CN100434990C - 背光组件及具有该组件的液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光组件和使用该背光组件的液晶显示设备。在背光组件和液晶显示设备中，所述背光组件具有彼此平行用于产生光的灯、具有底部和侧部用于安放所述灯的容纳容器、和连接到所述容纳容器以覆盖所述灯端部的模构件。所述模构件具有反射面和上表面，所述反射面具有反射来自灯的光的散射图案，所述上表面从所述反射面在基本上平行于所述底部的平面内延伸。这样，所述背光组件的阴影部分可以被除去，因此提高所述液晶显示设备的图像显示质量。

Description

背光组件及具有该组件的液晶显示设备
技术领域
本发明涉及一种背光组件和具有该背光组件的液晶显示设备。
背景技术
通常，液晶显示设备是使用液晶来显示图象的平板显示器件。这种液晶显示设备具有各种特性，例如薄、轻重量、低驱动电压、低功耗等，并因此已被广泛使用在各种涉及显示技术的工业中。
在上述液晶显示设备中，液晶屏不是产生光的自发光元件。因此，经常使用背光组件为液晶屏提供光。
背光组件包括用于产生光的灯。该灯常采用具有薄长管形状的冷阴极荧光灯(CCFL)。依灯的位置，背光组件通常被分为边缘发光型和直接发光型。在边缘发光型背光组件中，在邻近透明光导板的侧面处安置一个或两个灯，且来自灯的光经光导板多次反射后施加到液晶显示屏。在直接发光型背光组件中，在液晶显示屏下面设置多个灯，在灯和液晶显示屏之间设置一散射板，并在灯下面设置一反射板。来自灯的光经反射板反射并经散射板散射，且散射光被施加到液晶显示屏。这样，边缘发光型背光组件通常用于小尺寸液晶显示设备，而直接发光型背光组件用于要求高亮度的大尺寸液晶显示设备。
然而，在直接发光型背光组件的情况中，背光组件的外围区域相对于该背光组件的中心区域显得较暗。来自背光组件的光的均匀性变差，因此降低了其图像显示质量。
发明内容
本发明提供了一种能够提高亮度均匀性的背光组件。
本发明还提供了一种具有上述背光组件的液晶显示设备。
在本发明的一个方面，背光组件包括灯、容纳容器和模构件。基本上彼此平行的灯产生光。具有底部和侧部的容纳容器容纳灯。模构件连接到所述容纳容器以覆盖灯的端部。模构件包括反射面和上表面，该反射面上形成反射来自灯的光的散射图案，该上表面从该反射面延伸，以散射并反射来自灯的光。
该散射图案包括从反射面表面突出的突起。该突起具有圆锥形或半球形形状。该散射图案具有形成在反射面表面处的凹入。
该反射面从所述上表面朝向灯向下倾斜。该反射面具有分别相应于灯的开口。
该背光组件还可以包括灯座，其与灯的端部结合以支承灯，且灯座被模构件覆盖。
该背光组件还包括设置在灯上的散射板以散射自灯产生的光。模构件具有形成在所述上表面上的阶梯型部分以引导该散射板。
该背光组件还可以包括：反射板，其设置在灯下面用以反射来自灯的光；光学片，设置在散射板上；和模框架(mold frame)，其连接到容纳容器以支承所述散射板和光学片的。
在本发明的另一个方面，液晶显示设备包括背光组件、液晶显示屏和顶机架(top chassis)。
该背光组件具有：产生光的灯；容纳容器，其具有底部和侧部以容纳灯；和模构件，其具有反射面和上表面，在所述反射面上形成有用于反射来自灯的光的散射图案，所述上表面从所述反射面延伸，以散射并反射来自灯的光。该液晶显示屏接收来自背光组件的光以显示图象。所述顶机架将该液晶显示屏固定于背光组件。
本发明除去了背光组件的阴影部分，并因此提高了该液晶显示设备的图像显示质量。
附图说明
通过参考附图和详细描述其示范性实施例，本发明的上述和其他特点和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1是示出根据本发明的一个示范性实施例的背光组件的分解透视图；
图2是图1所述的背光组件的局部放大透视图；
图3是详细示出图1中的模构件的透视图；
图4是图3中的散射图案中的部分A的局部放大图；
图5是示出图3中的散射图案的另一个示范性实施例的局部放大图；
图6是示出图3中的散射图案的另一个示范性实施例的局部放大图；
图7是示出根据本发明的另一个示范性实施例的背光组件的分解透视图；
图8是图7中的背光组件的剖面图；
图9是示出图7中的模构件、散射板和光学片的另一个实施例的透视图；
图10是详细示出图9中的模构件的透视图；
图11是示出根据本发明的一个示范性实施例的液晶显示设备的分解透视图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的示范性实施例的背光组件100的分解透视图。
图2是图1的背光组件的局部放大透视图。
参考图1和图2，背光组件100包括多个灯200、容纳容器300和模构件400。灯200，例如外电极荧光灯(EEFL)，彼此平行排列并发光。容纳容器300具有底部310和侧部320以提供一个将灯200安放其中的容纳空间。模构件400连接到容纳容器300而且覆盖灯200的端部。模构件400具有反射面410和上表面420，上表面420从反射面410沿基本上平行于所述底部310的方向延伸。反射面410具有散射图案412以散射来自灯200的光。
灯200响应于来自外电源的驱动电压而发光。每个灯200，例如冷阴极荧光灯，都具有薄且长的管形。灯200为了亮度均匀而以规则间距排列。灯200的数目取决于要求的亮度。
在本实施例中，背光组件100还可以包括灯座210以将灯200固定到容纳容器300。灯200的端部插入灯座210，且灯座210连接到容纳容器300。例如，两个彼此相邻的灯可以连接到单一灯座。灯座210被模构件400覆盖。
容纳容器300由底部310和侧部320组成，侧部320从底部310的边沿该边延伸。为了提供连接空间并提高连接强度，侧部320具有倒U形。容纳容器300由具有好的强度和刚度的金属材料制成。连接到灯座210的灯200和模构件400依次被安放进容纳容器300的容纳空间。
在本实施例中，背光组件100具有两个模构件400以覆盖灯200的两端。两个模构件400被分别连接到容纳容器300的两个相对侧部320。两个模构件具有同样的结构和功能，且因此对一个模构件的描述适用于两者。模构件400将灯座210固定到容纳容器300而且覆盖灯座210以使其不暴露于环境中。模构件400包括用于反射来自灯200的光的反射面410和从反射面410沿基本上平行于容纳容器300的底部310的方向延伸的上表面420。在本实施例中，反射面410具有形成于其中的散射图案412以散射光使得更大量的光被向上引导。
图3是详细示出图1中的模构件的透视图。
参考图2和图3，模构件400具有用于反射来自灯200的光的反射面410和从反射面410沿基本上平行于容纳容器300的底部310的方向延伸的上表面420。
反射面410从上表面420的一延长线EL朝灯200向下倾斜，以向上反射灯200发出的光。反射面410具有相对于所述延长线EL在45到90°范围内的倾角。反射面410设置有在分别对应于灯200的位置形成的开口414。这样，当模构件400被连接到容纳容器300时，灯200被插入到开口414中。
反射面410具有形成于其中的散射图案412以将更大量来自灯200的光向上散射。散射图案412由细小的凸纹或凹纹图案形成。例如，可以当通过注射成形工艺形成模构件400时，同时形成散射图案412。在本发明中，所述散射图案412以规则排列形成。然而，这并不是本发明的限制，且该散射图案412在一些情况下可以是不规则的。
上表面420从反射面410在基本上平行于所述底部310的平面内延伸。上表面420延伸到容纳容器300的侧部320而且覆盖灯座210。上表面420可以具有一穿过其形成的连接孔424，使得上表面420能用穿过该连接孔424的螺丝钉连接到容纳容器300的侧部320。此外，上表面420可以具有阶梯型部分422，引导并安置散射板(未示出)，将其设置在灯200上方。
模构件400还可以包括第一支架430和第二支架440，它们从上表面420向下延伸。当模构件400被安放进容纳容器300时，第一支架430与容纳容器300的侧部320相接触，因此正确引导模构件400到合适位置。第一支架430在相应于灯座210的位置被部分敞开。第二支架440具有比第一支架430短的延伸长度，且设置在第一支架430与反射面410之间。第二支架440向灯座210施压，以此阻止灯座210的移动。
图4是图3中的散射图案412的部分A的局部放大图，以示出所述散射图案的示范性实施例。
参考图3和图4，模构件400具有形成在其反射面410中的散射图案412。例如，由从反射面410突出的突起415形成散射图案412。在本实施例中，每个突起415都具有圆锥形状。换句话说，当突起415沿基本上平行于反射面410的方向上被切割时，每一个突起415都具有圆形剖面，且当突起415沿基本上垂直于反射面410的方向上被切割时，每个突起415都具有三角形剖面。在另一可选择实施例中，突起415可以被构建为当其沿基本上垂直于反射面410的方向上被切割时具有矩形剖面。突起415可以以相互之间固定间隔规则排列，但这并不是本发明的限制。突起415起散射和反射来自灯200的光的作用，以将更大量的光向上引导，朝向液晶屏。
图5示出了图3的散射图案的另一个示范性实施例。
参考图3和图5，散射图案412包括从反射面410突出的突起416。在本实施例中，每个突起416都具有半球形。换句话说，每个突起416当其在基本上平行于反射面410的方向上被切割时具有圆形剖面，且当在基本上垂直于反射面410的方向上被切割时具有半圆形剖面。在本实施例中，突起416以规则间距排列以在其间具有固定间距，但是也可以不规则排列。突起416起散射和反射来自灯200的光的作用，以向上引导增加量的光。
图6示出了图3的散射图案的另一个示范性实施例。
参考图3和图6，散射图案412具有作为下陷或凹痕形成在反射面410上的凹入417。凹入417具有预定深度。在本实施例中，每个凹入417可以有各种形状，例如圆锥形、多棱锥形(polypyramid)、半球形等。凹入417可以以彼此之间固定间距规则排列，但也可以不规则排列。凹入417起散射和反射来自灯200的光的作用，以向上引导增加量的光。
图7是示出根据本发明的另一个示范性实施例的背光组件的分解透视图。图8是示出图7的背光组件的剖面图。在本实施例中，灯、容纳容器和模构件具有如图1到图6所示的相同结构，并因此将省略其任何进一步的细节描述。
参考图7和图8，本实施例的背光组件500包括多个灯200、容纳容器300和模构件400。灯200彼此平行排列并发光。容纳容器300具有底部310和侧部320以提供将灯200安放其中的容纳空间。模构件400被连接到容纳容器300而且覆盖灯200的端部。模构件400具有反射面410和从反射面410沿基本上平行于容纳容器300的底部310的方向延伸的上表面420。反射面410提供有形成于其中的散射图案以散射来自灯200的光。
背光组件500还包括设置在灯200上方的散射板510以散射灯200产生的光。散射板510具有预定厚度的矩形板状形状。散射板510散射自灯200产生的光，以此提高光亮度的均匀性。散射板510被设置为以预定间距与灯200分开，且由模构件400的上表面420(见图3)和容纳容器300的侧部320支承。
背光组件500还包括设置在灯200下的反射板520以反射来自灯200的光。反射板520形成在相应于基本上平行于灯200的底部310和两个侧部320的区域。反射板520起反射被从灯向上引导的光的作用，因此提高发光效率。
背光组件500还可以包括至少一个设置在所述散射板510上的光学片530。该光学片530起转化来自散射板510的光路的作用，使得其亮度和均匀性得到提高。于是，光学片530包括将来自散射板510的光会聚的聚光片或者将经过散射板510散射的光再次散射的散射片。依据背光组件500的期望亮度特性，光学片530的数目可以变化。
背光组件500还可以包括模框架540。该模框架540连接到容纳容器300以将散射板510和光学片530固定到容纳容器300。即，模框架540在连接到容纳容器300时固定散射板510和光学片530的端部。如果模框架540的尺寸很大使得不易制造成单片，则可以将其制成两片或四片。
背光组件500还包括设置在容纳容器300背面的换流器550。换流器550产生用于驱动灯200的驱动电压。该换流器550起转换低压交变电流为高压交变电流的作用，该高压交变电流输出到灯200作为驱动电压。将来自换流器550的驱动电压通过第一和第二灯线552和554施加到每个灯200。即，每个灯200的一端通过第一灯线552电连接到换流器550且另一端通过第二灯线554电连接到换流器550。
图9是示出图7中的模构件、散射板和光学片的另一个实施例的透视图。
图10是图9中的模构件的放大的透视图。
参考图9和图10，模构件600包括反射面610和上表面620。在反射面610上形成散射图案612以将光朝向液晶屏向上引导。在图9和图10中，散射图案612具有与图4到6中的散射图案相同的结构和功能，且因此将不再重复其任何进一步的细节描述。模构件600具有从上表面620突出的固定部分622，其中固定部分622被设计用于固定散射板640。散射板640设置有形成于其中的固定凹入642以被连接到固定部分622。当固定部分622被连接到固定凹入642时，散射板640被固定到模构件600的上表面620。
模构件600包括形成在固定部分622上的片状固定部分(sheet-fixingportion)624以固定光学片650。片状固定部分624具有在固定部分622上突起的形状。虽然片状固定部分624可以形成在上表面620上，但它优选形成在固定部分622上。光学片650具有固定孔652，片状固定部分624被插入固定孔652中。当片状固定部分624被插入到所述固定孔652时，光学片650被固定到模构件600。
图11是示出根据本发明的示范性实施例的液晶显示设备的分解透视图。在图11中，液晶显示设备总体标识为900。在本实施例中，该背光组件与图1到图10中的相同，且因此此处将不再重复其细节。
参考图11，本实施例的液晶显示设备900包括提供光的背光组件500、显示图象的显示单元700和固定显示单元700的顶机架800。
显示单元700包括显示图象的液晶显示屏710，以及为液晶显示屏710提供驱动信号的数据和栅极印刷电路板720和730。来自数据和栅极印刷电路板720和730的驱动信号分别通过数据和栅极柔性印刷电路膜740和750被施加到液晶显示屏710。例如，每个数据和栅极柔性印刷电路膜740和750可以由带载封装(tape carrier package，TCP)或膜上芯片(chip on film，COF)形成。数据柔性印刷电路膜740还包括数据驱动芯片742和栅驱动芯片752以控制驱动信号，使得来自数据和栅极印刷电路板的驱动信号能及时地施加到液晶显示屏710。数据印刷电路板720通过弯曲数据柔性电路膜740而设置在容纳容器300的背面。栅极印刷电路板730通过弯曲栅极柔性电路膜750而设置在容纳容器300的背面或者侧面。另一方面，栅极印刷电路板730和数据印刷电路板720可以被集成为单一印刷电路板。
液晶显示屏710包括薄膜晶体管(TFT)衬底712、面对该TFT衬底712的彩色滤光片衬底714和插入在该TFT衬底712和该彩色滤光片衬底714之间的液晶716。
所述TFT衬底712是具有以矩阵结构形成于其上的TFT(开关元件)的透明玻璃衬底。每个所述TFT都具有连接到数据线的源极端子、连接到栅极线的栅极端子和连接到由透明导电材料制成的像素电极(未示出)的漏极端子。
彩色滤光片衬底714是在其上通过薄膜工艺形成RGB彩色像素(未示出)的衬底。该彩色滤光片衬底714具有形成于其上的公共电极(未示出)。该公共电极由透明导电材料形成。
当电源电压施加到所述TFT的栅极端子且该TFT被打开时，在像素电极和公共电极之间产生电场。在TFT衬底712和彩色滤光片衬底714之间的液晶716的排列由于施加于其上的电场而变化，且因此液晶716的光透射率随其排列而变化，因此使得显示期望灰度的图像。
当顶机架800连接到容纳容器300，而且围绕液晶显示屏710的边缘区域以将液晶显示屏710固定到背光组件500。这样，顶机架800避免由外部碰撞对液晶显示屏710的损伤以及避免液晶显示屏710从背光组件500脱离。
根据本发明的背光组件和液晶显示设备，覆盖灯端部的模构件设置有散射图案，该散射图案形成在其反射面上以散射和反射光。散射图案的出现消除了在背光组件的外围区域的阴影部分，并因此提高了液晶显示设备的图象显示质量。
尽管已经描述了本发明的示范性实施例，但应该理解，本发明不应该局限于这些示范性实施例，而是本领域的普通技术人员可以在权利要求所述的本发明的精神和范畴内可以作出各种变化和改进。

Claims (26)

1、一种背光组件，包括：
多个灯，产生光；
容纳容器，用于安放所述灯，所述容纳容器具有底部和侧部；和
模构件，连接到所述容纳容器的侧部，而且覆盖所述灯端部，所述模构件将灯固定到所述容纳容器的侧部，所述模构件具有反射面和沿与所述底部大致平行的方向从所述反射面延伸的上表面，所述上表面不具有形成于其中的散射图案，而所述反射面具有形成于其中的散射图案以散射和反射来自所述灯的光。
2、如权利要求1所述的背光组件，其中，所述散射图案包括在所述反射面上的突起。
3、如权利要求2所述的背光组件，其中，每个所述突起具有圆锥形状。
4、如权利要求2所述的背光组件，其中，每个所述突起具有半球形状。
5、如权利要求1所述的背光组件，其中，所述散射图案包括在所述反射面上的凹入。
6、如权利要求1所述的背光组件，其中，所述反射面从所述上表面朝向所述灯向下倾斜。
7、如权利要求6所述的背光组件，其中，所述反射面包括分别形成在相应于所述灯位置的开口。
8、如权利要求1所述的背光组件，还包括：灯座，与所述灯的端部连接以支承所述灯，所述灯座被所述模构件覆盖。
9、如权利要求1所述的背光组件，还包括：设置在所述灯上的散射板，用于散射所述灯产生的光。
10、如权利要求9所述的背光组件，其中，所述模构件包括形成在其上表面的阶梯型部分，用于引导所述散射板。
11、如权利要求9所述的背光组件，其中，所述模构件包括形成在其上表面的固定部分，用于固定所述散射板，所述固定部分从所述上表面伸出。
12、如权利要求11所述的背光组件，其中所述散射板包括固定凹入以被连接到所述模构件的固定部分。
13、如权利要求9所述的背光组件，还包括：
反射板，设置在所述灯下以反射来自灯的光；和
光学片，设置在所述散射板上。
14、如权利要求13所述的背光组件，其中，所述模构件包括：片状固定部分，形成在所述模构件上表面上以固定所述光学片。
15、如权利要求14所述的背光组件，其中，所述片状固定部分从所述上表面突出。
16、如权利要求13所述的背光组件，其中，所述光学片包括聚光片，用于会聚被所述散射板散射的光。
17、如权利要求13所述的背光组件，其中，所述光学片包括散射片，用于散射被所述散射板散射的光。
18、如权利要求13所述的背光组件，还包括：
模框架，连接到所述容纳容器以支承所述散射板和所述光学片；和
换流器，设置在所述容纳容器的背面以产生用于所述灯的驱动电压。
19、一种液晶显示设备，包括：
背光组件，包括：
多个灯，产生光；
容纳容器，安放所述灯，所述容纳容器具有底部和侧部；和
模构件，连接到所述容纳容器的侧部，而且覆盖所述灯端部，所述模构件将灯固定到所述容纳容器的侧部，所述模构件具有反射面和沿与所述底部大致平行的方向从所述反射面延伸的上表面，所述上表面不具有形成于其中的散射图案，而所述反射面具有形成于其中的散射图案以散射和反射来自所述灯的光，
液晶显示屏，用于利用从所述背光组件所供的光来显示图象；和
顶机架，用于将所述液晶显示屏固定到所述背光组件。
20、如权利要求19所述的液晶显示设备，其中，所述散射图案包括在所述反射面表面上的突起。
21、如权利要求19所述的液晶显示设备，其中，所述散射图案包括在所述反射面表面上的凹入。
22、如权利要求19所述的液晶显示设备，其中，所述反射面从所述上表面朝向所述灯向下倾斜。
23、如权利要求22所述的液晶显示设备，其中，所述反射面包括分别形成在相应于所述灯位置的开口。
24、如权利要求19所述的液晶显示设备，其中，所述背光组件还包括：
反射板，设置在所述灯下以反射来自灯的光；
散射板，设置在所述灯上以散射来自灯的光；和
光学片，设置在所述散射板上。
25、如权利要求24所述的液晶显示设备，其中，所述背光组件还包括：
模框架，连接到所述容纳容器以支承所述散射板和所述光学片；和
换流器，设置在所述容纳容器的背面以产生用于所述灯的驱动电压。
26、如权利要求19所述的显示设备，其中，所述背光组件还包括：灯座，与所述灯的端部连接以支承所述灯，所述灯座被所述模构件覆盖。
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