CN103629597B - 背光组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种背光组件。该背光组件包括：光导；光源，在光导的一侧且与光导分离；电路板，光源安装在该电路板上；以及缓冲构件，在光导与电路板之间。在缓冲构件中限定开口并且该开口暴露光源。

Description

背光组件

技术领域

本发明涉及一种背光组件。更具体地，本发明涉及光导（light guide）的变形对光源的影响减小或被有效防止的背光组件。

背景技术

被广泛使用的计算机监视器、电视机、移动电话等需要在其上显示图像的显示器件。显示器件的示例包括阴极射线管显示器件、液晶显示器件以及等离子体显示器件。

作为被广泛使用的平板显示器件之一的液晶显示器件包括显示面板，该显示面板包括两个基板。所述基板包括场产生电极诸如像素电极和公共电极，液晶层插设在两个基板之间。液晶显示器件通过施加电压到场产生电极而在液晶层中产生电场，以确定液晶层的液晶分子的配向并控制入射光的偏振，从而显示图像。

由于液晶显示器件不是自发光的器件，所以液晶显示器件包括光源以产生并供应光到显示面板。光源可以是分离地安装的人造光源或者可以是自然光。在液晶显示器件中使用的人造光源的示例包括发光二极管（LED）、冷阴极荧光灯（CCFL）以及外部电极荧光灯（EEFL）。

为了使从人造光源发射的光以均匀的亮度到达整个显示面板，液晶显示器件包括光导诸如导光板（LGP）。

当LGP设置得靠近光源并且液晶显示器件被使用相对长的时间时，可能因从光源传输的热而不期望地产生LGP的变形。此外，变形的LGP会施加压力到光源，从而光源可能被损伤。

缓冲构件可以在LGP与光源之间以减小或有效防止从LGP施加到光源的压力。然而，尽管LGP与光源之间存在缓冲构件，光源仍然会由于LGP的变形而受压。此外，当从光源发出的光经过缓冲构件时，产生光的折射，使得入射光到显示面板的路径会被不期望地改变。因此，需要一种改善的显示器件，其中由变形的元件诸如LGP对光源的影响减小或被有效防止。

发明内容

本发明的一个或多个示范性实施例提供一种背光组件，其中光导的变形对光源的影响减小或被有效防止。

此外，一个或多个示范性实施例提供一种背光组件，其中入射光在光源和光导之间的路径的变化减小或被有效防止，从而增大入射光效率。

根据本发明的背光组件的示范性实施例包括：光导；光源，在光导的一侧且与光导分离；电路板，光源安装在该电路板上；以及缓冲构件，在光导与电路板之间。在缓冲构件中限定开口并且该开口暴露光源。

缓冲构件可以为梯子形状。

缓冲构件可以包括：条形的第一支撑单元；条形的第二支撑单元，平行于第一支撑单元；以及多个连接件，连接第一支撑单元和第二支撑单元。

开口可以由第一支撑单元、第二支撑单元和连接件限定。

与光源相比，连接件可以从电路板突出得更远。

连接件的厚度可以大于光源的厚度。

电路板的上表面可以包括上部、中央部和下部，光源可以安装在电路板的上表面的中央部。

第一支撑单元可以固定到电路板的上表面的上部，第二支撑单元可以固定到电路板的上表面的下部。

光源产生并发射光，从光源发出的光可以入射到光导的侧部。

光源可以设置为面对光导的该侧部。

背光组件还可以包括多个光源，该多个光源可以以预定间距设置。

背光组件还可以包括限定在缓冲构件中的多个开口，多个开口可以以预定间距设置从而暴露多个光源。

缓冲构件可以包括柔软的（soft）材料或柔性材料。

缓冲构件可以包括硅材料。

缓冲构件可以包括反射材料。

光源可以包括发光二极管（LED）。

背光组件还可以包括在光导下面的反射器。

根据本发明一个或多个示范性实施例的背光组件的具有以下效果。

在根据本发明的一个或多个示范性实施例的背光组件中，缓冲构件在其 上安装光源的电路板与光导之间，开口限定在缓冲构件中以暴露光源。即使光导变形，光源也不会被这样的变形影响。

光源和光导之间的距离可以限定为使得从光源发出的光入射到光导以及入射光的路径的变化可以减小或被有效防止。

此外，缓冲构件包括反射材料使得没有入射到光导的光或从光导发射的光被缓冲构件朝向光导反射回来，使得入射光效率可以提高。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本公开的示范性实施例，本公开的以上和其他的特征将变得更加明显，附图中：

图1是根据本发明示范性实施例的背光组件的一区域的局部切除透视图。

图2是根据本发明示范性实施例的背光组件的光源、电路板和缓冲构件的俯视平面图。

图3是背光组件的光源、电路板和缓冲构件的沿图2的线III-III截取的截面图。

图4是曲线图，示出在根据本发明的示范性实施例的背光组件中光损失率（百分率（%））随光源与光导之间的距离（以毫米（mm）为单位）的变化。

图5是照片，示出在根据本发明示范性实施例以及比较例的背光组件中的变形的光导的入射光表面。

具体实施方式

在下文将参照附图更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示范性实施例。如本领域技术人员将理解的，所描述的实施例可以以多种不同的形式实施，而都不背离本发明的精神或范围。

在附图中，为清晰起见，层、膜、面板、区域等的厚度被夸大。整个说明书中相同的附图标记指代相同的元件。在这里使用时，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任何及所有组合。将理解，当一个元件诸如层、膜、区域或基板被称为在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者还可以存在居间元件。相反，当称一个元件被称为“直接在”另一元件“上” 时，不存在居间元件。

将理解，虽然这里可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区别开。因此，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分而不背离本发明的教导。

为便于描述，这里可以使用诸如“下”、“在...下面”、“在…之上”、“上”等空间相对性术语以描述如附图所示的一个元件或特征与另一个（另一些）元件或特征之间的关系。将理解，空间相对性术语旨在涵盖除附图所示取向之外器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转过来，则被描述为“在”其他元件或特征“之下”或“下面”的元件将会取向为在其他元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“在...下面”能够涵盖之上和之下两种取向。器件可以以别的方式取向（旋转90度或在其他取向），并且相应地解释这里所用的空间相对性描述符。

这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，表明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。

这里参照截面图描述了本发明的实施例，这些图为本发明理想化实施例（以及中间结构）的示意图。因而，由例如制造技术和/或公差引起的图示形状的变化是可能预期的。因此，本发明的实施例不应被解释为限于此处示出的区域的特定形状，而是包括由例如制造引起的形状偏差在内。

除非另行定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）都具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如通用词典中所定义的术语，应当被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义一致的含义，而不应被解释为理想化的或过度形式化的意义，除非在此明确地如此定义。

这里描述的所有方法都能够以适当的次序进行，除非这里另外地指示或 者否则明显与上下文矛盾。任意和所有的示例或者示范性语言（例如，“诸如”）的使用仅旨在更好地说明本发明，而不对本发明的范围施加限制，除非另外要求。在此使用时，说明书中的语言都不应被解释为指示任何未被要求的元件对于实践本发明是必需的。

在下文，将参照附图详细地描述本发明。

首先，将参照附图描述根据本发明示范性实施例的背光组件。

图1是根据本发明示范性实施例的背光组件的一区域的局部切除透视图，图2是根据本发明示范性实施例的背光组件的光源、电路板和缓冲构件的俯视平面图，图3是背光组件的光源、电路板和缓冲构件的沿图2的线III-III截取的截面图。

根据本发明示范性实施例的背光组件包括光导600、位于光导600一侧的光源500、其上安装光源500的电路板200、以及在光导600与电路板200之间的缓冲构件300。

光导600将从光源500产生和发射的光均匀地传输到显示器件的显示面板（未示出）的整个表面。光导600可以包括注塑材料，诸如丙烯酸注塑材料。尽管没有示出，但是显示面板在背光组件上，由此形成显示器件。显示面板可以在光导600上，光导600通过其整个上表面将入射到侧面的光均匀地发射，从而均匀地传输光到显示面板。光导600的所述侧面可以是入射侧表面，其中上表面可以是光出射（或发射）表面。

光源500与光导600分离并设置在光导600的该侧。为了使从光源500发出的光入射到光导600的该侧，光源500的主发射方向指向光源600的该侧。也就是，光源500设置为面对光导600的该侧。

如上所述，光源500在光导600的一侧，然而，本发明不限于此，光源500可以在光导600的两个面对侧的每侧。在光源500在光导600的两个面对侧的每侧的情形下，从光源500发出的光入射到光导600的这些面对侧的两侧。此外，光导600可以具有四侧，光源500可以在所有的四侧处。

例如，光源500可以包括发光二极管（LED）。背光组件可以包括多个光源500，多个光源500可以以预定间距沿光导600的该侧设置。然而，本发明不限于此，多个光源500可以以不规则的间距设置。

电路板200可以包括印刷电路板（PCB）。PCB可以包括基板，在其制造工艺期间，铜薄膜最初覆盖绝缘板，铜薄膜的多余部分根据电路图被去除 以形成PCB的电子电路。光源500安装在电路板200上，多个光源500通过线（wire）510连接。所有的光源500可以通过线510彼此连接为一个单独的组，或者光源500可以通过线510彼此连接为多个组。在一个示范性实施例中，例如，相同的信号可以施加到具有三个光源500的组，具有三个光源500的组可以通过线510连接。每个光源500可以通过线510接收信号以驱动光源500。

缓冲构件300在光导600与电路板200之间。暴露光源500的开口340被限定在缓冲构件300中。对于多个光源500，暴露光源500的多个开口340可以被限定在缓冲构件300中。在多个开口340被限定在缓冲构件300中的情形下，缓冲构件300可以具有梯子形状。

缓冲构件300包括条形的第一支撑单元310和第二支撑单元320、以及连接第一支撑单元310和第二支撑单元320的多个连接件330。第一支撑单元310和第二支撑单元320彼此分离且彼此平行。开口340被第一支撑单元310、第二支撑单元320和相邻的连接件330围绕。例如，两个连接件330与第一和第二支撑单元310和320一起限定一个开口340，三个连接件330与第一和第二支撑单元310和320一起限定两个开口340。在图1中，七个连接件330与第一和第二支撑单元310和320一起限定六个开口340。然而，开口340的数目可以被不同地改变。

对于多个光源500，多个开口340可以被限定在缓冲构件300中。如果多个光源500以预定间距设置，则多个开口340也可以以预定间距设置并同时分别暴露多个光源500。

一个光源500可以诸如一一对应地设置在一个开口340中并被该开口340暴露。然而，本发明不限于此，多个光源500可以设置在一个单一的开口340中并被该单一的开口340暴露。

缓冲构件300可以包括柔性材料。在一个示范性实施例中，例如，缓冲构件300可以包括硅材料。由于该柔性材料，缓冲构件300可以被光导600的变形从其初始状态压缩，之后可以返回到初始状态。当热持续施加到光导600从而诸如导致光导600松垂（sag）时，缓冲构件300被松垂的光导600挤压使得缓冲构件300可以被压缩。此外，当光导600返回到初始状态时，从光导600施加到缓冲构件300的压力减小或消失，缓冲构件300可以返回到其初始状态。

缓冲构件300可以包括反射材料。在一个示范性实施例中，例如，缓冲构件300可以包括白色硅材料。从光源500发出的光的一部分可能没有入射到光导600。没有入射到光导600的光被包括反射材料的缓冲构件300反射，然后可以入射到光导600。也就是，通过包括反射材料的缓冲构件300，入射到光导600的光的量可以增加。

接着，将描述电路板200和缓冲构件300的组合。

光源500可以安装在电路板200的上表面，电路板200的上表面可以包括上部、中央部和下部。在图1中，电路板200的上表面面对光导600。该上表面的上部定位得比光导600高，诸如面对缓冲构件300的第一支撑单元310。该上表面的下部定位得比光导600低，诸如面对缓冲构件300的第二支撑单元320。该上表面的中央部位于上部与下部之间。

图2是面向电路板200的上表面的平面图。电路板200的上表面的部分上部和下部从缓冲构件300暴露，但是不限于此。在图2中，上部位于图的左侧，下部位于图的右侧。电路板200的上表面的中央部可以相对于该上表面的上部和下部突出，如图1所示，但是不限于此。在示范性实施例中，电路板200的上表面的下部、中央部和上部可以彼此共面。

光源500可以安装在电路板200的上表面的中央部。缓冲构件300的第一支撑单元310可以固定到电路板200的上表面的上部，缓冲构件300的第二支撑单元320可以固定到电路板200的上表面的下部，缓冲构件300的连接件330可以固定到电路板200的上表面的中央部。背光组件还可以包括在缓冲构件300与电路板200之间用于将缓冲构件300固定到电路板200的粘接构件(未示出)。在一个示范性实施例中，例如，粘接构件可以是双面胶带，但是不限于此。如上所述，缓冲构件300的第一支撑单元310、第二支撑单元320和连接件330全都固定到电路板200，然而，本发明不限于此。在备选的示范性实施例中，缓冲构件300的第一支撑单元310、第二支撑单元320和/或连接件330的仅一部分可以固定到电路板200。此外，缓冲构件300可以都不固定到电路板200。

如果缓冲构件300和光导600彼此接触，则缓冲构件300可以接触电路板200而不用额外的粘接工具。也就是，如果缓冲构件300设置在电路板200与光导600之间而在其间没有空间，则可以减小或有效防止缓冲构件300从电路板200翘起。

在下文，将描述光源500和缓冲构件300的厚度。

参照图3，缓冲构件300的连接件330的厚度t1大于光源500的厚度t2。也就是，与光源500相比，缓冲构件300的连接件330从电路板200的公共平面突出得更远。

通过此结构，缓冲构件300的连接件330可以接触光导600，然而光源500不接触光导600。当热持续施加到光导600时，光导600会变形，缓冲构件300的连接件330会因光导600的变形而变形。当光导600变形时，压力施加到缓冲构件300使得缓冲构件300被压缩。因而，当缓冲构件300被压缩时，缓冲构件300的厚度t1减小。基于考虑被压缩的缓冲构件300的最小厚度的光源500的厚度t2的最大值，即使产生光导600的变形，但是光导600的侧部也不会接触光源500。也就是，缓冲构件300的未被压缩的厚度t1足够大，使得光源500可以不受光导600的变形影响。

再次参照图1，根据本发明示范性实施例的背光组件还可以包括反射器620。

反射器620改变光的路径使其朝向显示面板的方向，使得从光源500发出的光没有损失。也就是，当从光源500发出的光输出到光导600的下表面时，反射器620反射光，使得光在朝向显示面板的方向上再次入射到光导600。

此外，根据本发明示范性实施例的背光组件可以固定到辅助机架410。下机架420可以固定到辅助机架410和/或围绕辅助机架410。

辅助机架410可以包括底表面以及连接到底表面的侧表面。背光组件的电路板200可以固定到辅助机架410的侧表面。电路板200可以通过粘接构件或紧固构件诸如螺钉固定到辅助机架410，但是不限于此。

下机架420可以围绕辅助机架410和背光组件，从而具有保护背光组件的功能。

尽管没有示出，但是如上所述，显示面板在光导上，从而形成显示器件。

显示面板包括彼此面对的两个基板，液晶层（未示出）在这两个基板之间。栅极线和数据线以及连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管在这两个基板中的其中之一上。显示面板可以包括多条栅极线、数据线和/或多个薄膜晶体管。此外，显示面板包括像素电极，当薄膜晶体管通过从栅极线传输的信号而导通时，像素电极被施加有从数据线传输的信号。显示面板还可以包括在 两个基板的其中之一上的公共电极，电场形成在像素电极与公共电极之间以控制液晶层的液晶分子的配向。因而，入射到显示面板的光受到控制，从而在其上显示图像。

在以上示范性实施例中，显示面板是液晶显示面板，然而本发明不限于此，可以使用各种显示面板诸如电泳显示面板（EDP）。

此外，显示面板的边缘可以被上机架（未示出）覆盖，上机架可以固定到下机架420。

接着，参照图4，将描述根据本发明示范性实施例的背光组件的入射光效率。

图4是曲线图，示出在根据本发明的示范性实施例的背光组件中光损失率（百分率（%））与光源和光导之间的距离（以毫米（mm）为单位）的关系。在图4中，背光组件中的光导的厚度分别为3.0mm、3.5mm和2.0mm。

随着光源与光导之间的距离增加，光损失率增大。如果光源和光导彼此接触，则从光源发出的光的大部分入射到光导。与此不同，如果光源和光导彼此分离，则光部分地朝向光导的上侧和下侧入射。从光源笔直地朝向光导行进的光入射到光导，然而，以预定角度从光源发射的光不会入射到光导。随着光源和光导之间的距离增加，没有入射到光导的光的量增加。也就是，随着光源与光导之间的距离减小，入射到光导的光的量增加，从而增大背光组件的入射光效率。

在根据本发明的示范性实施例的背光组件中，缓冲构件减小或有效防止因光导的变形而对光源的损伤。因而，背光组件内光源与光导之间的距离可以被最小化，从而减小光损失率。如果常规的背光组件不包括缓冲构件（其减小或有效防止由于光导的变形而引起的对光源的损伤），则光源和光导分隔开一空间，该空间增大了光源与光导之间的距离，使得光损失率不期望地增大。与常规背光组件相反，在根据本发明的示范性实施例的背光组件中，光源与光导之间的空间被最小化并且光源与光导足够地靠近彼此，从而增大背光组件的入射光效率。

此外，在根据本发明示范性实施例的背光组件中，缓冲构件包括反射材料，使得以预定角度从光源发出的光被缓冲构件反射然后入射到光导中，从而进一步增加背光组件的入射光效率。

接着，参照图5，将描述在根据本发明的示范性实施例的背光组件中不 受光导的变形影响的光源的特性。

图5是照片，示出在根据本发明示范性实施例以及比较例的背光组件的中变形的光导的入射光表面。在入射光表面的平面图中，入射光表面被示为两个条形。图5中的左条形入射光表面“A”是比较例，右条形入射光表面“B”是本发明的示范性实施例。

比较例具有以下结构，其中背光组件不包括根据本发明示范性实施例的缓冲构件。在不包括缓冲构件时，当热持续施加到光导时，光导变形从而光导会接触光源。光导会施加压力到光源使得由于光源与光导的接触而引起的痕迹产物（trace artifact）保留在入射光表面上。如果光导的变形严重，则光源会被损伤。

相反，根据本发明示范性实施例的背光组件的包括缓冲构件。如果在示范性实施例的背光组件中光导变形并且膨胀，则光导接触缓冲构件。当光导施加压力到缓冲构件时，可以观察到缓冲构件接触光导的痕迹（trace）。然而，在示范性实施例的背光组件中，光导仅施加压力到缓冲构件，但不接触光源，使得光源没有被损伤。也就是，光源不受光导的变形影响。

尽管已经结合目前认为可行的示范性实施例描述了本发明，但是将理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，本发明意在涵盖包括在权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (8)

1.一种背光组件，包括：

光导；

光源，在所述光导的一侧且与所述光导分离；

电路板，所述光源安装在该电路板的上表面上，该电路板的上表面包括上部、中央部和下部，所述上表面的中央部相对于所述上表面的上部和下部突出；以及

梯子形状的缓冲构件，在所述光导与所述电路板之间，

其中在所述缓冲构件中限定开口并且该开口暴露所述光源，

其中所述电路板的所述中央部与所述缓冲构件接合，并且所述缓冲构件接触所述光导，其中所述缓冲构件包括：

条形的第一支撑单元；

条形的第二支撑单元，平行于所述第一支撑单元；以及

多个连接件，使所述第一支撑单元和所述第二支撑单元彼此连接，

其中所述电路板的上表面的上部面对所述第一支撑单元，所述电路板的上表面的下部面对所述第二支撑单元。

2.如权利要求1所述的背光组件，其中所述开口由所述第一支撑单元、所述第二支撑单元和所述多个连接件限定。

3.如权利要求1所述的背光组件，还包括多个光源，并且所述多个光源以预定间距分隔开。

4.如权利要求1所述的背光组件，其中所述缓冲构件包括柔性材料。

5.如权利要求4所述的背光组件，其中所述缓冲构件包括硅材料。

6.如权利要求5所述的背光组件，其中所述缓冲构件包括反射材料。

7.如权利要求1所述的背光组件，其中所述光源包括发光二极管。

8.如权利要求1所述的背光组件，还包括在所述光导下面的反射器。