CN1194251C - 背后照明装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种背后照明装置，包括：一个第一框，具有两个第一支撑部件和一个第二支撑部件，第一支撑部件在框的两个端部，第二支撑部件在框的中央部分；和多个发光灯，具有在两端由第一和第二支撑部件支撑的管，在管的两端具有电极，由所述第二支撑部件支撑的所述电极通过所述第二支撑部件接地，由所述第一支撑部件支撑的所述电极通过所述第一支撑部件连接到电源。该发光灯被交替地设置在第二支撑部件的左边和右边。

Description

背后照明装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种背后照明装置，尤其涉及一种用于液晶显示(LCD)器件的直接型背后照明装置。
背景技术
通常，具有几厘米厚或更薄显示屏的超薄尺寸的平板显示器，尤其是平板LCD器件广泛用于笔记本电脑、太空船和航行器的监视器中。
由于这种LCD器件中本身没有光源，需要在液晶面板的后部提供背后照明装置。这种背后照明装置用作光源。一般而言，如图1所示，LCD器件包括：一个包括第一和第二衬底2和4的液晶面板5；液晶面板5后面的背后照明装置7；液晶面板5和背后照明装置7之间的一个或多个扩散片6。
用作LCD的光源的背后照明装置7包含一个圆柱形发光灯。根据发光灯的位置，背后照明装置被分为直接型和光导板型。作为例子，在此引用美国专利号5835139中所示的一种背后照明装置作为参考，在此进行充分描述。
在直接型背后照明装置中，发光灯被设置在液晶面板下面的整个表面上。为了防止在液晶面板上显示发光灯的形状，必须在发光灯和液晶面板之间保持适当的距离。而且，需要用光散射机构使光的分布均匀。然而，在这种情况下，对形成薄尺寸的背后照明装置有限制。
随着面板尺寸的放大(这是趋势)，背后照明装置的发光区域增大。如果直接型背后照明装置具有大尺寸的面积，则光散射机构具有足够的厚度以使散光区域平坦。在这种情况下，也对形成薄尺寸的背后照明装置有限制。
在光导板型背后照明装置中，发光灯配置在液晶面板的一个侧边缘和后面，以便使用一个光导板把光分散到所有侧。在这种情况下，由于发光灯被设置在一个侧边缘，而且光必须通过光导板，会产生亮度低的问题。而且，为了使发光强度分布均匀，需要先进的光学设计和加工技术。
如上所示，直接型背后照明装置和光导板型背后照明装置有各自的问题。因此，直接型背后照明装置主要用于诸如PC或TV等亮度比厚度考虑更多的显示器的LCD器件，而光导板型背后照明装置主要用于笔记本电脑等更多考虑厚度的显示器的LCD器件。
下面参见附图说明用于LCD器件的一个现有技术的直接型背后照明装置。
图2是说明用于LCD器件的一个现有技术的直接型背后照明装置的平面视图。参见图2，现有技术的直接型背后照明装置包括多个发光灯1和固定并支撑发光灯1的外框3。而且，可在发光灯1的上方另外设置光散射机构(未示出)。
光散射机构防止在液晶显示板的显示屏上显示发光灯的形状并提供具有均匀亮度分布的光源。为了加强散光效果，可能使用多个扩散片或多个扩散扳。
外框3支撑发光灯1并在内侧3a包含反射板。设置发射板以把发光灯1发射的光聚焦到液晶面板的显示器上，从而增强发光效率。
发光灯1被称为冷阴极发光灯，作为液晶显示器器件的光源，当电源施加到设置在灯两端之间的电极1a时，发光灯发光。
但是，用于液晶显示器器件的现有技术的背后照明装置存在一些问题。发光灯的长度越长，发光灯的两端的维持电压越高。因此，负荷被施加到变流器而产生问题。而且，由于高电压大气和电极内的物质之间发生反应而产生臭氧(其气味令人不快)而产生问题。
为了解决这些问题，如图3所示，提出一种器件，其中在发光灯的中间部分形成一个接地电极以降低施加到发光灯上的电压。但是，即使中间部分的两边具有相同的长度，实际上在两边也仍然不能产生均匀的放电。因此，发光不均匀而产生问题。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种背后照明装置，其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明的一个优点是提供一种降低发光灯的维持电压的背后照明装置。
本发明的另一个优点是提供一种具有亮度均匀的大尺寸屏幕的背后照明装置。
本发明的其它特征和优点将在下面的说明中进行描述，可以通过描述得到理解，或者可以通过本发明的实践得到理解。本发明的目的和其它优点将通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和达到。
为了实现这些和其它的优点并根据本发明的目的，正如被实施和广泛说明的那样，根据本发明的一种背后照明装置包括：一个第一框，具有两个第一支撑部件和一个第二支撑部件，所述第一支撑部件在框的两个端部，所述第二支撑部件在框的中间部分；多个发光灯，该发光灯具有在两端由所述第一和第二支撑部件支撑的管，在所述管的两端具有电极，由所述第二支撑部件支撑的所述电极通过所述第二支撑部件接地，由所述第一支撑部件支撑的所述电极通过所述第一支撑部件连接到电源，其中，所述发光灯被交替地设置在所述第二支撑部件的左边和右边。
在本发明的另一方面，一种制造用于液晶显示器的背后照明装置的方法，包括：形成具有两个第一支撑部件和一个第二支撑部件的一个第一框，所述第一支撑部件在所述框的两个端部，所述第二支撑部件在所述框的中间部分；形成多个发光灯，该发光灯具有在两端由所述第一和第二支撑部件支撑的管，在所述管的两端具有电极，将由所述第二支撑部件支撑的所述电极通过所述第二支撑部件接地，将由所述第一支撑部件支撑的所述电极通过所述第一支撑部件连接到电源，其中，发光灯被交替地设置在所述第二支撑部件的左边和右边。
在本发明的另一方面，用上述的结构设置所述发光灯，这样所述发光灯的长度可减小以降低施加到两端的电压，从而获得高亮度。
应该理解，上述一般性说明和下面的详细说明是示范性的和说明性的，并且对所要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
对本发明提供进一步理解、并被包含而组成本申请一部分的附图图示说明了本发明的实施例，并且与说明一起用来解释本发明的原理。
在附图中：
图1是一个通用LCD器件的透视图；
图2和图3是一种现有技术直接型背后照明装置的平面视图；
图4是根据本发明第一实施例的一种背后照明装置的平面视图；
图5A到图5C是说明根据本发明第一实施例的一种背后照明装置的各种例子的透视图；
图6是根据本发明第二实施例的一种背后照明装置的平面视图；
图7是图6圆中部分的放大视图。
具体实施方式
下面将对本发明的说明性实施例、附图所示的实例进行详细说明。在可能的情况下，在整个附图中用相同的参考标号表示同样的或类似的部件。
图4是根据本发明第一实施例的一种背后照明装置的平面视图。图5A到图5C是说明根据本发明第一实施例的一种背后照明装置的各种例子的透视图。
如图4所示，根据本发明第一实施例的背后照明装置包括：多个发光灯10，该发光灯10具有在外边管10a的两端的电极10b和10c；一个第一框20，该第一框20支撑发光灯10。第一支撑部件20a和第二支撑部件20b分别形成在第一框20的两端和中央，以支撑发光灯10的电极10b和10c。发光灯10交替地设置在第二支撑部件20b的左边和右边。第二支撑部件20b被设置在一条直线上，以便由第二支撑部件20b支撑的电极10c也设置在一条直线上。
如上所述，通过把发光灯10设置在第二支撑部件20b的左边和右边，可以把发光灯10的长度减小1/2，从而降低维持电压。而且，施加到发光灯10的两端的电压最好小于2kV(RMS电压)以避免产生由高电压导致的臭氧。因此，最好发光灯10具有大约400mm的长度以维持上述电压。
而且，支撑发光灯10的第一和第二支撑部件20a和20b被涂敷导电材料以把电源施加到发光灯10。因此，无需为每个发光灯准备独立的接插件，电源可通过电源线施加到所有的发光灯10。设置在第一框20的中央以支撑发光灯10的电极10c的第二支撑部件20b接地。设置在第一框20的两端以支撑端电极10b的第一支撑部件20a连接到电源线。
在用反射光的材料构成的第一框20的内侧20c涂敷反射光的材料。因此，从发光灯10产生的光可以被聚焦并定向到液晶面板的显示部分上。
可形成扩散片和/或扩散板之类的光散射机构(未示出)以便把光源均匀地分布在发光灯10上面的液晶面板的显示部分上。
下面参见图5A到图5C，描述本发明的第一实施例。
如图5A所示，在构成第一框20的第一支撑部件20a和第二支撑部件20b中形成一个孔或凹陷25。发光灯10被容纳在孔25中。这里，孔或凹陷25完全贯通第一支撑部件20a和第二支撑部件20b而形成以便露出灯的电极10b和10c。
而且，可在第一框20上形成第二框30以固定第一框20和发光灯10。第二框30包括：第一棒30a，把发光灯10的一个电极10b固定到第一支撑部件20a；第二棒30b，把发光灯10的另一个电极10c固定到第二支撑部件20b。与孔或凹陷25相似，在第一和第二棒30a和30b中形成孔或凹陷35。第一和第二棒30a和30b也可以用导电材料涂敷。
图5B是根据本发明第一实施例的另一种背后照明装置的透视图。除了在第一和第二支撑部件20a和20b中形成的孔或凹陷25和在第一和第二棒30a和30b中形成的孔或凹陷35之外，图5B的背后照明装置与图5A的背后照明装置相同。根据图5B的背后照明装置，形成孔或凹陷25和35使第一和第二支撑部件20a和20b的侧壁和第一和第二棒30a和30b的侧壁完整以不露出灯的电极10a和10b。这样可为发光灯10提供更稳定的支撑。
图5C是根据本发明的第一实施例的再一种背后照明装置的透视图。图5C的背后照明装置除了第二框30之外与图5A的背后照明装置相同。根据图5C的背后照明装置，与第一框20相似，形成第二框30以把第一棒30a连接到第二棒30b而形成一个单体。
本发明包括图5A到5C所示的特征的不同变换和组合，该特征包括但是不限于使用图5B中的孔或凹陷25和35到图5C中的第一和第二框20和30。
图6是根据本发明的第二实施例的一种背后照明装置的平面视图。
除了在第一框20的中央以锯齿形(而不是直线)形成第二支撑部件20b之外，本发明的第二实施例与第一实施例相同。因此，在整个附图中用相同的参考标号表示同样的或类似的部件，并省略其说明。
具体来说，设置发光灯10以把由第二支撑部件20b支撑的电极10c设置为锯齿形而不是直线。
如上所述设置发光灯10以最小化在背后照明装置的中央部分可能产生的亮度不均匀。
优选地，如图7所示，设置发光灯10以把发光灯10的管10a和10c之间的边界部分置于同一条线上，从而完全补偿与发光灯的管10a对应的发光部分和与发光灯的电极10c对应的不发光部分。
如上所述，根据本发明的背后照明装置具有以下的优点。由于可降低发光灯的维持电压，因此可能消除由高电压引起的问题，即，由臭氧引起的不快气味。而且，本发明的背后照明装置可用于具有大尺寸屏幕的LCD器件而仍能达到亮度均匀。这种大尺寸显示器包括用于电视机、监视器和笔记本电脑的显示器。而且，尽管本发明适用于所有类型的LCD显示器，但它特别适用于包括诸如17到30英寸或更大尺寸的大尺寸显示器。LCD显示器的尺寸可高达40英寸或更大，其可从本发明受益。而且，对于电视机应用(大约400尼特的亮度)和需要高亮度的应用，本发明特别有用。
本领域的普通技术人员应当明白，在不背离本发明的精神和范围的条件下，可以对本发明进行各种改进和变化。因此，本发明应包括所有落在所附权利要求及其等同物范围内的本发明的改进和变化。

Claims (30)

1.一种背后照明装置，包括：
一个第一框，具有两个第一支撑部件和一个第二支撑部件，所述第一支撑部件在所述框的两个端部，所述第二支撑部件在所述框的中央部分；和
多个发光灯，具有在两端由所述第一和第二支撑部件支撑的管，在所述管的两端具有电极，由所述第二支撑部件支撑的所述电极通过所述第二支撑部件接地，由所述第一支撑部件支撑的所述电极通过所述第一支撑部件连接到电源，
其中，所述发光灯被交替地设置在所述第二支撑部件的左边和右边。
2.根据权利要求1的背后照明装置，其中，由所述第二支撑部件支撑的所述发光灯的所述电极被设置为一条直线。
3.根据权利要求1的背后照明装置，其中，由所述第二支撑部件支撑的所述发光灯的所述电极被设置为锯齿形。
4.根据权利要求1的背后照明装置，其中，设置所述发光灯以使由所述第二支撑部件支撑的所述发光灯的所述电极和所述管之间的边界部分形成在一条线上。
5.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述第一和第二支撑部件包括容纳所述发光灯的孔或凹陷。
6.根据权利要求5的背后照明装置，其中，所述孔或凹陷完全贯穿所述第一和第二支撑部件而形成。
7.根据权利要求5的背后照明装置，其中，所述第一和第二支撑部件的所述孔或凹陷在一侧达不到侧壁而在另一侧穿过侧壁而形成。
8.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述发光灯的长度大约为400mm。
9.根据权利要求1的背后照明装置，其中，在所述发光灯上面还包括光散射机构。
10.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述第一和第二支撑部件用导电材料涂敷。
11.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述第二支撑部件电接地。
12.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述第一框在一个内侧上用光反射材料涂敷。
13.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述第一框的所述内侧由光反射材料构成。
14.根据权利要求1的背后照明装置，其中，还包括一个第二框，该第二框包括与所述第一支撑部件对应的一个第一棒和与所述第二支撑部件对应的一个第二棒。
15.根据权利要求14的背后照明装置，其中，所述第一和第二棒包括容纳所述发光灯的孔或凹陷。
16.根据权利要求15的背后照明装置，其中，所述孔或凹陷完全贯穿所述第一和第二棒而形成。
17.根据权利要求15的背后照明装置，其中，所述第一和第二棒的所述孔或凹陷在一侧达不到侧壁而在另一侧穿过侧壁而形成。
18.根据权利要求14的背后照明装置，其中，所述第一和第二棒用导电材料涂敷。
19.根据权利要求14的背后照明装置，其中，形成所述第二框以把所述第一棒连接到所述第二棒。
20.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述背后照明装置是在一个液晶显示监视器中。
21.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述背后照明装置是在一个具有液晶显示器的电视机中。
22.根据权利要求1的背后照明装置，其中，所述背后照明装置是在一个具有液晶显示器的便携式计算机中。
23.一种制造用于液晶显示器的背后照明装置的方法，包括：
形成具有两个第一支撑部件和一个第二支撑部件的第一框，所述第一支撑部件在所述框的两个端部，所述第二支撑部件在所述框的中央部分；
形成多个发光灯，该发光灯具有在两端由所述第一和第二支撑部件支撑的管，在所述管的两端具有电极，将由所述第二支撑部件支撑的所述电极通过所述第二支撑部件接地，将由所述第一支撑部件支撑的所述电极通过所述第一支撑部件连接到电源，
其中，所述发光灯被交替地设置在所述第二支撑部件的左边和右边。
24.根据权利要求23的方法，其中，由所述第二支撑部件支撑的所述发光灯的所述电极被设置为一条直线。
25.根据权利要求23的方法，其中，由所述第二支撑部件支撑的所述发光灯的所述电极被设置为锯齿形。
26.根据权利要求23的方法，其中，设置所述发光灯以使由所述第二支撑部件支撑的所述发光灯的所述电极和所述管之间的边界部分形成在一条直线上。
27.根据权利要求23的方法，其中，还包括一个第二框，该第二框包括与所述第一支撑部件对应的一个第一棒和与所述第二支撑部件对应的一个第二棒。
28.根据权利要求1的背后照明装置，其中，一个至少17英寸的显示器包括所述背后照明装置。
29.根据权利要求1的背后照明装置，其中，一个至少20英寸的显示器包括所述背后照明装置。
30.根据权利要求1的背后照明装置，其中，一个大约30英寸的显示器包括所述背后照明装置。
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