CN102207265B

CN102207265B - 背光单元和显示设备

Info

Publication number: CN102207265B
Application number: CN201110084091.8A
Authority: CN
Inventors: 金昉建; 金文政; 朴成用
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: EP2372418A2; US20110242852A1; EP2372418B1; US9453959B2; CN102207265A; EP2372418A3

Abstract

本发明提供一种背光单元和显示设备，该背光单元包括至少一个支撑件、至少一个导光板和至少一个发光模块。所述支撑件包括凹部，该凹部处在比支撑件的上表面的第一区域的高度低的高度上而呈阶梯状。所述导光板布置在所述支撑件上并联接到所述支撑件。该发光模块布置在支撑件的所述凹部中，并通过所述导光板的侧表面提供光。

Description

背光单元和显示设备

技术领域

本公开涉及一种背光单元和显示设备。

背景技术

发光二极管(LED)包括由GaAs基、AlGaAs基、GaN基、InGaN基和InGaAlP基半导体化合物形成的光源。

这种发光二极管被封装，从而用作发射各种颜色的光的发光器件。这些发光器件用作各种装置的光源，这种装置例如是用于发射具有彩色光的带有灯的指示器、字符显示器、和图像显示器。

发明内容

实施例提供一种具有新颖结构的背光单元和显示设备。

实施例提供如下一种背光单元和显示设备：其使得易于将发光模块与导光板对准。

实施例提供如下一种背光单元和显示设备：其使得易于将发光模块与支撑件联接。

实施例提供一种能够容易地组装的背光单元和显示设备。

实施例提供一种与温度及湿度变化无关地稳定运行的背光单元和显示设备。

实施例提供一种具有均匀亮度的背光单元和显示设备。

在一个实施例中，背光单元包括：至少一个支撑件，该至少一个支撑件包括凹部，该凹部处在比支撑件的上表面的第一区域的高度低的高度上而呈阶梯状；至少一个导光板，该至少一个导光板布置在所述支撑件上，并且联接到所述支撑件；以及至少一个发光模块，该至少一个发光模块布置在所述支撑件的所述凹部中，并且通过导光板的侧表面提供光。

在另一实施例中，一种显示设备包括：显示面板；以及背光单元，该背光单元布置在所述显示面板下方，其中，该背光单元包括：至少一个支撑件，该至少一个支撑件包括凹部，该凹部处在比支撑件的上表面的第一区域的高度低的高度上而呈阶梯状；至少一个导光板，该至少一个导光板布置在所述支撑件上，并且联接到所述支撑件；以及至少一个发光模块，该至少一个发光模块布置在所述支撑件的所述凹部中，并且通过导光板的侧表面提供光。

在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，其它特征将显而易见。

附图说明

图1是示意根据一个实施例的、包括背光单元的显示设备的分解透视图。

图2是示意根据一个实施例的、包括背光单元的显示设备的截面视图。

图3到图6是示意根据一个实施例的背光单元的概略视图。

图7到图9是示意根据一个实施例的显示设备和背光单元中的、支撑件与第一框架之间的联接结构的概略视图。

图10是示意根据一个实施例的、发光模块与背光单元中的支撑件的联接的概略视图。

图11是示意根据一个实施例的、构成背光单元及显示设备的固定构件的概略视图。

图12是示意根据一个实施例的、背光单元的联接构件的概略视图。

图13是示意根据一个实施例的、包括背光单元的显示设备的截面视图。

图14和图15是示意根据个实施例的、背光单元的概略视图。

具体实施方式

在实施例的说明中，应当理解，当一个层(或薄膜)被称为在另一个层或基板“上”时，它可以直接位于另一层或另一基板上，或者也可以存在有中间层。此外，应当理解，当一个层被称为在另一个层“下”时，它可以直接位于另一层下方，并目也可以存在一个或多个中间层。另外，还应理解，当一个层被称为在两个层“之间”时，它可以是这两个层之间的唯一一层，或者也可以存在一个或多个中间层。此外，将基于附图对每一层“上”和“下”进行参考。

在附图中，为了便于描述和清楚起见，每一层的厚度或尺寸可以被夸大、省略或概略地示出。而且，每个元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。

下面，将参考附图来描述实施例。

图1是示意根据一个实施例的、包括背光单元的显示设备的分解透视图。图2是示意根据一个实施例的、包括背光单元的显示设备的截面视图。

参考图1和图2，根据一实施例的显示设备包括：第一框架100；背光单元200，该背光单元200布置在第一框架100上；光学片300，该光学片300布置在背光单元200上；第二框架400，该第二框架400布置在光学片300上并联接到第一框架100；以及作为显示面板的液晶面板500，该液晶面板500由第二框架400支撑。

后盖可以布置在第一框架100下方。前盖布置在液晶面板500的前表面上并联接到该后盖。

第一框架100可以提供用于收容该背光单元200的空间并联接到背光单元200。例如，第一框架100可以由金属形成。

背光单元200可以容纳在由第一框架100提供的空间中，产生光并向液晶面板500发射该光。

光学片300可以布置在背光单元200的前表面上并均匀地扩散从背光单元200发射的光。例如，光学片300可以包括：扩散从背光单元200提供的光的扩散片310、集中从扩散片310提供的光的棱镜片320、以及包括亮度增强薄膜或磷光体的荧光片。构成光学片300的片的类型和数目不限于图1的实施例。

第二框架400可以联接到第一框架100，以支撑并固定光学片300。例如，第二框架400可以通过螺钉401联接到第一框架100。

液晶面板500可以布置在第二二框架400上。液晶面板500可以由第二框架400支撑，并且可以通过使用从控制器提供的图像信号和从背光单元200提供的光来显示图像。液晶面板500包括第一基板510和第二基板520，该第一基板510和第二基板520附接成彼此面对，在它们之间有均匀的液晶盒间隙。在第一基板510和第二基板520之间布置有液晶层。第一基板510包括多个栅极线以及与这些栅极线交叉的多个数据线。薄膜晶体管(TFT)可以布置在栅极线和数据线的结合部处。彩色滤光片可以布置在第二基板520上，但液晶面板500的结构不限于此。例如，第一基板510可以包括彩色滤光片以及薄膜晶体管。液晶面板500的结构可以取决于驱动该液晶层的方法。

图3到图6是示意根据一个实施例的、背光单元的概略视图。

参考图1到图6，根据一个实施例的背光单元200包括：支撑件220；反射片230，该反射片230布置在支撑件220上；导光板240，该导光板240布置在反射片230上；以及发光模块250，该发光模块250布置在导光板240的一侧，以向导光板240提供光。发光模块250可以包括印刷电路板251和布置在该印刷电路板251之上的至少一个发光器件252。发光器件252可以由发光二极管(LED)构成，并且可以包括如下LED中的一种：发射红光的LED、发射绿光的LED、发射白光的LED、以及发射紫外(UV)光的LED。

支撑件220可以由金属或树脂形成。例如，通过注射成型、由树脂形成的支撑件220是轻质的，并且易于加工。

可以设置至少个支撑件220。即，当仅仅设置一个支撑件220时，支撑件220可以具有与第框架100的尺寸相对应的尺寸。可替代地，当设置多个支撑件220时，支撑件220可以彼此邻近并具有比第一框架100的尺寸小的尺寸。

参考图1和图3，背光模块210的一个单元包括：支撑件220，该支撑件220的尺寸比第一框架100的的尺寸小；设置在支撑件220上的至少一个反射片230；至少一个导光板240；以及至少一个发光模块250。

例如，在如图1所示的背光单元200中，布置在矩形的第一框架100之上的背光模块210的单元的数目是九个。即，沿着第一框架100的长边排列的背光模块210的单元的数目是三个，且沿第一框架100的短边排列的背光模块210的单元的数目是三个。当然，如上所述，可以仅仅设置一个支撑件220。

至少一个反射片230、至少一个导光板240以及至少一个发光模块250布置在背光模块210的单元的支撑件220之上。例如，在支撑件220之上的反射片230的数目和导光板240的数目可以是六个，并且布置在支撑件220之上的发光模块250的数目可以是三个。即，沿着支撑件220的长边排列的反射片230的数目以及沿着长边排列的导光板240的数目可以是二个，而沿着支撑件220的短边排列的反射片230的数目以及沿着该短边排列的导光板240的数目可以是三个。沿着支撑件220的短边排列的发光模块250的数目可以是三个。

从发光模块250发射的光由反射片230反射到导光板240的前侧。当支撑件220由具有高反射性的材料形成时，可以省去反射片230。可以利用在导光板240和/或支撑件220上形成的反射涂层来代替该反射片230。

发光模块250可以布置在导光板240的侧表面处，以向导光板240提供光。即，导光板240和发光模块250布置在适当位置以与液晶面板500交迭。

在本发明的范围内，可以改变如上所述的、背光单元200的部件的形状和数目。

背光单元200具有用于局部变暗的多个分区驱动区域。例如，布置在第一框架100之上的每个发光模块250可以独立地或同时被打开/关闭。即，发光模块250独立地向布置在第一框架100之上的导光板240提供光。因此，能够根据提供给液晶面板500的图像信号来调节与液晶面板500相对应的分区驱动区域的亮度值，由此增加图像的对比度并减少功耗。

参考图2到图4，支撑件220可以包括位于其上表面上的凹部221和倾斜表面226。发光模块250可以布置在凹部221中，并且反射片230和导光板240可以布置在倾斜表面226上。凹部221处在比支撑件220的上表面的第一区域的高度低的高度上而呈阶梯状。即，凹部221可以从倾斜表面226呈阶梯状。突起223布置在支撑件220的中心和一侧，并且在突起223上布置有第一联接部224和第二联接部225。第一联接部224和第二联接部225可以设置为孔或凹部的形式。

虽然根据本实施例所述突起223布置在支撑件220的中心和一侧，但根据另一实施例，突起223可以布置在支撑件220的另侧。此外，除了布置在支撑件220的中心，突起223还可以布置在支撑件220的一侧或两侧。可以根据导光板240的布置方法来改变突起223的数目和形状。

参考图5，导光板240包括：第一突起241和第二突起242，该第一突起241和第二突起242位于导光板240得两个侧表面上；以及光入射部243，该光入射部243从发光模块250接收光。导光板240可以布置在支撑件220的凹部221及倾斜表面226上，并且，光入射部243布置在凹部221上，由此邻近于发光模块250的发光器件252。

参考图6，第一突起241联接到支撑件220的第一联接部224，而第二突起242联接到支撑件220的第二联接部225。因此，只是通过突起/孔的联接或突起/凹部的联接，就能够将导光板240和支撑件220简单地组装起来。

例如，布置在支撑件220的中心处的突起223的第一联接部224联接到布置在该突起223右侧的导光板240的第一突起241，而布置在支撑件220的中心处的突起223的第二联接部225联接到布置在该突起223左侧的导光板240的第二突起242。因此，由于布置在该突起223两侧的导光板240均联接到该突起223，所以能够减少布置在该突起223两侧的导光板240之间的间隙，从而防止由于该间隙而引起的黑暗或明亮线条。

参考图1和图12，联接构件120可以包括与突起223的第二联接部225相同或相似的联接部121。联接部121可以联接到导光板240的第二突起242。即，由于支撑件220在其中心和左侧处包括突起223，并且布置在背光单元200右侧的导光板240的第二突起242不能联接到突起223的第二联接部225，所以联接构件120联接到第一框架100，以支撑布置在背光单元200右侧的导光板240。

支撑件220可以由树脂形成，并且导光板240可以由树脂形成。例如，支撑件220和导光板240可以包括聚碳酸酯并且由相同的材料形成。支撑件220和导光板240可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。支撑件220和导光板240可以由性质类似的不同树脂形成。例如，支撑件220可以由聚碳酸酯和PMMA中的一种形成，而导光板240可以由它们中的另一种形成。

因为支撑件220和导光板240由相同或相似的树脂形成，所以支撑件220和导光板240在由于热或水分引起的膨胀和收缩方面是相同或相似的。因此，当导光板240由于热或水分而膨胀或收缩时，支撑件220也膨胀或收缩。因此，防止了导光板240的弯曲，从而改善了由导光板240传送的光的亮度均匀性。

例如，当导光板240由具有大约6.0×10^-6mm/m℃的热膨胀系数的材料形成，并且支撑件220包括具有大约11.7×10^-6mm/m℃的热膨胀系数的镀锌钢板时，由于热膨胀系数之间的差异，导光板240可能弯曲。特别地，如果导光板240通过螺钉联接到支撑件220，则导光板240可能进一步弯曲。

根据本实施例，由于通过突起/孔的联接或突起/凹部的联接来组装该导光板240和支撑件220，所以保证了应对膨胀和收缩的公差。另外，由于导光板240和支撑件220由相同或相似的材料形成，所以也保证了应对膨胀和收缩的公差。

如图2至图5以及图10所示，支撑件220联接到第一框架100，并且发光模块250布置在凹部221之上。通过将螺钉253联接到印刷电路板251的螺钉孔222，将印刷电路板251联接到支撑件220。可替代地，印刷电路板251可以通过粘结材料或双面胶带而联接到支撑件220。

发光模块250的发光器件252面向导光板240的光入射部243。与发光器件252邻近的光入射部243可能比导光板240的其他部分更明亮。然而，由于反射片230布置在光入射部243下方，所以从导光板240发射的光能够具有均匀亮度。

导光板240可以布置在发光模块250和倾斜表面226之上，并且反射片230布置在导光板240下方。

印刷电路板251可以布置在支撑件220的凹部221中，并且发光器件252在印刷电路板251之上布置成面对导光板240的光入射部243。可替代地，印刷电路板251可以通过螺钉253、粘结材料或双面胶带而联接到支撑件220。

导光板240中的相邻的导光板彼此在凹部221之上交迭。因此，能够防止导光板240由于外部冲击而移动。参考图1、图2和图11，固定构件110联接到布置在背光单元200的端部处的导光板240，以防止导光板240的移动以及从光入射部243向液晶面板500直接发射光。

参考图7到图9，支撑件220包括位于其下表面上的凸部227和联接突起228。第一框架100包括用于接纳所述凸部227的第一孔101以及用于接纳所述联接突起228的第二孔102。

当支撑件220联接到第一框架100时，凸部227引导所述支撑件220的位置。螺钉253插入并联接到凸部227。如上所述，螺钉253将印刷电路板251联接到支撑件220。

联接突起228通过钩接而联接到第二孔102。

由于支撑件220通过联接突起228和第二孔102联接到第一框架100，所以简化了组装过程。可以使用诸如螺钉或铆钉等的联接零件来增大该支撑件220和第一框架100之间的联接力。

印刷电路板251可以布置在支撑件220的凹部221中，并且发光器件252在印刷电路板251之上布置成面对导光板240的光入射部243。在此情形中，印刷电路板251可以通过螺钉253、粘结材料或双面胶带而联接到支撑件220。如果印刷电路板251布置在支撑件220上的不适当位置，或者印刷电路板251的一部分与支撑件220间隔开，则发光器件252可能与光入射部243错位。因此，不易将印刷电路板251布置在支撑件220之上并将印刷电路板251联接到支撑件220。

现在，将参考图13到图15、根据一个实施例来描述能够容易地组装的背光单元。图13是示意根据一个实施例的、包括背光单元的显示没备的截面视图。图14和图15是示意根据一个实施例的、背光单元的概略视图。将省略与图1到图12相同的部件的说明。

根据一个实施例，支撑件220还可以包括限位件229。支撑件220可以包括位于其上表面上的凹部221和倾斜表面226。发光模块250可以布置在该凹部221中，而反射片230和导光板240可以布置在倾斜表面226上。凹部221处在比支撑件220的上表面的第一区域的高度低的高度上而呈阶梯状。即，凹部221可以从倾斜表面226呈阶梯状。突起223布置在支撑件220的中心和一侧，并且第一联接部224和第二联接部225布置在突起223上。第一联接部224和第二联接部225可以设置为孔或凹部的形式。

限位件229可以由与支撑件220相同的材料形成，或者由不同的材料形成并联接到支撑件220。限位件229可以由与支撑件220相同的材料形成，因此，可以使用注射成型而与支撑件220一体地形成或通过弯曲而形成。

限位件229可以从第一区域延伸到凹部221。即，限位件229可以从倾斜表面226突出到凹部221。限位件229与凹部221交迭并且与凹部221间隔开一段预定距离。

印刷电路板251的至少一部分可以插入在限位件229和凹部221之间并在其间受到支撑。限位件229使得易于定位该印刷电路板251并防止印刷电路板251与支撑件220间隔开。因此，印刷电路板251能够在预期位置处联接到凹部221，并且，布置在印刷电路板251上的发光器件252能够与导光板240的光入射部243准确对准。

根据实施例，所述背光单元和显示设备具有新颖的结构。

根据实施例，易于将发光模块与所述导光板对准。

根据实施例，易于将发光模块与所述支撑件联接。

根据实施例，易于组装所述背光单元和显示设备。

根据实施例，所述背光单元和显示设备与温度及湿度变化无关地稳定运行。

根据实施例，所述背光单元和显示设备具有均匀的亮度。

虽然已经参照其多个示例性实施例描述了本发明，但应该理解，本领域的技术人员可以想到将落入本公开原理的精神和范围内的多利其它修改和实施例。

更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置结构的组成部件和/或布置结构方面，各种变化和修改都是可能的。对于本领域的技术人员来说，除了组成部件和/或布置结构方面的变化和修改之外，替代用途也将是显而易见的。

Claims

1.一种背光单元，包括：

多个支撑件，每个所述支撑件包括位于其上表面上的凹部和倾斜表面；

多个导光板，每个所述导光板布置在所述支撑件的所述凹部和所述倾斜表面上，并且联接到所述支撑件；以及

多个发光模块，每个所述发光模块布置在所述支撑件的所述凹部中，并且通过所述导光板的侧表面提供光，

其中，所述导光板中的相邻的导光板彼此在所述支撑件的所述凹部之上交迭，并且

其中，所述导光板包括位于所述导光板的侧表面上的突起，所述支撑件包括与所述突起联接的联接部。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述支撑件和所述导光板由树脂形成。

3.根据权利要求1所述的背光单元，还包括布置在所述支撑件下方的框架，其中所述支撑件联接到所述框架。

4.根据权利要求3所述的背光单元，其中，所述框架包括孔，

所述支撑件包括位于所述支撑件的表面上的联接突起，并且

所述联接突起联接到所述孔。

5.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述导光板联接到所述支撑件中的每一个。

6.根据权利要求1所述的背光单元，还包括布置在所述支撑件和所述导光板之间的反射片。

7.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述联接部包括凹部或孔。

8.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述支撑件包括聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）中的一种。

9.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述支撑件包括从所述倾斜表面突出到所述凹部的限位件。

10.根据权利要求9所述的背光单元，其中，所述发光模块包括：

印刷电路板，所述印刷电路板联接到所述支撑件的所述凹部，并且所述印刷电路板的至少一部分布置在所述凹部与所述限位件之间；以及

发光器件，所述发光器件布置在所述印刷电路板上，并通过所述导光板的侧表面提供光。

11.根据权利要求10所述的背光单元，其中，所述印刷电路板通过螺钉、粘结材料和双面胶带中的至少一种而联接到所述支撑件。

12.根据权利要求9所述的背光单元，其中，所述限位件和所述支撑件由相同材料形成。

13.一种显示设备，包括：

显示面板；以及

根据权利要求1至13中的任一项所述的背光单元，

其中，所述背光单元布置在所述显示面板下方。

14.根据权利要求13所述的显示设备，还包括位于所述显示面板与所述背光单元之间的光学片。