CN101684908B - 背光单元和具有该背光单元的液晶显示器 - Google Patents

背光单元和具有该背光单元的液晶显示器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种背光单元和具有该背光单元的液晶显示器。该背光单元包括：发光二极管(LED)模块，包括金属基底和设置在金属基底的第一侧上的LED；框架，其上安装有LED模块；第一安装部分，纵向地形成在LED模块上；第二安装部分，形成在框架上并保持在LED模块的宽度内。

Description

背光单元和具有该背光单元的液晶显示器
本申请要求于2008年9月26日在韩国知识产权局提交的第10-2008-0094886号韩国专利申请的优先权，该申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
与本发明一致的装置涉及一种液晶显示器(LCD)，更具体地讲，涉及一种在LCD中使用的背光单元。
背景技术
由于LCD的亮度、小尺寸、全色和高分辨率，所以LCD是一种被广泛使用的显示装置。LCD利用液晶来显示视频，LCD是自身不能发光的光接收装置，因此，需要背光单元对液晶面板提供光。
近来，已经有很多尝试来进一步减小LCD的厚度。为了减小LCD的厚度，需要减小作为LCD的主要组件的背光单元的厚度。
背光单元的光源产生相当多的热。如果光源不能被适当地冷却，则来自光源的热会变得过多。因此，需要减小背光单元的厚度并适当地冷却背光单元的光源。
发明内容
本发明的示例性实施例克服了上述问题和/或缺点以及以上未描述的其它缺点。另外，不要求本发明克服上述缺点，并且本发明的示例性实施例可以不克服上述问题中的任何问题。
本发明的实施例的一方面提供了一种紧凑的背光单元和具有该背光单元的LCD。
根据本发明的一方面，提供了一种背光单元，该背光单元包括：发光二极管(LED)模块，包括LED和其上安装有LED的金属基底；框架，LED模块安装在框架上；第一安装部分，纵向地形成在LED模块上；第二安装部分，形成在框架上，以保持在LED模块的宽度内。
通过第一安装部分与第二安装部分之间的接合，LED模块可被插入到框架中。
背光单元还可以包括紧固插入到框架中的LED模块的固定单元。
固定单元可包括：固定槽，形成在金属基底和框架中的一个中；固定突起，被安装到固定槽中。
固定单元还可包括弹性构件，所述弹性构件在LED模块被完全插入到框架中之后向固定槽推动固定突起。
在LED模块被完全插入到框架中之后，所述固定单元可被安装到第二安装部分中。
第一安装部分可形成在与金属基底的形成有LED的一侧相对的侧上。
第一安装部分可形成在金属基底的一侧上。
第一安装部分可形成在金属基底的两侧上。
第一安装部分可具有切口的形式，第二安装部分可具有与所述切口对应的肋的形式。
第一安装部分可具有肋的形式，第二安装部分可具有与所述肋对应的切口的形式。
第一安装部分可具有T形切口的形式。
第一安装部分可具有L形切口的形式。
第一安装部分可具有直切口的形式。
第一安装部分可具有多个切口。
第一安装部分和第二安装部分可具有形成在它们的表面上的槽纹表面。
LED模块可设置在液晶面板的边缘上。
LED模块可设置在液晶面板下方。
根据本发明的一方面，提供了一种LCD，该LCD包括：液晶面板，用于显示图像；背光单元，向液晶面板提供光。
附图说明
通过参照附图描述本发明的特定的示例性实施例，本发明的上述和/或其它方面将会变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明的示例性实施例的LCD的分解透视图；
图2是图1中示出的背光单元的剖视图；
图3A至图3E示出了第一安装部分和第二安装部分的示例性构造；
图4是沿图1中的线A-A截取的固定单元的局部剖视图；
图5是根据本发明的另一示例性实施例的LCD的分解透视图；
图6是当LED模块附于框架时图5中的LCD的剖视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图标号也用来表示相同的元件。提供描述中限定的内容(如详细的构造和元件)，以有助于全面理解本发明。因此，清楚的是，在没有那些具体限定的内容的情况下，也可以实现本发明的示例性实施例。另外，由于公知的功能或构造会因为没有必要的细节使本发明变得晦涩，所以不对它们进行详细的描述。
图1是根据本发明的示例性实施例的LCD 100的分解透视图，图2是图1中示出的背光单元200的剖视图。
图1中示出的LCD 100包括上壳体110、下壳体120、液晶面板130和背光单元200。
上壳体110和下壳体120形成LCD 100的外部，并容纳LCD 100的内部组件。
液晶面板130接收来自背光单元200的光并显示图像。液晶面板130的构造和功能对本领域的技术人员来说是公知的。
背光单元200对液晶面板130提供光。背光单元200包括LED模块210、框架220、第一安装部分230、第二安装部分240、固定单元250、导光板(LGP)260、光学片270和反射片280。
LED模块210被用作背光单元200的光源。LED模块210被设置在液晶面板130的边缘上，或靠近液晶面板130的边界设置，因此图1中示出的背光单元200被称作边缘型背光单元。LED模块210包括一个或多个LED 211、金属基底212和连接器213。
如图1所示，LED 211串联地排列在金属基底212上，并通过电线(未示出)相互电连接。当电源对LED 211供电时，LED 211向LGP 260发光。随着技术的发展，可显著减小LED 211的尺寸，从而减小背光单元200的厚度。因此，背光单元200的厚度可由LGP 260、光学片270和反射片280的总厚度决定，而LED模块210的尺寸并不能影响背光单元200的厚度。换言之，参照图2，LED模块210的宽度可小于LGP 260、光学片270和反射片280的总厚度。
LED 211串联地排列在金属基底212的第一侧214上。电连接LED 211的电线也设置在金属基底212上。另外，LED 211产生的热通过金属基底212被传递到框架220。
连接器213被连接到对LED 211供电的电源(未示出)。连接器213设置在金属基底212的两端上。
框架220被设置在液晶面板130的边缘上，并被固定在下壳体120上。LED模块210附于框架220。
第一安装部分230纵向地形成在LED模块210上，并基本上沿着LED模块210的整个长度延伸。
第二安装部分240从框架220延伸，以保持在LED模块210的宽度W内。如图1和图2所示，第二安装部分240可具有与第一安装部分230对应的形状，因此，第一安装部分230和第二安装部分240可匹配地相互接合，从而LED模块210可插入到框架220中。
如果LED模块210通过螺钉接合被安装到框架220，而不是利用第一安装部分230和第二安装部分240被安装到框架220，则由于螺钉接合的组装需要相当长的时间，所以会降低生产率。此外，随着液晶面板130的尺寸的增大，LED模块210的长度也增加，因此，螺钉接合会需要很多时间。另外，螺钉结合的组装所需要的螺钉的数目也会增多，因此制造成本会增大。此外，如果有外部震动施加到LCD 100，则螺钉会毁坏设置在金属基底212上的电线。然而，根据本发明的示例性实施例，LED模块210通过第一安装部分230和第二安装部分240插入并安装到框架220，因此，能够防止由于螺钉接合而出现的问题。
如上所述，第二安装部分240从框架220延伸以保持在LED模块210的宽度W内。参照图2，框架220距离下壳体120的高度可等于或小于设置在框架220上的LED模块210距离下壳体120的高度。在示例性实施例中，框架220和设置在框架220上的LED模块210距离下壳体120的高度相同。由于LED模块210可通过第一安装部分230和第二安装部分240被稳定地固定到框架220，所以不需要另外地固定LED模块210的上部分。因此，能够减小背光单元200的厚度。如上所述，可根据LGP 260、光学片270和反射片280的总厚度来确定背光单元200的厚度，而LED模块210的尺寸并不影响背光单元200的厚度。
如果长时间使用LCD 100，则LED 211的温度会上升。为了防止LED 211被损坏，LED 211的温度需要保持在大约80℃以下。根据本发明的示例性实施例，LED 211产生的热通过金属基底212被传递到框架220，因此框架220可具有散热器(heat sink)的功能。如图1和图2所示，第一安装部分230具有形成在金属基底212中的切口的形式，第二安装部分240具有与所述切口对应并从框架220延伸的肋的形式。因此，与LED模块210通过螺钉接合与框架220接合的情况相比，可增大金属基底212和框架220之间的接触面积。因此，能够改善LED 211的冷却性能。因此，在示例性实施例中，能够减小背光单元200的厚度并改善LED 211的冷却性能。
在示例性实施例中，第一安装部分230包括形成在金属基底212的第二侧216上的两个切口，第二侧216与金属基底212的其上排列有LED 211的第一侧214相对。尽管在示例性实施例中第一安装部分230具有切口的形式并且第二安装部分240具有肋的形式，但是第一安装部分230和第二安装部分240可具有各种形状和结构，例如，可以以一个或多个肋的形式来构造第一安装部分230，并且可以以一个或多个切口的形式来构造第二安装部分240。图3A至图3E示出了第一安装部分230和第二安装部分240的不同的示例性构造，这些不同的示例性构造被放大地示出，从而有助于理解示例性实施例。
在图3A中，第一安装部分230_1具有在金属基底212的中间部分217附近设置的T形切口。第二安装部分240_1具有与T形切口对应的匹配的T形肋。
在图3B中，第一安装部分230_2具有在金属基底212的相对的第三侧218和第四侧222上的两个直切口(straight slit)。第三侧218和第四侧222与第一侧214相邻。第二安装部分240_2具有与所述两个直切口对应的两个匹配的肋。在这种情况下，第二安装部分240_2形成为保持在LED模块210的宽度W内，以防止背光单元200的厚度增加。
在图3C中，第一安装部分230_3具有从金属基底212的第四侧222向第三侧218延伸的直切口。第二安装部分240_3具有与该直切口对应的匹配的肋。在这种情况下，第二安装部分240_3形成为保持在LED模块210的宽度W内，以防止背光单元200的厚度增加。
在图3D中，第一安装部分230_4具有L形切口254。L形切口254的第一部分256可从金属基底212的第二侧216向金属基底212的其上排列有LED211的第一侧214延伸。L形切口254的第二部分258可沿从第四侧222向第三侧218的方向延伸。第二安装部分240_4具有与L形切口对应的匹配的肋。
在图3E中，与图3D类似，第一安装部分230_5具有L形切口，第二安装部分240_5具有匹配的肋。此外，L形切口和匹配的肋的表面具有槽纹表面。因此，可增大金属基底212和框架220之间的接触面积，从而可改善LED211的冷却性能。另外，LED模块210可更稳固地固定到框架220。
图3A至图3E中示出的第一安装部分和第二安装部分的构造仅为示例性图解，因此，第一安装部分和第二安装部分在形状和结构方面可以改变。
图4是沿图1中的线A-A截取的固定单元250的局部剖视图。固定单元250紧固插入到框架220中的LED模块210，以防止LED模块210从框架220分离。固定单元250包括固定槽251、固定突起252和弹性构件253。
固定槽251形成在金属基底212的一端上。从框架220延伸的固定突起252的形状与固定槽251的形状对应，从而固定突起252可被插入到固定槽251中。固定突起252连接到弹性构件253。当LED模块210被插入到框架220中时，金属基底212推动固定突起252。在LED模块210完全插入到框架220中之后，固定突起252通过弹性构件253滑动到固定槽251中的位置，以被安装到固定槽251中。
如上所述构造的固定单元250仅为示例性的。可选择地，固定槽251可形成在框架220上，固定突起252可从金属基底212延伸。因此，固定单元250可具有能够紧固已经插入到框架220中的LED模块210的各种形状和结构。
LGP 260将从LED 211发射的光导向液晶面板130。LGP 260是具有预定厚度的板构件，并可由例如透明的丙烯酰材料(acryl)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、塑料或玻璃制成。
光学片270设置在LGP 260上方，以扩散和/或聚集光。光学片270可包括光漫射板和/或棱镜片。
反射片280设置在LGP 260下方，以将从LED 211发射的光向液晶面板130反射。
下面参照图5和图6来描述本发明的另一示例性实施例。
图5是根据本发明示例性实施例的LCD 100’的分解透视图，图6是当LED模块210附于框架220时图5的LCD 100’的剖视图。
用相同的标号表示能够执行与以上参照图1、图2、图3和图4描述的组件的功能和操作相同的功能和操作的组件，因此不需要对这些组件进行进一步的描述。
图5中的LCD 100’包括上壳体110、下壳体120、液晶面板130和背光单元200’。
如图5和图6所示，背光单元200’包括LED模块210、框架220、第一安装部分230’、第二安装部分240’、固定单元250’和光学片270。LED模块210设置在液晶面板130下方，以直接对液晶面板130的整个表面提供光，这与图1中示出的背光单元200不同。背光单元200’被称作直下型背光单元。由于以上参照图1描述的LED模块210设置在液晶面板130的边缘，所以向液晶面板130的侧表面提供光，因此需要LGP 260。然而，在参照图5和图6的本发明的这个示例性实施例中，由于图5中示出的LED模块210直接对液晶面板130的整个表面提供光，因此不需要LGP 260。
第一安装部分230’与第二安装部分240’接合，从而LED模块210按照与以上参照图1描述的方式相同的方式插入到框架220中。参照图6，只有LED 211设置在框架220上方，金属基底212设置在框架220内。因此，可以减小背光单元200’的厚度。另外，由于第一安装部分230’和第二安装部分240’以切口或肋的形式构造，金属基底212和框架220之间的接触面积增大，从而改善了LED 211的冷却性能。另外，不需要使用螺钉来将LED模块210与框架220接合，从而提高了生产率。
按照与以上参照图1描述的方式相同的方式，第一安装部分230’和第二安装部分240’在形状和位置方面可变化。另外，第一安装部分230’和第二安装部分240’可具有槽纹表面，从而通过增大金属基底212和框架220之间的接触面积来改善LED 211的冷却性能。
在LED模块210被完全插入到框架220中之后，固定单元250’被安装到形成在框架220中的第二安装部分240’，从而防止LED模块210从框架220分离。
固定单元250’可由厚度略微大于第二安装部分240’的厚度的弹性材料制成。因此，如果固定单元250’被安装到第二安装部分240’，则LED模块210可被紧固到框架220。
上述示例性实施例和优点仅是示例性的，并不应该被理解为限制本发明。本教导可容易地应用于其它类型的装置。另外，本发明的示例性实施例的描述意图为示出性的，并不限制权利要求的范围，很多替换、修改和变形对本领域的技术人员将是清楚的。

Claims (15)

1.一种背光单元，所述背光单元包括：
发光二极管模块，具有金属基底和设置在金属基底的第一侧上的发光二极管；
框架，其上安装有发光二极管模块；
第一安装部分，纵向地形成在发光二极管模块上；
第二安装部分，形成在框架上并保持在发光二极管模块的宽度内；
固定单元，用于紧固安装在框架上的发光二极管模块，所述固定单元包括形成在金属基底和框架中的一个上的固定槽以及形成在金属基底和框架中的另一个上并被安装到固定槽中的固定突起，其中，固定单元还包括用于向固定槽推动固定突起的弹性构件，
其中，通过将第一安装部分的几何形状与第二安装部分的几何形状匹配地接合，发光二极管模块通过第一安装部分和第二安装部分插入并被结合到框架而不使用螺钉。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，在发光二极管模块被完全插入到框架中之后，固定单元被安装到所述第二安装部分中。
3.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分形成在金属基底的与第一侧相对的第二侧上。
4.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分形成在金属基底的与第一侧相邻的第三侧上。
5.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分形成在金属基底的与第一侧相邻的第三侧和第四侧上。
6.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分包括切口，第二安装部分包括与所述切口匹配地接合的肋。
7.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分包括肋，第二安装部分包括与所述肋匹配地接合的切口。
8.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分包括T形切口。
9.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分包括L形切口。
10.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分包括直切口。
11.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分具有多个切口。
12.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一安装部分和第二安装部分包括形成在它们上面的槽纹表面。
13.根据权利要求1所述的背光单元，其中，发光二极管模块靠近液晶面板的边界设置。
14.根据权利要求1所述的背光单元，其中，发光二极管模块设置在液晶面板下方。
15.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括显示图像的液晶面板和对液晶面板提供光的背光单元，其中，所述背光单元包括：
发光二极管模块，具有发光二极管和其上安装有发光二极管的金属基底；
框架，其上安装有发光二极管模块；
第一安装部分，纵向地形成在发光二极管模块上；
第二安装部分，形成在框架上并保持在发光二极管模块的宽度内；
固定单元，用于紧固安装在框架上的发光二极管模块，所述固定单元包括形成在金属基底和框架中的一个上的固定槽以及形成在金属基底和框架中的另一个上并被安装到固定槽中的固定突起，其中，固定单元还包括用于向固定槽推动固定突起的弹性构件，
其中，通过将第一安装部分的几何形状与第二安装部分的几何形状匹配地接合，发光二极管模块通过第一安装部分和第二安装部分插入并被结合到框架而不使用螺钉。
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