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CN100403130C - 背光单元和使用该背光单元的液晶显示器 - Google Patents

背光单元和使用该背光单元的液晶显示器 Download PDF

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CN100403130C CNB2006100801931A CN200610080193A CN100403130C CN 100403130 C CN100403130 C CN 100403130C CN B2006100801931 A CNB2006100801931 A CN B2006100801931A CN 200610080193 A CN200610080193 A CN 200610080193A CN 100403130 C CN100403130 C CN 100403130C
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Abstract

本发明提供了一种背光单元和使用该背光单元的液晶显示器。所述背光单元包括：基底；多个点光源，在基底上排列成两行或多行；漫射板，设置在多个点光源的上方，以漫射并透射入射光；至少一个障肋，通过在行与行之间相对于基底垂直地置于基底和漫射板之间而形成两个或更多个分区，并且具有反射从多个点光源入射的光的壁表面，障肋的端部的至少一部分插入漫射板。

Description

背光单元和使用该背光单元的液晶显示器
本申请要求于2005年5月10日在韩国知识产权局提交的第10-2005-0039002号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明涉及一种背光单元和使用该背光单元的液晶显示器，更具体地说，本发明涉及一种具有分区顺次地分开发光的结构的直下型背光单元和使用该背光单元的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)是一种平板显示器，它是光接收型显示器，光接收型显示器自身不发光而利用来自外部光源的入射光来形成图像。背光单元放置在LCD的背部，以朝液晶面板发射光。
冷阴极荧光灯(CCFL)通常用作LCD的背光单元的光源。然而，CCFL的寿命较短，颜色再现性差。对于寿命和颜色再现性，CCFL远不如发光二极管(LED)，在立即发光方面也远不如LED。
由于CCFL在立即发光方面性能较差，所以在时分LCD中难以使用利用CCFL作为光源的背光单元。时分LCD需要能够分开发光以与画面扫描时间同步的背光单元。利用LED作为光源的背光单元可满足这样的要求。
根据光源的排列，通常将背光单元划分为直下型背光单元和边光型背光单元，在直下型背光单元中，从设置在液晶面板的正下方的多个光源发射的光朝液晶面板照射，在边光型背光单元中，从设置在导光板(LGP)的侧壁上的光源发射的光透射到液晶面板。
直下型背光单元可使用例如LED作为点光源。在使用LED作为点光源的直下型背光单元中，LED排列成二维阵列。特别地，LED排列成多行，每行具有以直线排列的多个LED。
使用LED作为点光源的直下型背光单元可被使用在时分LCD中。这样的直下型背光单元设置有漫射板，漫射板用于漫射从LED发出的光，以使漫射了的光朝液晶面板照射。
在使用利用LED作为光源的直下型背光单元的时分LCD中，LED的发光区被划分并且LED的发光区与液晶面板的扫描时间同步地发光。
然而，在从所选择的一个划分的发光区发出的光通过漫射板侵入相邻的发光区的情况下，当一个画面变为另一画面时，难以有效地去除运动模糊现象，从而后像余留。
发明内容
本发明提供了一种背光单元和使用该背光单元的LCD，当光源与液晶面板的扫描时间同步地发光时，该背光单元通过消除在所选择的预期显示图像的区域中的背光单元的分区之间的光干涉而能够有效地去除运动模糊现象。
根据本发明的一方面，提供了一种背光单元，包括：基底；多个点光源，在基底上排列成两行或更多行；漫射板，设置在多个点光源上，以漫射并透射入射光；至少一个障肋，通过在行与行之间相对于基底垂直地置于基底和漫射板之间而形成两个或更多个分区，并且具有反射从多个点光源入射的光的壁表面，障肋的端部的至少一部分插入漫射板。
障肋的端部可成三角形。
由多个点光源确定的两行或更多行可以以预定的时间间隔顺次发光。
排列在两行或更多行中的每行上的多个点光源可包括红、绿和蓝光源。
多个点光源可以是发光二极管(LED)或有机LED(OLED)。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示器(LCD)，该LCD包括液晶面板和设置在液晶面板的背部以朝液晶面板照射光的背光单元，其中，该背光单元包括上述背光单元的元件。
两行或更多行中的每行可与液晶面板的屏幕扫描时间同步地发光。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明的直下型背光单元的基底的透视图；
图2是根据本发明的直下型背光单元的漫射板的透视图；
图3是根据本发明的直下型背光单元的单个分区的侧视图；
图4A是对比示例，其示出了当障肋未插入而垂直竖立时漫射板内光的传播；
图4B是示出根据本发明的漫射板内光的传播的示意图；
图5是具有根据本发明的背光单元的LCD的示意图；
图6A是示例性示出根据本发明的背光单元中的光源的分开发光驱动方法的示意图；
图6B是示例性示出根据本发明的背光单元中的光源的分开发光状态的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图更加全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的直下型背光单元的基底的透视图，图2是根据本发明的直下型背光单元的漫射板的透视图，图3是根据本发明的直下型背光单元的单个分区的侧视图。
参照图1和图2，根据本发明的直下型背光单元包括：基底10；多个点光源11，在基底10上排列成两行或更多行；漫射板20，设置在多个点光源11上，以漫射并透射入射光，从而输出均匀的光；一个或多个障肋30，在基底10和漫射板20之间，从而形成两个或更多个分区。
点光源11可以是例如发光器件芯片，诸如有机发光二极管(OLED)或发光二极管(LED)。
与使用CCFL的线性光源相比，使用OLED或LED的点光源11在颜色再现性、寿命等方面更具优势。特别地，由于点光源11可立即发光，所以点光源可与LCD的扫描时间同步地闪光。
多个点光源11在基底10上排列成两行或更多行阵列。换句话说，多个点光源11排列成n行l1-ln。
行的数目可根据使用本发明的背光单元的液晶面板的尺寸来适当地选择。例如，在26英寸LCD TV的情况下，768行像素排列在竖直方向上。所以，当背光单元设计成每行上的所有点光源照亮7行像素时，全部行的点光源可使用110行。
排列在每行上的多个点光源11可被这样构造，使得分别发射红(R)、绿(G)和蓝(B)光的三种光源被混合，从而发射白光。另外，多个点光源11的每个包括RGB多芯片光源，例如，RGB多芯片LED光源。
参照图2和图3，障肋30设置在基底10和漫射板20之间，使得障肋30在行与行之间相对于基底10垂直地竖立，从而形成多个分区。
障肋30中的每个具有侧壁表面31，以反射从点光源11入射的光，并且障肋30被设计成使其一端33的至少一部分插入漫射板20。障肋30在点光源11的行与行之间平行于每行排列。
侧壁表面31优选但不必须是反射表面，以尽可能多地反射从点光源11入射的光，并使所反射的光朝漫射板20前进。侧壁表面31可通过在其上附着反射片或在其上覆盖反射膜来形成反射表面。
如图2所示，障肋30可与漫射板20这样结合，障肋30的一端33的一部分插入漫射板20。就此，漫射板20具有插入沟槽，各障肋30的一端33的一部分插入所述插入沟槽中。可选择地，可将障肋30设计成垂直地安装在基底10上，并且各障肋30的一端33的一部分插入漫射板20的插入沟槽。
图4A是对比示例，其示出了当障肋30’未插入而垂直竖立时漫射板20’内光的传播，图4B示出了根据本发明的漫射板20内光的传播。
如图4A所示，虽然有限定分区的障肋30’，但是通过漫射板20’在相邻分区N区和N+1区处会发生光干涉。
然而，如图4B所示，根据本发明，由于障肋30的一端33的至少一部分插入漫射板20，所以可防止通过漫射板20在相邻分区N区和N+1区之间的光干涉。
障肋30的一端33的所述部分优选但不必须被构造成尽可能多地防止相邻分区之间的光干涉，而不产生暗区。为此，如图2、图3和图4B所示，所述一端33优选但不必须具有锐角三角形结构。此时，可以以不同的方式修改所述三角形结构。
此外，所述一端33优选地为反射表面，以反射通过漫射板20发散的光，并且使所反射的光在漫射板20的向上方向上前进。
例如，障肋30的所述一端33可通过在其上包封反射片或在其上覆盖反射膜来制成反射表面。
根据障肋30的上述结构，背光单元被划分成多个发光区，从而可防止从一个发光区发射的光通过漫射板20漫射进相邻的发光区。
例如，根据本发明的上面的背光单元被由多个点光源11确定的N行和设置在所述N行之间的(N-1)个障肋30划分成N个水平分区，从而防止了相邻分区之间的光干涉。此时，所述N行可以以预定的时间间隔顺次发光，而相邻的分区之间没有光干涉。
因此，通过使用根据本发明的背光单元，可防止被划分成N个分区且在LCD的扫描时间期间以分开的行为组顺次发光的背光单元中的光干涉，从而消除由于光干涉而引起的图像显示错误。
图5是具有根据本发明的背光单元的LCD的示意图。
参照图5，LCD包括液晶面板50和设置在液晶面板50的背部以朝液晶面板50照射光的背光单元。
如本领域技术人员所公知的，液晶面板50使得在一个方向上线性偏振的光入射进液晶面板50的液晶层，并且使得液晶指向矢的方向由电场操作而改变，因而改变穿过液晶层的光的偏振以显示图像信息。液晶面板50可包括各种液晶面板。由于液晶面板50的各种结构对本领域技术人员是公知的，所以将省略对它们的详细描述和说明。
如上参照图1至图4B所述，根据本发明的背光单元具有这样的结构：多个点光源11在基底10上排列成两行或更多行，漫射板20平行于基底10设置，至少一个障肋30位于行与行之间垂直地排列在基底10上，障肋30的一端33的至少一部分插入漫射板20。
现在将更加详细地描述根据本发明的背光单元的操作。
图6A是示例性示出根据本发明的背光单元中的光源的分开发光驱动方法的示意图，图6B是示例性示出根据本发明的背光单元中的光源的分开发光状态的示意图。
在图6A中，横轴表示画面帧，即时间，竖轴表示背光单元的行。通常，LCD TV中一帧的图像被从LCD TV的屏幕的上部到下部顺次扫描，并且在前一帧的下部被完全扫描之前，开始扫描后一帧图像。在使用CCFL的传统的背光单元的情况下，由于不管扫描次序如何，液晶面板的整个区域总发光，所以不能有效地去除运动模糊现象。不同于传统的背光单元，由于由多个点光源确定的多个行l1-ln与液晶面板的扫描时间同步地以每行的预定时间间隔顺次且有选择地发光，所以可有效地去除运动模糊。
即，如图6A所示，在扫描液晶面板的上部的第N帧图像的时刻，第一行(l1)的点光源发光。在取决于液晶面板的扫描时间的预定时间延迟之后，第二行(l2)的点光源发光。以这种方式，点光源顺次发光直到第n行(ln)，使得背光单元对第N帧图像的发光完成。此时，每行的点光源在预定量的时间过去之后再不发光，然后再为下一帧图像发光。换句话讲，控制各行的点光源以预定的时间段重复发光和不发光，并且控制任一行的点光源在自前一行点光源发光起的预定时间延迟之后发光。各行的发光和不发光时间段以及相邻行之间的发光和不发光延迟时间根据液晶面板的竖直扫描频率和光源行的数目来确定。
因此，根据本发明，由于光源行以预定的时间段顺次地且有选择地发光，所以背光单元在任意时间不是全部发光，而是部分发光，如图6B所示。
由于需要背光单元在选择的时间部分发光，所以必须防止从发光区发射的光分散进相邻区。换句话讲，从一行的点光源发射的光必须不散射进相邻行的区。在根据本发明的背光单元中，障肋30防止光分散进相邻区。此外，通过将每个障肋30的一端33的至少一部分插进漫射板20，防止光通过漫射板20分散进相邻的区。
因此，通过使用障肋30的结构，由于背光单元的发光区可被划分成多个有选择性发光的区，并且可防止从分发光区发射的光通过漫射板20侵入相邻的分区，所以可准确地照射分区的背光单元的光，从而像CRT中一样使用脉冲光(impulse light)来执行显示，以有效地去除运动模糊现象。此外，提高了发光区的光均匀性和画面亮度，从而显著提高了对比度。
根据本发明的上述背光单元可用作以60Hz工作的LCD(例如，LCD TV)的背光单元。此时，背光单元可解决运动模糊现象，其中，运动模糊现象是LCD中最严重的问题。
如上所述，根据本发明的背光单元，当点光源与液晶面板的扫描时间同步地发光时，可消除在用于显示的预定区域中的背光单元的相邻分区之间的光干涉，从而有效地去除了运动模糊现象。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该明白，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可对本发明在形式和细节上作出各种变化。

Claims (15)

1.一种背光单元，包括：
基底；
多个点光源，在所述基底上排列成两行或更多行；
漫射板，设置在所述多个点光源的上方，以漫射并透射入射光；
至少一个障肋，通过在行之间相对于所述基底垂直地置于所述基底和所述漫射板之间而形成两个或更多个分区，并且具有反射从所述多个点光源入射的光的壁表面，所述障肋的端部的至少一部分插入所述漫射板。
2.如权利要求1所述的背光单元，其中，所述障肋的所述端部成三角形。
3.如权利要求2所述的背光单元，其中，由所述多个点光源确定的两行或更多行以预定的时间间隔顺次发光。
4.如权利要求1所述的背光单元，其中，由所述多个点光源确定的两行或更多行以预定的时间间隔顺次发光。
5.如权利要求1所述的背光单元，其中，排列在所述两行或更多行中的每行上的所述多个点光源包括红光源、绿光源和蓝光源。
6.如权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个点光源是发光二极管。
7.如权利要求6所述的背光单元，其中，所述多个点光源是有机发光二极管。
8.一种液晶显示器，包括液晶面板和设置在所述液晶面板的背部以朝所述液晶面板照射光的背光单元，
其中，所述背光单元包括：
基底；
多个点光源，在所述基底上排列成两行或多行；
漫射板，设置在所述多个点光源的上方，以漫射并透射入射光；
至少一个障肋，通过在行之间相对于所述基底垂直地置于所述基底和所述漫射板之间而形成两个或更多个分区，并且具有反射从所述多个点光源入射的光的壁表面，所述障肋的端部的至少一部分插入所述漫射板。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中，所述障肋的所述端部成三角形。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中，由所述多个点光源确定的两行或更多行以预定的时间间隔顺次发光。
11.如权利要求8所述的液晶显示器，其中，由所述多个点光源确定的两行或更多行以预定的时间间隔顺次发光。
12.如权利要求8所述的液晶显示器，其中，排列在所述两行或更多行中的每行上的所述多个点光源包括红光源、绿光源和蓝光源。
13.如权利要求8所述的液晶显示器，其中，所述多个点光源是发光二极管。
14.如权利要求13所述的液晶显示器，其中，所述多个点光源是有机发光二极管。
15.如权利要求8所述的液晶显示器，其中，所述两行或更多行中的每行与所述液晶面板的屏幕扫描时间同步地发光。
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