CN101324724B - 背光单元和包括该背光单元的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了背光单元和包括该背光单元的液晶显示装置。该背光单元包括：至少一个发光二极管；以及扩散板，其位于所述至少一个发光二极管的上方，并包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个开口部分。

Description

背光单元和包括该背光单元的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及背光单元和包括该背光单元的液晶显示装置。
背景技术
过去以来，显示装置通常使用阴极射线管(CRT)。近年来，作为CRT的替代产品，已经作出了大量努力来研究和开发各种平板显示装置，如液晶显示(LCD)装置、等离子显示板(PDP)、场发射显示器和电致发光显示器(ELD)。LCD装置具有多个相对于其他平板显示装置的优点，包括分辨率高、重量轻、厚度薄、尺寸紧凑和电源要求低。
一般来讲，LCD装置都包括彼此隔开并面对的两个基板，以及介于这两个基板之间的液晶材料。这两个基板包括彼此面对的多个电极。施加在电极间的电压感应出穿过液晶材料的电场。液晶材料中的液晶分子的配向随感应电场的强度而变化，由此改变了LCD装置的透光率。因此，LCD装置通过改变感应电场的强度来显示图像。
因为LCD装置是非发光型显示装置，所以需要背光来为这种非发光型显示装置提供光。已经采用了CCFL(冷阴极荧光灯)或EEFL(外部电极荧光灯)。近来，LED(发光二极管)由于尺寸小、功耗低且可靠性高而被使用。
图1是例示了根据现有技术的LCD装置的分解立体图。
参照图1和图2，在现有技术LCD装置中，背光单元30和液晶面板10依次布置在底壳50上。主支架40为矩形框状，并支持背光单元30和液晶面板10。主支架40与底壳50相结合。
驱动电路通过FPC(柔性印刷电路)膜12连接到液晶面板10。顶壳60布置在液晶面板10的顶部。顶壳60为矩形框状。顶壳60挤压并固定液晶面板10的外周部分，并与主支架40和底壳50相结合。
背光单元30包括多个LED 33、反射片34、扩散板(diffusion plate)36和诸如棱镜片和扩散片的光学片38。LED 33布置在多个MCPCB(金属核心的印刷电路板)32上。这些MCPCB 32平行布置在底壳50上，并通过导线39连接，以接受用于LED 33的电力。
反射片34具有多个通孔35。通孔35对应于LED 33。反射片34覆盖了MCPCB 32，而LED 33穿过通孔35并突出。一对侧支架26与反射片34相连接，形成了用于安装背光单元30的空间，并可防止光向外泄漏。
从LED 33发出并在反射片34上反射的光首先通过扩散板36而被扩散，然后通过光学片38而成为高质量的均匀平面光，之后被提供给液晶面板10。扩散板36的厚度为大约1到4mm(毫米)。
随着LCD装置尺寸的增大，扩散板36的尺寸和重量也在增大。重量的增大导致扩散板36的中间部分下陷。另外，这也不符合近来的减小LCD装置重量的趋势。
发明内容
因此，本发明致力于一种液晶显示装置，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的优点在于提供了一种能够减小扩散板的重量的液晶显示装置。
本发明的其它优点及特征将在以下的说明书中进行阐述，从以下说明中部分地变得明了，或者可以通过对本发明的实践而得知。本发明的这些优点可以通过在书面说明书、权利要求书及附图中具体指出的结构来实现和获得。
为获得这些和其他优点，并根据具体体现和宽泛说明的本发明的目的，一种背光单元包括：至少一个发光二极管；以及扩散板，其位于所述至少一个发光二极管的上方，并包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个开口部分。
另一方面，一种液晶显示装置包括：液晶面板；以及用于向该液晶面板提供光的背光单元，所述背光单元包括：至少一个发光二极管；以及扩散板，其位于所述至少一个发光二极管的上方，并包括与所述至少一个发光二极管相对应的至少一个开口部分。
应该理解，对本发明的以上概述和以下详述都是示例性和说明性的，并旨在对所要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
所包括的用于提供对本发明的进一步理解且被并入而构成本申请一部分的附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1是例示了根据现有技术的LCD装置的分解立体图；
图2是例示了根据本发明第一实施方式的LCD装置的分解立体图；
图3是沿图2的III-III线截取的截面图；
图4是图3的区域IV的放大截面图；而
图5是例示了根据本发明第二实施方式的背光单元的平面图。
具体实施方式
参照附图可以更好地理解示例性实施方式，但这些实施例并不具有限制性。
图2是例示了根据本发明第一实施方式的LCD装置的分解立体图；而图3是沿图2的III-III线截取的截面图。
参照图2和图3，在根据本发明第一实施方式的LCD装置中，背光单元130和液晶面板110依次布置在底壳150的内表面上方。
主支架140为矩形框状，并支持背光单元130和液晶面板110。主支架140与底壳150相结合。
驱动电路通过FPC膜连接到液晶面板110。顶壳160布置在液晶面板110的前表面上。顶壳160为矩形框状。顶壳160挤压并固定液晶面板110的外周部分，并与主支架140和底壳150相结合。
背光单元130包括多个LED 133、反射片134、扩散板136和诸如棱镜片和扩散片的光学片138。LED 133以带状图案布置在诸如MCPCB 132的多个基底PCB 132上。这些MCPCB 132平行布置在底壳150上，并通过导线139连接，以接受用于LED 133的电力。
反射片134具有多个通孔135。通孔135对应于LED 133。反射片134覆盖了MCPCB 132和底壳150，而LED 133穿过通孔135并突出。一对侧支架126与反射片134相连接，形成了用于安装背光单元130的空间，并可防止光向外泄漏。
从LED 133发出并在反射片134上反射的光首先通过扩散板136而被扩散，然后通过光学片138而成为高质量的均匀平面光，之后被提供给液晶面板110。扩散板136的厚度为大约1到4mm(毫米)。
扩散板136可以包括与所述多个LED 133相对应的多个开口部分136a。扩散板136还可以包括：位于开口部分136a内部并被开口部分136a围绕的圆形第一部分136b；位于开口部分136a外部并围绕开口部分136a的第二部分136c；以及连接第一部分136b和第二部分136c的第三部分136d。
开口部分136a可以是由第三部分136d断开的断环(disconnectedring)状，并包括至少一个部分。例如，开口部分136a包括由第三部分136d分开的两个部分，每个部分都为半环状。开口部分136a可以具有由第三部分136d分开的两个以上部分。开口部分136a可以为不同于环状的断开形状。
通过形成所述多个开口部分136a，扩散板136的重量相比现有技术可减少更多。因此，可以降低由于扩散板136的重量而导致的下陷，而且能够减小LCD装置的重量。
如果从LED 133发出的一些光直接穿过开口部分136a，则会向液晶面板110提供非均匀光，从而显示质量会下降。因此，为了使所有光都能穿过扩散板而漫射或散射，要适当地布置开口部分136a。
图4是图3的区域IV的放大截面图。
参照图2到图4，扩散板136可以包括开口部分136a以及第一部分136b到第三部分136d。LED 133可以对应于第一部分136b的中心。
LED 133的中心与开口部分136a的中心之间的距离可以为第一距离L1。开口部分136a的宽度可以为第二距离L2。LED 133与扩散板136之间的距离可以为第三距离d1。扩散板136的厚度可以为第四距离d2。可以根据第一表达式d1/L1＝d2/L2来布置开口部分136a。
当LED 133在不同方向上发出第一光r1到第三光r3时，第一光r1到第二光r2穿过扩散板136，并未造成光的非均匀性。对于从LED 133朝向开口部分136a以相对于反射片134的平面为θ的发射角发出的第三光r3而言，可以根据第二表达式，tan θ＝d1/L1，来表示发射角。如果第三光r3由于开口部分136a的位置或宽度而直接穿过开口部分136a，则会导致向液晶面板110提供非均匀光，从而显示质量会下降。为避免这种情况，在第一实施方式中，根据第一表达式来布置开口部分136a。换言之，对于根据第二表达式的第三光r3而言，当开口部分136a的宽度是根据第一表达式的第二距离L2时，第三光r3并不直接穿过开口部分136a，而是穿过扩散板136。因此，从LED 133发出的所有光都穿过了扩散板136，并被提供给液晶面板110。
可以根据LED 133的布置来确定第一距离L1。例如，当第五距离L3是相邻两个LED 133之间的距离时，第一距离L1可以小于第五距离L3的一半，以形成分别与这相邻两个LED 133相对应的相邻两个开口部分136a。确定了第三距离d1和第四距离d2后，基于第一表达式，随着第一距离L1增大，第二距离L2也增大，因此扩散板136的重量减小。因此，可能希望在相邻两个开口部分136a并不相连并且其间存在第二部分136c的程度内使第一距离L1最大化。相邻开口部分136a之间的第二部分136c的宽度为不会发生诸如下陷的变形的第六距离L4。
因此，可以将第一距离L1确定为符合第三表达式，(L3-L4)/2＜L1＜L3/2，的范围。
如第一实施方式中所述，该背光单元包括以带状图案布置的LED以及包括与LED相对应的开口部分的扩散板。因此，由于这些开口部分的存在，扩散板的重量减小，因此可以防止扩散板的下陷，并能减小LCD装置的重量。
图5是例示了根据本发明第二实施方式的背光单元的平面图。为简化说明而简化了图5的背光单元230。忽略了与第一实施方式中的部分相似的各部分的说明。
参照图5，扩散板236可以包括与多个LED 233相对应的多个开口部分236a。扩散板236还可以包括：位于LED 233正上方的第一部分236b；围绕开口部分236a的第二部分236c；以及连接第一部分236b和第二部分236c的第三部分236d。
可以按照蜂窝图案来布置LED 233。例如，每个LED 233都对应于蜂窝图案的每个六边形的中心。因此，可以将开口部分236a布置为对应于蜂窝图案的每个六边形。蜂窝图案可以最大化空间利用率。因此，当以蜂窝图案来布置LED 233和开口部分236a时，可以使每单元面积的开口部分236a的数量最大化，并且可以提高光的均匀性。尽管附图中没有示出，但是在第二实施方式中，也可以采用根据第一实施方式的第一到第三表达式的LED 233与开口部分236a的布置关系，而且，可以在第二部分236c不变形的程度内确定第一距离。
对于本领域技术人员而言，很明显，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明中做出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同形式范围内的本发明的这些修改和变化。
本申请要求2007年6月12日提交的韩国专利申请No.2007-0057021的优先权，在此通过引用并入其全文。

Claims (10)

1.一种背光单元，该背光单元包括：
多个发光二极管；
金属核心的印刷电路板，其与所述多个发光二极管连接；
具有多个通孔的反射片，所述多个发光二极管分别穿过所述通孔；
扩散板，其位于所述多个发光二极管的上方，并包括与所述多个发光二极管分别对应的多个开口部分；以及
位于所述扩散板上方的多个光学片。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，每个开口部分为断环状，而且所述扩散板还包括：位于每个发光二极管正上方并被各开口部分围绕的第一部分；围绕各开口部分的第二部分；以及连接所述第一部分和所述第二部分的第三部分。
3.根据权利要求2所述的背光单元，其中，每个发光二极管的中心和与该发光二极管对应的开口部分的中心之间的距离为第一距离L1，所述开口部分的宽度为第二距离L2，所述发光二极管与所述扩散板之间的距离为第三距离d1，而所述扩散板的厚度为第四距离d2，并且其中，所述第一距离到所述第四距离的关系为d1/L1＝d2/L2。
4.根据权利要求3所述的背光单元，其中所述多个发光二极管中的相邻两个发光二极管之间的距离为第五距离L3，而所述多个开口部分中的相邻两个开口部分之间的距离为第六距离L4，而且其中，所述第一距离、所述第五距离和所述第六距离的关系为(L3-L4)/2＜L1＜L3/2。
5.根据权利要求4所述的背光单元，其中，所述多个发光二极管布置为蜂窝图案，并且每个发光二极管都对应于所述蜂窝图案的每个六边形的中心。
6.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
液晶面板；以及
用于向所述液晶面板提供光的背光单元，该背光单元包括：
多个发光二极管；
金属核心的印刷电路板，其与所述多个发光二极管连接；
具有多个通孔的反射片，所述多个发光二极管分别穿过所述通孔；
扩散板，其位于所述多个发光二极管的上方，并包括与所述多个发光二极管分别对应的多个开口部分；以及
位于所述扩散板上方的多个光学片。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，每个开口部分为断环状，而且所述扩散板还包括：位于每个发光二极管正上方并被各开口部分围绕的第一部分；围绕各开口部分的第二部分；以及连接所述第一部分和所述第二部分的第三部分。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，每个发光二极管的中心和与该发光二极管对应的开口部分的中心之间的距离为第一距离L1，所述开口部分的宽度为第二距离L2，所述发光二极管与所述扩散板之间的距离为第三距离d1，而所述扩散板的厚度为第四距离d2，并且其中，所述第一距离到所述第四距离的关系为d1/L1＝d2/L2。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中所述多个发光二极管中的相邻两个发光二极管之间的距离为第五距离L3，而所述多个开口部分中的相邻两个开口部分之间的距离为第六距离L4，而且其中，所述第一距离、所述第五距离和所述第六距离的关系为(L3-L4)/2＜L1＜L3/2。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，所述多个发光二极管布置为蜂窝图案，并且每个发光二极管对应于所述蜂窝图案的每个六边形的中心。
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