CN100353238C - 背光装置 - Google Patents

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Abstract

一种背光装置，包括多个用来保持扩散板相对每一灯管在一固定与水平位置的支撑构件，与容纳这些灯管的背板，以形成均匀的照度。支撑构件从设置在背板的一开口面的扩散板延伸到背板的相对背部，并包括凹凸连结件来提供支撑。支撑构件包括一组配合部，即一上部与一下部。上部与下部可结合，以在支撑构件中提供一凹洞。一冷阴极荧光灯管可穿过凹洞，且上部与下部可分别延伸通过在扩散板或背板所形成的孔洞，被固定至扩散板与背板。

Description

背光装置
技术领域
本发明涉及一视频信号显示装置，特别是涉及与一液晶显示器(LCD)配合使用的一冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)背光装置。
背景技术
液晶显示器(LCDs)使用在电视、计算机与其它视频信号显示装置，用来产生预定的图像与控制亮度穿过以产生视频信号显示。液晶显示器特别适用于平面显示器，因为它的优势在分辨率、彩色图像显示与图像品质。液晶显示器并不会自己发出光线，因此利用在液晶面板后的背光装置来产生一可见的视频信号显示。冷阴极荧光灯管(CCFLs)已经被使用在多种照明目的，且特别适合用在背光装置结合液晶显示器，如在电视、计算机与其它视频信号显示技术的薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCDs)上。当亮度是足够且均匀通过该显示器时，性能与视频信号显示的品质是最佳化的。不均匀的亮度降低显示图像的品质。在视频信号显示工业上技术的进步得以生产愈来愈大的大尺寸视频信号显示器，且当视频信号显示装置愈来愈大时，提供一个均匀亮度的显示装置变得越来有挑战性与重要性。
液晶显示器面板使用在电视与其它视频信号显示装置，通常利用一冷阴极荧光灯管背光装置，该装置由一背板所组成，且包括有多个阴极荧光灯管的细长管体与内部反射面。该背板通常包括一平面、反射背部与一面对LCD的开口面。但该背板通常与LCD间隔数层材料，该材料决定光从CCFL背光装置到液晶显示器的路径。举例来说，一扩散板与一或多层扩散片可能存在背光装置与液晶显示器中间。此外，如果使用多于一片扩散片的话，则一或多个棱镜片可能被包括在扩散片间。扩散板、扩散片或棱镜片的变形会造成提供给液晶阵列(ARRAY)不均匀的照度，且因此会被观赏者看到较差品质的视频信号图像。当冷阴极荧光灯管背光装置是相当大的尺寸，且一相对尺寸的扩散板相对设置或邻近于该背光装置的背板的开口面上时，一个常见的问题是扩散板的下垂或变形，以致于它不是相对于背光装置维持水平，这将造成一不想要的非均匀照度。
因此提供不论该显示装置的尺寸均能提供均匀照度给显示装置的背光装置是需要的，特别是可以支撑扩散板在相对于该背光装置的水平定位上。
发明内容
为了说明这些与其它的组件并了解其目的，本发明提供一背光装置，其包括：具有一底板、一侧边与一相对于底板的开口一面的背板，该背板包括一内部反射面；至少一冷阴极荧光灯管被设置在该背板内部；至少一扩散板被设置在该背板上；至少一二件式的刚性支撑构件接触该背板的底板与支撑扩散板，且冷阴极荧光灯管延伸通过该支撑构件。
在另一实施例中，本发明提供一背光装置，包括一背板，具有一底板、一侧边与一相对该底板的开口面，该背板包括一内部反射面且至少一灯管设置在该背板内部；至少一扩散板设置在该背板上；一支撑该扩散板的支撑构件，该支撑构件包括两分离部分：一下部延伸通过背板底板形成的缺口，与一接触该下部并延伸通过在扩散板中形成的缺口的上部。
在另一实施例中，本发明提供一背光装置，该背光装置包括一背板，该背板具有一底板、一侧边与一相对该底板的开口面与包括一内部反射面；多个设置在该背板内部的冷阴极荧光灯管；且至少一设置在该背板上的扩散板；多个接触该底板与扩散板的刚性两件式支撑构件，保持扩散板基本上平行于该背板的底板；至少一个支撑构件，该支撑构件设置在该背板的中央，且包括一延伸通过它的冷阴极荧光灯管。
本发明还提供由液晶显示器与任一种背光装置实施例所形成的视频信号图像装置。在另一实施例中，本发明提供具有由视频信号显示器装置形成与一背光装置实施例所形成的屏幕的电视。
附图说明
当在阅读时伴随着图示来看下列详细说明最容易了解本发明。我们强调根据一般训练，这些不同特征的图面是不需按照比例的。相对的，这些不同特征的尺寸是可被任意忽视的或是为了明白表示而简化。像是在本说明书中与图标中数字代表特征，包括在下列图标中的图面。
图1是为包括本发明的支撑构件的背光装置的剖视图；
图2是为包括本发明的支撑构件的另一背光装置的剖视图；
图3是为包括本发明的支撑构件的再一背光装置的剖视图；
图4是为包括本发明的支撑构件的又一背光装置的剖视图；
图5是本发明的另一支撑构件的一部分的剖视图；
图6是一平面图，显示在一扩散板的开口，其容纳本发明支撑构件的一部份；以及
图7是为具有多个本发明的支撑构件的背光装置的平面图。
附图符号说明
1背光装置
3背板
5扩散板
7底板
9侧边
11内部反射面
13灯管
15内部反射面
17开口面
19、19A、19B、19C下部
21凹处
23肋
25、25A、25B、25C支撑构件
27、27A、27B、27C上部
29中心轴
33臂
35孔
37凸缘
39表面
41座表面
47孔洞
49接触面
51接触面
53凸缘
55臂
57开口
59臂
61凸缘
65表面
67表面
71倾斜脚
73表面
75凸起部
77凹部
79部
81开口
83座
85臂
87凸缘
89平面
91表面
93中央开口
95开口
97平面构件
99光
101背光装置
103支撑构件
105支撑构件
具体实施方式
本发明提供一种背光装置，包括一背板与设置在背板的开口面上或沿着该背板的开口面设置的一扩散板。一或多个刚性支撑构件被用来保持扩散板相对于背板与在背板内均匀排列的冷阴极荧光灯管在一水平方位。虽然接下来的图示用来说明本发明的各种支撑构件，显示基本上在水平位置的背板与扩散板，应了解的是，照明是经由根据观察查的观察方向看过去，由设置在视频信号显示器后面的背板的开口面、扩散片与其它光反射组件来提供。本发明的支撑构件保持扩散板的水平与均匀地隔开光源。该视频信号显示器可以是计算机屏幕、电视屏幕或其它视频信号图像装置。
支撑构件延伸通过背板且在相对于开口面的背板的一表面与扩散板间。支撑构件可以是由两个组件形成，且任一或两个组件凸出以延伸穿过在构件中形成的开口到它的连结件(换言之，即扩散板与背板的相对面)，用来固定个别部位的定位。该两件支撑构件的相对部可包括配合的凹凸组件，用来提供坚固的支撑，且该支撑构件可能包括一开口，使一灯管，如冷阴极荧光灯管延伸通过。根据本实施例，除了支撑扩散板的外，该支撑构件还需固定灯管至定位，以辅助提供一均匀照度的输出。
图1是为显示包括根据本发明的支撑构件的背光装置的剖视图。实际上，多个支撑构件可以是被策略性地在整个背光装置中设置。背光装置1包括背板3与扩散板5。背板3包括底板7与侧边9。背板3是由刚性材料所制成，如铝，但是其它材料也可被使用在其它的实施例中。灯管13在背板3内部延伸。在一实施例中，灯管13可以是冷阴极荧光灯管(CCFLs)，但是其它灯管也可被使用在其它的实施例中。灯管可以是细长管，在如图1中所示的平面上往里和往外延伸。为了获得所有从灯管13所发出的光，背板3的内部表面11与15最好是反射性表面。背板3的底反射面11基本上是平坦的，且灯管13是如实施例中所示的平面排列设置而基本上与背板3的底板7平行。一或多个支撑构件25保持支撑扩散板5，换言之，相对于背板3的底板7水平且均匀间隔，并与包括灯管13的平面保持水平。在一实施例中，扩散板5是必须保持平行底板7。在这所示的实施例中，扩散板5接触背板3的侧边9，但在其它实施例中，扩散板5并没有接触侧边9，且在这水平方位只靠单独的支撑构件25支撑。底板7与背板3的底反射面11是背板3相对于开口面17的部分，光99是通过开口面17提供，因为扩散板5是保持在这个水平位置，由背光装置1所产生的光99大体上是均匀的。扩散板5是由公知材料，例如丙烯酸树脂(polymethylacrylate，PMMA)、聚碳酸脂(polycarbonate，PC)或其它光学塑料或玻璃所制成。内部反射面11与15可以是镜面，且在一实施例中，他们可以用抛光后的铝来制成。
刚性支撑构件25包括上部27与下部19。在所示的实施例中，上部27是扩散板5的一整体部，但在其它的实施例中，上部27可以是一分离片连结到扩散板5。上部27是一公的部分或是凸起，以被容纳在由下部19所形成的凹处21，凹处21是由一组相对的肋23所限定。下部19延伸通过，且被固定在背板3的底板7。更特别的是，下部19延伸通过在通过底板7与适合容纳下部19相对应部分所形成的开口。下部19的中心轴29(以虚线表示)延伸通过一与中心轴29直径相等的孔，且臂33延伸通过相对应孔35。下部19也包括具有表面39的凸缘37，该表面39形成一与底部表面11基本上相接的边界。本发明的一固定/锁定特征是有意义的，因为下部19的座表面41是远离凸缘37的平行表面39一段距离，大约相当于底部7的厚度。座表面41与表面39接触扩散板5的相对表面。每一个下部19与上部27可由多种可供商业使用的光导材料所制成，举例来说，支撑构件25的下部19或上部27可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、丙烯酸树脂、其它适合的压克力树脂、光学塑料、玻璃或其它适合的材料所制成。
虽然图1显示光99从背板3的开口面17发射出来且通过扩散板5，应可被理解的是，当安置一背光装置在一视频信号显示装置中，额外的光导构件材料如一或多片扩散片、棱镜片、偏振片或其它材料可以被放置扩散板5与液晶面板或其它图像产生装置间。
图2是显示本发明的另一支撑构件的实施例。支撑构件25A是由下部19A与上部27A所组成。上部27A是接触扩散板5而下部19A是接触背板3的底部7。当各自面对上部27A与下部19A的接触面49与51接合时，孔洞47形成于支撑构件25A内，孔洞47容纳灯管13。每一个下部19A与上部27A包括一基本上为U形结构，当结合在一起时，即形成孔洞47。在一实施例中，灯管13是一冷阴极荧光灯管，其为几英寸长且它可能延伸通过一或多个支撑构件，如支撑构件25A是沿着特定的冷阴极荧光灯管被定位。支撑构件25A可能包括(相当于如图2所示的平面的深度)约2.54厘米(1英寸)或较少于2.54厘米(1英寸)的一厚度。下部19A与上部27A可以是光导材料所制成以确保一均匀的照度。在一实施例中，下部19A与上部27A中的任一或两者可以是丙烯酸树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，其它适用的材料包括压克力树脂材料可以使用在其它示意实施例中。
下部19A延伸通过在底板7所形成的开口且具有一第一底部19’，第一底部19’包括凸缘53和臂55，其中凸缘53固定下部19A的定位，而臂55(使用虚线标示)延伸通过在底板7中的相对应的开口，并与背板3的底板7呈一角度，也即，第一底部19’系扣合于底板3中所形成的开口中。如图2所示的实施例中，上部27A不是扩散板5的整体部分，但是其可以是一分离件，且具有一中央支撑轴56，延伸通过开口，如在扩散板5中贯穿形成的开口57。特别的是，上部27A具有一第二底部27’，第二底部27’包括两个臂59和两个凸缘61，其中每一个臂59和每一个凸缘61形成一固定件，且臂59(用虚线表示)延伸通过相对应开口57，而凸缘61用来固定上部27A的定位，也即，第二底部27’系扣合于扩散板5中所形成的开口57中。凸缘61的表面65基本上是平行上部27A的表面67且距离表面67一约等同于扩散板5的厚度的距离，因此表面65与表面67是抵靠扩散板5彼此相对的两面，用来固定上部27A的定位。上部27A与下部19A结合可采取错位式设计，以快速组装接合的目的。
图3显示本发明的另一支撑构件。支撑构件25B包括上部27B与下部19B，每一个均包括一基本上为U形结构，当上部27B与下部19B结合在一起时，即形成孔洞47。如前所述，孔洞47是用来容纳灯管13。上部27B是扩散板5的一整体部分，下部19B延伸通过背板3的底板7且包括一倾斜脚71，其接触内部反射面11且固定下部19B的定位。倾斜脚71包括平坦表面73，其接触底板7的平坦的内部反射面11。上部27B与下部19B结合可采取错位式设计，以快速组装接合的目的。
图4显示本发明的另一支撑构件的一中央部分。支撑构件25C包括有下部19C与上部27C。下部19C与上部27C可包括一基本上为U形结构，当上部27C与下部19C结合在一起时，即形成孔洞47，以容纳冷阴极荧光灯管或其它灯管(未画出)延伸通过该处。上部27C的接触部也包括一公部或凸起部75，被容纳在下部19C的相对应的接触部的相对应母部或凹部77，这凹凸特征提供一额外的机构支撑。
应可被了解的是，前述特征的各种其它组合也可以被使用来变化产生本发明的其它示意支撑构件。
图5是本发明的一支撑构件的一上部或下部的剖视图，可以由上述的材料所形成。部79包括开口81，其与相对的对应部结合，可形成一孔洞用以容纳一冷阴极荧光灯管。部79也包括座83、臂85与凸缘87，每一凸缘87包括基本上平坦的表面89，其平行于座83的表面91且与表面91分离约相等于背板的底板或扩散板的厚度的距离，臂85通过此背板的底板或扩散板且延伸，而表面91与89接触该背板的底板或扩散板的相对边以固定部79至定位。
图6是一平面图，显示中央开口93与开口95，其延伸通过平面构件97，其可以是前示的扩散板5或背板3的下部7。支撑构件的一下部或上部的相对部延伸通过该相对应孔以固定支撑构件至定位。
图7是一平面图，显示背光装置101的前视图，其通过一开口面，如图1的开口面17。背光装置101包括具有一底板7与侧边9的背板3。侧边9可以如图1所示般具有一角度，以将光照度强度最大化。灯管13在背板3内延伸。背光装置101还包括本发明的多个支撑构件。设置在灯管13间的支撑构件103可为没有容纳灯管的支撑构件，如图1所示的支撑构件25即为此一支撑构件的例子。支撑构件105容纳一冷阴极荧光灯管或其它灯管，且可以是前述的支撑构件25A、25B、25C。一灯管13可延伸通过多个支撑构件105。可看出多个支撑构件103与105是策略性的被放置在背光装置101内部来确保穿透式扩散板(未画出)保持在背板3之上的一高度与平坦。许多的支撑构件103与105被设置在背板的中央，用来在中央位置的扩散板与底板保持一特定距离。在侧边的部分，扩散板可以通过接触背板的侧边9或外部设置支撑构件来支撑。
包括本发明的支撑构件的如图7所示的背光装置或其它背光装置，可被安装在一液晶显示器后面，如一电视内部的薄膜晶体管液晶显示器、计算机或其它包括一视频信号显示屏幕或监视器装置。
前述仅用来说明本发明的原则，在此尽管在不明确的叙述或图示下，在不脱离其精神与范围下，可以被本技术领域的普通技术人员用来做不同的设计变化实施本发明。因此，在此所有的例子与有条件的语言主要用来表达一种教学的目的与辅助读者了解本发明的构造与本发明的概念以促进本技术，且本案所描述的例子与条件不是用来限制本发明。此外，在此所有描述本发明的构造、外观与实施例，仅只是例子，并包括结构与其相等的功能。另外，也指出与上述相同的组件，包括现在所知与未来将开发的，例如，在不考虑结构下，开发任何具有相同功能的组件。
实施例的描述是用来伴随着附图阅读，其可被想象成整个说明书的一部分。在本说明书中，相关的术语如″下″、″上″、″水平″、″垂直″、″上面″、″下面″、″上″、″下″、″顶″与″底″和其衍生出的同义词(例如，″水平地″、″向下地″″向上地″等)应当被解释为方位的参考。这些相关的术语，方便于描述且需要解释或在特定的方向操作。除了特别地描述的外，考虑附属、连接的术语，且如″连结″与″互连″，参考一关系在结构中被固定或附属在另一个或直接或间接通过介于其中的结构，和可移动或刚性附属件或关系。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当然可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书的范围所界定的为准。

Claims (16)

1.一种背光装置，包括：
一背板，该背板具有一底板、一侧边与一相对于该底板的一开口面，并包括一内部反射面；
至少一设置在该背板内部的冷阴极荧光灯管；
至少一设置在该背板之上的扩散板；以及
至少一二件式的刚性支撑构件，所述二件式的刚性支撑构件接触该底板与支撑该扩散板，且容纳该冷阴极荧光灯管延伸通过，其中该二件式的刚性支撑构件是可相分离的。
2.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于：该刚性支撑构件包括一与该扩散板一体的上部。
3.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于：该刚性支撑构件包括一为与该扩散板结合的一分离件的上部；以及一下部为与该背板的该底板结合的一分离件的下部；该上部接触该下部且至少一该上部延伸通过该扩散板，且该下部延伸通过该底板。
4.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于：该刚性支撑构件包括一上部与一下部，该上部与一下部且均包括一U形断面；当该上部与该下部接合在一起时，该U形断面互相配合成一凹洞。
5.如权利要求4所述的背光装置，其特征在于：该上部的该U形断面包括一接触区域，该区域包括一凸起处，该凸起处被容纳在该下部的对应接触区域其凹处内部。
6.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于：该上部包括一凸起处，该凸起处被容纳在该下部的凹处内部。
7.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于：该刚性支撑构件是由聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙烯酸树脂所制成。
8.一种背光装置，包括：
一背板，该背板具有一底板、侧边与相对于该底板的一开口面，并包括一内部反射面；
至少一设置在该背板内部的灯管；
至少一设置在该背板之上的扩散板；以及
一支撑该扩散板的支撑构件，该支撑构件包括一延伸通过在该背板的该底板形成的一开口的下部、与一接触该下部并延伸通过在该扩散板中所形成的一开口的上部。
9.如权利要求8所述的背光装置，其特征在于：该灯管是为一冷阴极荧光灯管，该支撑构件包括一孔洞，当该下部接触到该上部时该冷阴极荧光灯管延伸通过该孔洞。
10.如权利要求8所述的背光装置，其特征在于：该上部包括一凸起处，该凸起处被容纳在该下部的一凹处内部。
11.如权利要求8所述的背光装置，其特征在于：该上部包括一中央支撑轴，该中央支撑轴延伸通过在扩散板所形成的该开口；与一组固定件，该组固定件具有一对应臂延伸通过该扩散板延伸通过的另一对应组的开口，以固定该上部到该扩散板。
12.如权利要求11所述的背光装置，其特征在于：每一该等臂终止于一凸缘，该凸缘具有约束该扩散板的一表面的一第一表面，且该上部包括一第二表面，其约束该扩散板的另一相对面，该第二表面以与扩散板厚度相等的距离与该第一表面间隔。
13.如权利要求8所述的背光装置，其特征在于：该下部包括一组平行表面，以与该背板的该底板的厚度相等的一距离间隔，该组平行表面设置在该底板的相对侧，且通过一延伸通过该底板的臂彼此相结合。
14.如权利要求8所述的背光装置，其特征在于：至少一个该上部与该下部是由聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙烯酸树脂所制成。
15.一种背光装置，包括：
一背板，该背板具有一底板、一侧边与相对于该底板的一开口面，并包括一内部反射面；
至少一设置在该背板内部的灯管；
至少一设置在该背板之上的扩散板；以及
一用来支撑该扩散板的支撑构件，该支撑构件均包括U形断面的一下部、一第一底部、一上部、一第二底部，
其中，U形断面的该下部延伸通过在该背板的该底板所形成的一开口且该第一底部扣合于该底板所形成的该开口中，而U形断面的上部，接触该U形断面的下部并延伸通过在该扩散板中所形成的一开口且该第二底部扣合于该扩散板中所形成的该开口中；
其中，该灯管容纳于该支撑构件的下部与上部接合的孔洞中。
16.如权利要求15所述的背光装置，其特征在于：该支撑构件是由聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙烯酸树脂所制成。
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