CN102022673A - 背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备。公开了一种背光单元，其容易使构造变薄并且简化。该背光单元包括：下壳，其具有开放的上表面；至少一个光源单元，其被设置在所述下壳的内侧表面上；以及模块化光学单元，其被设置成平行于所述光源单元，并且被构造成包括容纳在反射片内的导光板和光学片。

Description

背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备

技术领域

本公开涉及背光单元，更具体来讲，涉及更易于使构造变薄并简化的背光单元以及具有该背光单元的液晶显示(LCD)设备。

背景技术

本申请要求2009年9月22日和2010年2月23日提交的韩国专利申请No.10-2009-89544和No.10-2010-16361的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。

阴极射线管(CRT)对应于广泛使用的一种显示设备。CRT主要用作TV、测量设备、信息终端等的监视器。然而，CRT的重量沉且尺寸大，这是其用于制造小且轻的电子产品的主要障碍。

为了解决这个问题，由于LCD设备的诸如重量轻、厚度薄且功耗低的优点，使得LCD设备逐渐用于大范围的应用。另外，已经将LCD设备制造成具有甚至更大的屏幕、更薄并且消耗更少的功率，以满足用户的需要。

LCD设备通过控制透射过液晶的光量来显示图像。然而，不同于CRT，LCD设备不是自发光显示设备。由此，LCD设备包括背光单元，该背光单元被构造成具有单独的光源并且被设置在LCD面板的后表面上，所述光源提供显示图像所必需的光。根据背光单元的光源位置，背光单元被分为侧光型或直下型。

LCD面板用于显示图像。为此，LCD面板包括薄膜晶体管基板和滤色基板，这两个基板被设置成彼此相对并且通过密封图案彼此结合。另外，LCD面板还包括液晶材料，在结合了薄膜晶体管基板和滤色基板之后，在这两个基板之间注入所述液晶材料。

侧光型背光单元包括在对应于LCD面板侧部的位置设置的光源。另外，侧光型背光单元使用导光板将光源发出的光照射到LCD面板的整个表面上。由此，侧光型背光单元容易被制得较薄。因此，侧光型背光主要用于中型尺寸和小型尺寸的LCD设备。

另一方面，直下型背光单元包括在LCD面板下以固定距离布置的多个光源。多个光源直接将光施加到LCD面板的后表面。与侧光型背光单元相比，直下型背光单元可以提供更高的亮度和更宽的发光表面，这是因为它采用了多个光源。因此，直下型背光单元主要用于大型尺寸的LCD设备。

具有侧光型背光单元的LCD设备能够使从侧部区域设置的光源输出光穿过导光板。此时，来自光源的光被导光板转换成二维光。LCD面板使用从导光板输出的二维光来显示图像。

这种LCD设备包括LCD模块，其中LCD面板设置在背光单元上。通过接合背光单元的顶壳和底盖，将LCD面板与背光单元组合起来，由此完成LCD模块的组装。顶壳被形成为包围LCD面板的上表面边缘。

组装后的LCD模块设置在分别包围顶壳和底盖的上下系统壳之间的腔内。另外，被构造成驱动LCD模块的系统驱动器被安装在下系统壳内，由此得到完整的LCD设备。

以此方式，以复杂方式构造出普通LCD设备。由此，普通LCD设备的组装时间变长。因此，难以使LCD设备的制造时间最短。此外，普通LCD设备的构造复杂，这样就难以既减轻总重量又实现纤薄。

发明内容

因此，本发明的实施方式涉及一种背光单元和具有该背光单元的LCD设备，其能够基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。

本发明的实施方式的目的在于提供一种背光单元和具有该背光单元的液晶显示(LCD)设备，该背光元更容易使构造变薄并简化。

本发明的实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本发明的实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的实施方式的优点。

根据本发明实施方式的一个总的方面，一种背光单元包括：下壳，其具有开放的上表面；至少一个光源单元，其被设置在所述下壳的内侧表面上；以及模块化光学单元，其被设置成平行于所述光源单元，并且被构造成包括容纳在反射片内的导光板和光学片。

根据本发明实施方式的一个总的方面的一种LCD设备包括：液晶显示面板；上壳，其被设置在所述液晶显示面板上，并且被构造成包围所述液晶显示面板的边缘；第一引导构件和第二引导构件，其被设置在与所述液晶显示面板的侧表面相邻的两个相对角部中的每一个角部处，所述第一引导构件和第二引导构件与所述上壳组合，并且被构造用于支撑所述液晶显示面板；光学单元，其被设置在所述液晶显示面板下方；光源单元，其被设置在所述光学单元的侧表面上；下壳，其被构造成包围所述光学单元和所述光源单元；以及第三引导构件和第四引导构件，其被设置在与所述液晶显示面板的另一对相对侧表面相邻的两个相对角部中的每一个角部处，所述第三引导构件和第四引导构件与所述上壳组合，并且被构造用于支撑所述光学单元。

根据本发明实施方式的另一个方面的一种LCD设备包括：液晶显示面板；第一上壳和第二上壳，其被设置在所述液晶显示面板上，并且被构造成包围所述液晶显示面板的两个相对边缘部分；第一引导构件和第二引导构件，其被构造成支撑所述液晶显示面板的两个相对边缘部分并且与相应的第一上壳和第二上壳组合；背光单元，其被设置在所述液晶显示面板下方；以及下壳，其被构造为容纳所述背光单元。

在对下面的附图和详细描述的研究之后，其它系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员来说将是或将变得明显。意欲将所有这种附加的系统、方法、特征和优点包括在本描述中，使其落入在本发明的范围之内，并且得到下面的权利要求的保护。本部分中任何内容不应作为对那些权利要求的限制。结合本实施方式，下面讨论其它的方面和优点。应当理解，本公开的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本公开的进一步解释。

附图说明

附图被包括在本申请中以提供对本发明实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开。附图中：

图1是示出根据本公开实施方式的LCD设备的分解立体图；

图2是示出图1所示的光学单元的立体图；

图3是示出沿着图1的I-I′线截取的LCD设备的截面图；以及

图4是示出根据本公开的另一个实施方式的LCD设备的分解立体图。

具体实施方式

下面将详细描述本公开的实施方式，在附图中例示出了其示例。在下文中介绍的这些实施方式被提供作为示例，以向本领域的普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方式以不同的形式来实施，由此不限于在此所描述的这些实施方式。另外，为了便于说明附图，设备的尺寸和厚度可能被夸大地表示。在可能的情况下，相同的标号在包括附图的本公开中代表相同或类似部件。

图1是示出根据本公开实施方式的LCD设备的分解立体图。图2是示出图1所示的光学单元的立体图。图3是示出沿着图1的I-I′线截取的LCD设备的截面图。

如图1至图3所示，根据本公开实施方式的LCD设备包括LCD面板110和背光单元130，LCD面板110被构造成显示图像，背光单元130被设置在LCD面板110下并且被构造成提供光。LCD设备还包括被构造成容纳LCD面板110和背光单元130的上壳100和下壳170。

虽然未在附图中详细示出，但是LCD面板110包括：薄膜晶体管基板和滤色基板，它们被设置成彼此相对并且组合起来以在其间保持均匀的单元间隙；以及液晶层，其夹在薄膜晶体管基板和滤色基板之间。另外，附图中未示出的偏振板被附接到LCD面板110的上表面和下表面。

薄膜晶体管基板包括被形成为彼此交叉的多条选通线和多条数据线。另外，薄膜晶体管基板还包括多个薄膜晶体管，其形成在多条选通线与多条数据线的交叉处。

滤色基板包括：与像素相对的红色、绿色和蓝色滤色器；黑底，其在各个滤色器的边缘；以及公共电极，其形成为覆盖所有的滤色器和黑底。黑底遮蔽选通线、数据线和薄膜晶体管。这种滤色基板通过密封图案与薄膜晶体管基板组合在一起。

LCD设备更进一步地包括附图中未示出的面板驱动器PCB(印刷电路板)。面板驱动器PCB设置在LCD面板110的边缘。面板驱动器PCB不仅将扫描信号施加到选通线，而且将数据信号施加到数据线。

LCD面板110的后表面上设置的背光单元130包括光源单元150，该光源单元150设置在下壳170的内侧表面上并且被构造用于发光。另外，背光单元130包括靠近光源单元150设置的光学单元140。

光源单元150包括金属PCB 151，该金属PCB 151被构造成与下壳170的内侧表面形成面接触。光源单元150还包括在金属PCB 151的内侧表面上以固定间隔布置的多个发光二极管(LED)153。

金属PCB 151与下壳170的内侧表面和与之相邻的底表面边缘形成面接触。为此，金属PCB 151形成弯曲结构。另外，通过诸如螺钉的固定构件将金属PCB 151紧固到下壳170的内表面。

另一方面，在本实施方式中，多个LED 153用作光源。然而，本实施方式不限于此。例如，可以用灯替代多个LED 153。

光学单元140包括：导光板143，其被构造成将来自多个LED 153的入射点光转换成二维光；以及光学片141，其被设置在导光板143上并且被构造成散射并会聚从导光板143输出的光。光学单元140还包括反射片160，该反射片160被构成用于容纳导光板143和光学片141并且降低光损失。

导光板143由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。虽然未在附图中示出，但是导光板143可以形成为楔形，该楔形随着与其上布置有LED153的入射面距离越远而变得越薄。导光板143可以包括其后表面上形成的棱镜图案。该棱镜图案用于将入射光向着光学片141折射。

光学片141包括散射片、聚光片和保护片。散射片散射光。聚光片用于会聚光。保护片用于保护聚光片。

反射片160包括：底表面161，其用于支撑导光板143；以及第一至第四侧表面163、165、167和169，其被构造成覆盖导光板143和光学片141的侧表面。第一侧表面163和第二侧表面165彼此相对，并且被形成为覆盖光学片141的上表面的相对边缘。此外，与光源单元150相对的第一侧表面163具有透光孔162，该透光孔162形成在与多个LED 153对应的区域中。换言之，在第一侧表面163上，以固定间隔形成与多个LED 153相面对的多个透光孔162。

通过将导光板143和光学片141放置在反射片160的底表面上，并且使第一至第四侧表面163、165、167和169包围导光板143和光学片141，这种光学单元140变成独立式模块。虽然在附图中没有详细示出，但是可以通过粘性胶带或其它手段将反射片160的第一至第四侧表面163、165、167和169彼此紧固。

另外，本实施方式的LCD设备包括：第一引导构件121和第二引导构件123，其被构造用于支撑LCD面板110并且将LCD面板110固定到上壳100；以及第三引导构件125和第四引导构件127，其被构造用于支撑光学单元140并且将光学单元140固定到上壳100。

第一引导构件121和第二引导构件123设置在LCD面板110的一个侧部下。更具体来讲，第一引导构件121和第二引导构件123设置在对应于LCD面板110的与同一边缘相邻的相对下角部的区域上。第一引导构件121和第二引导构件123形成为适于支撑LCD面板110的下角部的单台阶结构。

本公开的实施方式中包括的LCD面板110被上壳100包围并且由第一引导构件121和第二引导构件123支撑。在这种情况下，通过螺钉将第一引导构件121和第二引导构件123固定到上壳100。由此，LCD面板110牢固地紧固于上壳100。

第三引导构件125和第四引导构件127设置在光学单元140的与LCD面板110的另一相对侧部相对应的一个侧部下。在这种情况下，光源单元150设置在光学单元的与所述部分相对的一侧表面上。通过螺钉将第三引导构件125和第四引导构件127固定到上壳100，以支撑光学单元140的与同一边缘相邻的相对的下角部。由于通过螺钉将第三引导构件125和第四引导构件127固定到上壳100，因此光学单元140可以被牢固地紧固于上壳100。另外，第三引导构件125和第四引导构件127形成为适于支撑光学单元140的下角部的单台阶结构。这样的第三引导构件125和第四引导构件127与第一引导构件121和第二引导构件123对称地布置。

上壳100和下壳170彼此组合在一起。在这种情况下，可以通过诸如螺定等手段，将上壳100和下壳170中的一方可以牢固地紧固于另一方。

以此方式，根据本公开的一个实施方式的LCD设备使用第一至第四引导构件121、123、125和127将LCD面板110和光学单元140紧固于上壳100。由此，与包括用于容纳背光单元的主支架和用于支撑LCD面板的面板引导件的普通LCD设备相比，该LCD设备可以具有更简化的构造。此外，因为去除了主支架和面板引导件，所以根据本公开的LCD设备可以减轻总重量并且容易被制造得纤薄。

另外，根据本公开的一个实施方式的LCD设备使得背光单元130的光学单元140能够具有模块化结构。由此，与包括用于固定光学片和导光板并且用于将导光板的侧部与主支架组合的结构的普通LCD设备相比，根据本公开的LCD设备可以提供提高的组装效率和缩短的组装时间。

换言之，根据本公开的LCD设备具有如下结构：其只包括直接设置在LCD面板上的上壳和设置在LCD面板下的下壳。由此，通过组合上壳和下壳，将本公开的LCD设备组装成最终产品。因此，与具有置于上壳和LCD面板之间的单独的顶壳和设置在下壳上的底盖的普通LCD设备相比，本公开的LCD设备可以提供如下优点：例如，简化的构造、降低的制造成本、更轻的重量和更薄的厚度。这是由于从一个实施方式的LCD设备中去除顶壳和底盖这一事实造成的。

图4是示出根据本公开的另一个实施方式的LCD设备的分解立体图。图4的LCD设备的构造与上述第一实施方式的LCD的构造相同，不同之处在于第一和第二上壳201和203、第一和第二遮光带281和283、第一和第二引导构件221和223以及下壳270。因此，将省略本公开的另一个实施方式中要重复的对一个实施方式的说明。另外，根据本公开的另一个实施方式的LCD设备将针对与第一实施方式相同的元件引用相同的标号。

根据本公开的另一个实施方式的LCD设备包括第一和第二上壳201和203，其被构造成包围LCD面板100的两个相对的边缘部分。另外，LCD设备包括第一和第二引导构件221和223，其被构造用于支撑LCD面板110的两个相对的边缘部分。

第一上壳201包括第一翼状部201a和第二翼状部201b，其被构造成从两端向着第二上壳203突出。第一翼状部201a和第二翼状部201b垂直于第一上壳201的长度方向而弯曲，从而包围LCD面板110的另两个相对边缘部分。这样的第一翼状部201a和第二翼状部201b从第一上壳201的两端延伸，用于保证第一上壳201的强度。

第二上壳203包括第三翼状部203a和第四翼状部203b，其被构造成从两端向着第一上壳201突出。第三翼状部203a和第四翼状部203b垂直于第二上壳203的长度方向而弯曲，从而包围LCD面板110的另两个相对边缘部分。这样的第三翼状部203a和第四翼状部203b从第二上壳203的两端延伸，用于保证第二上壳203的强度。

第一引导构件221和第二引导构件223用于支撑LCD设备110的两个相对的侧部。虽然未在附图中详细示出，但是可以通过钩件和螺钉中的一种，分别将第一引导构件221和第二引导构件223与第一上壳201和第二上壳203组合在一起。

第一引导构件221包括第一引导翼状部221a和第二引导翼状部221b，其被构造成从两端向着第二引导构件223突出。第一引导翼状部221a和第二引导翼状部221b垂直于第一引导构件221的长度方向而弯曲，以支撑LCD面板110的另两个相对边缘部分。这样的第一引导翼状部221a和第二引导翼状部221b从第一引导构件221的两端延伸，用于保证第一引导构件221的强度。

第二引导构件223包括第三引导翼状部223a和第四引导翼状部223b，其被构造成从其两端向着第一引导构件221突出。第三引导翼状部223a和第四引导翼状部223b垂直于第二引导构件223的长度方向而弯曲，以支撑LCD面板110的另两个相对边缘部分。这样的第三引导翼状部223a和第四引导翼状部223b从第二引导构件223的两端延伸，用于保证第二引导构件223的强度。

根据本公开的另一个实施方式的LCD设备还包括下壳270，该下壳270被构造有彼此相对的第一侧壁270a和第二侧壁270b以及彼此相对的第三侧壁270c和第四侧壁270d。第三侧壁270c和第四侧壁270d的顶部边缘沿着下壳270的向内方向弯曲。具有弯曲顶部边缘的第三侧壁270c和第四侧壁270d使得能够更稳固地紧固背光单元130。

此外，根据本公开的另一个实施方式的LCD设备包括第一遮光带281和第二遮光带283，其被构造成与下壳270的第三侧壁270c和第四侧壁270d相对。第一遮光带281和第二遮光带283用于防止LCD面板110的没有被第一上壳201和第二上壳203覆盖并且没有被第一引导构件221和第二引导构件223支撑的另两个相对边缘部分中的漏光。为此，第一遮光带281和第二遮光带283附接到LCD面板110的另两个相对侧表面、与之相邻的上表面边缘以及下壳270的第三侧壁270c和第四侧壁270d的内表面。

以此方式，根据本公开的另一个实施方式的LCD设备使得LCD面板110能够不仅受第一上壳201和第二上壳203保护并且由第一引导构件221和第二引导构件223支撑。因此，与普通LCD设备相比，可以更容易地使另一个实施方式的LCD设备纤薄并且降低总重量。

更具体来讲，另一个实施方式的LCD设备具有如下结构：其包括直接设置在LCD面板上的第一上壳201和第二上壳203以及被构造用于容纳背光单元130的组件的下壳。由此，通过将第一上壳201和第二上壳203与下壳270组合在一起，另一个实施方式的LCD设备被组装成最终产品。因此，与具有置于第一上壳201和第二上壳203与LCD面板110之间的单独的顶壳和设置在下壳上的单独的底盖的普通LCD设备相比，另一个实施方式的LCD设备可以提供如下优点：例如，简化的构造、降低的制造成本、更轻的重量和更薄的厚度。这是由于从另一个实施方式的LCD设备中去除顶壳和底盖这一事实造成的。

尽管仅针对于上述实施方式而对本公开进行了说明，但是本领域普通技术人员应当理解，本公开不限于这些实施方式，而可以在不偏离本公开的精神的情况下做出各种变化或修改。因此，本公开的范围应仅由所附的权利要求及其等同物来确定。

Claims (19)

1.一种背光单元，该背光单元包括：

下壳，其具有开放的上表面；

至少一个光源单元，其被设置在所述下壳的内侧表面上；以及

模块化光学单元，其被设置成平行于所述光源单元，并且被构造成包括容纳在反射片内的导光板和光学片。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述光学单元的所述反射片包括：

底表面，其被构造成支撑所述导光板；

第一侧表面和第二侧表面，其被构造成覆盖所述导光板的相对侧表面和所述光学片的相对上表面边缘；以及

第三侧表面和第四侧表面，其被构造成覆盖所述导光板的另一对相对侧表面和光学片。

3.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述光源单元包括在金属印刷电路板上以固定间隔布置的多个发光二极管。

4.根据权利要求2和3中的一项所述的背光单元，其中所述第一侧表面被构造成与所述光源单元相对并且包括多个透光孔，所述多个透光孔形成在对应于所述多个发光二极管的区域中。

5.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：

液晶显示面板；

上壳，其被设置在所述液晶显示面板上，并且被构造成包围所述液晶显示面板的边缘；

第一引导构件和第二引导构件，其被设置在与所述液晶显示面板的侧表面相邻的两个相对角部中的每一个角部处，所述第一引导构件和第二引导构件与所述上壳组合，并且被构造用于支撑所述液晶显示面板；

光学单元，其被设置在所述液晶显示面板下方；

光源单元，其被设置在所述光学单元的侧表面上；

下壳，其被构造成包围所述光学单元和所述光源单元；以及

第三引导构件和第四引导构件，其被设置在与所述液晶显示面板的另一对相对侧表面相邻的两个相对角部中的每一个角部处，所述第三引导构件和第四引导构件与所述上壳组合，并且被构造用于支撑所述光学单元。

6.根据权利要求5所述的液晶显示设备，其中所述光学单元包括反射片，该反射片被构造成容纳导光板和光学片。

7.根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中所述光学单元的所述反射片包括：

底表面，其被构造用于支撑所述导光板；

第一侧表面和第二侧表面，其被构造成覆盖所述导光板的相对侧表面和所述光学片的相对上表面边缘；以及

第三侧表面和第四侧表面，其被构造成覆盖所述导光板的另一对相对侧表面和光学片。

8.根据权利要求7所述的液晶显示设备，其中所述光源单元包括在金属印刷电路板上以固定间隔布置的多个发光二极管。

9.根据权利要求8所述的液晶显示设备，其中所述第一侧表面被构造成与所述光源单元相对并且包括多个透光孔，所述多个透光孔形成在对应于所述多个发光二极管的区域中。

10.根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中所述第一引导构件和所述第二引导构件被形成为适于支撑所述液晶显示面板的下角部的单台阶结构。

11.根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中所述第三引导构件和所述第四引导构件被形成为适于支撑所述光学单元的与所述液晶显示面板的另一对相对侧角部相对应的下角部的单台阶结构。

12.根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中所述第一引导构件和所述第二引导构件与所述第三引导构件和所述第四引导构件对称地布置。

13.根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中通过包括螺钉的固定构件，将所述第一至第四引导构件紧固于所述上壳。

14.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：

液晶显示面板；

第一上壳和第二上壳，其被设置在所述液晶显示面板上，并且被构造成包围所述液晶显示面板的两个相对边缘部分；

第一引导构件和第二引导构件，其被构造成支撑所述液晶显示面板的两个相对边缘部分并且与相应的第一上壳和第二上壳组合；

背光单元，其被设置在所述液晶显示面板下方；以及

下壳，其被构造为容纳所述背光单元。

15.根据权利要求14所述的液晶显示设备，其中所述第一上壳包括第一翼状部和第二翼状部，所述第一翼状部和所述第二翼状部被形成为将两端向着所述第二上壳弯曲，并且被构造成包围所述液晶显示面板的另两个相对边缘部分，并且其中所述第二上壳包括第三翼状部和第四翼状部，所述第三翼状部和所述第四翼状部被形成为将两端向着所述第一上壳弯曲，并且被构造成包围所述液晶显示面板的另两个相对边缘部分。

16.根据权利要求14所述的液晶显示设备，其中所述第一引导构件包括第一引导翼状部和第二引导翼状部，所述第一引导翼状部和所述第二引导翼状部被形成为将两端向着所述第二引导构件弯曲，并且被构造成支撑所述液晶显示面板的另两个相对边缘部分，并且其中所述第二引导构件包括第三引导翼状部和第四引导翼状部，所述第三引导翼状部和所述第四引导翼状部被形成为将其两端向着所述第一引导构件弯曲，并且被构造成支撑所述液晶显示面板的另两个相对边缘部分。

17.根据权利要求14所述的液晶显示设备，该液晶显示设备还包括第一遮光带和第二遮光带，所述第一遮光带和所述第二遮光带被构造用于防止所述液晶显示面板的两个相对边缘部分中的漏光。

18.根据权利要求17所述的液晶显示设备，其中所述第一遮光带和所述第二遮光带与所述液晶显示面板的另两个相对边缘部分以及所述下壳的两个相对侧壁形成面接触。

19.根据权利要求14所述的液晶显示设备，其中所述下壳的所述两个相对侧壁均具有顶部边缘，该顶部边缘向着内方向弯曲并且被构造用于牢固地紧固所述背光单元。

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