CN100510892C - 背光组件及使用该背光组件的液晶显示模块 - Google Patents

背光组件及使用该背光组件的液晶显示模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种背光组件及使用该背光组件的液晶显示模块。该背光组件包括：多个发光二极管单元，所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二级管和安装有所述至少一个发光二极管的印刷电路板；以及在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片具有与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，以使得所述至少一个发光二极管通过所述孔而露出，其中，所述多个发光二极管单元隔开，并通过从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线向预定方向弯曲。

Description

背光组件及使用该背光组件的液晶显示模块
技术领域
本发明涉及背光组件，更具体地说，涉及一种包括至少一个发光二极管(LED)作为光源的背光组件及使用该背光组件的液晶显示(LCD)模块。
背景技术
近来，普遍采用具有重量轻、外形薄且功耗低的优点的平板显示(FPD)装置作为阴极射线管(CRT)装置的替代品。通常，根据自发射的能力可以将显示装置分类为发光型显示装置和非发光型显示装置。发光型显示装置通过自发光来显示图像，而非发光型显示装置由于其自身不发光故而需要光源。例如，普遍采用等离子体显示板(PDP)装置、场发射显示(FED)装置以及电致发光显示(ELD)装置作为发光型显示装置。尽管一些应用并不需要光源，但可以将液晶显示(LCD)装置看作非发光型显示装置。由于LCD装置的高分辨率、彩色显示能力和高质量图像，因此通常将其安装在笔记本计算机和台式计算机中。
LCD装置包括LCD模块，LCD模块包括用于显示图像的LCD板和用于向LCD板提供光的背光组件。通常，根据光源的安装位置，可将背光组件看作是侧面型背光组件或直接型背光组件。随着对具有大显示屏的LCD装置的巨大需求，包括多个光源的直接型背光组件日益普及以提供更多的光。背光组件的光源可以是放电灯，例如冷阴极荧光灯(CCFL)、外电极荧光灯(EEFL)等。近来，已广泛利用发光二极管(LED)作为用于背光组件的光源以改善色彩再现性并提高显示亮度。
图1是根据现有技术的LCD模块1的示意性分解立体图。如图1所示，现有技术的LCD模块1包括：LCD板10，该LCD板10包括彼此面对的两块基板(未示出)和插在这两块基板之间的液晶层(未示出)；分别布置在LCD板10的边缘处的栅极印刷电路板(PCB)18和源极PCB
16；布置在LCD板10下方的背光组件20；包围LCD板10和背光组件20的主架40；布置在背光组件20下方并与主架40接合的底架50；以及覆盖LCD板10并与主架40和底架50接合的顶架60。
背光组件20包括在底架50的内表面上的多个PCB 22。这里，所述多个PCB 22按排布置且彼此隔开。此外，各排PCB 22都设置有按排排列的多个LED 24。换言之，包括多个LED 24的PCB 22的排重复地布置在底架50上。背光组件20还包括布置在PCB 22、LED 24以及底架50的内表面上的反射片26。具体地说，反射片26形成有与各个LED 24相对应的多个孔28。LED 24通过孔28，从而从反射片26露出。这里，PCB22连接到背光驱动电路(未示出)，来自背光驱动电路的信号通过PCB 22上的薄膜线(未示出)施加于LED 24，使得LED 24能够发射红光、绿光和蓝光。因此，通过均匀地混合红光、绿光和蓝光而获得白光。
背光组件20还包括布置在反射片26上的透明窗30。透明窗30形成有与各个LED 24相对应的多个换向器(diverter)31。此外，在透明窗30上布置有用于产生均匀亮度的漫射板32。在漫射板32上布置有光学片组34，光学片组34包括依次叠放的多个光学片。当来自LED 24的光直接发射或通过反射片26发射时，红光、绿光和蓝光均匀地混合。均匀地混合的光通过漫射板32而具有均匀的亮度，然后光在通过光学片组34之后入射到LCD板10，从而显示期望的图像。
然而，在现有技术中存在结构上的局限。各排PCB 22形成有布置在其上的多个LED 24以发射预定颜色，该预定颜色取决于驱动LED 24的那排PCB 22。如果仅少数LED 24是有缺陷的，则难以选择性地替换有缺陷的LED 24，而必须用新一排PCB 22来替换具有有缺陷的LED 24的整排PCB 22。结果，浪费了PCB 22上的许多没有缺陷的LED 24，从而降低了生产率并提高了生产成本。
发明内容
因此，本发明意在一种背光组件及使用该背光组件的LCD模块，其本质上消除了由于现有技术的局限和缺点所导致的一个或更多个问题。
本发明的一个目的是提供一种背光组件及使用该背光组件的LCD模块，其中，按各LED单元来布置LED，使得可以选择性地修补和替换LED。
本发明的另一目的是提供一种背光组件及使用该背光组件的LCD模块，其可以提高生产率并降低生产成本。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明中得以阐述，一部分将根据说明变得清楚，或者可以通过实施本发明而获知。本发明的这些和其他优点将由在所写说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构而实现并获得。
为了实现这些和其它优点，并且根据本文中所具体体现和广泛描述的本发明的宗旨，所述背光组件包括：多个发光二极管单元，所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和安装有所述至少一个发光二极管的印刷电路板；以及在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片具有与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，其中，所述至少一个发光二极管通过所述孔而露出，其中，所述多个发光二极管单元隔开并经由从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线向预定方向弯曲，并且所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括容纳所述至少一条线的弯曲部分的凹部，所述凹部的深度小于底架的厚度。
在另一方面，所述背光组件包括：多个发光二极管单元；所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和所述至少一个发光二极管安装于其上的印刷电路板；以及在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，以使得所述至少一个发光二极管通过所述至少一个孔而露出，其中，所述多个发光二极管单元隔开，并通过从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线沿预定方向弯曲，并且所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括与所述至少一条线的弯曲部分相对应的开口。
在又一方面，所述背光组件包括：多个发光二极管单元；所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和所述至少一个发光二极管安装于其上的印刷电路板；以及在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，以使得所述至少一个发光二极管通过所述至少一个孔而露出，其中，所述多个发光二极管单元隔开，并通过从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线沿预定方向弯曲，并且所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括与所述弯曲的线的形状相对应的压印图案。
在另一方面，所述液晶显示模块包括：包括多个发光二极管单元的背光组件，所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和安装有所述至少一个发光二极管的印刷电路板；以及在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片具有与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，其中，所述至少一个发光二极管通过所述孔而露出，其中，所述多个发光二极管单元隔开并利用从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线向预定方向弯曲，并且所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括容纳所述至少一条线的弯曲部分的凹部，所述凹部的深度小于底架的厚度；在所述背光组件下方的底架；布置在所述背光组件上方的液晶板；包围所述液晶板和所述背光组件的主架；以及包围所述液晶板的前缘的顶架。
应理解，上文的概述与下文的详述都是示例性和解释性的，旨在提供对如权利要求所述发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入且构成本申请的一部分，附图例示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据现有技术的LCD模块的示意性分解立体图；
图2是根据本发明示例性实施例的LCD模块的示意性分解立体图；
图3是例示根据本发明示例性实施例的LED单元的连接结构的示意性剖面图；
图4A和4B是示出根据本发明示例性实施例的LED单元的连接结构的示意图，其中图4A是分解立体图，图4B是剖面图；
图5A是示出根据本发明示例性实施例的带孔的底架的示意性剖面图；以及
图5B是示出根据本发明示例性实施例的具有压印图案的底架的示意性剖面图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的优选实施例，在附图中示出了其示例。
图2是根据本发明示例性实施例的LCD模块100的示意性分解立体图。如图2所示，LCD模块100包括：包括两块基板(未示出)及插在这两块基板之间的液晶层(未示出)的LCD板110；背光组件120；包围LCD板110和背光组件120的边缘的主架140；覆盖背光组件120的背面并与主架140接合的底架150；以及包围LCD板110并与主架140接合的顶架160。在该示例性实施例中，主架140和顶架160分别为矩形形状。
在LCD板110的边缘处分别布置有栅极PCB 118和源极PCB 116。这里，栅极PCB 118和源极PCB 116通过柔性电路板(未示出)连接到LCD板110。此外，在LCD模块100的调整处理期间，将栅极PCB118和源极PCB 116折向底架150的侧面或背面，从而靠近LCD板110。尽管未示出，但是栅极PCB 118对薄膜晶体管的导通/截止信号进行扫描并将其施加给多条选通线，而源极PCB 116将图像信号施加给多条数据线。
背光组件120布置在LCD板110的下方作为光源。在底架150的内表面上按矩阵布置有多个PCB 122。在每个PCB 122上，安装有发射预定颜色的多个LED 124。在该示例性实施例中，LED 124是按图案布置的并向LCD板110发射光。例如，如图2所示，将一个PCB 122以及该PCB 122上的一些LED124定义为一个LED单元136。此外，如果一个LED 124能够发射预定颜色，则LED单元136可以仅包括一个LED 124。
背光组件120还包括布置在LED单元136上的反射片126。反射片126形成有与各个LED 124相对应的多个孔128。每个LED 124通过相应的孔128，从而从反射片126露出来。作为示例，反射片126可以从白色片或银色片中选择。此外，在反射片126上布置有透明窗130，在透明窗130上布置有漫射板132以实现均匀亮度，在漫射板132上布置有光学片组134。尽管未示出，但光学片组134可以至少包括反射型偏振片、聚光片以及漫射片。
如上所述，LED单元136包括发射预定颜色的至少一个LED 124以及其上安装有所述至少一个LED 124的PCB 122。例如，所述至少一个LED 124可以通过均匀地混合所发射的光而发射白光作为预定颜色。具体地说，LED 124可以使用LED芯片来发光。因此，将多个LED单元136分成独立的LED单元136，其中独立的LED单元136中的每一个都可以作为独立的单元来驱动。因此，当在一个LED单元136上发现一些LED 124有缺陷时，通过修理有缺陷的LED单元136或通过用新的LED单元替换有缺陷的LED单元136来仅仅选择性地修理或更换具有有缺陷的LED 124的LED单元136，由此减少了修理和更换有缺陷的LED的时间和成本。例如，一个LED 124可以包括红光LED芯片、绿光LED芯片以及蓝光LED芯片中的任何一个，并使用集簇(cluster)排列来布置LED 124，而让不是一个LED 124包括红光LED芯片、绿光LED芯片以及蓝光LED芯片。作为另选的是，LED 124可以包括发射白光的一个LED芯片，或者可以包括分别发射红光、绿光、蓝光和白光的多个LED芯片。LED单元136可以具有按单排或按多排排列在PCB 122上的多个LED124。因此，来自LED单元136的光直接地发射或通过反射片126发射。然后其经过透明窗130、漫射板132以及光学片组134而改变为均匀平面光。这样，可以将具有期望亮度的图像显示在LCD板110上。
如上所述，LED单元136可以通过背光驱动电路来工作，该背光驱动电路可布置在底架150的背面，由此使背光驱动电路的尺寸最小。因此，LED单元136以互连状态连接到背光驱动电路。对于该示例性结构，从PCB 122针对一个LED单元136形成至少一条线(未示出)。PCB 122的所述至少一条线连接到薄膜线(未示出)，该薄膜线用于例如通过焊接来电连接所述至少一条线和多个LED 124。下面利用若干示例性实施例来说明LED单元的连接结构。
图3是例示根据本发明示例性实施例的LED单元236的连接结构的示意性剖面图。如图3所示，LED单元236包括PCB 222和按排安装在PCB 222上的多个LED 224。LED单元236与相邻的LED单元236在底架250上隔开。
在该示例性实施例中，薄膜线242形成在LED单元236的PCB 222上，并用作LED 224的电互连装置。例如通过焊接可以将线238连接到薄膜线242的端部。相邻的LED单元236通过线238来互连。这里，由于通过在PCB 222的顶面处进行焊接来将线238连接到薄膜线242，因此线238弯向反射片226。因此，反射片226的与相邻LED单元236之间的间隔相对应的部分具有凹部244以防止反射片226与线238接触。即，反射片226包括凹部244以使得线238的凸出部分免受反射片226的挤压。
图4A和4B是示出根据本发明另一示例性实施例的LED单元的连接结构的示意图。图4A是分解立体图，而图4B是剖面图。如图4A和4B所示，薄膜线342形成在LED单元336的PCB 322上，并且向按排排列的LED单元施加电信号。此外，例如通过焊接方法将线338在薄膜线342的端部处连接到薄膜线342。此外，多个LED单元336通过线338互连。
在该示例性实施例中，连接LED单元336的线338弯向底架350。换言之，相对于底架350，线338向底部方向凸出。此外，薄膜线342从PCB 322的边缘沿PCB 322的一侧向底部方向弯曲。由于薄膜线342的结构上的改变，因此线338布置在PCB 322的底部位置处并向底架350弯曲。这里，底架350具有朝向线338的凸出部分的凹部344以防止线338受到底架350的挤压。
图5A是示出根据本发明示例性实施例的带孔的底架450的示意性剖面图。图5B是示出根据本发明另一实施例的具有压印图案的底架550的示意性剖面图。如图5A所示，底架450可以包括与(图4A和图4B中的)线338的凸出部分相对应的孔452。例如可以通过在底架450上进行冲压形成孔452，如图5A所示。作为另选的是，如图5B所示，底架550可以包括与(图4A和图4B中的)线338的凸出部分相对应的压印图案552。换言之，底架550具有朝向其背面的凹部，例如压印图案552。
因此，在底架350、450或550上可以布置多个LED单元336，并通过线338来互连这些LED单元336。反射片326布置在PCB 322和底架350、450或550上，并利用反射片326中的多个孔露出多个LED 324。例如，PCB 322可以包括金属芯PCB，以使得当点亮LED 324时，可以迅速散去电阻热量。
如上所述，根据本发明，不必对反射片进行附加修改处理，由此提高了亮度、色彩均匀性并防止出现色斑。此外，由于本发明的背光组件包括的多个LED单元是独立的LED单元，因此可以仅修理或更换损坏的独立LED单元，而无需替换全部LED单元。因此，可以提高生产率并可以降低生产成本。此外，彼此相邻的LED单元之间的线向底架弯曲并凸离反射片，由此去除了对反射片的附加修改处理。因此，提高了亮度和色彩均匀性并防止出现色斑。
本领域技术人员很清楚，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的背光组件和使用该背光组件的液晶显示模块进行各种修改和变型。因而，如果这些修改和变型落入所附权力要求及其等同物的范围内，则本发明亦涵盖这些修改和变型。
本发明要求于2006年6月26日在韩国提交的韩国专利申请No.P2006-0057497的优先权，通过引用将其并入于此。

Claims (14)

1、一种背光组件，该背光组件包括：
多个发光二极管单元；
所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和所述至少一个发光二极管安装于其上的印刷电路板；以及
在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，以使得所述至少一个发光二极管通过所述至少一个孔而露出，
其中，所述多个发光二极管单元隔开，并通过从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线沿预定方向弯曲，并且
所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括容纳所述至少一条线的弯曲部分的凹部，所述凹部的深度小于底架的厚度。
2、根据权利要求1所述的背光组件，该背光组件还包括透明窗，所述透明窗包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个换向器，所述透明窗布置在所述反射片上。
3、根据权利要求2所述的背光组件，该背光组件还包括布置在所述透明窗上的光学片组。
4、根据权利要求1所述的背光组件，该背光组件还包括控制所述多个发光二极管单元的工作的背光驱动电路。
5、根据权利要求1所述的背光组件，该背光组件还包括布置在所述印刷电路板上的薄膜线，所述薄膜线连接所述至少一个发光二极管和所述至少一条线。
6、根据权利要求5所述的背光组件，其中，所述薄膜线向所述底架弯曲。
7、根据权利要求5所述的背光组件，其中，所述至少一条线通过焊接连接到所述薄膜线的一端部。
8、根据权利要求5所述的背光组件，其中，所述至少一个发光二极管通过所述薄膜线接收信号。
9、根据权利要求1所述的背光组件，其中，所述至少一个发光二极管发射白光。
10、根据权利要求9所述的背光组件，其中，所述至少一个发光二极管包括通过混合颜色而发射白光的至少一个红光发光二极管芯片、至少一个绿光发光二极管芯片和至少一个蓝光发光二极管芯片。
11、根据权利要求10所述的背光组件，其中，所述至少一个红光发光二极管芯片、至少一个绿光发光二极管芯片和至少一个蓝光发光二极管芯片按图案布置在所述印刷电路板上。
12、一种背光组件，该背光组件包括：
多个发光二极管单元；
所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和所述至少一个发光二极管安装于其上的印刷电路板；以及
在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，以使得所述至少一个发光二极管通过所述至少一个孔而露出，
其中，所述多个发光二极管单元隔开，并通过从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线沿预定方向弯曲，并且
所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括与所述至少一条线的弯曲部分相对应的开口。
13、一种背光组件，该背光组件包括：
多个发光二极管单元；
所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和所述至少一个发光二极管安装于其上的印刷电路板；以及
在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，以使得所述至少一个发光二极管通过所述至少一个孔而露出，
其中，所述多个发光二极管单元隔开，并通过从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线沿预定方向弯曲，并且
所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括与所述弯曲的线的形状相对应的压印图案。
14、一种液晶显示模块，该液晶显示模块包括：
背光组件，该背光组件包括：
多个发光二极管单元，所述多个发光二极管单元中的每一个都包括至少一个发光二极管和所述至少一个发光二极管安装于其上的印刷电路板；和
在所述印刷电路板上的反射片，所述反射片包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个孔，以使得所述至少一个发光二极管通过所述至少一个孔而露出，
其中，所述多个发光二极管单元隔开，并利用从所述印刷电路板延伸出的至少一条线而彼此电连接，所述至少一条线向预定方向弯曲，并且
所述背光组件还包括布置在所述印刷电路板下方的底架，所述至少一条线向所述底架弯曲，并且所述底架包括容纳所述至少一条线的弯曲部分的凹部，所述凹部的深度小于底架的厚度；
布置在所述背光组件下方的底架；
布置在所述背光组件上方的液晶板；
包围所述液晶板和所述背光组件的主架；以及
包围所述液晶板的顶架。
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