CN101414079B - 背光装置及液晶显示器lcd设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种背光装置及液晶显示器LCD设备，其中，LCD设备包括：具有外表面和内表面的LCD面板，且所述外表面带有第一区域；具有内表面和外表面的滤光层，所述滤光层的外表面接所述LCD面板内表面；位于滤光层内表面后的导光组件，所述导光组件包括多个光管；位于所述导光组件侧面的光源；多个漫射面，所述多个漫射面中的每个漫射面位于多个光管中一个光管的选定区域，所述选定区域小于所述第一区域；其中，当光管被光源照亮时，对应的漫射面使光从相应光管的选定区域漫射。使用本发明实施例提供的技术方案，能够有选择地照亮LCD设备所用屏幕的各个区域。

Description

背光装置及液晶显示器LCD设备
技术领域
本发明涉及一种背光装置和使用所述背光装置的液晶显示器LCD设备，具体的，本发明涉及一种用于薄型便携式液晶显示器LCD设备的背光装置，其能够有选择地照亮便携式LCD设备的不同屏幕区域而不增加该LCD设备的厚度。
背景技术
随着信息技术的迅速发展，平板显示器设备由于其轻薄和低功耗等优越的特性而广受欢迎。在这些平板显示设备中，正在积极研究和开发的是具备卓越色彩再现能力的LCD(Liquid crystal display，液晶显示器)设备。
LCD设备包括LCD面板，该LCD面板包括：TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)基板、彩色滤光片基板和位于二者之间的液晶层。由于LCD面板本身不发光，所以LCD设备包含一个位于LCD面板背面的背光装置作为光源。背光装置发出的光的透过率是根据液晶层的排列调整的。LCD面板和背光装置包含在LCD设备的机架内。按照光源位置，将背光装置分为侧式背光装置和直下式背光装置。侧式背光装置通常用于尺寸相对较小的LCD，其光源位于导光板的侧面。侧式背光装置具备光均匀度高和耐用性优越的特点，适合用于薄型LCD，如膝上型电脑、便携式TV和DVD播放机。
下文将参照图1和图2描述一种LCD设备，其具有一个依据相关技术的背光装置。图1为说明一种LCD设备1的示意图，图2为说明图1LCD设备1纵剖面的示意图。参照图1和图2，LCD设备1包括一个LCD面板10，一个位于LCD面板10后的滤光层20，一个位于滤光层20后的导光板30和一个位于导光板30侧面的光源40。导光板30的厚度通常为2毫米至10多毫米之间。导光板30可由透明塑料材料制造。光源40可包括一个或多个灯。
如图2所示，导光板30的背面上喷涂有多条漫射线或多个漫射面50。这些漫射线或漫射面50用于弥漫由光源40发出且经导光板30的导光管引导的光线。打开光源40后，光源40发射光束60，当光束60到达导光板30的边缘时，其将在导光板30内发生反射，直至撞击在导光板30背面所喷涂的漫射线或漫射面50上。当光束60和导光板30正面的垂线间夹角足够小时，一些漫射光束60将穿过导光板30的正面，被导向LCD面板10。光束60在导光板30内发生的镜面反射以参考标号70标示。
LCD面板10包括以行(线)和列的矩阵排列的许多像素(图中未示出)。这些像素逐行进行“刷新”。由于像素状态由“开”变为“关”需要花费时间，所以如果背光照明始终处于开启状态，则会形成一些不合需要的伪像。因此，此时最好关闭LCD面板10屏幕区域(像素正在被“刷新”的区域)的光照。
在采用LCD面板10的TV中创建软件程序也是可能的，由软件对图像进行分析，以判定图像的所有区域是否需要全部亮度或者一些区域的背光照明是否可以关闭。这可以成为TV的一个节能特性，但这意味着光源的一些灯能够独立于其它灯而关闭。
在直下式背光装置中，光源位于LCD面板所用屏幕的正后方，因此可独立地照亮LCD面板所用屏幕的不同部分。但是，直下式背光装置中光源的这种安装方式客观上会增加LCD设备的厚度，这对诸如膝上型电脑、便携式TV等类似便携式LCD设备是不理想的。而另一方面，使用侧式背光装置的LCD设备不能有选择地照亮LCD设备所用屏幕的区域。
发明内容
本发明实施例提供一种背光装置及液晶显示器LCD设备，能够有选择地照亮LCD设备所用屏幕的各个区域。
有鉴于此，本发明实施例提供：
一种液晶显示器LCD设备，包括：
具有外表面和内表面的LCD面板，且所述外表面带有第一区域；
具有内表面和外表面的滤光层，所述滤光层的外表面接所述LCD面板内表面；
位于滤光层内表面后的导光组件，所述导光组件包括多个光管；
位于所述导光组件侧面的光源；
多个漫射面，所述多个漫射面中的每个漫射面位于多个光管中一个光管的选定区域，所述选定区域小于所述第一区域；
其中，当光管被光源照亮时，对应的漫射面使光从相应光管的选定区域漫射。
一种背光装置，包括：
包括多个光管的导光组件；
位于导光组件侧面的光源；
多个漫射面，所述多个漫射面中的每个漫射面位于多个光管中对应光管的选定区域；
其中，当光管被光源照亮时，每个漫射面使光从相应光管的选定区域漫射。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例所提供的LCD设备中的每个漫射面位于多个光管中对应光管的选定区域，所以当光管被光源照亮时，每个漫射面使光从相应光管的选定区域漫射，能够有选择地照亮使用该背光装置的LCD设备所用屏幕的各个区域，从而减少或消除屏幕上所显示的伪像。
上述技术方案中的另一个技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例所提供的背光装置中的每个漫射面位于多个光管中对应光管的选定区域，所以当光管被光源照亮时，每个漫射面使光从相应光管的选定区域漫射，能够有选择地照亮使用该背光装置的LCD设备所用屏幕的各个区域，从而减少或消除屏幕上所显示的伪像。
附图说明
包含于本申请并构成本申请一部分的附图旨在提供对本发明的进一步理解，它们是对发明实施例的图解，用于与文字描述结合解释发明原理。
图1为包括背光装置的LCD设备示意图；
图2为图1中LCD设备的垂直剖面示意图；
图3(a)-3(c)为依据本发明的第二实施例给出的包括背光装置的LCD设备的剖面示意图；
图4为依据本发明的第二实施例给出的LCD设备的背光装置的光管配置示意图；
图5为依据本发明的第二实施例给出的LCD设备的背光装置的一个光管示意图；
图6(a)-6(c)为依据本发明第三实施例给出的包括背光装置的LCD设备剖面示意图；
图7为依据本发明第三实施例给出的LCD设备的背光装置的光管配置示意图；
图8为依据本发明第三实施例给出的图7中LCD设备的背光装置的光管配置示意图；
图9为依据本发明第三实施例给出的图7中LCD设备的背光装置的光管配置示意图。
具体实施方式
第一实施例：
本发明第一实施例提供一种液晶显示器LCD设备，包括：
具有外表面和内表面的LCD面板，且所述外表面带有第一区域；
具有内表面和外表面的滤光层，所述滤光层的外表面接所述LCD面板内表面；
位于滤光层内表面后的导光组件，所述导光组件包括多个光管；
位于所述导光组件侧面的光源；
多个漫射面，所述多个漫射面中的每个漫射面位于多个光管中一个光管的选定区域，所述选定区域小于所述第一区域；
其中，当光管被光源照亮时，对应的漫射面使光从相应光管的选定区域漫射。
其中，导光组件可以是导光板；
其中，所述光源包括多个可选择性发光的灯，每个灯分别与多个光管中的一个关联，用于将光射入相应光管。
本发明第一实施例所提供的LCD设备中的每个漫射面位于多个光管中对应光管的选定区域，所以当光管被光源照亮时，每个漫射面使光从相应光管的选定区域漫射，能够有选择地照亮LCD设备所用屏幕的各个区域，从而减少或消除屏幕上所显示的伪像。
第二实施例：
本发明第二实施例提供一种LCD设备。其中，图3(a)-3(c)为依据本发明第二实施例给出的包括背光装置的LCD设备的剖面示意图。图3(a)为包括多个不同长度光管的背光装置的剖面示意图，图3(b)为图3(a)中背光装置X部分的剖面示意图，图3(c)为图3(b)中LCD设备的背光装置的一个光管示意图。
参照图3(a)-3(c)，第二实施例的LCD设备包括LCD面板100、位于LCD面板100后的滤光层200，以及位于滤光层200后的背光装置。背光装置包括位于滤光层200后的导光板300，以及位于导光板300两侧的光源400。导光板300可包括多个光管，这些光管层叠在一起构成导光板300。光管可由透明塑料材料制造。光源400包括多个灯。导光板300上的光管可进行各种配置。即，光管可根据所显示的图像内容配置成不同的长度、厚度或形状，比如，多个光管可以为片状排列，具有同一宽度和不同长度。同样，根据所显示的图像内容或相关联的光管，光源400中的多个灯也可具有不同的类型和功耗。
如对应于图3(a)X部分的图3(b)所示，在此实施例中有三个光管300A、300B和300C，以及三个灯400A、400B和400C，分别对应于导光板300的光管300A、300B和300C。光管300A、300B和300C具有不同的长度。相应的，灯400A、400B和400C具有不同的功率。每个光管至少有一部分被漫射面500遮盖。漫射面500可由白漆、白线或光管的表面结构构成，还可由能够使光发生漫射的任何其它材料构成。由于光管300A、300B和300C的背面至少有一部分被漫射面500遮盖，所以被遮盖的部分可用于照亮LCD面板100。此外，遮盖在不同光管上的漫射面500可形成各种配置，例如各种形状和厚度。
在第二实施例中，如图3(a)所示，导光板300包括上下两部分，这两部分以LCD面板100的中心或光管300A的中心301为中心对称，这样上下两部分均包括层叠在一起的长度不同的光管300A、300B和300C。如图3(b)所示(该图示出了导光板300的上部分X)，最长的光管300A位于前面，光管300A的500A部分被漫射面500遮盖，从而用于照亮LCD面板100的区域A。次长光管300B层叠在最长光管300A之上，光管300B的500B部分被漫射面500遮盖，从而可通过光管300A照亮LCD面板100的区域B。最短的光管300C层叠在次长光管300B之上，其500C部分被漫射面500遮盖，从而可通过光管300A和300B照亮LCD面板100的区域C。此外，如图3(b)所示，附着在相应光管300A-300C上的漫射面500互不重叠。另外，在第二实施例中，最长光管距滤光层200最近，最短光管距滤光层200最远。
具体的，从图3(b)和图3(c)可以看出，漫射面500是由多个漫射面构成的，每个漫射面位于多个光管中一个光管的选定区域，如一个漫射面位于光管300B的500B区域，一个漫射面位于光管300A的500A区域。
如图3(c)所示，从光源400的灯400B发出的光束600被光管300B引导并在光管300B的500B部分(其上附有漫射面500)上发生漫射。在光管300B的500B部分发生漫射的光束600穿过导光板300A和滤光层200，照亮(图3(b)的)LCD面板100的区域B。
依据第二实施例，由于可通过灯400A、400B和400C的选择性通电照亮LCD面板100所用屏幕的不同区域，因而能够减少或消除LCD面板产生的伪影。另外，与现有技术的LCD设备相比，由于可选用功率小于光源灯400A功率的光源灯400B和400C(因为光源灯400B和400C比光源灯400A照亮的显示屏区域小)，因此还能够减少所使用的能量。
第三实施例：
本发明第三实施例示出一种LCD设备。其中，图6(a)-6(c)为依据本发明第三实施例给出的包括背光装置的LCD设备剖面示意图。图6(a)为包括背光装置的LCD设备的剖面示意图，该LCD设备包括具有不同配置的多个光管300A、300B和300C，图6(b)为图6(a)中背光装置Y部分的剖面示意图，图6(c)为图6(b)中LCD设备的背光装置的一个光管的剖面示意图。
参照图6(a)-6(c)，LCD设备包括LCD面板100，位于LCD面板100后的滤光层200，以及位于滤光层200后的背光装置。背光装置包括位于滤光层200后的导光板300，以及位于导光板300两侧的光源400。导光板300包括多个光管，这些光管层叠在一起构成导光板300。光管可由透明塑料材料制造。光管可进行各种配置。即，光管可根据所显示的图像内容配置成不同的长度、厚度和/或形状。光源400包括多个灯，可根据所显示的图像内容，配有各种类型和/或功率的灯。
如图6(b)所示，在此实施例中有三个光管300A、300B和300C，以及三个灯400A、400B和400C，分别对应于导光板300的光管300A、300B和300C。光管300A、300B和300C应具有不同的长度。灯400A、400B和400C具有不同的功率，其中灯400A的功率最低而灯400C的功率最高。光管300A、300B和300C各有一部分被漫射面500遮盖。漫射面500可由白漆、白线或光管表面上的结构构成，还可由能够使光发生漫射的任何其它材料构成。由于光管300A、300B和300C的背面各有一部分被漫射面500遮盖，所以被遮盖的部分可用于照亮LCD面板100。此外，附着于各个光管的漫射面500具有各种形状和/或厚度，且经特别放置而互不重叠。
在该第三实施例中，如图6(a)所示，导光板300包括上下两部分，这两个部分以LCD面板100中心或光管300C中心301为中心对称，这样上下两部分均包括层叠在一起的长度不同的光管300A、300B和300C。如图6(b)所示(该图示出导光板300的上部分Y)，最短的光管300A位于前面，其一部分500A被漫射面500遮盖，用于照亮LCD面板100的区域A。较长的光管300B层叠在光管300A之上，光管300B的500B部分被漫射面500遮盖，用于照亮LCD面板100的区域B。最长的光管300C层叠在光管300B之上，其500C部分被漫射面500遮盖，用于照亮LCD面板100的区域C。如此放置可使最短的光管距滤光层200最近，而最长的光管距滤光层200最远。因此，在第三实施例中，从光管中500A、500B和500C部分射出的光在到达滤光层200前只穿过一个光管。此外，如图6(b)所示，反光涂层(或反光板)550可位于光管300A、300B和300C之间，以避免漫射或漏光。每个反光涂层可覆盖其对应光管的背面(包括附着于对应光管的漫射面500)。
如图6(c)所示，灯400B发出的光束600被光管300B引导并在光管300B的500B部分(其上附有漫射面500)漫射。在光管300B中500B部分漫射的光束600穿过滤光层200照亮LCD面板100。
图7为依据本发明的第三实施例给出的LCD设备背光装置的光管300A-300C的配置示意图。如图7所示，在第三实施例的背光装置中，多个光管300A、300B和300C以与第二实施例图4所示光管层叠顺序相反的顺序层叠在一起，以最长光管300C的中心301为中心对称。同样，光管300C的500C部分被漫射面500遮盖，所以从光源400的灯400C发出并由漫射面500在500C部分漫射的光束穿过滤光层200照亮(如图6(b)所示)LCD面板的区域C。
图8为依据本发明第三实施例的一个配置示意图，其中导光板上部分的光管300C被去除。如图8所示，光管300B的500B部分被漫射面500遮盖，所以从光源400的灯400B发出并由漫射面500在500B部分漫射的光束穿过滤光层200照亮(如图6(b)所示)LCD面板的区域B。
图9为依据本发明第三实施例的一个配置示意图，其中导光板上部分的光管300B和300C被去除。如图9所示，光管300A的500A部分被漫射面500遮盖，所以从光源400发出并由漫射面500在500A部分漫射的光束穿过滤光层200照亮(如图6(b)所示)LCD面板的区域A。
依据第三实施例，由于上述放置能够独立地照亮LCD面板100所用屏幕的不同区域，因而通过使用第三实施例具有不同照明配置的背光装置，就能减少或消除LCD面板100产生的伪影。另外，通过使用该背光装置(背光装置带有按所显示的图像内容对LCD设备所用屏幕的不同区域提供不同照明功率的光源灯)，还能够减少能耗。
第四实施例：
本发明第四实施例提供一种背光装置，包括：
包括多个光管的导光组件；
位于导光组件侧面的光源；
多个漫射面，所述多个漫射面中的每个漫射面位于多个光管中对应光管的选定区域；
其中，当光管被光源照亮时，每个漫射面使光从相应光管的选定区域漫射。
其中，所述光源包括位于导光组件侧面的多个可选择性发光的灯，每个灯分别与多个光管中一个光管相关联，用于将光发射入相应光管；对应的，所述多个可选择性发光的灯具有不同的功率。
其中，所述多个光管按层叠顺序配置并具有同一宽度和不同长度。具体的，所述导光组件可具有一个正面和一个背面，所述多个光管中的最长的光管距所述正面最近而最短的光管距所述背面最近；或者，所述多个光管中的最短的光管距所述正面最近而最长的光管距所述背面最近。
其中，每个光管均有一个对应的反光涂层，所述反光涂层位于所述光管与相邻光管之间；所述反光涂层0覆盖其对应光管的背面(包括光管上的漫射面)。
其中，多个漫射面附着于光管的相应背面，且互不重叠；且多个漫射面具有不同的配置。
本发明第四实施例所提供的背光装置中的每个漫射面位于多个光管中对应光管的选定区域，所以当光管被光源照亮时，每个漫射面使光从相应光管的选定区域漫射，能够有选择地照亮使用该背光装置的LCD设备所用屏幕的各个区域，从而减少或消除屏幕上所显示的伪像。
以上对本发明实施例所提供的背光装置及LCD设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1.一种液晶显示器LCD设备，其特征在于，包括：
具有外表面和内表面的LCD面板，且所述外表面带有第一区域；
具有内表面和外表面的滤光层，所述滤光层的外表面接所述LCD面板内表面；
位于滤光层内表面后的导光组件，所述导光组件包括多个光管；所述多个光管具有同一宽度和不同长度，所述多个光管按层叠顺序配置；
位于所述导光组件侧面的光源；
多个漫射面，所述多个漫射面中的每个漫射面位于多个光管中一个光管的选定区域，所述选定区域小于所述第一区域；所述多个漫射面互不重叠；
其中，当光管被光源照亮时，对应的漫射面使光从相应光管的选定区域漫射。
2.根据权利要求1所述的设备，所述光源包括多个可选择性发光的灯，每个灯分别与多个光管中的一个关联，用于将光射入相应光管。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个光管中最长的光管距滤光层最近而最短的光管距滤光层最远。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个光管中最短的光管距滤光层最近而最长的光管距滤光层最远。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括：位于多个光管之间的多个反光涂层。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，每个反光涂层覆盖多个光管中与所述反光涂层对应的光管的背面，其中，所述反光涂层所覆盖的光管的背面包括漫射面。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个漫射面中每个漫射面由白漆、白线或光管的表面结构构成。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个漫射面具有不同的形状。
9.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述多个可选择性发光的灯具有不同的功率。
10.一种背光装置，其特征在于，包括：
包括多个光管的导光组件；所述多个光管具有同一宽度和不同长度，所述多个光管按层叠顺序配置；
位于导光组件侧面的光源；
多个漫射面，所述多个漫射面中的每个漫射面位于多个光管中对应光管的选定区域；所述多个漫射面互不重叠；
其中，当光管被光源照亮时，每个漫射面使光从相应光管的选定区域漫射。
11.根据权利要求10所述的背光装置，其特征在于，所述光源包括位于导光组件侧面的多个可选择性发光的灯，每个灯分别与多个光管中一个光管相关联，用于将光发射入相应光管。
12.根据权利要求10所述的背光装置，其特征在于，所述导光组件有一个正面和一个背面，所述多个光管中的最长的光管距所述正面最近而最短的光管距所述背面最近。
13.根据权利要求10所述的背光装置，其特征在于，所述导光组件有一个正面和一个背面，所述多个光管中的最短的光管距所述正面最近而最长的光管距所述背面最近。
14.根据权利要求10所述的背光装置，其特征在于，每个光管均有一个对应的反光涂层，所述反光涂层位于所述光管与相邻光管之间。
15.根据权利要求14所述的背光装置，其特征在于，所述反光涂层覆盖其对应光管的背面，其中，所述反光涂层所覆盖的光管的背面包括光管上的漫射面。
16.根据权利要求10所述的背光装置，其特征在于，漫射面由白漆、白线或光管的表面结构构成。
17.根据权利要求11所述的背光装置，其特征在于，所述多个可选择性发光的灯具有不同的功率。
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