CN101737668B - 背光单元及使用其的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光单元及使用其的液晶显示器。该背光单元包括多个灯、第一平衡印刷电路板(PCB)，其给每个灯一侧的电极共同地供给高压AC信号、第二平衡PCB，其给每个灯另一侧的电极共同地供给高压AC信号、和底盖，其接收所述灯和所述第一和第二平衡PCB。在形成所述第一和第二平衡PCB的区域中形成有多个振动吸收孔。

Description

背光单元及使用其的液晶显示器

本申请要求享有2008年11月17日提交的韩国专利申请No.10-2008-114133的优先权，在此援引该专利申请的全部内容作为参考，就像在这里全部列出一样。

技术领域

本发明的实施例涉及一种能减小由灯的振动导致的组件振动以及由组件振动产生的噪声的背光单元及使用其的液晶显示器。

背景技术

由于液晶显示器诸如薄外形、重量轻和低功率消耗这样的特性，液晶显示器(LCD)的应用范围显示出逐渐扩大的趋势。按照该趋势，液晶显示器已用在办公自动化设备、音频/视频设备等中。液晶显示器通过控制取决于施加给以矩阵形式排列的多个控制开关的视频信号的光量来在屏幕上显示理想的图像。

因为液晶显示器不是自发光显示设备，所以液晶显示器需要诸如背光单元这样的光源。背光单元主要分为直下型背光单元和边缘型背光单元。在边缘型背光单元中，光源位于液晶显示面板外侧，来自光源的光利用透明导光板入射到液晶显示面板的整个表面上。在直下型背光单元中，光源位于液晶显示面板的后侧，来自光源的光直接入射到液晶显示面板的整个表面上。在直下型背光单元中，因为使用多个光源，所以可提高亮度并增大发光表面。因此，直下型背光单元用在需要大尺寸液晶显示面板的LCD TV中。

现有的直下型背光单元包括给液晶显示面板照射光的多个灯、支撑灯的灯导向器、接收灯和灯导向器的底盖、位于灯上以将来自灯的光扩散的扩散板、和叠加在扩散板上并在与液晶显示面板垂直的方向上改变来自扩散板的光的传播路径的多个光学片。

灯导向器包括灯保持器(lamp holder)和框架元件。灯保持器由紧固到底盖的框架元件支撑，将灯固定在底盖上。扩散板支撑体被紧固到框架元件，防止扩散板由于灯的热量而下垂(hanging down)。反射片粘附到底盖的内壁表面，将从灯传播到底盖的光反射到液晶显示面板上。因此，提高了入射到液晶显示面板上的光的效率。

灯使用冷阴极荧光灯(CCFL)或外电极荧光灯(EEFL)。尤其是，近来提出了高-高方式，其通过将高压AC信号施加到每个灯的两侧而并行驱动灯，从而减小由背光单元占据的大尺寸LCD TV的体积。在高-高方式中，平衡印刷电路板(PCB)分别位于灯的两侧，灯的端部共同连接到平衡PCB。高压AC信号由逆变器PCB产生，然后通过平衡PCB供给到灯。灯的发光亮度由逆变器输出信号确定，该逆变器输出信号的占空比通过来自调光电路的脉冲调光信号而变化。

然而，在灯根据逆变器输出信号而操作的情形中，由于间歇施加的高压AC信号，在灯两侧的电极中周期性地产生快速能量变化。结果，灯轻微振动。灯的这种轻微振动会影响共同地连接到灯的电极的平衡PCB。换句话说，当灯的振动频率等于平衡PCB的自然振动频率时，平衡PCB产生共振，从而产生大的噪声。该噪声在液晶显示器的前表面比在被后盖完全覆盖的液晶显示器的后表面声音更大。尤其是，由于灯会根据液晶显示器的大尺寸和薄外形而数量增加、灯的电极与结构之间的接触面积增加、以及用于平行驱动灯的逆变器输出信号的增加，由振动导致的噪声会逐渐增加。

在逆变器PCB上安装有变压器和多个无源元件，通过给逆变器PCB紧固防护逆变器PCB的防护盖，保护变压器和无源元件免于外部环境。通过由从底盖的后表面凸出的凸出部导引的多个L形凸缘对准防护盖，然后通过螺丝连接将防护盖固定在底盖的后表面上。然而，因为使用凸缘对准防护盖，所以在防护盖紧固到底盖之前和之后，凸缘的弯曲角是相同的。因此，当防护盖紧固到底盖时，凸缘不会稳固地附接到底盖的后表面。凸缘的弯曲形状很容易受灯的振动影响，因而导致防护盖的振动。因此，防护盖的振动产生噪声。

发明内容

本发明的实施例提供一种能减小由灯的振动导致的组件振动以及由组件振动产生的噪声的背光单元及使用其的液晶显示器。

一方面，提供了一种背光单元，其包括多个灯、第一平衡印刷电路板(PCB)，其给每个灯一侧的电极共同供给高压AC信号、第二平衡PCB，其给每个灯另一侧的电极共同供给高压AC信号、和底盖，其接收所述灯和所述第一和第二平衡PCB并在形成所述第一和第二平衡PCB的区域中形成有多个振动吸收孔。

另一方面，提供了一种液晶显示器，其包括背光单元和使用来自所述背光单元的光显示图像的液晶显示面板，所述背光单元包括多个灯、第一平衡印刷电路板(PCB)，其给每个灯一侧的电极共同供给高压AC信号、第二平衡PCB，其给每个灯另一侧的电极共同供给高压AC信号、和底盖，其接收所述灯和所述第一和第二平衡PCB并在形成所述第一和第二平衡PCB的区域中形成有多个振动吸收孔。

所述振动吸收孔的横截面形状为圆形、三角形、四边形、多边形和椭圆形之一。

所述背光单元进一步包括第一逆变器PCB，其通过第一灯配线与所述第一平衡PCB连接并产生所述高压AC信号、防护所述第一逆变器PCB的第一防护盖、第二逆变器PCB，其通过第二灯配线与所述第二平衡PCB连接并产生所述高压AC信号、和防护所述第二逆变器PCB的第二防护盖，其中所述第一和所述第二防护盖每个都具有弯曲凸缘并紧固到所述底盖的后表面，其中所述凸缘分别与所述第一和第二防护盖成一体，其中在所述第一和第二防护盖紧固到所述底盖后表面之前所述凸缘在凸缘的弯曲位置处的内角比在所述第一和第二防护盖紧固到所述底盖后表面之后所述凸缘在同一位置处的内角大一预定角度。

所述预定角度为4°到5°。

附图说明

给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的液晶显示器的分解透视图；

图2是紧固到灯导向器的灯的横截面图；

图3是显示其上形成有振动吸收孔的底盖的后表面的平面图；

图4A到4E图解了振动吸收孔的各个横截面形状；

图5是显示由防护盖覆盖的逆变器印刷电路板(PCB)的平面图；

图6是沿图5的线I-I’的横截面图；

图7图解了与防护盖成一体的凸缘的弯曲角。

具体实施方式

下面将参照本发明的详细实施方式，附图中图解了其实施例。

图1是根据本发明一个实施例的液晶显示器的分解透视图。图2是紧固到灯导向器的灯的横截面图。图3是显示其上形成有振动吸收孔的底盖的后表面的平面图。图4A到4E图解了振动吸收孔的各个横截面形状。图5是显示由防护盖覆盖的逆变器印刷电路板(PCB)的平面图。图6是沿图5的线I-I’的横截面图。图7图解了与防护盖一体的凸缘的弯曲角。

如图1中所示，根据本发明所述实施例的液晶显示器包括壳盖(top case)102、液晶显示面板106、背光单元150和逆变器PCB125。

壳盖(top case)102具有弯曲成包围液晶显示面板106的边缘的四边形框架结构。

液晶显示面板106包括上基板105和下基板103。液晶滴落在上基板105与下基板103之间。在上基板105与下基板103之间形成有柱状衬垫料，以保持上基板105与下基板103之间的距离恒定。

在液晶显示面板106的上基板105上形成有滤色器、公共电极、黑矩阵等。根据电场驱动方式，公共电极可形成在下基板103上。在下基板103上形成有数据线、栅线以及在数据线和栅线的每个交叉点处的薄膜晶体管(TFT)。TFT响应于通过栅线接收的扫描信号(栅极脉冲)将从数据线传输的数据信号切换至液晶单元。在数据线和栅线之间的像素部分中形成像素电极。

在液晶显示面板106的一侧形成有与数据线连接的数据焊盘和与栅线连接的栅极焊盘。在数据焊盘和栅极焊盘的形成区域中彼此以恒定的距离粘附多个载带封装(TCP)104和108。TCP104是其上安装有栅极驱动集成电路(IC)112的栅极TCP104，TCP108是其上安装有数据驱动IC110的数据TCP108。数据驱动IC110附接到下基板103上的数据焊盘和给液晶显示面板106的数据线供给视频信号的源极PCB128。数据驱动IC110响应于从源极PCB128接收的控制信号给数据线供给视频数据。栅极驱动IC112附接到下基板103上的栅极焊盘并响应于从源极PCB128接收的控制信号给栅线供给栅极脉冲。

背光单元150包括多个灯120、侧支撑体121、底盖114、扩散板116和多个光学片118。多个灯120彼此平行定位并向液晶显示面板106上照射光。侧支撑体121覆盖灯120的边缘，灯120插入到侧支撑体121中。底盖114位于灯120的后表面上并接收灯120。扩散板116覆盖底盖114的整个表面并扩散来自灯120的光，以将光照射到液晶显示面板106上。多个光学片118叠加在扩散板116上并在与液晶显示面板106垂直的方向上改变来自扩散板116的光的传播路径。

作为灯120，可使用具有从每个灯120的两端突出的外电极120a的外电极荧光灯(EEFL)。每个灯120都包括玻璃管、玻璃管内的惰性气体、和在玻璃管两侧的电极。玻璃管的内部空间充有惰性气体，玻璃管的内壁涂覆有磷光体。

灯120可通过平行的冷阴极荧光灯(CCFL)实现。因为CCFL的电极形成在玻璃管内部，所以需要通过连接器与每个灯120的每一端连接的多个平衡电容器和其上安装有平衡电容器的平衡板共同地给灯120施加高压AC信号。平衡电容器用作外电极并在平衡板上彼此共同连接。为了实施例中解释方便，假定灯120使用EEFL。

每个灯120的外电极120a在平衡PCB123上彼此共同连接并通过平衡PCB123共同接收高压AC信号。平衡PCB123具有弹性挤压外电极120a的金属夹123a，从而灯120插入到平衡PCB123中。金属夹123a通过信号传输线彼此电连接。例如，通过表面安装技术(surface mount technology)(SMT)自动安全地接收金属夹123a并焊接，从而金属夹123a与平衡PCB123上形成的信号传输线电连接。平衡PCB123上的信号传输线与灯配线126连接并通过灯配线126给金属夹123a供给从逆变器PCB125接收的高压AC信号。优选的是，灯配线126由绝缘管覆盖，从而将信号传输中信号的泄漏量最小化。平衡PCB123通过螺丝136紧固到底盖114。提供两个平衡PCB123。一个平衡PCB123将灯120一侧的外电极120a彼此连接，另一个平衡PCB123将灯120另一侧的外电极120a彼此连接。因此，每个灯120的两侧接收高压AC信号，因而能以高-高方式被并行驱动。在如上所述灯120被并行驱动的情形中，高压AC信号间歇地施加到每个灯120两侧处的外电极120a。因此，因为在灯120中周期性地产生快速的能量变化，所以灯120轻微地振动。灯120的轻微振动影响平衡PCB123。

底盖114具有在其上安装灯120和平衡PCB123的第一表面114a、朝向第一表面114a倾斜地弯曲并从第一表面114a延伸的第二表面114b、通过从第二表面114b弯曲并从第二表面114b延伸而与第一表面114a平行的第三表面114c、和相对于第三表面114c垂直地弯曲并与第二表面114b相对地延伸的第四表面114d。如图3中所示，在底盖114的第一表面114a中形成平衡PCB123的部分中形成有多个振动吸收孔160，从而防止平衡PCB123由于灯120的轻微振动而振动。振动吸收孔160减弱了通过底盖114的第一表面114a传输到平衡PCB123的灯120的轻微振动。振动吸收孔160的横截面形状可以是图4A中所示的圆形、图4B中所示的三角形、图4C中所示的矩形、图4D中所示的多边形和图4E中所示的椭圆形之一。其他形状也可用于振动吸收孔160。底盖114的第二到第四表面114b，114c和114d形成在与灯120平行的底盖114的两个长边处，与灯120垂直的底盖114的两个短边是开口的。第二到第四表面114b，114c和114d在底盖114的两个长边处形成凹部空间115。侧支撑体121紧固到底盖114的两个短边。侧支撑体121具有使灯120插入的插入部分并在底盖114的两个短边处支撑灯120。如图2中所示，灯导向器134紧固到底盖114的第一表面114a，从而防止灯120下垂。灯导向器134包括框架元件130和灯保持器132。灯保持器132被紧固到底盖114的框架元件130支撑并将灯120固定在底盖114上。扩散板支撑体140紧固到框架元件130，从而防止扩散板116由于灯120的热量而下垂。反射片111粘附到底盖114的内壁表面。反射片111将从灯120传播到底盖114的光反射到液晶显示面板106上，因而提高了入射到液晶显示面板106上的光的效率。

扩散板116将来自灯120的光扩散，因而使入射到液晶显示面板106上的光的分布密度均匀。扩散板116上的多个光学片118在与液晶显示面板106垂直的方向上改变来自扩散板116的光的传播路径，因而提高了光的效率。光学片118包括至少一个棱镜片和至少一个扩散片。

如图3中所示，逆变器PCB125包括变压器125a和多个无源元件125b。逆变器PCB125产生驱动灯120所需的高压AC信号，然后将高压AC信号通过灯配线126供给到平衡PCB123。如图5和6中所示，防护盖127紧固到逆变器PCB125，以保护变压器125a和无源元件125b免于外部环境。逆变器PCB125和防护盖127通过螺丝138紧固到底盖114的后表面114e。一般通过由从底盖114的后表面114e凸出的凸出部114f导引的多个L形凸缘129对准防护盖127，然后通过使用螺丝138的螺丝连接(screw coupling)将防护盖127固定在底盖114的后表面114e上。凸缘129与防护盖127成一体并弯曲。L形的凸缘129具有下述结构，即其中在螺丝连接之前凸缘129在其弯曲位置处的内角大于在螺丝连接之后凸缘129在同一位置处的内角，从而防止防护盖127由于灯120的轻微振动的影响而振动。更具体地，如图7中所示，在螺丝连接之前凸缘129的内角φ1比在螺丝连接之后凸缘129的内角φ2大预定的角度θ。优选地，考虑到附接强度和容易进行螺丝连接，该预定的角度θ为4°到5°。当预定的角度θ小于4°时，在防护盖127和底盖114的螺丝连接中，凸缘129与底盖114的后表面114e之间的附接级别降低。当预定的角度θ大于5°时，很难将防护盖127紧固到底盖114。

如上所述，在根据本发明该实施例的背光单元及使用其的液晶显示器中，因为在底盖中形成平衡PCB的部分中形成多个振动吸收孔，所以可防止灯的轻微振动通过底盖传输到平衡PCB。因此，在本发明的该实施例中，可有效防止由现有技术的平衡PCB的振动产生的较大噪声。

此外，在根据本发明该实施例的背光单元及使用其的液晶显示器中，因为在螺丝连接之前与防护盖成一体的凸缘的内角比在螺丝连接之后凸缘的内角大一预定角度，所以凸缘与底盖的后表面之间的附接级别提高。此外，可防止防护盖由于灯的轻微振动而振动。

在该说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”、“实施例”等的任何参考是指在本发明的至少一个实施例中包含结合该实施例描述的特定特征、结构或特性。在说明书各个地方中出现这种短语不必全都参考相同的实施例。此外，当结合任意实施例描述特定特征、结构或特性时，认为其在本领域技术人员结合其他实施例实现这种特征、结构或特性的范围内。

尽管参照多个示意性的实施例描述了本发明，但应当理解，本领域技术人员可设计出其他各种修改和实施例，这都落在本发明的原理的精神和范围内。更具体地，在说明书、附图和所附权利要求的范围内，在组成部件和/或主题组合配置的构造中，各种变化和修改是可能的。除组成部件和/或构造中的变化和修改之外，选择使用对于本领域技术人员来说也是显而易见的。

Claims (14)

1.一种背光单元，包括：

多个灯；

第一平衡PCB，所述第一平衡PCB给每个灯一侧的电极共同供给高压AC信号；

第二平衡PCB，所述第二平衡PCB给每个灯另一侧的电极共同供给高压AC信号；

底盖，所述底盖接收所述灯和所述第一平衡PCB和第二平衡PCB并在形成所述第一平衡PCB和第二平衡PCB的区域中形成有多个振动吸收孔。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述振动吸收孔的横截面形状为圆形、三角形、四边形、五边形和椭圆形之一。

3.根据权利要求1所述的背光单元，进一步包括：

第一逆变器PCB，所述第一逆变器PCB通过第一灯配线与所述第一平衡PCB连接并产生所述高压AC信号；

第一防护盖，所述第一防护盖防护所述第一逆变器PCB；

第二逆变器PCB，所述第二逆变器PCB通过第二灯配线与所述第二平衡PCB连接并产生所述高压AC信号；

第二防护盖，所述第二防护盖防护所述第二逆变器PCB。

4.根据权利要求3所述的背光单元，其中所述第一和所述第二防护盖中的每个都具有紧固到所述底盖的后表面的弯曲凸缘。

5.根据权利要求4所述的背光单元，其中所述凸缘分别与所述第一和第二防护盖成一体。

6.根据权利要求5所述的背光单元，其中在所述第一和所述第二防护盖紧固到所述底盖的后表面之前所述凸缘在所述凸缘的弯曲位置处的内角比在所述第一和所述第二防护盖紧固到所述底盖的后表面之后所述凸缘在同一位置处的内角大一预定角度。

7.根据权利要求6所述的背光单元，其中所述预定角度为4°到5°。

8.一种液晶显示器，包括：

背光单元，所述背光单元包括多个灯、第一平衡PCB，所述第一平衡PCB给每个灯一侧的电极共同供给高压AC信号、第二平衡PCB，所述第二平衡PCB给每个灯另一侧的电极共同供给高压AC信号、和底盖，所述底盖接收所述灯和所述第一平衡PCB和所述第二平衡PCB并在形成所述第一平衡PCB和所述第二平衡PCB的区域中形成有多个振动吸收孔；和

液晶显示面板，所述液晶显示面板使用来自所述背光单元的光显示图像。

9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述振动吸收孔的横截面形状为圆形、三角形、四边形、五边形和椭圆形之一。

10.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述背光单元进一步包括：

第一逆变器PCB，所述第一逆变器PCB通过第一灯配线与所述第一平衡PCB连接并产生所述高压AC信号；

第一防护盖，所述第一防护盖防护所述第一逆变器PCB；

第二逆变器PCB，所述第二逆变器PCB通过第二灯配线与所述第二平衡PCB连接并产生所述高压AC信号；

第二防护盖，所述第二防护盖防护所述第二逆变器PCB。

11.根据权利要求10所述的液晶显示器，其中所述第一和所述第二防护盖中的每个都具有紧固到所述底盖的后表面的弯曲凸缘。

12.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中所述凸缘分别与所述第一和所述第二防护盖成一体。

13.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中在所述第一和所述第二防护盖紧固到所述底盖的后表面之前所述凸缘在所述凸缘的弯曲位置处的内角比在所述第一和所述第二防护盖紧固到所述底盖的后表面之后所述凸缘在同一位置处的内角大一预定角度。

14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中所述预定角度为4°到5°。

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