CN101097350A - 具有光学组件支架的灯台及具有该灯台的液晶显示器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有减小厚度的背光单元，包括用于发光的至少一灯、以及用于扩散从灯发出的光并设置在每个灯上方的至少一散光板，其中通过灯台固定并支撑灯和散光板。

Description

具有光学组件支架的灯台及具有该灯台的液晶显示器件

技术领域

本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，尤其涉及具有通过在背光单元中在灯和光学组件之间设置散光构件减小厚度的LCD器件。

背景技术

近来，由于用于信息通讯的技术的发展，已经强调了显示器件的重要性。在过去的时间中，已经广泛使用了阴极射线管(CRT)。然而，CRT不能满足薄外形及轻重量的新要求。因此，已经作了许多努力以研究并发展可以满足薄外形和轻重量要求的各种平板显示器件，例如，液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)和场致发光显示器(ELD)。

在以上所提到的平板显示器中，LCD器件由于薄外形、轻重量和低耗能量的优越性能备受关注。因此，LCD器件已经广泛用于笔记本计算机、桌上型计算机和大尺寸电视的各种领域，并且对于LCD器件有越来越多的需求。

通常，LCD器件包括LCD面板、驱动LCD面板的驱动单元和将光供应到LCD面板的背光单元。LCD器件自身不能发光，使得LCD器件必须要求额外的光源以向LCD面板发光，例如背光单元。

图1是示出现有技术的LCD器件的透视图。

如图1所示，现有技术的LCD器件包括LCD面板10和背光单元20。LCD面板10由彼此相对的第一基板10a和第二基板10b以及设置在两个相对的基板10a和10b之间的液晶层(未示出)组成。下基板10b包括用作开关元件的薄膜晶体管(TFT)，其中TFT导通/截止以供应信号，从而显示图像。LCD面板10与向LCD面板输出视频和扫描信号的栅印刷电路板15a和源印刷电路板15b连接。

背光单元用作LCD器件的光源。基于发光灯的排列方法，可以将背光单元分为侧光式和直下式。对于侧光式，灯设置在背光单元的一侧或者两侧，并且通过导光板将从灯发出的光供应到LCD面板10。对于直下式，灯设置在LCD面板10中，其中从灯发出的光直接供应到LCD面板。通常，将侧光式背光单元应用到小尺寸LCD器件，而将直下式背光单元应用到大尺寸LCD器件。

图1示出了直下式背光单元20。参照图1，多个灯21设置在LCD面板10的下方。然后，反射片22和下壳(未示出)设置在灯21的下面。在这种情况下，通过光学片23将从灯21发出的光供应到LCD面板。在灯21和LCD面板10之间，存在光学片23，从而改善供应到LCD面板10的光的效率。

图2是示出直下式背光单元的截面图。如图2所示，多个灯21平行设置，并且反射片22设置在灯21下方。同时，在灯21上面形成光学片23。在这种情况下，光学片23由扩散片、棱镜片和保护片组成。

然而，现有技术的直下式背光单元具有以下缺点。

如图3所示，为了将从灯21发出的光通过光学片23均匀地供应到LCD面板10，调整灯21和LCD面板10之间的间隔值。即，如果灯21和LCD面板10之间的间隔值太小，则它可能造成在部分LCD面板上没有从灯21发出光的入射。因此，由于光供应的不均匀性，这个缺点可能发生在LCD面板中。同时，如果灯21和LCD面板10之间的间隔值超过预定值，则LCD器件的厚度增加。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供通过在灯和散光片之间设置散光板而减小厚度的一种背光单元和使用该背光单元的LCD器件。

本发明的另一个目的是提供设置有灯台以固定灯和散光板以防止灯和散光板移动的一种背光单元，和使用该背光单元的LCD器件。

为了实现这些和其它优点并根据本文对本发明的目的，如同这里具体和广义所描述的，本发明提供一种背光单元，其包含：至少一灯，用于发光；以及至少一散光板，用于扩散从灯发出的光并设置在各灯上方。

同样，背光单元包括固定灯和散光板的灯台。灯台包括：基座、固定灯并设置在基座上的至少一灯座，以及用于固定散光板并设置在基座上的至少一散光板支架。

同样，多个灯台以灯的延伸方向设置。同样，散光板支架设置在灯台上方。

结合附图，从本发明的以下的详细描述中，可以更加清晰地理解本发明的前述的和其它目的、特征、部分和优点。

附图说明

提供对本发明的进一步理解并包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图说明本发明的实施方式并且与说明书一起用于阐述本发明的原理。在附图中：

图1是示出现有技术的LCD器件的透视图；

图2是示出现有技术直下式背光单元的截面图；

图3是示出根据现有技术的背光单元中灯和光学片之间的光路的截面图；

图4是解释根据本发明的背光单元的基本原理的图；

图5是示出根据本发明的背光单元中灯台的透视图；

图6A是示出在根据本发明的背光单元中安装到灯台上的灯的透视图；

图6B是示出在根据本发明的背光单元中安装到灯台上的光学片的透视图；

图6C是示出在根据本发明的背光单元中安装到背光单元上的灯台和光学片的透视图；

图7是示出包括根据本发明的灯台的直下式背光单元的截面图；以及

图8A和图8B是示出包括根据本发明的灯台的直下式背光单元的透视图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，附图中示出了其实施例。

通常，LCD器件可以使用冷阴极荧光灯(CCFL)、外置电极荧光灯(EEFL)、发光二极管(LED)、电致发光(EL)和热阴极荧光灯(HCFL)。

在以上所提到的光源中，最经常使用的是CCFL。由于优越的性能，CCFL广泛应用于直下式背光单元。详细地讲，CCFL发出与环境光相似的白光，并产生少量热。同样，CCFL可以制造成具有小直径的柱状。

同样，由于长的使用寿命、低耗能量和产生少量热的优越性能，EEFL可以应用到直下式背光单元。

通常，本发明可以应用到CCFL或EEFL，但是并不局限于此。对于需要灯台的任何类型的直下式背光单元，都可以使用本发明。

在本发明中，散光板在灯和光学组件之间形成。即，散光板扩散从灯发出的光。散光板由具有散光性能的散光介质形成，从而散光板扩散入射光。然后，利用光学组件再次扩散由散光板扩散的光，然后将所扩散的光供应到LCD面板，使得改善散光效率。结果，即使灯和LCD面板之间的间距值减少，也可能将均匀的光供应到LCD面板。因此，LCD器件可以制造成厚度更薄。

图4是解释根据本发明的背光单元的基本原理的图。

参照图4，根据本发明的背光单元包括：设置在灯121和光学片123之间的散光板141。散光板141以宽角度扩散从灯121发出的光。散光板141由散光材料形成，从而使从灯121发出的光折射并穿过散光介质扩散。与从灯发出并直接传输的光入射到光学片上的现有技术相比，包括散光板141的本发明可以提供充分扩散并且入射到光学片的更大区域上的光。

由于散光板141，光入射到光学片的更大区域上。因此，可以减少灯121和光学片123之间的间距。另外，由于光扩散到更大区域，所以改善了光的均匀性。结果，由于背光单元厚度减小，有可能减小LCD器件的厚度。

如果设置散光板141，则在光学片123上的光的入射角度变大，从而可以减少用于背光单元的灯的数量，从而降低生产成本和耗能量。对于本发明，散光板141没有在背光单元的整个表面上形成，但是在灯121上形成。即，散光板141设置在每个灯121上。因此，多个散光板141设置在本发明的背光单元中，从而每个散光板141广泛地扩散从对应的灯121发出的光。

图5示出固定灯121和散光板141的灯台130。

如图5所示，灯台130设置有：基座133、在基座133上形成以固定并支撑灯121的灯座131；以及在基座133上形成以固定并支撑散光板141的散光板支架132。

灯座131由弹性材料形成，其中灯座131具有用于固定并支撑灯121的向上的开口。当灯121插入到灯座131的向上的开口内时，通过灯座131的弹性固定并支撑灯121。

在附图中，灯座131形成环形。然而，灯座131可以根据固定在其中的灯121的形状而改变形状。同样，灯座131的直径取决于灯121的尺寸。同样，开口向上形成，但是并不限于此。例如，开口可以侧向地形成。

散光板支架132和灯座131固定在基座133上，并与基座133作为一体形成。散光板支架132以固定到灯座131的灯121的长度方向形成。依照当散光板支架132在灯121的长度方向形成时，固定到散光板支架132中的散光板141设置在灯121上方，从而可以防止灯121和散光板141没有对准。散光板支架132由设置有两个引导槽136a的两个相对柱136组成，其中散光板141插入到相对柱136的两个引导槽136a中。散光板141的两侧插入到相对柱136的两个引导槽136a并由其支撑。

这时，引导槽136a和136b以与固定到灯座131中的灯121的延伸方向相同的方向形成，从而固定到散光板支架132中的散光板141设置在灯121的正上方。在附图中，散光板支架132具有对应于形成为预定厚度的平板形的散光板141的引导槽136a和136b。即，引导槽136a和136b具有适于具有板状截面的散光板141的形状。如果散光板141具有椭圆状、三角形或多边形的截面，则散光板支架132的引导槽136a和136b具有对应于散光板141的截面的相同截面，尤其是，在散光板141的两侧的截面。

如上所述，灯座131和散光板支架132在基座133上形成，从而一起固定并支撑灯121和散光板141。因此，通过最初设定值稳定地保持灯121和散光板141之间的间距，从而可以防止灯和散光板位于最初位置之外。

即使将外力或热施加到散光板141，但是通过散光板支架132固定或支撑散光板141，从而防止散光板141变形。

尽管没有示出，灯台130与背光单元的下壳连接。灯台130的底面设置有连接下壳和灯台130的固定突出部134。在这种情况下，反射板(未示出)位于灯的下方，其中反射板反射从灯发出的光。固定突出部134同时将灯台130固定到反射板和下壳上。

图6A示出了在固定灯台130中的灯121，图6B示出固定到灯台130上的散光板141，以及图6C示出固定在灯台130上的灯121和散光板141。

如图6A所示，灯121插入到灯座131的开口中，其中通过灯座131的弹性固定并支撑灯121。如图6B所示，散光板141插入设置在灯台130的散光板支架132的引导槽136a中。如图6C所示，灯座131在灯台130上形成，并且固定在散光板支架132中的散光板141设置在固定的灯121上方。在这种情况下，即使施加外力，由于灯台130，散光板和灯稳定地保持在最初的位置。结果，由于灯121相对于散光板141放置，通过散光板141更好地扩散从灯121发出的光。

多个基座133可以沿着灯121的延伸方向设置。实质上，存在用于提供至少两个基座133的需求，以稳定地固定并支撑一个灯121和一个散光板141。结果，至少两个基座133沿着灯121和散光板141的长度方向形成，从而通过至少两个基座133稳定地保持一个灯121和一个散光板141。然而，用于一个灯121和一个散光板141的灯座131和散光板支架132的数量并不局限于此。即，用于一个灯121和一个散光板141的基座133的数量可以根据灯121和散光板141的长度改变。

在另一方案中，基座可以从背光单元的一侧延伸到背光单元的另一侧。即，基座133可以在垂直于灯121和散光板141的排列方向延伸，从而一个基座133可以设置有多个灯座131和散光板支架132，从而固定相邻设置的灯121和散光板141。同样，多个基座133以灯121和散光板141的长度方向形成。

在图7中，示出了背光单元，其中灯台130的一个基座133包括两个灯座131和两个散光板141。如图7所示，基座133以垂直于灯121和散光板141的排列方向延伸。因此，每个灯座131固定两个灯121，并且每个散光板支架132固定两个散光板141。由于在一个基座133上形成有多个灯座131和散光板支架132，所以可以稳定并不变地保持相邻灯121之间的间距。

同时，附图标记135相应于用于固定光学片123的支架。在灯121和散光板141的上方为光学片123。光学片123改善了从灯121发出并且通过散光板扩散后的光的效率，并将光供应到LCD面板。因此，光学片123在与灯121和散光板141相隔预定间距处排列。然而，随着LCD面板尺寸增加，光学片123的尺寸也增加，使得光学片123由于重力下沉。即使光学片123固定在背光单元中，光学片123由于大尺寸LCD面板也会部分地下沉。在这种情况下，由于光学片123和灯121/散光板141之间的不均匀间距，光学性能退化。

对于本发明，存在用于固定并支撑光学片123的支架135，即，支架135防止光学片123下沉。如图7所示，支架135在每个散光板支架132之间的基座133中形成。即，支架135的末端与光学片123接触，从而支撑光学片123。所用的支架135的数量可以根据光学片123的大小或者根据基座133的大小而变化。

图8A和图8B示出包括灯座131、散光板支架132和支架135的灯台130。如图8A所示，两个灯座131和两个散光板支架132设置在灯台130的基座133上。同样，支架135设置在两个基座130之间，其中支架135支撑光学片123。

如图8B所示，支撑光学片123的两个支架135a和135b在基座133上形成，而灯座131和散光板支架132在两个支架135a和135b之间形成。

实质上，灯座131、散光板支架132和光学片支架135的位置可以根据LCD面板的大小和用于背光单元的灯的数量而变化。

如上所述，根据本发明的LCD器件具有以下优点。

根据本发明的LCD器件包括同时固定并支撑灯和光学组件的灯台，从而通过稳定地放置灯和光学组件获得均匀的光扩散、实现简化的制造工艺并改善图像质量。同样，可以防止LCD器件由于外力和热引起的变形，从而提高LCD器件的可靠性。

由于本发明在不脱离本发明的精神和实质特征的情况下可以有多种形式，所以应当理解以上所描述的实施方式并不局限于以上描述的任何细节，除非另外指定，而应该在如权利要求书所限定的精神和范围内的广泛分析，因此本发明旨在由所附权利要求书覆盖落入权利要求书的边界和范围内或者这些边界和范围的等效物内的所有改进和变型。

Claims (14)

1、一种背光单元，包含：

至少一灯，用于发光；以及

至少一散光板，用于扩散从所述灯发出的光，每个散光板放置在各灯上方。

2、根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述灯由冷阴极荧光灯或外置电极荧光灯形成。

3、根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，还包含用于固定所述灯和所述散光板的灯台。

4、根据权利要求3所述的背光单元，其特征在于，所述灯台包括：

基座；

在所述基座上用于固定所述灯的至少一灯座；以及

在所述基座上用于固定所述散光板的至少一散光板支架。

5、根据权利要求4所述的背光单元，其特征在于，所述多个灯台以所述灯的延伸方向设置。

6、根据权利要求4所述的背光单元，其特征在于，所述散光板支架设置在所述灯座上方。

7、根据权利要求4所述的背光单元，其特征在于，所述多个灯座和散光板支架设置在所述基座上，以固定所述多个相邻的灯和散光板。

8、根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，还包含在所述散光板上方的光学片。

9、根据权利要求8所述的背光单元，其特征在于，所述灯台包括用于支撑所述光学片的至少一支架。

10、一种液晶显示器件，包含：

液晶显示面板；

至少一灯，用于将光供应到所述液晶显示面板；

至少一散光板，在所述灯的上方用于扩散从所述灯发出的所述光；以及

在所述散光板上方的光学片。

11、根据权利要求10所述的液晶显示器件，其特征在于，还包含用于固定所述灯和所述散光板的灯台。

12、根据权利要求11所述的液晶显示器件，其特征在于，所述灯台包括：

基座；

在所述基座上以固定所述灯的至少一灯座；以及

在所述基座上以固定所述散光板的至少一散光板支架。

13、根据权利要求12所述的液晶显示器件，其特征在于，所述散光板支架设置在所述灯座上方。

14、根据权利要求12所述的液晶显示器件，其特征在于，所述灯台包括用于支撑所述光学片的至少一支架。

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