CN101452139A - 背光单元和具有该背光单元的平板显示器 - Google Patents

背光单元和具有该背光单元的平板显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种背光单元和具有该背光单元的平板显示器。该平板显示器包括底架；显示面板；背光单元，连接到底架以向显示面板发光，并包括基板和光导板，基板安装有每个都产生光的多个发光二极管，而光导板设置在所述显示面板和所述基板之间以散射从各个发光二极管产生的光；以及固定构件，形成于底架、基板和光导板中的任何一个上以将底架与光导板连接。底架、基板和光导板可以同时彼此方便地组装而不使用螺钉。

Description

背光单元和具有该背光单元的平板显示器
技术领域
本发明总的发明构思涉及一种平板显示器。更具体地，本发明总的发明构思涉及具有点光源的背光单元，以及具有该背光单元的平板显示器。
背景技术
通常，平板显示器分成发射型显示器和非发射型显示器。主动发光的发射型显示器包括阴极射线管(CRT)和等离子体显示面板(PDP)等。非发射型显示器不能主动发光。液晶显示器(LCD)是非发射型显示器的代表实例。
非发射型平板显示器可以通过接受来自外部的光来显示图像。因此，除了显示面板之外，非发射型平板显示器还需要背光单元来向该显示面板发光。
背光单元根据其光源的安装位置分成直接光型(direct light type)和边缘光型(edge light type)。在直接光性中，光源设置在显示面板的背侧，因此直接向显示面板发光。边缘光型的光源设置在光导板的侧边缘来通过光导板向显示面板发光。因为边缘光型仅设置在显示面板的侧边缘，所以在宽显示面板的中心亮度衰减。由此，中型和大尺寸平板显示器通常采用直接光型。
用于背光单元的光源包括线性光源和点光源。冷阴极荧光灯(CCFL)是典型的线性光源。发光二极管(LED)是典型的点光源。CCFL具有大的发散角和均匀的光学图案。然而，通过AC信号工作的CCFL需要变换器(inverter)并易受到冲击。可选择地，尽管LED不需要变换器并且是抗冲击的，但LED的发散角比CCFL的发散角相对较小。近来，由于对制造产品时危险物质的使用的限制增强，LED比CCFL正受到更多的关注，因为CCFL包含有害物质比如Hg、Ar和Ne。
图1是示意性示出常规非发射型平板显示器的截面图，该常规非发射型平板显示器具有带有点光源的背光单元。
如图1所示，常规平板显示器10包括：显示面板11，通过该显示面板显示图像或图片；背光单元12，安装到显示面板11的背侧；以及底架(basechassis)15，安装各种电子部件并支持显示面板11和背光单元12。另外，光学片16设置在显示面板11和背光单元12之间从而将从背光单元12发射的光朝向显示面板11均匀地散射。
背光单元12包括连接到底架15的基板13，以及安装在基板13上的多个发光二极管(LED)14。基板13例如通过螺钉S固定到底架15。LED 14具有比例如CCFL的线性光源相对更小的发散角。因此，LED 14以规则的间隔布置，使得来自每个LED 14的光彼此交迭。
图2示意性地示出从LED 14产生的光的发散图案。
参照图1和2，每个LED 14的光发散成环形图案并与相邻的LED 14的光交迭。因此，亮度随着远离LED 14而降低，且暗斑D发生在光较少地交迭的位置。因此，当来自背光单元12的光以局部的亮度差异发射到显示面板11时，亮线可能发生在显示面板11的前侧。然而，这个问题通过在显示面板11和背光单元12之间设置的光学片16仅可以部分地解决。
如上所述，在使用具有高的光会聚性和小发散角的点光源的常规平板显示器中，因为难于发射均匀的平面光到显示面板，所以亮线易于发生在显示面板的前面。因此，除了光学片，需要保证显示面板和背光单元之间的预定间距，以防止亮线的发生。然而，根据此种情形，与CCFL平板显示器相比常规LED平板显示器的厚度将增加。
另外，因为常规平板显示器的背光单元使用螺钉固定在底架上，所以组装麻烦。还有，穿过背光单元并在底架上向后突出的螺钉进一步增加了平板显示器的厚度。
发明内容
本发明总的发明构思提供了一种背光单元以向显示面板均匀地发射平面光并便于显示面板的组装，本发明还提供了具有该背光单元的平板显示器。
本发明总的发明构思还提供了与常规技术相比具有减小的厚度的平板显示器。
本发明总的发明构思的其它方面和/或效用将部分地在下面的描述中得到阐述，并且将从该描述中部分地变得明显，或者可以通过对该总的发明构思的实践而被认知。
该总的发明构思的前述和/或其它方面和效用可以通过提供一种平板显示器来实现，该平板显示器包括：底架；显示面板；连接到底架以向显示面板发光的背光单元，该背光单元包括安装有多个发光二极管(LED)的基板，每个发光二极管都产生光；设置在显示面板和基板之间以散射从各个LED产生的光的光导板；以及形成于底架、基板和光导板中的任何一个上以连接底架与光导板的固定构件。
固定构件可以包括形成在底架、基板和光导板中的任何一个上的固定凸出物，以朝向底架、基板和光导板中的另外两个突出，并且所述另外两个每个都包括对应的固定孔以使固定凸出物插入其中。
固定凸出物可以形成在光导板的一个表面上，而固定孔形成在底架和基板上。
光导板可以包括对应于多个LED的多个光导凸出物以散射从LED产生的光。
光导凸出物可以包括形成于其背表面上的容纳凹部以容纳LED。
该总的发明构思的前述和/或其它方面也可以通过提供可与底架一起使用以向显示面板发光的背光单元来实现，该背光单元包括基板、光导板和固定构件，该基板安装有多个LED，所述多个LED每个都发光，该光导板设置在显示面板和基板之间以散射从LED产生的光，且该固定构件形成于基板和光导板中的任何一个上以连接光导板与底架。
固定构件可以包括向基板和光导板中没有固定构件的另外一个突出的固定凸出物，且所述另外一个包括对应的固定孔以使固定凸出物插入其中。
固定凸出物可以形成在光导板的一个表面上而固定孔形成在基板上。
该总的发明构思的前述和/或其它方面和效用也可以通过提供可与平板显示器一起使用的背光单元来实现，该背光单元包括：基板，安装有多个发光二极管(LED)以产生光；光导单元，包括具有多个光导凸出物以散射由LED产生的光的光导板，以及一组固定凸出物和一组对应的固定孔中的至少一组，其中该平板显示器和基板包括所述一组固定凸出物和所述一组对应的固定孔中的另一组以接合所述光导单元的所述一组固定凸出物和所述一组固定孔中的所述一组。
光导单元可以包括所述一组固定凸出物而平板显示器和基板可以包括所述一组对应的固定孔。
平板显示器可以包括所述一组固定凸出物而基板和光导单元可以包括所述一组对应的固定孔。
基板可以包括所述一组固定凸出物而平板显示器和光导单元可以包括所述一组对应的固定孔。
该总的发明构思的前述和/或其它方面和效用也可以通过提供平板显示器来实现，该平板显示器包括底架、以及背光单元以连接到底架，该背光单元包括：基板，安装有多个发光二极管(LED)以产生光；光导单元，包括具有多个光导凸出物以散射由LED产生的光的光导板，以及一组固定凸出物和一组对应的固定孔中的至少一组，其中底架和基板包括所述一组固定凸出物和所述一组对应的固定孔中的另一组，以接合所述光导单元的所述一组固定凸出物和所述一组固定孔中的所述一组。
附图说明
该总的发明构思的示范性实施例的这些和/或其它方面和效用将从下面对实施例结合附图的描述中变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
图1是示意性示出常规非发射型平板显示器的截面图，该常规非发射型平板显示器具有带有点光源的背光单元；
图2是示意性示出从图1的常规平板显示器的背光单元产生的光的发散图案的平面图；
图3是示意性示出根据本发明总的发明构思的实施例的平板显示器的截面图；
图4是示意性示出图3的平板显示器的背光单元的分解透视图；
图5是示意性示出从图4所示的背光单元产生的光的发散图案的平面图；
图6和图7是示出了各种形式的光导凸出物的截面图，所述光导凸出物设置于根据本发明总的发明构思的实施例的平板显示器的光导板上；
图8是示意性示出根据本发明总的发明构思的另一实施例的平面显示器的截面图；以及
图9是示意性示出根据本发明总的发明构思的又一实施例的平面显示器的截面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明总的发明构思的示范性实施例，本发明总的发明构思的实例示于附图中，其中相同的附图标记通篇指代相同的元件。下面描述实施例从而通过参考附图解释本发明总的发明构思。
如图3所示，根据本发明总的发明构思的实施例的平板显示器20包括底架21、显示面板22、安装到显示面板22的背侧的光学片23、以及与底架21连接以向显示面板22发光的背光单元24。
包括背光单元24的各种电子部件安装到底架21。而且，底架21支撑显示面板22和光学片23。因为底架21、显示面板22和光学片23之间的连接结构在本领域中是熟知的，所以将不在此详细描述。底架21包括多个固定孔21a。
显示图片或图像的显示面板22可以由通过接收图像信号来显示图像的液晶显示器(LCD)、印有图片的透明或半透明面板来实施。
光学片23散射从背光单元24发射的光，使得光均匀地入射到显示面板22的背表面。尽管在图中单一光学片23设置在显示面板22和背光单元24之间，但本实施例并不特别限定所使用的光学片23的数量。
背光单元24连接到底架21以向显示面板22的背表面发光。如图3和4所示，背光单元24包括基板26，在基板26上以规则的间隔布置多个发光二极管(LED)25，并朝向显示面板22。背光单元24还包括设置于基板26和显示面板22之间的光导板27。背光单元24可以具有对应于显示面板22或小于显示面板22的尺寸。在后者的情况下，多个背光单元24安装在显示面板22的背侧。
基板26连接到底架21的前侧并包括对应于底架21的固定孔21a的多个固定孔26a。多个LED 25以规则的间距布置在基板26的前表面上。导线(未示出)可以额外地设置在基板26的背表面或内部以向多个LED 25提供电流。这里，LED 25是通过接收电流来发光的点光源。
光导板27散射从每个LED 25产生的光，使得各个LED 25的光可以以平面光的形式均匀地发射到显示面板22。因为作为点光源的LED 25具有小的发散角，所以如果LED 25和显示面板22没有彼此足够地间隔开，则入射到显示面板22的光的亮度会根据到LED 25的距离而变化。入射光的这种亮度差异引起显示面板22的前侧上的亮线。因此，设置光导板27以通过将来自各个LED 25的光散射成均匀的平面光来减小入射光的亮度差异。
光导板27可以具有对应于基板26的尺寸并连接到基板26的前侧。对应于多个LED 25的多个光导凸出物28形成在光导板27的前表面上。光导凸出物28以预定的图案散射从LED 25产生的光，使得一个LED 25的光和与该一个LED 25相邻的另一个LED 25的光彼此交迭到更大的程度，如图5所示。因此，可以减小在到LED 25的不同距离的位置之间的亮度差异，因此抑制两LED 25之间的暗斑的发生。尽管对于穿过光导板27的光，亮度差异部分地发生，但当光穿过光学片23时亮度差异进一步减小。结果，在显示面板22的前侧上不会见到亮线。
容纳凹部27a形成在每个光导凸出物28的背表面上以容纳LED 25。当光导板27连接到基板26时，LED 25被容纳在各个相应的容纳凹部27a中，如图3所示。
在本发明总的发明构思的本实施例中，光导凸出物28的形状不限于如图3和4所示的具有凹陷中心顶部的锥形。图6和7示出了各种形式的光导凸出物。在图6中，更具体地，光导凸出物28’具有向显示面板22(图3)突出的锥形。图7所示的光导凸出物28”具有带有朝向显示面板22的双突出结构的锥形。除了所示的形状，其它各种形状也可以应用到光导凸出物。
参照图3，多个固定凸出物29形成在光导板27的背表面上，对应于底架21的固定孔21a和基板26的固定孔26a。多个固定凸出物29用作固定构件以将光导板27和基板26一起连接到底架21。更具体地，当多个固定凸出物29穿过基板26的固定孔26a并插入底架21的固定孔21a时，基板26和光导板27可以依次连接到底架21上。固定凸出物29具有凸缘端，从而在插入固定孔21a后不容易无意中与底架21的固定孔21a分开。
在根据上述实施例的平板显示器20中，通过将光导板27的固定凸出物29依次插入固定孔26a和固定孔21a中来实现背光单元24和底架21之间的连接。因此通过省去常规使用的螺钉，组装可以高度便利。
另外，在平板显示器20中，因为从LED 25产生的光由光导板27散射得更加均匀，所以尽管显示面板22和多个LED 25之间的距离减小，仍可以防止显示面板22上亮线的发生。因此，可以减小平板显示器20的厚度。
图8是示出根据本发明总的发明构思的另一个实施例的平板显示器30的截面图。
参照图8，平板显示器30包括底架31、显示面板32、安装在显示面板32背侧的光学片33、以及连接到底架31以向显示面板32发光的背光单元34。背光单元34包括基板36和光导板37，多个LED 35以规则的间隔安装在该基板36上，该光导板37连接到基板36以覆盖LED 35。
图8所示的平板显示器30与图3所示的平板显示器20的差别仅在于同时连接底架31、基板36和光导板37的固定构件。平板显示器30的其他结构与图3所示实施例的平板显示器20的相同。
多个固定凸出物39形成在底架31的前表面上。多个固定孔36a和37a分别形成在基板36和光导板37上，对应于固定凸出物39。基板36和光导板37依次设置在底架31的前表面上。当固定凸出物39穿透基板36的固定孔36a并插入光导板37的固定孔37a时，底架31、基板36和光导板37彼此同时连接。因此，平板显示器30的组装比使用螺钉组装的常规平板显示器更加便利。
另外，在本实施例的平板显示器30中，光导板37将从LED 35产生的光散射成更加均匀的光。因此，虽然显示面板32和LED 35之间的距离减小，但是在显示面板32的前侧不会产生亮线。因此，平板显示器30与常规平板显示器相比能够具有减小的厚度。
图9是根据本发明总的发明构思的又一个实施例的平板显示器40的截面图。平板显示器40包括底架41、显示面板42、安装在显示面板42的背侧的光学片43、以及连接到底架41以向显示面板42发光的背光单元44。背光单元44包括基板46和光导板47，多个LED 45以规则的间隔安装在该基板46上，该光导板47连接到基板46以覆盖LED 45。
以与图8的平板显示器30相同的方式，平板显示器40与平板显示器20的区别仅在于同时将底架41、基板46和光导板47连接的固定构件。图9所示的平板显示器40和图3所示平板显示器20之间其他的结构相同。
多个固定凸出物48a和48b分别在基板46的前表面和背表面上突出。固定凸出物48a和48b包括用于与光导板47连接的第一凸出物48a，以及用于与底架41连接的第二凸出物48b。光导板47包括对应于第一凸出物48a的多个固定孔47a而底架41包括对应于第二凸出物48b的多个固定孔41a。当基板46的第一凸出物48a插入光导板47的固定孔47a中且第二凸出物48b插入底架41的固定孔41a时，底架41、基板46和光导板47可以彼此同时连接。
上述构造的平板显示器40与两个前述实施例的平板显示器20和30具有相同的优点，能够比常规平板显示器更加有效地安装，并且通过由于光导板47均匀地散射来自LED 45的光所致的显示面板42和LED 45之间距离的减小而变得紧凑。
根据本发明总的发明构思的各实施例的平板显示器适用于根据图像信号显示图像的LCD装置，以及显示静态图像的广告板。
如上所述，在根据本发明总的发明构思的各实施例的平板显示器中，底架、基板和光导板的组装可以通过各紧固系统同时方便地进行。
而且，安装在显示面板和多个LED之间的光导板均匀地散射来自LED的光。因此，平板显示器的厚度可以减小。
虽然已经示出并描述了本发明总的发明构思的各实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离该总的发明构思的原则和精神的前提下，可以对这些实施例作出变化，本发明的范围由权利要求及其等同物所限定。

Claims (15)

1.一种平板显示器，包括：
底架；
显示面板；
背光单元，所述背光单元连接到所述底架以向所述显示面板发光，并包括基板和光导板，所述基板安装有多个发光二极管，所述多个发光二极管每个都产生光，而所述光导板设置在所述显示面板和所述基板之间以散射从各个发光二极管产生的光；以及
固定构件，形成于所述底架、所述基板和所述光导板中的任何一个上以将所述底架与所述光导板连接。
2.如权利要求1所述的平板显示器，其中所述固定构件包括固定凸出物，所述固定凸出物形成于所述底架、所述基板和所述光导板中的任何一个上以向所述底架、所述基板和所述光导板中的另外两个突出，并且所述另外两个每一个都包括对应的固定孔以使所述固定凸出物插入所述固定孔中。
3.如权利要求2所述的平板显示器，其中所述固定凸出物形成在所述光导板的一个表面上且所述固定孔形成在所述底架和所述基板上。
4.如权利要求1所述的平板显示器，其中所述光导板包括：
多个光导凸出物，所述多个光导凸出物对应于所述多个发光二极管以散射从所述发光二极管产生的光。
5.如权利要求4所述的平板显示器，其中所述光导凸出物包括：
形成在所述光导凸出物的背表面上的容纳凹部，以容纳所述发光二极管。
6.一种背光单元，所述背光单元可与底架一起使用以向显示面板发光，所述背光单元包括：
基板，安装有多个发光二极管，所述多个发光二极管每个都产生光；
光导板，设置在所述显示面板和所述基板之间以散射从所述发光二极管产生的光；以及
固定构件，形成于所述基板和所述光导板中的任何一个上，以将所述光导板与所述底架连接。
7.如权利要求6所述的背光单元，其中所述固定构件包括向所述基板和所述光导板中没有所述固定构件的另一个突出的固定凸出物，且所述另一个包括对应的固定孔以使所述固定凸出物插入所述固定孔。
8.如权利要求7所述的背光单元，其中所述固定凸出物形成在所述光导板的一个表面上而所述固定孔形成在所述基板上。
9.如权利要求6所述的背光单元，其中所述光导板包括：
多个光导凸出物，所述多个光导凸出物对应于所述多个发光二极管以散射从所述发光二极管产生的光。
10.如权利要求9所述的背光单元，其中所述光导凸出物包括：
形成在所述光导凸出物的背表面上的容纳凹部，以容纳所述发光二极管。
11.一种背光单元，所述背光单元可与平板显示器一起使用，所述背光单元包括：
基板，安装有多个发光二极管以产生光；
光导单元，包括具有多个光导凸出物以散射由所述发光二极管产生的光的光导板，以及一组固定凸出物和一组对应的固定孔中的至少一组，
其中所述平板显示器和基板包括所述一组固定凸出物和所述一组对应的固定孔中的另一组，以接合所述光导单元的所述一组固定凸出物和所述一组固定孔中的所述一组。
12.如权利要求11所述的背光单元，其中所述光导单元包括所述一组固定凸出物而所述平板显示器和所述基板包括所述一组对应的固定孔。
13.如权利要求11所述的背光单元，其中所述平板显示器单元包括所述一组固定凸出物而所述基板和所述光导单元包括所述一组对应的固定孔。
14.如权利要求11所述的背光单元，其中所述基板包括所述一组固定凸出物而所述平板显示器和所述光导单元包括所述一组对应的固定孔。
15.一种平板显示器，包括：
底架；以及
背光单元，连接到所述底架，所述背光单元包括：
基板，安装有多个发光二极管以产生光；
光导单元，包括具有多个光导凸出物以散射由所述发光二极管产生的光的光导板，以及一组固定凸出物和一组对应的固定孔中的至少一组，
其中所述底架和基板包括所述一组固定凸出物和所述一组对应的固定孔中的另一组，以接合所述光导单元的所述一组固定凸出物和所述一组固定孔中的所述一组。
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