CN102116967A - 显示系统 - Google Patents

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Abstract

显示系统(800)提供了在第一平面(529)中电连接的第一半导体光源(530)。在与第一平面(529)分离的第二平面(533)中电连接第二半导体光源(534)。在第一平面(529)中至少与第一半导体光源(530)相距等于第二半导体光源(534)的宽度的距离(312)处电连接第三半导体光源(532)。通过在电连接的第一半导体光源(530)和电连接的第三半导体光源(532)之间放置电连接的第二半导体光源(534)，将第一平面(529)和第二平面(533)合并为组合平面(535)。

Description

显示系统
本申请是申请号为200780040338.8、申请日为2007年10月2日、发明名称为“显示系统”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及装置显示系统，更具体地涉及用于照明显示系统的系统。
背景技术
随着计算机技术的进步，对于诸如膝上型计算机的便携式计算机系统的需求提高了。便携式计算机显著地提高了计算机用户的计算能力的移动性。自从第一个便携式计算机以来，制造商在提高便携式计算机的电池寿命的同时，通过减小便携式计算机的大小、重量、和功率要求来提高计算机移动性。
现在使用的显示器对便携式计算机的整体大小和重量影响很大。显示器必需具有足够的大小、亮度和清晰以给用户提供可读的图像。为了达到这些要求，显示器对可用的电力资源施加了很大的负担，并因此间接和直接地对便携式计算机的重量带来显著的影响。
典型地，便携式计算机显示器使用液晶显示系统。液晶显示系统典型地包括顶部塑料或玻璃面板、和底部塑料或玻璃面板，在其之间具有由薄膜晶体管和液晶材料组成的液晶显示器。这些系统也使用背光系统，其典型地包括使光均匀地传递到液晶显示器的漫射器(diffuser)、用于产生光的冷阴极荧光灯(“CCFL”)、用于将光向漫射器引导的反射器、和位于漫射器和反射器之间的用于将光散布到漫射器的整个表面上的灯管(light pipe)。
然而，在便携式计算机的显示器中的传统CCFL液晶显示系统的使用对减小便携式计算机的大小和重量的不断努力产生了一个限制因素。CCFL技术没有与已减小许多其它显示元件的大小和重量的其它技术的进步保持同步。因此今天，进一步减小显示器的厚度和重量的主要限制之一就是CCFL照明系统。
发光二极管(“LED”)技术为CCFL提供了引人注意的替代。LED比CCFL薄得多，并且不需要许多CCFL的很重的电源系统。然而，一个LED不足以照亮整个显示器。此外，一些LED可能比CCFL具有更短的工作寿命，而且由于故障LED而更换整个显示器是昂贵的。
因此，如果LED将成为CCFL的可行的替代，则必须找到在小空间中安装大量LED并且避免当出现LED故障时更换整个显示器的成本的经济且实用的解决方案。
鉴于不断增加的商业竞争压力、提高的消费者期望、和市场中有意义的产品分化的逐渐减少的机会，找到这些问题的答案越来越关键。此外，对于节约成本、提高效率、提高性能和满足这些竞争压力的不断提高的需求为找到这些问题的答案的关键必要性带来了更大的急迫性。
这些问题的解决方案已被寻求了很久，但现有发展还未教导或暗示任何解决方案，因此本领域技术人员一直在回避这些问题的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种显示系统。在第一平面中电连接第一半导体光源。在与第一平面分离的第二平面中电连接第二半导体光源。第三半导体光源电连接在第一平面中的至少与第一半导体光源相距等于第二半导体光源的宽度的距离处。通过在电连接的第一半导体光源和电连接的第三半导体光源之间放置电连接的第二半导体光源，将第一平面和第二平面合并为组合平面。
除了或代替上述内容，本发明的某些实施例还具有其它优点。当参照附图进行时，该优点将通过阅读下述详细说明对本领域技术人员变得显而易见。
附图说明
图1是包括具有根据本发明的可拆卸灯带的屏幕的便携式计算机的图；
图2是根据具有可拆卸灯带的屏幕的图1的放大细节图；
图3是根据可拆卸灯带的图2的放大细节图；
图4是根据可拆卸灯带的一部分的图3的放大细节图；
图5是没有组装外壳的图4的可拆卸灯带，其中顶部柔性带与底部柔性带分离；
图6是根据底部柔性带的图5的放大细节图；
图7是根据本发明的可替换实施例的可拆卸灯带的图；以及
图8是根据本发明的实施例的显示系统的系统的流程图。
具体实施方式
以足以使本领域技术人员能够制造和使用本发明的详细程度描述了下述实施例。应理解：基于本公开，其它实施例是明显的，并且可在不偏离本发明的范围的情况下进行处理或机械改变。
在下述说明部分中，给出了许多具体细节，以提供对本发明的全面理解。然而，显而易见的是，没有这些具体细节也可实施本发明。为了避免使本发明晦涩，未详细公开一些熟知的电路、系统配置和操作步骤。
类似地，示出了装置的实施例的图是半图式的，并且不是按比例的；具体地讲，在附图中，一些尺寸是出于清楚呈现的目的并且被扩大了。同样，当公开和描述的多个实施例具有一些共同的部件时，为了清楚和容易的图示、说明和理解，通常用相同的附图标记来描述彼此相似和相同的部件。
此处使用的术语“水平”被定义为当便携式计算机处于其下表面在最下面的普通工作位置时，平行于该便携式计算机的底部平面或表面、在键盘下面的平面。术语“垂直”是指垂直于刚才定义的水平的方向。诸如“在...上(on)”、“在...上方(above)”、“在...下面(below)”、“底部(bottom)”、“顶部(top)”、“侧(side)”(如在“侧壁(sidewall)”中的“侧”)、“较高(higher)”、“较低(lower)”、“上面的(upper)”、“在...之上(over)”、和“在...之下(under)”的术语是相对于水平平面定义的，除非根据具体上下文和在具体上下文之内被理解为不同含义。
现在参照图1，其中示出了具有附接到屏幕104的底座(base)102的便携式计算机100。在该实施例中，底座102包含便携式计算机100的大部分部件，诸如键盘106、触控板108、盘驱动器(未示出)和主板(未示出)。
现在参照图2，其中示出了屏幕104的特写。在该实施例中，屏幕104是液晶显示器(“LCD”)。屏幕104通过合适的连接器(未示出，但见馈电触头(power feed contact)，图3)电连接至可拆卸灯带206。被示出为部分插入屏幕104中的可拆卸灯带206从底座或其底部照亮屏幕104。可拆卸灯带206在被完全插入到屏幕104中时，通过合适的保持部件，诸如止动装置、闩锁等而被保持在其中。
可拆卸灯带206包含诸如半导体光源或有机光源的光源。如此处将更详细地解释的那样，可拆卸灯带206的具体优点是容易更换，诸如为了维修或升级。因此，例如，如果可拆卸灯带206或其各部分有故障，则可拆卸灯带206可容易、迅速、并且不昂贵地从屏幕104中移除，以便快速更换。相似地，因为光源技术随时间而继续改进，可根据需要容易地用更新的、性能更好的可拆卸灯带206交换较早的可拆卸灯带。
利用现存的现有技术光源，诸如典型的冷阴极荧光灯(“CCFL”)光源，当光源出现故障时，通常必需更换整个屏幕。在人工和材料这两方面上，这是一种昂贵的解决方案。相反，根据本发明的可拆卸灯带206是快速和成本高效的解决方案，其不需要更换整个屏幕。因此，可拆卸灯带206在延长屏幕104和便携式计算机100(图1)的寿命的同时节约了时间和金钱。
现在参照图3，其中示出了可拆卸灯带206的特写。在该实施例中，侧点燃(firing)的发光二极管(“LED”)308安装在柔性带310上，并且彼此电连接。柔性带310是传统柔性介质，其上可安装电部件和连接。LED 308彼此间隔距离312。距离312等于或大于LED308的长度，并形成对准区313。在该实施例中，柔性带310具有折叠314，其中柔性带310向其本身回折以形成折叠的柔性带316。当被插入屏幕104中时，折叠柔性带316具有连接(未示出)至屏幕104(图2)的馈电触头318。折叠柔性带316被装入组装外壳320中。组装外壳320为折叠柔性带316、LED 308和馈电触头318提供支持。
诸如LED 308的LED为点光源。因此，当用LED照明屏幕时，必须使用许多LED有效地、经济地获得屏幕的均匀照明。因为LED成本随输出光水平提高而显著地增加，所以通过使用多个LED，可更容易和经济地获得所需亮度水平。
为了达到屏幕上的均匀和经济的照明和最亮明亮水平，LED必须优选地被间隔得尽可能地近。然而，当在柔性带上安装LED时，电连接的设计规则限制了LED可被安装得彼此多近。因此，尽管已存在对减少LED之间的间隔的技术的现有关注，仍存在间隔和间距，从而限制了可实现的可能的LED密度。
在本发明中，意外地发现了不通过减少，而是通过增LED之间的间隔来实现提高的LED密度。因此，如此处意外发现和教导的那样，增加根据本发明的柔性带310上的LED 308之间的间距实际上导致了折叠柔性带316中的LED 308之间的间隔的减少。因此，LED 308可以最大密度安装在折叠柔性带316上，在LED 308之间几乎没有或完全没有间隔。
现在参照图4，示出了可拆卸灯带206的一部分的特写。当顶部柔性带422和底部柔性带424被合并时，形成了组合柔性带421。在该实施例中，顶部柔性带422和底部柔性带424具有相同的基本构造、约相同的长度，并且都是相同的柔性带310的一部分(图3)，其由折叠314(图3)连接在一起。然而，在可替换实施例(未示出)中，顶部柔性带422和底部柔性带424可以是独立的，并不被折叠314(图3)连接。在那些可替换实施例中，顶部柔性带422和底部柔性带424通常使用诸如馈电触头318的单独的馈电触头。
顶部柔性带422具有顶部LED 426，底部柔性带424具有底部LED 428。顶部LED 426和底部LED 428被放置为装配在对应的对准区313中。因此，顶部LED 426和底部LED 428彼此之间交替，从而在组合柔性带421中形成一条线，其中LED的线性密度已被最大化。组合柔性带421与馈电触头318电连接。组装外壳320封装组合柔性带421和馈电触头318。
现在参照图5，其中示出了没有组装外壳320(图4)的图4的可拆卸灯带206，并且顶部柔性带422与底部柔性带424分离。底部柔性带424具有(通过底部柔性带424的上表面上的导体，未示出)电连接至第三LED 532的第一LED 530，从而形成第一平面529。顶部柔性带422具有以类似方式在其上电连接的并且还至少与另一个LED电连接的第二LED 534，从而形成与第一平面529分离的第二平面533。因为柔性带结构的传统配置，诸如底部柔性带424和顶部柔性带422，需要在组合第一平面529和第二平面533(如下文中进一步描述的)之前进行LED 530、532、534的电连接。因此，第二LED 534具有在与第一平面529分离的第二平面533中已经电连接的特征。
然后，第二LED 534装配在等于或稍大于第二LED 534的宽度的底部对准区536中。同样地，第一LED 530装配在等于或稍大于第一LED 530的宽度的第一顶部对准区538中；并且第三LED 532装配在等于或稍大于第三LED 532的宽度的第二顶部对准区540中。针对顶部和底部柔性带422和424的长度，重复该配置。当如此放置和组合顶部柔性带422和底部柔性带424时，第一LED 530、第二LED 534和第三LED 532被合并为组合平面535。
现在参照图6，其中示出了底部柔性带424的一部分的特写。在该实施例中，在LED 308和对准区313上形成对准部件642。同样在顶部柔性带422上形成类似的(互补且匹配的)对准部件。对准部件642用于在形成折叠柔性带316(图3)期间，帮助顶部柔性带422(图5)和底部柔性带424的对准。
现在参照图7，其中示出了根据本发明的可替换实施例的可拆卸灯带700。LED管芯(die)702被安装在顶层印刷电路板(“PCB”)704上，并且在底层PCB 706上彼此电连接。在该实施例中，LED管芯702为顶部点燃，然而，在可替换实施例(未示出)中，LED管芯702可以是侧点燃。反射器壁708被附接至顶层PCB 704，并且围绕LED管芯702。
在现有配置中，LED管芯702在顶层PCB 704中彼此电连接。因此，LED管芯702之间的间隔受到电连接所需的空间的限制。然而，在可拆卸灯带700中，根据本发明，通过在底层PCB 706中将LED管芯702彼此电连接，LED管芯702之间的间隔不再受到电连接的限制。因此，LED管芯702以比在顶层PCB 704中将LED管芯702彼此电连接所需要的距离小的距离被安装。因此，可能通过将PCB安装功能与PCB电连接功能分离，以其间的最小间隔实现LED管芯702的最大密度。由顶层PCB 704有效地完成安装功能，并且由底层PCB 706完成电连接功能。通过这样将安装功能和电连接功能分离至单独的物理平面中，能够使能和实现最大的LED密度。
现在参照图8，示出了根据本发明的实施例的显示系统的系统800的流程图。系统800包括：在块802中电连接第一平面中的第一半导体光源；在块804中电连接在与第一平面分离的第二平面中的第二半导体光源；在块806中电连接第一平面中的至少与第一半导体光源相距等于第二半导体光源的宽度的距离的第三半导体光源；以及在块808中通过在电连接的第一半导体光源和电连接的第三半导体光源之间放置电连接的第二半导体光源，将第一平面与第二平面合并为组合平面。
更详细地，如下执行根据本发明的实施例的用于减少光源之间的间距并提高屏幕的照明的系统：
1.在LED 308和对准区313上形成对准部件642。(图6)
2.顶部柔性带422上的第二LED 534被放置为装配在底部对准区536中，并且第一LED 530和第三LED 532被放置为分别装配在第一顶部对准区538和第二顶部对准区540中。(图5)
3.组装外壳320封装顶部柔性带422和底部柔性带424。(图4)
4.顶部柔性带422和底部柔性带424是由折叠314连接的，并形成折叠柔性带316。折叠柔性带316和馈电触头318一起封装在组装外壳320中，并形成可拆卸灯带206。(图3)
5.可拆卸灯带206被装配到屏幕104中，并照亮屏幕104。(图2)
已发现本发明因而具有多个优点。
已意外发现的主要优点是本发明可通过提高光源之间的基板间距来提高屏幕的照明。
本发明的另一个优点是当光源发生故障时，其提高屏幕的寿命，且降低修理屏幕的成本。
而本发明的另一个重要优点是其有益地支持并服务于降低成本、简化系统、和提高性能的历史趋势。
因此，本发明的这些和其它有益方面进一步使技术的状态前进到至少下一个级别。
因此，已发现本发明的可拆卸灯带为显示系统提供了重要的和迄今未知且不可用的解决方案、能力和功能优点。得到的处理和配置是简单的、成本高效的、不复杂的、高度通用的和有效的，可通过采用已知技术来实现，并且容易适合于有效且经济地制造显示系统。
尽管已经结合具体最佳模式描述了本发明，应当理解：根据上述说明，许多替代、修改和变型对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，其旨在包含落于所包括的权利要求范围之内的所有这种替换、修改和变型。迄今在本文中陈述的或在附图中示出的所有主题应被解释为是示例性的和非限制性的。

Claims (2)

1.一种用于照明显示系统的方法，包括：
电连接(802)第一平面(529)中的第一半导体光源(530)；
电连接(804)与第一平面(529)分离的第二平面(533)中的第二半导体光源(534)；
电连接(806)第一平面(529)中的至少与第一半导体光源(530)相距等于第二半导体光源(534)的宽度的距离(312)的第三半导体光源(532)；以及
通过在电连接的第一半导体光源(530)和电连接的第三半导体光源(532)之间放置电连接的第二半导体光源(534)，将第一平面(529)和第二平面(533)合并(808)为组合平面(535)，
其中，电连接(806)第一平面(529)中的至少与第一半导体光源(530)相距等于第二半导体光源(534)的宽度的距离(312)的第三半导体光源(532)的步骤还包括：形成对准区(536)；以及
所述方法还包括：在对准区(536)中放置第二半导体光源(534)。
2.一种显示系统，包括：
在第一平面(529)中电连接的第一半导体光源(530)；
具有已经在与第一平面(529)分离的第二平面(533)中电连接的特征的第二半导体光源(534)；以及
在第一平面(529)中电连接的至少与第一半导体光源(530)相距等于第二半导体光源(534)的宽度的距离(312)的第三半导体光源(532)，其中，
第二半导体光源(534)被放置在第一半导体光源(530)和第三半导体光源(532)之间以将第一平面(529)和第二平面(533)合并为组合平面(535)，
所述系统在第一半导体光源(530)和第三半导体光源(532)之间的第一平面(529)中还包括对准区(536)，所述对准区(536)等于第二半导体光源(534)的宽度，并且
第二半导体光源(534)被放置在对准区(536)中。
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