CN1264054C - 用于液晶显示装置的背光组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于显示装置的背光组件，其包括一导光板，光导板包括：一板状体，至少一个光导凸出物，用于装配光导板，并设置在板状体左侧或右侧上；多个形成在板状体下表面上的图案，用于均匀地投射光线。光导凸出物的上表面和下表面分别以预定的间隔那么远地远离从板状体的上、下表面延伸的平面设置。光导凸出物还包括一在邻近光源一侧上的倾斜面以用于防止光导凸出物破裂。另外，光导凸出物至少还有一个倒圆的或斜切的角，以便有效地防止光线集中。

Description

用于液晶显示装置的背光组件
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，并尤其涉及一种把光线导向显示板的背光组件。
背景技术
液晶显示器(LCD)是一种不能够自身发光的无源显示器。因此，它需要利用一个光源把光投向显示板以显示各种类型的信息。
光源可以通过一个背光组件提供。背光组件用作液晶显示装置的一个部件，把光导向设备中的显示板，所述的设备诸如是液晶显示监视器、便携式计算机和用于运载工具的巡航系统。
随着对大尺寸显示面积和小尺寸的系统的需要，背光组件已经由灯设置在后边的后置灯式变到灯设置在侧边的侧置灯式。侧置灯式的背光组件通常包括一个模制框架；一个光源，如直径为23mm的冷阴极荧光管；一个用于反射从光源投射的正向光的反射片，一个用于对反射片反射的正向光导向的光导板；一个用于均匀散射经光导板导向的光的散射片；一个用于增强通过散射片的光的亮度的棱镜片；和一个用于保护棱镜片的保护片。反射片、光导板、散射片、棱镜片和保护片安装在模制框架的凹槽内。导光板是一个由透明材料如丙烯酸酯制成的板状体，并且其形状是远离光源部分的厚度逐渐变得比邻近光源部分的部分小。
为了把反射片、导光板、散射片、棱镜片和保护片固定到模制框架的凹槽内，采用使用粘结剂的方法或另一种方法，即分别在光导板以及模制框架的左右侧形成光导凸出物和其它凹槽，从而把光导凸出物适配到凹槽中。但是，在后一种情况下，光导凸出物有一个直角的角，光在光导板和模制框架之间的空间中重复反射和投射，使得光可以汇聚到光导板光导凸出物的直角角部。这种汇聚的结果是，导板的光导凸出物与其它部分相比可能更亮。光的汇聚可能导致很差质量的LCD。
为了解决此问题，美国专利US5,988,827中提出了一种传统的背光组件。在该背光组件中，远离灯的光导凸出物的角部是圆形。对应于光导凸出物圆角形状的模制框架的凹槽也是圆形。通过这种结构，光导凸出物的圆角可以有效地避免光被汇聚。但是，当LCD模块有破损或被撞击时，仍然有可能在光导极的光导凸出物和主体之间产生直角凹陷部分。图1是示出在Y方向由于撞击而破裂的传统光导板的示意图。当由于LCD模块的破损而撞击光导凸出物时，应力集中到导光板中的点P上。原因在于点P处的应力大约比点Q处大27％。如果点P处的应力超过屈服应力，则会从点P处引发裂纹。裂纹14可能使光导板和显示板呈现很差的图像，导致一个质量很差的LCD。另外，如果光导板严重开裂，则导光板会从凹槽中脱离，以致光导板滑到灯处并将其损坏。
因此，对于运动设备的LCD模块，需要一种具有防撞击光导板的改进型背光组件，运动设备诸如是由于掉落或外力而与其它显示装置相比，频繁暴露于撞击的便携式计算机和个人数字助理(PDAs)。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于液晶显示装置的改进型背光组件。
本发明的另一目的在于提供一种光导板和背光组件，其可以避免由于掉落或外力所致的LCD部分如光导凸出物和光源的裂缝，并还减小或消除在LCD部分的光汇聚，从而提高LCD的质量。
本发明的这些和其它目的由如下的光导板提供，即，光导板包括一个板状体，用于配装设置在板状体左、右侧上的光导板的光导凸出物，以及形成在板状体下表面上的用于均匀投射光的多个图案，其中光导凸出物的上、下表面以分别远离从板状体的上下表面延伸的平面尽可能远的预定间隔设置。优选地是每个光导凸出物还包括一个在其一侧邻近光源的倾斜表面。倾斜的表面可以有效地防止Y方向的撞击力在如图1所示的光导凸出物的直角凹陷部分中的点P或Q处产生裂纹。优选地，每个光导凸出物至少有一个圆角以便有效地防止光线集中。或者，每个光导凸出物至少有一个倒角。
特别是，本发明的背光组件包括一个具有形成在其左右侧的凹槽和设置在其下侧的光源，如冷阴极荧光管的模制框架，一个具有板状体和设置在板状体左、右侧上的光导凸出物的光导板，和多个片。每个光导凸出物都具有小于板状体的厚度。光导板安装在模制框架上，以致于其的光导凸出物配装到凹槽中。多个片包括反射片，散射片，棱镜片，和保护片。每个光导凸出物还包括一个倾斜面，倾斜面的侧面邻近光源。优选地每个光导凸出物至少有一个圆角或切角，以便有效地避免光汇聚。
本发明的背光组件可以用于形成具有液晶显示装置的各种系统。液晶显示装置包括一个外壳，一个设置在外壳中的液晶板，一个设置在显示板后面的背光组件，和一个与背光组件的模制框架相结合的顶框，以便牢固地保持背光组件和显示板的组件。
因而，本发明通过把光导凸出物做得比光导板薄并在光导凸出物上形成倾斜面，可以减少掉落或弯曲的外力损毁LCD部分，如光导凸出物的机会。
附图说明
图1是由Y方向撞击力破损的传统光导板的光导凸出物透视图；
图2a至2e是根据本发明的背光组件的各种光导板的实施例透视图；
图3是根据本发明的背光组件分解视图；
图4是沿图3中V-V′方向截取的背光组件剖面图；
图5是便携式计算机的分解视图，其中安装了根据本发明的背光组件。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明进行更全面的描述，其中示出了本发明的优选实施例。但是，本发明可以以多种不同的形式实施，不应局限于在此提出的这些实施例。全文中相同的附图标记标识相同的元件。
参见图5，该图示出便携式计算机，其中安装了根据本发明的背光组件。
液晶显示装置包括一个具有窗形上盖3和开口的盒形下盖3′的外壳，一个用于显示各种信息的显示板4，一个用于把光导向显示板4的本发明的背光组件5，和一个用于固定并保护显示板4和背光组件5元件的顶框(未示出)。
本发明的背光组件5包括多个片10、11、12、12′、13，模制框架7、诸如安装在模制框架7侧面上的冷阴极荧光管的光源23，和用于把光导向前部的光导板2，如图3所示。
多个片包括设置在导光板2下方以把光源23投射的光反射到光导板2的反射片10，设置在光导板2上以均匀散射由光导板2导向的光的散射片11，设置在散射片11上以增强通过散射片11的光的亮度的棱镜片12、12′，和设置在棱镜片12′上以对其保护的保护片13。模制框架7用于安放光源23、光导板2和多个片10、11、12、12′、13。模制框架7还包括凹槽9、9′，凹槽9、9′形成在设置光源23的模制框架的侧面的左右侧。
设置在光导板2左右侧上的凸出物和多个片10、11、12、12′、13可以配装到模制框架7的凹槽9、9′中，以致于模制框架7可以牢固地保持光导板2和多个10、11、12、12′、13。
参见图2a，根据本发明的背光组件的光导板2包括一板状体15，用于配装光导板2而设置在板状体15左右侧各自中间的光导凸出物1、1′，和形成在板状体15下表面上以均匀投射光线的多个图案(未示出)。
板状体15由透明材料如丙烯酸脂制成。另外，板状体1 5随其远离侧面到接近光源23逐渐变薄。
每个光导凸出物1、1′具有一上表面17、一下表面18、一平行于板状体15左或右侧设置的第一侧面19，邻近第一侧面19并远离光源23设置的第二侧面20，和邻近第一侧面19及光源23设置的第三侧面21。光导凸出物1或1′的形状为矩形。
如图2a所示，光导凸出物1、1′的上下表面17、18分别以尽可能大的预定间隔b、c远离从板状体15的上下表面延伸的平面而设置，以便光导凸出物1、1′的厚度小于板状体15的厚度d。间隔b、c可以形成得彼此相同或不同。
如图2b所示，光导板2的光导凸出物1、1′可以包括设置在其凹陷部分上的倾斜面22，其的第三侧面21与板状体15的左右侧接界。倾斜面22减小了集中到凹陷部分的应力。
优选地使光导凸出物1、1′的第一侧表面19和第二侧表面20之间的角圆润，以便有效地避免光线汇聚，如图2c和2d所示。例如，光导板2的每个光导凸出物1、1′在第一侧表面19和第二侧表面20之间有一圆角，并在第一侧表面19和第三侧表面21之间有一直角，如图2c和2d所示。
为此目的，也可以倒圆光导凸出物1、1′的第一侧表面19和第三侧表面21之间的角。
另外，如图2d所示，光导板2的光导凸出物1、1′可以包括在其的第三侧面21和板状体1 5的左右侧之间的凹陷部分上的倾斜面22，以便减小集中到凹陷部分的应力。
参见图2e，斜切光导凸出物1、1′的第一侧表面19和第二、第三侧表面20、21之间的角以有效地避免光线汇聚。斜切适宜地进行到可以避免光导板2滑到光源的程度。原因在于在过度进行斜切的情况下，光导凸出物1、1′可能会与模制框架的凹槽脱离，从而由对LCD模块很小的外力而使光导板2损坏光源。
光导板2的光导凸出物1、1′还包括一设置在其的第三侧面21和板状体15的左或右侧之间的凹陷部分上的倾斜面22，以便减小集中到凹陷部分的应力。
从前面的描述明显看出，根据本发明的用于显示装置的背光组件可以通过使光导凸出物具有小于光导板的厚度并在光导凸出物的侧面上形成倾斜面而防止由掉落的外力破损光导凸出物，由此提高LCD的质量。根据实验，在图2d中的点R的应力与传统背光组件的相比，减小了大约33％，在屈服应力以下。
本发明还可以通过倒圆或斜切光导凸出物的角而减小或消除LCD部分的光汇聚。
在附图和说明书中公开了本发明的优选实施例，虽然采用了具体的术语，但它们只是用于一般意义地描述，并不出于限定的目的，本发明的范围由下列的权利要求书限定。

Claims (27)

1.一种光导板，安装在具有光源的背光组件的模制框架中的凹槽内，以把光导向显示板，包括：
板状体，其具有上表面和下表面；
至少一个光导凸出物，用于在模制框架中装配所述光导板，并设置在所述板状体左侧和右侧的至少一侧上，所述至少一个光导凸出物具有上表面，下表面，平行于板状体左侧和右侧中至少一侧设置的第一侧表面，邻近第一侧表面并远离光源设置的第二侧表面，以及邻近第一侧表面和光源设置的第三侧表面；
多个形成在所述板状体下表面上的图案，用于均匀地投射光线；以及
所述光导凸出物的上表面和下表面远离所述板状体的上、下表面预定间隔设置，所述光导凸出物比所述板状体薄。
2.如权利要求1所述的光导板，其特征在于，所述光导凸出物还包括设置在第三侧表面与所述板状体的左侧和右侧中至少一侧相交处的倾斜面。
3.如权利要求1所述的光导板，其特征在于，在所述光导凸出物的第一侧表面和第二侧表面及第三侧表面之间的至少一个角被倒圆，并且模制框架具有对应于所述光导凸出物的倒圆角形状的凹槽。
4.如权利要求2所述的光导板，其特征在于，在所述光导凸出物的第一侧表面和第二侧表面及第三侧表面之间的至少一个角被倒圆，并且模制框架具有对应于所述光导凸出物的倒圆角形状的凹槽。
5.如权利要求1所述的光导板，其特征在于，在所述光导凸出物的第一侧表面和第二侧表面及第三侧表面之间的至少一个角被斜切，并且模制框架具有对应于所述光导凸出物的切角形状的凹槽。
6.如权利要求2所述的光导板，其特征在于，在所述光导凸出物的第一侧表面和第二侧表面及第三侧表面之间的至少一个角被斜切，并且模制框架具有对应于所述光导凸出物的切角形状的凹槽。
7.一种用于平板显示装置的光导板，包括：
板状体；以及
一对设置在所述板状体左侧和右侧的至少一侧的相应中间的光导凸出物，其中光导凸出物比所述板状体薄。
8.如权利要求7所述的光导板，其特征在于，所述板状体的上表面和每个所述光导凸出物的上表面之间的间隔与所述板状体的下表面和每个所述光导凸出物的上表面之间的间隔相等。
9.如权利要求7所述的光导板，其特征在于，所述板状体的上表面和每个所述光导凸出物的上表面之间的间隔与所述板状体的下表面和每个所述光导凸出物的下表面之间的间隔不等。
10.如权利要求7所述的光导板，其特征在于，平板显示装置包括窗形模制框架，该模制框架具有一对分别形成在其左右侧上的凹槽和设置在其下侧中的光源；
光导板安装在模制框架上，以致于一对所述光导凸出物分别与一对所述凹槽配装；以及
每个光导凸出物还包括所述板状体的右侧或左侧和其邻近光源的一侧之间的倾斜面。
11.如权利要求7所述的光导板，其特征在于，所述光导凸出物的形状是矩形。
12.一种背光组件，包括：
模制框架；
设置在所述模制框架一侧的光源；以及
用于把光导向前部，并具有设置在其左和右侧上的光导凸出物的光导板，
其中，模制框架具有形成在邻近光源的左侧和右侧的凹槽，用于所述光导板的光导凸出物；以及
光导凸出物的上表面和下表面分别以预定的间隔那么远地远离从所述光导板延伸的平面设置，所述光导凸出物比所述板状体薄。
13.如权利要求12所述的背光组件，还包括：
设置在所述光导板下方以把从所述光源投射的光反射到所述光导板的反射片；
设置在所述光导板上以均匀散射由所述光导板导向的光的散射片；
多个设置在所述散射片上以增强通过所述散射片的光亮度的棱镜片；以及
设置在所述棱镜片上以保护所述棱镜片的保护片。
14.如权利要求12所述的背光组件，其特征在于，所述光导板的每个光导凸出物还包括在邻近所述光源一侧的倾斜面。
15.如权利要求13所述的背光组件，其特征在于，所述光导板的每个光导凸出物还包括在邻近所述光源一侧的倾斜面。
16.如权利要求12所述的背光组件，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被倒圆。
17.如权利要求13所述的背光组件，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被倒圆。
18.如权利要求12所述的背光组件，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被斜切。
19.如权利要求13所述的背光组件，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被斜切。
20.一种液晶显示装置，包括：
具有开孔的外壳；
设置在所述外壳上以通过所述外壳的开孔显示图像的显示板；
设置在显示板后面的背光组件，包括
模制框架，设置在模制框架一侧的光源，用于把光源投射的光导向所述显示板前部的光导板；以及
与所述背光组件的模制框架相结合的顶框，用于牢固地保持背光组件和所述显示板，
其中，模制框架具有形成在邻近其设置光源的一侧的左侧和右侧内的凹槽；
光导板具有设置在模制框架凹槽的左侧和右侧上的光导凸出物；以及
光导凸出物的上表面和下表面以预定的间隔那么远地远离从光导板延伸的平面设置，所述光导凸出物比所述板状体薄。
21.如权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光组件还包括：
设置在光导板下方以把光源投射的光反射到光导板的反射片；
设置在光导板上以均匀散射由光导板导向的光的散射片；
多个设置在所述散射片上以增强通过所述散射片的光亮度的棱镜片；以及
设置在所述棱镜片上以保护所述棱镜片的保护片。
22.如权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被倒圆。
23.如权利要求21所述的液晶显示装置，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被倒圆。
24.如权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被斜切。
25.如权利要求21所述的液晶显示装置，其特征在于，光导凸出物的至少一个角被斜切。
26.如权利要求20所述的液晶显示装置，其特征在于，光导板的每个光导凸出物还包括在邻近光源一侧上的倾斜面。
27.如权利要求21所述的液晶显示装置，其特征在于，光导板的每个光导凸出物还包括在邻近光源一侧上的倾斜面。
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