專利名稱：背光單元和包括該背光單元的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及背光單元和包括該背光單元的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為一種顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備包括用于顯示圖像的液晶顯示面板。該液晶顯 示面板不發(fā)光，因此背光單元被安裝在該液晶顯示面板的后表面?zhèn)壬?與該液晶顯示面板 的顯示面?zhèn)认喾吹囊粋?cè))，從而該液晶顯示面板被背光單元照亮，以實(shí)現(xiàn)顯示操作。作為用作該背光單元的光源，已知由其中密封汞或氙的熒光管形成的冷陰極熒光 燈。然而，當(dāng)冷陰極熒光燈被用作背光單元的光源時(shí)，遭受如下不便。即，冷陰極熒光燈未 能獲得足夠的發(fā)光輝度和壽命。具體而言，低壓側(cè)上的輝度被降低，這導(dǎo)致難以獲得均衡的 輝度。為解決上述不便，提出了代替冷陰極熒光燈的采用發(fā)光二極管(LED)作為光源的 背光單元。例如在JP 2007-180005 A中公開了這樣的背光單元。當(dāng)LED被用作所提出的 背光單元中的光源時(shí)，可在低功耗下獲得高輝度。此外，環(huán)境負(fù)荷也可被減少。應(yīng)當(dāng)注意，存在通過使用LED來產(chǎn)生白光的多種方法。例如，這些方法之一是結(jié)合 藍(lán)色LED使用將藍(lán)色LED光轉(zhuǎn)換成黃光的熒光體。另一方法是結(jié)合藍(lán)色LED使用將藍(lán)色 LED光分別轉(zhuǎn)換成綠光和紅光的熒光體。還存在使用組合的三種類型的LED即藍(lán)色LED、綠 色LED以及紅色LED的另一方法。該背光單元一般分成兩種類型，即側(cè)光型和直下型。側(cè)光型的背光單元包括設(shè)置在緊挨液晶顯示面板下方的導(dǎo)光板，以及設(shè)置成面對 導(dǎo)光板的預(yù)定側(cè)邊表面的光源。在側(cè)光型的背光單元中，當(dāng)光源發(fā)光時(shí)，來自光源的光經(jīng)由 導(dǎo)光板的預(yù)定側(cè)邊表面被引入導(dǎo)光板中。然后，被引入該導(dǎo)光板的光以平面方式從導(dǎo)光板 的上表面(面向液晶顯示面板側(cè)的表面)射出，從而液晶顯示面板被照亮。該導(dǎo)光板具有 形成于后表面(與上表面相對的表面)上的光學(xué)圖案。當(dāng)引入導(dǎo)光板的光向?qū)Ч獍宓暮蟊?面?zhèn)葌鞑r(shí)，光學(xué)圖案改變光的行進(jìn)方向，以使光被導(dǎo)向?qū)Ч獍宓纳媳砻鎮(zhèn)?。另一方面，直下型背光單元具有設(shè)置在緊挨液晶顯示面板下方的光源。如上所述 構(gòu)造的直下型背光單元展示了以高功率照亮大面積時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，且一般用于大尺寸液晶顯示 設(shè)備。在下文中，參照圖11，給出了采用LED作為光源的直下型系統(tǒng)的常規(guī)背光單元的 構(gòu)造示例的描述。圖11是示出常規(guī)背光單元的一部分的放大截面圖。在該常規(guī)背光單元中，如圖11所示，多個(gè)LED 102被安裝在安裝板101的表面上， 且多個(gè)LED 102分別被光學(xué)透鏡(用于使LED 102產(chǎn)生的光漫射的構(gòu)件)103覆蓋。反射薄 板104設(shè)置在安裝板101的表面上，從而安裝板101的表面被反射薄板104覆蓋。該反射 薄板104中形成有多個(gè)孔部10 (在數(shù)量上與LED 102相同)，且光學(xué)透鏡103 (LED 102) 從反射薄板104的每個(gè)孔部10 突出，反射薄板104處于設(shè)置在安裝板101的表面上的狀 態(tài)。此外，包括漫射板105的光學(xué)薄板(除漫射板105以外未示出)設(shè)置于離安裝板101表面的預(yù)定距離處。在如圖11所示的常規(guī)背光單元中，反射薄板104的孔部10 在直徑上比光學(xué)透 鏡103的外形開口更大。換言之，當(dāng)設(shè)置反射薄板104時(shí)，在光學(xué)透鏡103與反射薄板104 的孔部10 之間留下了間隙G。在這種情況下，LED 102所產(chǎn)生的光L在安裝板101與漫射板105之間被反復(fù)反 射，從而光L可能進(jìn)入光學(xué)透鏡103與反射薄板104的孔部10 之間留下的間隙G。當(dāng)光 L進(jìn)入如上所述的間隙G時(shí)，光L被安裝板101的表面吸收，從而導(dǎo)致光L被衰減和輝度被 降低的不便。此外，安裝板101的整個(gè)表面遍布有各自在光學(xué)透鏡103與反射薄板104的孔部 104a之間留下的間隙G。因此，間隙G所吸收光的量的增加導(dǎo)致輝度的不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)作出了本發(fā)明以解決上述問題，且因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供能提高輝 度和降低輝度不均勻性的背光單元，以及包括該背光單元的顯示設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的背光單元包括襯底；安裝在該襯底 的表面上的發(fā)光元件；設(shè)置在該襯底的表面上的光漫射構(gòu)件，從而該發(fā)光元件被該光漫射 構(gòu)件覆蓋；第一光反射構(gòu)件，該第一光反射構(gòu)件具有開口尺寸大于光漫射構(gòu)件的外形的孔 部，該第一光反射構(gòu)件設(shè)置在襯底的表面上同時(shí)使光漫射構(gòu)件從孔部突出，以使第一光反 射構(gòu)件覆蓋襯底的該表面；以及進(jìn)一步設(shè)置在襯底的表面上的第二光反射構(gòu)件，該第二光 反射構(gòu)件是與第一光反射構(gòu)件不同的構(gòu)件。該光漫射構(gòu)件和第一光反射構(gòu)件的孔部之間留 有間隙，且第二光反射構(gòu)件覆蓋襯底的表面的一區(qū)域的至少一部分，該區(qū)域?qū)?yīng)于該間隙。在根據(jù)第一方面的背光單元中，如上所述，在光漫射構(gòu)件與第一光反射構(gòu)件的孔 部之間留有間隙的情況下，作為與第一反射構(gòu)件不同的構(gòu)件的第二光反射構(gòu)件被進(jìn)一步設(shè) 置該襯底的表面上，從而利用第二光反射構(gòu)件至少部分地覆蓋與襯底表面上的間隙相對應(yīng) 的區(qū)域。因此，即使發(fā)光元件所產(chǎn)生的光已經(jīng)進(jìn)入間隙，與襯底表面上的間隙相對應(yīng)的區(qū)域 被第二光反射構(gòu)件至少部分地覆蓋，且因此光很難被與襯底表面上的間隙相對應(yīng)的區(qū)域所 吸收。因此，可提高輝度同時(shí)降低輝度的不均勻性。在根據(jù)第一方面的背光單元中，第二光反射構(gòu)件優(yōu)選由通過向白色阻焊劑進(jìn)一步 添加預(yù)定光反射材料而獲得的材料形成。應(yīng)當(dāng)注意，要進(jìn)一步添加到白色阻焊劑的預(yù)定光 反射材料可以是任何材料，只要在第二光反射構(gòu)件中可獲得等于或大于90%的總反射率即 可。這樣的材料可包括例如金紅石型氧化鈦。利用該構(gòu)造，因?yàn)榘凑掌谕较騻鞑サ墓獗?第二反射構(gòu)件反射，所以其量可被增加，這樣可進(jìn)一步提高輝度。在根據(jù)第一方面的背光單元中，第二光反射構(gòu)件優(yōu)選從襯底表面上與間隙相對應(yīng) 的區(qū)域延伸至襯底表面上的另一區(qū)域，該另一區(qū)域與第一光反射構(gòu)件的孔部的內(nèi)緣部分交 迭。利用該構(gòu)造，第一光反射構(gòu)件的孔部的內(nèi)緣部分與第二光反射構(gòu)件交迭，因此靠近第一 光反射構(gòu)件的孔部的內(nèi)緣部分的區(qū)域不暴露在襯底的表面上。換言之，吸收光的區(qū)域可被 減少。在根據(jù)第一方面的背光單元中，第二光反射構(gòu)件中優(yōu)選形成有開口部，該開口部 用于暴露光漫射構(gòu)件安裝在襯底的表面上的區(qū)域。利用該構(gòu)造，即使在第二光反射構(gòu)件設(shè)置在襯底的表面上時(shí)，該光漫射構(gòu)件也可容易地安裝到該襯底的表面上。在這種情況下，光漫射構(gòu)件優(yōu)選具有固定至襯底的表面的固定部，且第二光反射 構(gòu)件的開口部優(yōu)選具有沿光漫射構(gòu)件的固定部的形狀形成的形狀。利用該構(gòu)造，當(dāng)將光 漫射構(gòu)件固定到襯底的表面上時(shí)，第二光反射構(gòu)件的開口部用作用于放置光漫射構(gòu)件的掩 模。因此，光漫射構(gòu)件可被容易地定位。在根據(jù)第一方面的背光單元中，發(fā)光元件包括多個(gè)發(fā)光元件，且光漫射構(gòu)件包括 多個(gè)光漫射構(gòu)件。多個(gè)發(fā)光元件優(yōu)選被二維地排列并安裝在至少一個(gè)襯底的表面上，且分 別覆蓋多個(gè)發(fā)光元件的多個(gè)光漫射構(gòu)件優(yōu)選被設(shè)置在該至少一個(gè)襯底的表面上。此外，第 一光反射構(gòu)件之一優(yōu)選形成有多個(gè)孔部，從而至少一個(gè)襯底的表面被一個(gè)第一光反射構(gòu)件 覆蓋。利用該構(gòu)造，僅使用了一個(gè)光反射構(gòu)件，且因此可減少組裝工時(shí)和組裝成本。在根據(jù)第一方面的背光單元中，光漫射構(gòu)件優(yōu)選包括光學(xué)透鏡。第一光反射構(gòu)件 優(yōu)選包括反射薄板。此外，發(fā)光元件優(yōu)選包括白色發(fā)光二極管。利用該構(gòu)造，背光單元的大 小和厚度可容易地減小。此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的顯示設(shè)備包括顯示面板；以及用于照亮該顯示 面板的背光單元。該背光單元包括襯底；安裝在該襯底的表面上的發(fā)光元件；設(shè)置在該襯 底的表面上的光漫射構(gòu)件，從而發(fā)光元件被該光漫射構(gòu)件覆蓋；第一光反射構(gòu)件，該第一光 反射構(gòu)件具有開口尺寸大于光漫射構(gòu)件的外形的孔部，該第一光反射構(gòu)件設(shè)置在襯底的表 面上同時(shí)使光漫射構(gòu)件從孔部突出，以使第一光反射構(gòu)件覆蓋襯底的該表面；以及進(jìn)一步 設(shè)置在襯底的表面上的第二光反射構(gòu)件，該第二光反射構(gòu)件是與第一光反射構(gòu)件不同的構(gòu) 件。該光漫射構(gòu)件和第一光反射構(gòu)件的孔部之間留有間隙，且第二光反射構(gòu)件覆蓋襯底表 面的一區(qū)域的至少一部分，該區(qū)域?qū)?yīng)于該間隙。利用該構(gòu)造，可提高輝度同時(shí)降低輝度的 不均勻性。


在附圖中圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的背光單元的液晶顯示設(shè)備的分解立體圖；圖2是用于示出在根據(jù)實(shí)施例的背光單元中所包括的光學(xué)透鏡和反射薄板的形 狀的立體圖；圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的背光單元中所包括的光學(xué)透鏡與反射薄板的孔部之間 留下的間隙的平面圖；圖4是示出根據(jù)實(shí)施例的背光單元的一部分的放大截面圖；圖5是示出根據(jù)實(shí)施例的背光單元中所包括的光反射構(gòu)件(含高光反射材料的白 色阻焊劑)的放置位置的平面圖；圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的背光單元內(nèi)部的光行為的放大截面圖；圖7是示出所執(zhí)行的用于確認(rèn)實(shí)施例效果的測量的結(jié)果的平面圖；圖8是示出所執(zhí)行的用于確認(rèn)實(shí)施例效果的另一測量的結(jié)果的曲線圖；圖9是示出所執(zhí)行的用于確認(rèn)實(shí)施例效果的又一測量的結(jié)果的曲線圖；圖10是示出所執(zhí)行的用于確認(rèn)實(shí)施例效果的再一測量的結(jié)果的曲線圖；以及圖11是示出常規(guī)背光單元的一部分的放大截面圖。
具體實(shí)施例方式首先，參照圖1至5，詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種顯示設(shè)備的構(gòu)造。該顯示設(shè)備是液晶顯示設(shè)備，且如圖1所示包括具有顯示表面Ia的液晶顯示面板 (顯示面板)1，以及安裝在液晶顯示面板1的后表面(與顯示表面Ia相反的表面)側(cè)的直 下型背光單元2。液晶顯示面板1至少包括液晶層(未示出)、一對玻璃襯底3以及偏振板4。該對 玻璃襯底3跨越密封材料(未示出)彼此附連，且具有夾在它們之間的液晶層。偏振板4 設(shè)置在該對玻璃襯底3的與液晶層側(cè)相對的每個(gè)表面上。應(yīng)當(dāng)注意，圖1僅示出了位于液 晶顯示面板1的顯示表面Ia側(cè)上的偏振板4。背光單元2至少包括后蓋5、發(fā)光模塊6、反射薄板7、漫射板8以及光學(xué)薄板9。應(yīng) 當(dāng)注意的是，反射薄板7是本發(fā)明的“第一光反射構(gòu)件”的示例。該后蓋5可通過加工金屬板狀構(gòu)件獲得，且形成為基本盒狀，其在液晶顯示面板1 側(cè)上開口。換言之，后蓋5具有底部和沿底部周邊垂直形成的側(cè)部。此外，被后蓋5的側(cè)部 包圍的區(qū)域?yàn)榛揪匦涡螤?，且該基本矩形區(qū)限定接納區(qū)。發(fā)光模塊6產(chǎn)生照明光(用于照亮液晶顯示面板1的光)。多個(gè)發(fā)光模塊6被接 納在后蓋5的接納區(qū)中。多個(gè)發(fā)光模塊6在后蓋5的縱向和橫向上以預(yù)定間距二維地排列。 在后蓋5的縱向上彼此相鄰的發(fā)光模塊6經(jīng)由連接器6a電連接。然后，當(dāng)背光單元2被安 裝在液晶顯示面板1的后表面?zhèn)壬蠒r(shí)，發(fā)光模塊6被安排成直接設(shè)置在液晶顯示面板1下 方(在正對液晶顯示面板1的后表面的區(qū)域)。此外，發(fā)光模塊6各自至少包括白色發(fā)光二極管(LED)61和安裝板62。預(yù)定數(shù)量 的LED 61安裝在一個(gè)安裝板62的安裝表面(表面)上，從而模塊化。具體而言，安裝板62 的安裝表面上形成有焊盤(未示出)，且白色LED 61經(jīng)由焊料固定到安裝板62的安裝表面 上的焊盤上。應(yīng)當(dāng)注意的是，白色LED 61是本發(fā)明的“發(fā)光元件”的示例，且安裝板62是 本發(fā)明的“襯底”的示例。其上安裝有白色LED 61的安裝板62具有基本矩形形狀的安裝表面。該安裝板 62的安裝表面?zhèn)壬闲纬捎凶韬笇?2a，以防止在安裝板62的安裝表面?zhèn)壬闲纬傻慕饘賵D案 (用于串聯(lián)連接多個(gè)白色LED 61的布線)遭受外部沖擊或腐蝕性材料破壞。一般而言，在 安裝板62的安裝表面?zhèn)壬闲纬傻淖韬笇? 通常被著色成綠色。然而，該阻焊層6 也可 被著色成白色，以提高安裝板62的安裝表面中的光反射率。發(fā)光模塊6各自進(jìn)一步包括用于使來自白色LED 61的光漫射的光學(xué)透鏡63。在 平面圖中(當(dāng)從安裝板62的安裝表面的垂直方向以平面方向觀看時(shí))，由聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA)樹脂制成的該光學(xué)透鏡63被形成為外形基本為圓形。這些光學(xué)透鏡63被逐個(gè) 分派給各個(gè)白色LED 61，且光學(xué)透鏡63經(jīng)由粘合劑(例如粘性熱固環(huán)氧樹脂)分別被固 定到安裝板62的安裝表面上，以覆蓋該白色LED 61的發(fā)光表面?zhèn)?。利用該?gòu)造，來自白色 LED 61的光被光學(xué)透鏡63散射，從而背光單元2的厚度被減小，因此該液晶顯示設(shè)備的厚 度可減小。同時(shí)，后蓋5中接納的發(fā)光模塊6的數(shù)量并非特別受限，而可根據(jù)預(yù)期用途變化。 此外，安裝在一個(gè)安裝板62的安裝表面上的白色LED 61的數(shù)量可不特別受限。
此外，可設(shè)置多種類型的發(fā)光模塊6，這些發(fā)光模塊上安裝的白色LED61的數(shù)量彼 此不同(例如，三種類型的發(fā)光模塊6，其上分別安裝有五個(gè)白色LED 61、六個(gè)白色LED 61 以及八個(gè)白色LED 61)，而且多種類型的發(fā)光模塊6可組合使用。當(dāng)多種類型的發(fā)光模塊6 如上所述地設(shè)置時(shí)，可僅通過調(diào)節(jié)要連接的多種類型的發(fā)光模塊6的組合和數(shù)量來改變發(fā) 光面積的大小。具體而言，在改變面板大小(顯示面積大小)的情況下，所連接的多種類型 的發(fā)光模塊6的組合和數(shù)量可被調(diào)節(jié)以適應(yīng)面板大小的改變。因此，不需要重新制造針對 面板大小改變進(jìn)行調(diào)節(jié)的發(fā)光模塊6，這將導(dǎo)致成本降低。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，分別安裝有六個(gè)白色LED 61和八個(gè)白色LED 61的兩種 類型的發(fā)光模塊6被組合使用，且這兩種類型的發(fā)光模塊6經(jīng)由連接器6a彼此電連接。反射薄板7通過加工由樹脂制成的薄板構(gòu)件而獲得，且具有底部和沿底部周邊形 成的側(cè)部。該底部具有多個(gè)孔部7a，這些孔部7a在平面圖中分別具有基本圓形的開口形 狀。反射薄板7以及發(fā)光模塊6被接納于后蓋5的接納區(qū)中，以使光學(xué)透鏡63 (白色LED 61)從孔部7a突出。換言之，后蓋5的底部和安裝板62的安裝表面被反射薄板7的底部覆 蓋，而后蓋5具有被反射薄板7的側(cè)部覆蓋的內(nèi)側(cè)表面。如此設(shè)置的反射薄板7反射光，這 將增加向液晶顯示面板1側(cè)傳播的光的量，因此光利用效率得以提高。如圖2所示，形成于反射薄板7中的每個(gè)孔部7a在直徑上比光學(xué)透鏡63的外形 開口大。換言之，反射薄板7的孔部7a的開口直徑D2大于光學(xué)透鏡63的外徑D1。反射薄 板7的孔部7a分別在直徑上開口更大，以便于在光學(xué)透鏡63 (白色LED 61)在定形尺寸和 用于在安裝板6的安裝表面上安裝光學(xué)透鏡63 (白色LED 61)的安裝位置中呈現(xiàn)波動的情 況下，避免在安裝反射薄板7時(shí)可能產(chǎn)生的麻煩(光學(xué)透鏡63從反射薄板7的孔部7a突 出的麻煩)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在反射薄板7的孔部7a的開口直徑D2被制成等于光學(xué)透鏡 63的外徑Dl的情況下，當(dāng)光學(xué)透鏡63 (白色LED)在定形尺寸和安裝位置中呈現(xiàn)大范圍波 動時(shí)，反射薄板7可能不能安裝。此外，反射薄板7的孔部7a的開口直徑D2需要在考慮后蓋5、反射薄板7、安裝板 62以及光學(xué)透鏡63之間的熱膨脹系數(shù)差的情況下進(jìn)行確定。在熱膨脹系數(shù)差大的情況下， 光學(xué)透鏡63和反射薄板7的孔部7a因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生相對位置變化，且變得彼此接觸。 因此，光學(xué)透鏡63與反射薄板7之間產(chǎn)生應(yīng)力。然后，該應(yīng)力導(dǎo)致反射薄板7中的畸變，而 反射薄板7中的畸變導(dǎo)致輝度的不均勻性。換言之，后蓋5、反射薄板7、安裝板62以及光 學(xué)透鏡63之間的熱膨脹系數(shù)差是增大反射薄板7的孔部7a的開口直徑D2的重要原因之一。因?yàn)樯鲜鲈?，反射薄?的孔部7a在直徑上分別被開口得更大。然而，在這種 情況下，如圖3所示，在平面圖中，光學(xué)透鏡63和反射薄板7的孔部7a之間留下間隙(圖 3的陰影線區(qū))G。換言之，留下未被反射薄板7覆蓋的區(qū)域。鑒于上述原因，根據(jù)本實(shí)施例，如圖4和5所示，在安裝板62的安裝表面上進(jìn)一步 設(shè)置了光反射構(gòu)件10。光反射構(gòu)件10獨(dú)立地設(shè)置在對應(yīng)于反射薄板7的孔部7a的多個(gè) 區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域上，以由此用光反射構(gòu)件10覆蓋對應(yīng)于安裝板62的安裝表面上的間隙 G的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意的是，光反射構(gòu)件10是本發(fā)明的“第二光反射構(gòu)件”的示例。光反射構(gòu)件10由通過向白色阻焊劑進(jìn)一步添加具有高光反射率的高光反射材料 (例如金紅石型氧化鈦)而獲得的材料形成。該材料通過印刷被涂敷到安裝板62的安裝表面上，從而形成光反射構(gòu)件10。此外，光反射構(gòu)件10被設(shè)計(jì)成具有約60 μ m到70 μ m的厚 度，從而光可被滿意地反射。此外，光反射構(gòu)件10被形成為在平面圖中外形基本為圓形，且形成有大于反射薄 板7的孔部7a的開口直徑D2的外徑D3。換言之，光反射構(gòu)件10具有從對應(yīng)于間隙G的區(qū) 域延伸至與反射薄板7的孔部7a的內(nèi)緣部分交迭的區(qū)域的外緣部分，從而光反射構(gòu)件10 的外緣部分與反射薄板7的孔部7a的內(nèi)緣部分交迭。利用該構(gòu)造，在安裝板62的安裝表 面上光反射構(gòu)件10可靠地覆蓋了靠近反射薄板7的孔部7a的內(nèi)緣部分的區(qū)域。光反射構(gòu)件10的外徑D3根據(jù)例如含高光反射材料的白色阻焊劑的印刷精確度、 反射薄板7的孔部7a的定形尺寸中的s以及反射薄板7的安裝公差來確定。應(yīng)當(dāng)注意的 是，在使用條狀的安裝板62的情況下，安裝板62的橫向長度W需要大于光反射構(gòu)件10的 外徑D3。此外，光反射構(gòu)件10具有開口部10a，該開口部IOa用于暴露光學(xué)透鏡63固定在 安裝板62的安裝表面上的區(qū)域。光反射構(gòu)件10的開口部IOa具有沿光學(xué)透鏡63的固定 部(光學(xué)透鏡63固定于安裝板62的安裝表面處的部分)的形狀形成的形狀。即，開口部 IOa被形成為平面圖中基本為圓形的形狀。此外，光反射構(gòu)件10還具有開口部10b，該開口 部IOb用于暴露白色LED 61安裝在安裝板62的安裝表面上的區(qū)域。光反射構(gòu)件10的開 口部IOa和IOb的開口尺寸根據(jù)例如含高光反射材料的白色阻焊劑的印刷精確度、以及白 色LED 61和光學(xué)透鏡63的安裝誤差來確定。此外，如圖1所示，漫射板8通過由樹脂制成的板狀構(gòu)件形成，并覆蓋后蓋5的液 晶顯示面板1側(cè)上的開口。換言之，發(fā)光模塊6被漫射板8從液晶顯示面板1側(cè)覆蓋。利 用該構(gòu)造，來自發(fā)光模塊6的光在照亮液晶顯示面板1之前被漫射板8漫射。光學(xué)薄板9分別由樹脂制成的薄板狀構(gòu)件形成，該薄板狀構(gòu)件的厚度小于漫射板 8。光學(xué)薄板9設(shè)置在漫射板8的液晶顯示面板1側(cè)上。光學(xué)薄板9用于漫射和收集通過 漫射板8的光。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)預(yù)期用途，要使用的光學(xué)薄板9的類型可以不同。在該實(shí)施例中，如上構(gòu)造的背光單元2被安裝在液晶顯示設(shè)備中。此外，由樹脂制成的框架11設(shè)置在液晶顯示面板1與背光單元2之間?？蚣?1以 框架的形狀形成?？蚣?1的框架部分壓在光學(xué)薄板9的外緣部分上，從而保持層疊主體， 該層疊主體包括以所述順序?qū)盈B的漫射板8和光學(xué)薄板9。此外，由金屬制成的前蓋12設(shè)置在液晶顯示面板1的顯示表面Ia側(cè)上。該前蓋 12與后蓋5 —起形成接納構(gòu)件。前蓋12具有其中形成有開口部12a的頂面和沿頂面周邊 垂直形成的側(cè)部。前蓋12的側(cè)部被組裝至后蓋5的側(cè)部，從而前蓋12被固定至后蓋5。此 外，液晶顯示面板1的顯示表面Ia被暴露于前蓋12的開口部12a中。在本實(shí)施例中，如上所述，對應(yīng)于安裝板62的安裝表面上的間隙G的區(qū)域被光反 射構(gòu)件10覆蓋，而且光反射構(gòu)件10由包含具有高光反射率的高光反射材料的白色阻焊劑 制成的材料形成。因此，如圖6所示，即使在白色LED 61所產(chǎn)生的光L已經(jīng)進(jìn)入間隙G時(shí)， 對應(yīng)于安裝板62的安裝表面上的間隙G的區(qū)域(一般是阻焊層62a)也被光反射構(gòu)件10 覆蓋，從而進(jìn)入間隙G的光L向漫射板8被反射而難以被吸收。利用該構(gòu)造，可提高輝度同 時(shí)降低輝度的不均勻性。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施例中，安裝板62的安裝表面被暴露于靠 近光學(xué)透鏡63的周邊部分的區(qū)域中。然而，因此暴露的區(qū)域非常小，從而幾乎不吸收光。
在此，為了確認(rèn)上述效果，制造了根據(jù)該實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備(其中由包含高 光反射材料的白色阻焊劑形成的光反射構(gòu)件10被設(shè)置在對應(yīng)于安裝板62的安裝表面上 的間隙G的區(qū)域上)和作為比較例的液晶顯示設(shè)備(其中安裝板62的安裝表面(一般是 阻焊層62a)暴露在間隙G的整個(gè)區(qū)域上)，且測量了它們的輝度特性而獲得以下結(jié)果。應(yīng) 當(dāng)注意的是，在以下提供的條件下進(jìn)行這些測量。即，在暗室中通過使用由柯尼卡美能達(dá) (Konica Minolta)制造的二維輝度色度計(jì)(CA-2000)進(jìn)行測量，面板大小為40英寸，而流 過白色LED 62的電流值被設(shè)定為60mA。具體而言，根據(jù)該實(shí)施例，由圖8的粗線示出的輝度分布在中心線CLl上獲得，而 由圖9的粗線示出的輝度分布在中心線CL 2上獲得(參見圖7)。另一方面，根據(jù)該比較 例，由圖8的細(xì)線示出的輝度分布在中心線CL 1上獲得(參見圖7)，而由圖9的細(xì)線示出 的輝度分布在中心線CL 2上獲得(參見圖7)。具體而言，示出該實(shí)施例的輝度分布的粗線幾乎沒有不規(guī)則處，而示出該比較例 的輝度分布的細(xì)線具有很多不規(guī)則處。因此，得到確認(rèn)的是相比于比較例本實(shí)施例中的輝 度不均勻性被降低。此外，分別獲得了本實(shí)施例和比較例的輝度的最大值。根據(jù)本實(shí)施例的輝度具有 最大值505. 2cd/m2，而根據(jù)比較例的輝度具有最大值456. lcd/m2。因此，還得到確認(rèn)的是相 比于比較例本實(shí)施例中的光損耗被降低。接著，通過使用柯尼卡美能達(dá)制造的分光光度計(jì)(CM_700d)測量了含高反射材料 的白色阻焊劑的總反射率和常規(guī)阻焊劑的總反射率。根據(jù)測量結(jié)果，如圖10所示，含高光 反射材料的白色阻焊劑(由圖10的線A示出)的總反射率高于常規(guī)阻焊劑的總反射率(由 圖10的線B示出)。例如，在波長為500nm的情況下，含高光反射材料的白色阻焊劑的總 反射率和常規(guī)阻焊劑的總反射率分別為約92%和約80%。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人所執(zhí)行的 測量，只要在從450nm到600nm的波長范圍中總反射率等于或大于約90%，則輝度的不均 勻性在視覺上無法識別，這表明使用由含高光反射材料的白色阻焊劑形成的光反射材料10 來覆蓋對應(yīng)于安裝板62的安裝表面上的間隙G的區(qū)域是有效的。此外，如圖10(線A)所示，含高光反射材料的白色阻焊劑的反射率與波長的相關(guān) 性小，因此通過使用此類材料，可獲得降低色度不均勻性的效果。上述結(jié)果表明，根據(jù)本實(shí)施例，可提高輝度同時(shí)降低輝度的不均勻性。此外，在使用一個(gè)反射薄板7來覆蓋二維排列的所有安裝板62的安裝表面的情況 下，即使因?yàn)榭紤]到光學(xué)透鏡63 (白色LED 61)的定形尺寸和安裝位置的波動而將反射薄 板7的孔部7a開口得更大，從而在光學(xué)透鏡63與反射薄板7的孔部7a之間留下了間隙G， 本實(shí)施例的上述構(gòu)造也能抑制輝度的降低和輝度不均勻性的提高。換言之，根據(jù)本實(shí)施例， 僅需要一個(gè)反射薄板7，從而用于組裝液晶顯示設(shè)備的工時(shí)數(shù)和成本可減少。
再者，根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，光反射構(gòu)件10的周邊部分與反射薄板7的孔部7a 的內(nèi)緣部分交迭，且因此安裝板62的安裝表面上的靠近反射薄板7的孔部7a的內(nèi)緣部分 的區(qū)域未暴露，從而減少了吸收光的面積。 再者，根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，光反射構(gòu)件10中形成有開口部10a，該開口部IOa 用于暴露光學(xué)透鏡63固定于安裝板62的安裝表面上的區(qū)域，且光反射構(gòu)件10的開口部 IOa具有沿光學(xué)透鏡63的固定部的形狀形成的形狀。利用該構(gòu)造，當(dāng)將光學(xué)透鏡63固定在安裝板62的安裝表面上時(shí)，光反射構(gòu)件10的開口部IOa用作用于放置光學(xué)透鏡的掩模。 因此，光學(xué)透鏡63可被容易地定位。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本實(shí)施例，光反射構(gòu)件10中還形成有開口部10b，該開口部 IOb用于暴露白色LED 61安裝在安裝板62的安裝表面上的區(qū)域。然而，光反射構(gòu)件10的 開口部IOb對白色LED 61的定位容易程度沒有影響。原因如下。當(dāng)通過利用焊料進(jìn)行回 流加熱(這是一種常規(guī)方法)，以將白色LED 61安裝到安裝板62的安裝表面上時(shí)(白色 LED 61被固定到形成于安裝板62的安裝表面上的焊盤上)，白色LED 61可通過由于焊料 的表面張力引起的自對準(zhǔn)效應(yīng)而以極其優(yōu)良的安裝準(zhǔn)確性被安裝。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中所公開的實(shí)施例是作為示例示出，而不是對各方面的 限制。所附權(quán)利要求而不是上述實(shí)施例的范圍應(yīng)被給予對本發(fā)明的最寬泛解釋，以包含所 有此類修改和等價(jià)結(jié)構(gòu)和功能。例如，在上述實(shí)施例中，光反射構(gòu)件10被單獨(dú)安排在安裝板62的安裝表面上與反 射薄板7的孔部7a相對應(yīng)的多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域中。然而，本發(fā)明不限于此。光反射構(gòu) 件10可在安裝板62的安裝表面的整個(gè)區(qū)域上安排，而且多個(gè)開口部IOa和多個(gè)開口部IOb 可在光反射構(gòu)件10中形成。此外，在上述實(shí)施例中，光反射構(gòu)件10被形成為基本圓形的外形。然而，本發(fā)明不 限于此。光反射構(gòu)件10可被形成為基本矩形的外形，或被形成為任意其他形狀。然而，在 任一種情況下，需要考慮包含高光反射材料的白色阻焊劑的印刷精度、反射薄板7的孔部 7a的定形尺寸的波動、以及反射薄板7的安裝公差。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，包括 襯底；安裝在所述襯底的表面上的發(fā)光元件；設(shè)置在所述襯底的所述表面上的光漫射構(gòu)件，從而所述發(fā)光元件被所述光漫射構(gòu)件覆蓋；第一光反射構(gòu)件，所述第一光反射構(gòu)件具有開口大小大于所述光漫射構(gòu)件的外形的孔 部，所述第一光反射構(gòu)件設(shè)置在所述襯底的所述表面上同時(shí)使所述光漫射構(gòu)件從所述孔部 突出，以使所述第一光反射構(gòu)件覆蓋所述襯底的所述表面；以及進(jìn)一步設(shè)置在所述襯底的所述表面上的第二光反射構(gòu)件，所述第二光反射構(gòu)件是與所 述第一光反射構(gòu)件不同的構(gòu)件，其中所述光漫射構(gòu)件和所述第一光反射構(gòu)件的所述孔部之間留有間隙；以及 所述第二光反射構(gòu)件覆蓋所述襯底的所述表面的一區(qū)域的至少一部分，所述區(qū)域?qū)?yīng) 于所述間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第二光反射構(gòu)件由通過向白色阻 焊劑進(jìn)一步添加預(yù)定光反射材料而獲得的材料形成。
3.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第二光反射構(gòu)件從所述襯底的所 述表面上的對應(yīng)于所述間隙的所述區(qū)域延伸至所述襯底的所述表面上的另一區(qū)域，所述另 一區(qū)域與所述第一光反射構(gòu)件的所述孔部的內(nèi)緣部分交迭。
4.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第二光反射構(gòu)件中形成有開口部， 所述開口部用于暴露所述光漫射構(gòu)件安裝在所述襯底的所述表面上的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的背光單元，其特征在于所述光漫射構(gòu)件具有固定至所述襯底的所述表面上的固定部；以及 所述第二光反射構(gòu)件的所述開口部具有沿所述光漫射構(gòu)件的所述固定部的形狀形成 的形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于所述發(fā)光元件包括多個(gè)發(fā)光元件，且所述光漫射構(gòu)件包括多個(gè)光漫射構(gòu)件； 所述多個(gè)發(fā)光元件被二維地排列并安裝在至少一個(gè)襯底的所述表面上，且分別覆蓋所 述多個(gè)發(fā)光元件的所述多個(gè)光漫射構(gòu)件被設(shè)置在所述至少一個(gè)襯底的所述表面上；以及所述第一光反射構(gòu)件之一中形成有多個(gè)所述孔部，從而所述至少一個(gè)襯底的所述表面 被所述一個(gè)第一光反射構(gòu)件覆蓋。
7.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述光漫射構(gòu)件包括光學(xué)透鏡。
8.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第一光反射構(gòu)件包括反射薄板。
9.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述發(fā)光元件包括白色發(fā)光二極管。
10.一種顯示設(shè)備，包括 顯示面板；以及用于照亮所述顯示面板的背光單元，其中 所述背光單元包括 襯底；安裝在所述襯底的表面上的發(fā)光元件；設(shè)置在所述襯底的所述表面上的光漫射構(gòu)件，從而所述發(fā)光元件被所述光漫射構(gòu)件覆蓋；第一光反射構(gòu)件，所述第一光反射構(gòu)件具有開口大小大于所述光漫射構(gòu)件的外形的孔 部，所述第一光反射構(gòu)件設(shè)置在所述襯底的所述表面上同時(shí)使所述光漫射構(gòu)件從所述孔部 突出，以使所述第一光反射構(gòu)件覆蓋所述襯底的所述表面；以及進(jìn)一步設(shè)置在所述襯底的所述表面上的第二光反射構(gòu)件，所述第二光反射構(gòu)件是與所 述第一光反射構(gòu)件不同的構(gòu)件；所述光漫射構(gòu)件和所述第一光反射構(gòu)件的所述孔部之間留有間隙；以及 所述第二光反射構(gòu)件覆蓋所述襯底的所述表面的一區(qū)域的至少一部分，所述區(qū)域?qū)?yīng) 于所述間隙。
全文摘要
提供了一種能提高輝度并降低輝度不均勻性的背光單元。該背光單元包括設(shè)置用于覆蓋安裝在襯底表面上的發(fā)光元件的光漫射構(gòu)件；以及第一光反射構(gòu)件，該第一光反射構(gòu)件具有開口大小大于光漫射構(gòu)件的外形的孔部，該第一光反射構(gòu)件設(shè)置在該襯底的表面上，同時(shí)使該光漫射構(gòu)件從孔部突出。此外，在襯底的表面上進(jìn)一步設(shè)置第二光反射構(gòu)件，且該第二光反射構(gòu)件覆蓋與光漫射構(gòu)件與該第一光反射構(gòu)件的孔部之間留有的間隙相對應(yīng)的區(qū)域的至少一部分。
文檔編號F21V17/00GK102052606SQ20101022698
公開日2011年5月11日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者住之江信二, 關(guān)口善久, 大畠孝文, 平野恭章, 廣田誠, 日根野充, 村越健一, 緒方伸夫 申請人:夏普株式會社