CN107255845A - 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

公开一种背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。该背光单元包括：第一和第二光源，位于相对侧，第一光源包括第一电路板和安装在第一电路板上的多个第一LED，第二光源包括第二电路板和安装在第二电路板上的多个第二LED，第一和第二LED彼此交替布置；第一和第二导光条，位于第一和第二光源之间，且每个导光条具有分支形；位于第一和第二导光条之间的至少一个第三导光条；和容纳第一和第二光源以及第一和第二导光条的模制框架，其中至少一个第三导光条的一侧具有单个光路，另一侧具有至少两个光路，其中第一和第二导光条的每一个包括直线部、从直线部的一端分支的第一和第二分支部、以及从直线部的另一端延伸的延伸部。

Description

背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置

本申请是申请号为201410132964.1、申请日为2014年04月03日、发明名称为“背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种使用分支形(branch shaped)的导光条的背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示(LCD)装置使用其中的光源显示图像。因为液晶面板不包括光源，所以需要额外的光源。例如，包括光源的背光单元设置在液晶面板下方，以将光提供到液晶面板上。

图1是现有技术的边缘型背光单元的分解透视图。

如图1中所示，背光单元1包括光源10。例如，光源10包括冷阴极荧光灯和发光二极管(LED)中的一种。图1显示了LED作为光源10。在这种情形中，背光单元1可包括覆盖光源10的光源框架11。

背光单元1还包括导光板6、漫射板7、第一和第二聚光板8和9、模制框架2和反射板4。光源10设置在导光板6一侧，来自光源10的光通过导光板6被处理成平面光。漫射板7设置在导光板6上或上方，来自导光板6的光通过漫射板7被均匀提供到液晶面板(未示出)的显示区域中。第一和第二聚光板8和9设置在漫射板7上或上方，通过第一和第二聚光板8和9改善光的亮度。反射板4设置在导光板6下方，从而来自导光板6的光被反射板4反射。模制框架2设置在反射板4下方并容纳上述元件。通过模制框架2和光源框架11固定光源10。

具有上述结构的背光单元可称为边缘型背光单元。边缘型背光单元具有厚度上的优点。然而，因为边缘型背光单元需要导光板6，所以背光单元的重量增加。此外，由于导光板6的移动和热膨胀，边缘型背光单元的光均匀性降低。为解决上述问题，提出了直下型背光单元。

图2是现有技术的直下型背光单元的分解透视图。

如图2中所示，直下型背光单元1包括位于液晶面板(未示出)下方的光源10，而不具有(图1的)导光板6。例如，光源10包括冷阴极荧光灯和LED中的一种。图2显示了LED作为光源10。

光源10设置在模制框架2的底表面上，在光源10上方设置漫射板7及第一和第二聚光板8和9。背光单元1还包括在模制框架2上的反射板4。反射板4包括用于光源10的通孔。

因为图2中的直下型背光单元1不包括(图1的)导光板6，所以由直下型背光单元1提供的光的均匀性提高。然而，在直下型背光单元1中，漫射板7应当与光源间隔开用于光混合的预定距离，例如光学间隙，从而直下型背光单元1具有增大的厚度。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的背光单元及包括该背光单元的LCD装置。

在下面的描述中将列出本发明附加的特征和优点，这些特征和优点的一部分通过下面的描述将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些和其他优点。

为了获得这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体化和概括描述的，本发明提供了一种背光单元，包括：第一和第二光源；第一和第二导光条，所述第一和第二导光条位于所述第一和第二光源之间，且每个导光条具有分支形；和容纳所述第一和第二光源以及所述第一和第二导光条的模制框架。

在本发明的另一个方面中，本发明提供了一种液晶显示装置，包括：液晶面板；和设置在所述液晶面板下方的背光单元，所述背光单元包括：第一和第二光源；第一和第二导光条，所述第一和第二导光条位于所述第一和第二光源之间，且每个导光条具有分支形；和容纳所述第一和第二光源以及所述第一和第二导光条的模制框架。

在本发明的又一个方面，本发明提供了一种背光单元，包括：第一光源和第二光源，其中所述第一光源和所述第二光源位于相对侧，所述第一光源包括第一电路板和安装在所述第一电路板上的多个第一LED，所述第二光源包括第二电路板和安装在所述第二电路板上的多个第二LED，所述第一LED和所述第二LED彼此交替布置；第一导光条和第二导光条，所述第一导光条和第二导光条位于所述第一光源和第二光源之间，且每个导光条具有分支形；位于所述第一导光条和第二导光条之间的至少一个第三导光条；和容纳所述第一光源和第二光源以及所述第一导光条和第二导光条的模制框架，其中所述至少一个第三导光条的一侧具有单个光路，所述至少一个第三导光条的另一侧具有至少两个光路，其中所述第一导光条和第二导光条的每一个包括直线部、从所述直线部的一端分支的第一和第二分支部、以及从所述直线部的另一端延伸的延伸部。

在本发明的又一个方面，本发明提供了一种液晶显示装置，包括：液晶面板；和上述背光单元，所述背光单元设置在所述液晶面板的下方，其中所述至少一个第三导光条的一侧具有单个光路，所述至少一个第三导光条的另一侧具有至少两个光路，其中所述第一导光条和第二导光条的每一个包括直线部、从所述直线部的一端分支的第一和第二分支部、以及从所述直线部的另一端延伸的延伸部。

应当理解，本发明前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

给本发明提供进一步理解并且并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。

图1是现有技术的边缘型背光单元的分解透视图；

图2是现有技术的直下型背光单元的分解透视图；

图3A是根据本发明第一个实施方式的背光单元的分解透视图；

图3B是根据本发明第一个实施方式的导光条的透视图；

图4是图解图3A中的背光单元的光学模拟结果的示图；

图5是根据本发明第二个实施方式的背光单元的分解透视图；

图6A到6D分别是根据本发明第二个实施方式的导光条的示图；

图7是图解图5中的背光单元的光学模拟结果的示图；以及

图8是示出根据第三个实施方式的背光单元的平面图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的优选实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。

图3A是根据本发明第一个实施方式的背光单元的分解透视图，图3B是根据本发明第一个实施方式的导光条的透视图。

如图3A中所示，根据本发明第一个实施方式的背光单元包括彼此相对的第一和第二光源、多个导光条130、以及模制框架112。LCD装置包括背光单元、位于背光单元上方的液晶面板、包围背光单元和液晶面板的主框架。LCD装置可进一步包括覆盖液晶面板的前边缘的顶部框架。主框架和顶部框架与模制框架112结合。

尽管未示出，液晶面板包括彼此面对的第一和第二基板以及在第一和第二基板之间的液晶层。例如，在第一基板上形成像素电极，在第一基板或第二基板上形成公共电极。此外，在第一和第二基板每一个的外侧上形成第一和第二偏振板。

第一光源包括多个第一LED 114和第一电路板161，第二光源包括多个第二LED115和第二电路板162。第一和第二LED 114和115分别安装在第一和第二电路板161和162上。导光条130位于第一和第二光源之间。导光条130的一端对应于第一光源的第一LED114，导光条130的另一端对应于第二光源的第二LED 115。第一和第二光源及导光条130容纳在模制框架112中。

背光单元可进一步包括位于导光条130下方的反射片117、位于导光条130上方的漫射片155和位于漫射片155上或上方的至少一个光学片151，152和153。可在反射片117上形成用于固定导光条130的销175。例如，光学片可包括漫射片151及第一和第二聚光片152和153。

导光条130具有直条形。参照图3B，导光条130包括作为光输出表面的上表面110、作为光反射表面的下表面111、作为光入射表面的第一侧表面118、以及第二侧表面121。上表面110和第一侧表面118可以是平坦的。可分别在下表面111和第二侧表面121上形成第一突出部116和第二突出部113。

如图3A中所示，多个导光条130布置成彼此间隔开一距离。代替(图1的)的导光板6，背光单元包括导光条130，具有重量上的优点。然而，在光均匀性方面存在缺点。

参照图4，其是图解图3A中的背光单元的光学模拟结果的示图，在相邻的导光条130之间产生暗部190。通过减小相邻导光条130之间的距离，可防止暗部190的问题。然而，因为需要更多的导光条130以减小相邻导光条130之间的距离，所以背光单元的重量增加。

也就是说，在包括直条形的导光条130的背光单元中，存在暗部的问题或重量方面的缺点。

图5是根据本发明第二个实施方式的背光单元的分解透视图。

如图5中所示，根据本发明第二个实施方式的背光单元201包括彼此相对的第一和第二光源、多个导光条230、以及模制框架212。LCD装置包括背光单元、位于背光单元上方的液晶面板、包围背光单元和液晶面板的主框架。LCD装置可进一步包括覆盖液晶面板的前边缘的顶部框架。主框架和顶部框架与模制框架212结合。

尽管未示出，液晶面板包括彼此面对的第一和第二基板以及在第一和第二基板之间的液晶层。例如，在第一基板上形成像素电极，在第一基板或第二基板上形成公共电极。此外，在第一和第二基板每一个的外侧上形成第一和第二偏振板。

第一光源包括多个第一LED 214和第一电路板261，第二光源包括多个第二LED215和第二电路板262。第一和第二LED 214和215分别安装在第一和第二电路板261和262上。导光条230位于第一和第二光源之间。第一和第二光源及导光条230容纳在模制框架212中。

导光条230具有分支形。也就是说，导光条230的一侧具有一个端部，导光条230的另一侧具有至少两个端部。导光条230反转或反向地布置。也就是说，在两个相邻的导光条230中，一个导光条230的一侧面对第一光源，另一个导光条230的一侧面对第二光源。第一LED 214和第二LED 215彼此交替布置，从而导光条230的一个端部对应于LED 214和215。

背光单元201可进一步包括位于导光条230下方的反射片217、位于导光条230上方的漫射片255和位于漫射片255上或上方的至少一个光学片251，252和253。可在模制框架212或反射片217上形成用于固定导光条230的销275。销275可定位成对应于导光条230的分支部。例如，光学片可包括漫射片251及第一和第二聚光片252和253。

图6A到6D分别是根据本发明第二个实施方式的导光条的示图。

如上所述，导光条230具有：具有一个端部的一侧和具有至少两个端部的另一侧。

例如，如图6A中所示，导光条230具有“Y”形。导光条230包括作为光输出表面的上表面210、作为光反射表面的下表面211、光入射表面218和侧表面221。来自LED 214和215的光入射到光入射表面218并穿过分支部219a和219b，从而被分离。上表面210和光入射表面218可以是平坦的。

经由光入射表面218入射的光通过上表面210被提供到漫射片255上。入射到导光条230的光被下表面211反射，从而提高了光学效率。此外，可在下表面211上形成第一突出部216，以进一步提高光学效率。可选择地，代替第一突出部216，可在下表面211上形成凹部。可在侧表面221上形成第二突出部213。通过第二突出部213提高朝向相邻导光条230之间的空间的光扩散特性。导光条230可进一步包括位于下表面211的用于(图5的)销275的插入孔(未示出)。通过销275可防止导光条230的移动。另一方面，光集中在上表面210与侧表面221之间的角部，从而产生亮度缺陷。为了防止此问题，上表面210与侧表面221之间的角部可具有圆形。

可选择地，导光条230可具有图6B中所示的弯曲的“Y”形、图6C中所示的“V”形、或图6D中所示的“U”形。只要导光条230具有分支形，具体的形状并不限于此。也就是说，导光条230的一侧具有单个光路，导光条230的另一侧具有至少两个光路，以增强光扩散特性。

图7是图解图5中的背光单元的光学模拟结果的示图。

如图7中所示，包括分支形的导光条230的背光单元在整个表面上提供了均匀的光分布。也就是说，由于分支形的导光条230中的改善的光扩散特性，所以不存在(图4的)暗部190。

另一方面，在图7中，右上部和左上部的亮度小于其他部分。这可由于导光条230的单个直线部分而产生。

为避免上述问题，最外侧导光条可具有另一分支，此另一分支相对于导光条的单个直线部分可朝向暗部倾斜。将参照图8进行解释。

图8是示出根据第三个实施方式的背光单元的平面图。

如图8中所示，根据本发明第三个实施方式的背光单元包括彼此相对的第一和第二光源、导光条330和模制框架(未示出)。

第一光源包括多个第一LED 314和第一电路板361，第二光源包括多个第二LED315和第二电路板362。第一和第二LED 314和315分别安装在第一和第二电路板361和362上。导光条330位于第一和第二光源之间。第一和第二光源及导光条330容纳在模制框架中。

导光条330包括第一导光条340、第二导光条350以及位于第一和第二导光条340和350之间的至少一个第三导光条360。

第一到第三导光条340，350和360的每一个都具有分支形。也就是说，第一到第三导光条340，350和360的每一个的一侧具有一个端部，第一到第三导光条340，350和360的每一个的另一侧具有至少两个端部。

例如，第三导光条360可具有“Y”形或者圆化的“Y”形。也就是说，第三导光条360包括直线部362以及从直线部362的一端分支的第一和第二分支部364和365。

另一方面，第一导光条340包括直线部342、第一和第二分支部344和346以及延伸部348。第一导光条340的第一和第二分支部344和346从第一导光条340的直线部342的一端分支，第一导光条340的延伸部348从第一导光条340的直线部342的另一端延伸。类似地，第二导光条350包括直线部352、第一和第二分支部354和356以及延伸部358。第二导光条350的第一和第二分支部354和356从第二导光条350的直线部352的一端分支，第二导光条350的延伸部358从第二导光条350的直线部352的另一端延伸。第一和第二导光条340和350的延伸部348和358相对于第一和第二导光条340和350的直线部342和352可倾斜。

第一到第三导光条340，350和360按照第一到第三导光条340，350和360的顺序反转地布置。结果，第一导光条340的第一和第二分支部344和346与邻近于第一导光条340的第三导光条360的直线部362面对同一电路板，例如第一电路板361；第二导光条350的第一和第二分支部354和356与邻近于第二导光条350的第三导光条360的直线部362面对同一电路板，例如第一电路板361。

此外，第一到第三导光条340，350和360交替布置。当在第一和第二导光条340和350之间布置两个或更多个第三导光条360时，第三导光条360在第一和第二导光条340和350之间的空间中也彼此交替布置。

在图8中，第一和第二导光条340和350具有相同的布置方向。然而，当存在偶数个第三导光条360时，第一和第二导光条340和350以相反的方向布置。

在第一到第三导光条340，350和360的布置中，第一和第二导光条340和350的延伸部348和358朝向外侧，即与第三导光条360相反地布置。通过延伸部348和358改善了光扩散特性，从而消除了图7中左上侧和右上侧中的暗部。

尽管未示出，根据本发明第三个实施方式的背光单元进一步包括位于导光条下方的反射片、位于导光条上方的漫射片和位于漫射片上或上方的至少一个光学片。

此外，LCD装置包括背光单元、背光单元上方的液晶面板、包围背光单元和液晶面板的主框架。LCD装置可进一步包括覆盖液晶面板的前边缘的顶部框架。

因为代替导光板，根据本发明的背光单元包括导光条，所以具有重量方面的优点。此外，因为导光条具有分支形，从而增加光扩散效率，所以可通过较少的导光条防止在包括直条形导光条的背光单元中的暗部问题。

在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等效范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (11)

1.一种背光单元，包括：

第一光源和第二光源，其中所述第一光源和所述第二光源位于相对侧，所述第一光源包括第一电路板和安装在所述第一电路板上的多个第一LED，所述第二光源包括第二电路板和安装在所述第二电路板上的多个第二LED，所述第一LED和所述第二LED彼此交替布置；

第一导光条和第二导光条，所述第一导光条和第二导光条位于所述第一光源和第二光源之间，且每个导光条具有分支形；

位于所述第一导光条和第二导光条之间的至少一个第三导光条；和

容纳所述第一光源和第二光源以及所述第一导光条和第二导光条的模制框架，

其中所述至少一个第三导光条的一侧具有单个光路，所述至少一个第三导光条的另一侧具有至少两个光路，

其中所述第一导光条和第二导光条的每一个包括直线部、从所述直线部的一端分支的第一和第二分支部、以及从所述直线部的另一端延伸的延伸部。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述第一导光条和第二导光条的每一个的延伸部相对于所述第一导光条和第二导光条的每一个的直线部倾斜。

3.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述延伸部与所述第三导光条相反地延伸。

4.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述第一导光条、所述第二导光条以及所述至少一个第三导光条的每一个具有“Y”形、圆化的“Y”形、“V”形和“U”形之一。

5.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述第一导光条、所述第二导光条以及所述至少一个第三导光条的每一个包括上表面、下表面、光入射表面和侧表面，其中来自所述第一光源和第二光源的每一个的光入射到所述光入射表面上。

6.根据权利要求5所述的背光单元，其中所述第一导光条、所述第二导光条以及所述至少一个第三导光条的每一个还包括位于所述下表面和所述侧表面中至少一个上的突出部。

7.根据权利要求5所述的背光单元，其中所述第一导光条、所述第二导光条以及所述至少一个第三导光条的每一个还包括位于所述侧表面的凹部。

8.根据权利要求5所述的背光单元，其中在所述上表面与所述侧表面之间的角部具有圆形。

9.根据权利要求5所述的背光单元，其中所述第一导光条、所述第二导光条以及所述至少一个第三导光条的每一个还包括位于所述下表面的插入孔，在所述模制框架上形成有插入所述插入孔中的销。

10.根据权利要求1所述的背光单元，还包括：位于所述第一导光条、所述第二导光条以及所述至少一个第三导光条的下方并且位于所述模制框架上的反射片；位于所述第一导光条、所述第二导光条以及所述至少一个第三导光条的上方的漫射片；以及位于所述漫射片上或上方的至少一个光学片。

11.一种液晶显示装置，包括：

液晶面板；和

根据权利要求1至10之一的背光单元，所述背光单元设置在所述液晶面板的下方，

其中所述至少一个第三导光条的一侧具有单个光路，所述至少一个第三导光条的另一侧具有至少两个光路，

其中所述第一导光条和第二导光条的每一个包括直线部、从所述直线部的一端分支的第一和第二分支部、以及从所述直线部的另一端延伸的延伸部。