CN1453614A - 背光组件及具有该背光组件的液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种背光组件和一种LCD设备能够降低功耗并增加光的亮度。该背光组件包括一用于接收外部光和内部光的光导板，一用于容放该光导板并为该光导板提供人造光的第一容放容器，以及，一用于为该光导板提供外部光的第二容放容器，该第二容放容器包括一向该光导板倾斜的光侧壁。该LCD面板组件利用来自光导板的外部光和人造光显示图像。

Description

背光组件及具有该背光 组件的液晶显示设备
技术领域
本发明涉及一种背光组件(backlight assembly)和一种液晶显示(LCD)设备，特别涉及一种能够降低功耗并提高光的亮度的背光组件和具有该背光组件的一种LCD设备。
背景技术
LCD设备通常是通过使用一种液晶来显示诸如字符、静止画面以及移动画面的信息，其中，该液晶中光的透射率根据电场强度变化。LCD设备实行显示操作时需要使用光，例如外部光，如日光、照明光等，或人造光。
LCD设备包括反射式(reflective)LCD设备和透射式(transmissive)LCD设备。反射式LCD设备利用一种将目光或照明光反射至液晶的反射电极来显示图像。然而，当外部光不足以显示图像时，反射式LCD设备不能显示图像。
透射式LCD设备利用一种透射通过消耗电能而产生的人造光的透明电极来显示图像。该透明电极由ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)制成。由于透射式LCD设备仅使用人造光来显示图像，所以透射式LCD设备消耗大量电能。
进来，已经开发了半透半反式(transreflective)LCD设备，以解决反射式LCD设备和透射式LCD设备的缺陷。半透半反式LCD设备包括透明电极和反射电极。半透半反式LCD设备的反射电极设置在透明电极上，并包括一开口以部分地暴露透明电极。当外部光量足以显示图像时，半透半反式LCD设备利用外部光显示该图像；当外部光量不足以显示图像时，半透半反式LCD设备利用人造光显示该图像。
然而，尽管半透半反式LCD设备显示图像可不受外部光是否存在的限制，但半透半反式LCD设备同反射式LCD设备和透射式LCD设备相比，具有较低的亮度。
发明内容
本发明提供了一种背光组件，其能够减少功耗，并能增加光的亮度。
本发明还提供了一种LCD设备，具有该背光组件。根据本发明一实施例，一种背光组件包括：一光导板，其包括一用于接收外部光的第一侧面、一用于接收人造光的第二侧面、用于连接该第一和第二侧面的第三和第四侧面、一用于反射外部光和人造光的光反射面和一面向该光反射面的光发射面；一用于容放该光导板并为该第二面提供人造光的第一容放容器，该第一容放容器包括用于覆盖该光导板的该第二至第四侧面的第一至第三侧壁；以及，一具有一底面和用于覆盖该第一至第三侧壁的第四至第六侧壁以及一用于为该第一面提供外部光的照明侧壁的第二容放容器，其中该第四至第六侧壁由该底面延伸，且其中，该照明侧壁由该底面延伸、相对于该第一侧面倾斜，并连接该第五与该第六侧壁之间。
根据本发明的另一实施例，一种背光组件包括：一光导板，该光导板包括一外部光照明体，该外部光照明体包括一用于将外部光从第一方向反射至第二方向的光反射侧面，一用于从第三方向接收人造光的光接收面，一用于将外部光反射至第四方向的光反射面，至少一个侧面与该光接收面相邻，以及，一用于发射外部光和具有第四方向的人造光的光发射面；一第一容放容器，该第一容放容器包括一用于覆盖该光接收表面和该至少一个侧面的第一侧壁，其中，该第一容放容器为该光接收面提供人造光；一第二容放容器，其包括一底面，一由该底面延伸的第二侧壁和一由该底面延伸并连接至该第二侧壁的照明侧壁，其中该照明侧面相对于该底面倾斜；以及，一设置在该照明侧壁和该底面上的光反射装置。
根据本发明的又一实施例，一LCD设备，其包括：一背光组件，其包括一用于在不同方向上接收外部光和人造光的光导板、一用于容放该光导板并为该光导板提供人造光的第一容放容器，其中该第二容放容器包括一相对于该光导板倾斜的照明侧壁；一LCD面板组件，用于将外部光和人造光转换为具有图像信息的图像光；以及，一底盘，包括一用于暴露该LCD面板组件的有效显示区域的底盘体和设置在该底盘体的相对于该照明侧壁的一部分上的外部光引导窗口，其中，该底盘与该第二容放容器结合，以将该LCD面板组件固定至该第二容放容器。
有利地，根据本发明的该背光组件和LCD设备使用了外部光和人造光两者以显示图像。从而，对于该背光组件和LCD设备，可降低功耗并提高光的亮度。
附图说明
本发明的上述和其它的优点将参照下面的详细描述结合附图变得明显易懂，其中
图1A为示出根据本发明第一实施例的背光组件的分解透视图；
图1B为示出图1A中示出的光导板沿II-II线截取的截面图；
图1C为示出图1A中部分示出的第一容放容器沿III-III线截取的截面图；
图2为示出图1A中示出的第二容放容器沿IV-IV线截取的截面图；
图3为示出根据本发明第二实施例的背光组件的分解透视图；
图4为示出根据本发明第三实施例的光导板的透视图；
图5为示出图4中示出的光导板沿V-V线截取的截面图；
图6为示出根据本发明第四实施例的背光组件的分解透视图；
图7为示出根据本发明第五实施例的LCD设备的分解透视图；
图8为示出图7中示出的LCD面板组件的截面图；
图9为示出图7中示出的LCD设备的截面图；以及
图10至图12为示出根据本发明第六实施例的LCD设备的示意图。
具体实施方式
第一实施例
图1A为示出根据本发明第一实施例的背光组件的分解透视图。图1B为用于示出图1A中示出的光导板的沿II-II线截取的截面图。图1C为用于部分地示出图1A中示出的第一容放容器的沿III-III线截取的截面图。
参照图1A至图1C，背光组件900包括：灯340，用于产生光；光导板100，用于导引光；第一容放容器300，用于容放光导板100和灯340；以及，第二容放容器400，用于容放第一容放容器300，并用于将外部光导引至光导板100。
光导板100可以是直角平行六面体。例如，光导板100包括第一至第四侧面110、120、130和140，光反射面150，以及光发射面160。第一侧面110面对第二侧面120，且第一和第二侧面110和120通过第三和第四侧面130和140相互连接。
第一侧面110接收外部光，第二侧面120接收通过消耗电能产生的人造光。通过第一侧面110提供的外部光和通过第二侧面120提供的人造光从光反射面150反射，并提供至光发射面160。
第三侧面130设置有第一固定用凸起(fixing protrusion)135，而第四侧面140设置有第二固定用凸起145。第一和第二固定用凸起135和145分别部分地从第三和第四侧面130和140延伸出。第一和第二固定用凸起135和145中的每一个具有一对彼此分开的凸块(protrusion)。
第一容放容器300包括：第一容放容器侧壁350，用于覆盖第二至第四侧表面120，130和140，与第一固定用凸起135相对的第一固定用凹槽352b，与第二固定用凸起145相对的第二固定用凹槽356b。
第一容放容器侧壁350包括：第一侧壁352，用于覆盖第三侧面130；第二侧壁354，用于覆盖第二侧面120；以及，第三侧壁356，用于覆盖第四侧面140。第一、第二和第三侧壁352、354和356分别朝向第三、第二和第四侧面130、120和140呈阶梯状。第一和第三侧壁352和356中的每一个分别设置有第一和第二台阶352c和356c，其上分别设置有第一和第二固定用凹槽352b和356b。
第一容放容器300进一步包括连接第一和第三侧壁352和356以防止LCD面板移动的连接杆358。该连接杆358被放置在第一和第二台阶352c和356c上，使得该连接杆358不会阻碍光导板接收通过第一侧面110的外来光。
如图1C所示，灯340与第二侧壁354相邻。例如，灯340容纳在设置于第一容放容器350的第二侧壁354的灯容放空间354a内。灯340包括诸如发光二极管的点光源或诸如冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp)的线光源。第一容放容器300容纳在第二容放容器400内。第二容放容器400固定第一容放容器300中的光导板100和灯340，同时为光导板100提供外部光。
参照图1A，第二容放容器400包括：底面450；第四至第六侧壁420、430和440(其与第二、第三和第一侧壁354、356和352相对应)；以及，照明侧壁410。第二容放容器400由金属材料制成，且底面450为具有第一至第四边缘部分452、454、456和458的板形。
第四至第六侧壁420、430和440分别由第二至第四边缘部分454、456和458处延伸。例如，第四至第六侧壁420、430和440延伸直至第四至第六侧壁420、430和440的高度基本上等于第一容放容器300的第一至第三侧壁352、354和356的高度。对应地，第二容放容器400的第四至第六侧壁420、430和440中的每一个覆盖第一容放容器300的第二、第三和第一侧壁354、356和352。
照明侧壁410设置在第一边缘部分452处，并且面向光导板100的第一侧面110。照明侧壁410相对于第一侧面110向外倾斜。
图2为示出图1A中示出的第二容放容器沿IV-IV线截取的截面图。
参照图2，照明侧壁410相对于第一侧面110的倾角“α”大于0度并小于约90度。照明侧壁410与第一侧面110之间的该角度大于0度并小于约90度。
背光组件900的整体尺寸可被减小。例如，照明侧壁410的倾角“α”接近约0度，决定了第二容放容器400的尺寸可被减小。在照明侧壁410的倾角“α”接近约90度的地方，通过照明侧壁410提供给第一侧面110的光量减少。
背光组件900的整体尺寸可被增大。例如，照明侧壁410的倾角“α”接近约90度，决定了第二容放容器400的尺寸可被增大。在照明侧壁410的倾角“α”接近约90度的地方，通过照明侧壁410提供给第一侧面110的光量增加。
照明侧壁410的倾角“α”优选设定为适于减少第二容放容器400的尺寸并且增加提供至光导板100的第一侧面110的光量。在本发明的优选实施例中，照明侧壁410相对于第一侧面110的倾角“α”设定为大约45度。
当倾角“α”大约为45度时，照明侧壁410容易被外来冲击损坏。为了保持照明侧壁410的形状，第一和第三侧壁352和356分别设置有第一和第二端部352a和356a。第一和第二端部352a和356a中的每一个以倾角“α”的反向角向照明侧壁410倾斜(inverse angle)。
例如，在照明侧壁410相对于第二容放容器400的底面450的倾角“α”约为145度的位置，第一和第二端部352a和356a形成为具有相对于第二容放容器400的底面450的约315度的倾角。
第二容放容器400还包括用于增加光导板100的第一侧面110上的外部光的倾斜效率的反射部件415。反射部件415被设置在照明侧壁410上，以面向光导板100的第一侧面110。
第二实施例
图3为示出根据本发明第二实施例的背光组件的分解透视图。
背光组件900包括光导板100、灯340、第一容放容器300和第二容放容器400。背光组件900为LCD面板提供外部光和人造光，以显示图像。在本发明的优选实施例中，背光组件还包括光学片200和反射板500，以显示高质量的图像。
光学片200包括散射片240和棱镜片250。散射片240设置在光导板100的光发射面160上，以均匀地保持光发射面160发射的光的亮度。棱镜250设置在散射片240上，以控制从散射片240发射的光的方向和视觉角度。反射板500设置在光导板100下，以将从光反射面150泄漏的光反射至光导扳100。
散射片240设置有多个部分地从其端部延伸的第三固定用凸起242。棱镜片250设有多个部分地从其端部延伸的第四固定用凸起252。当散射和棱镜片240和250被容纳在第一容放容器300中时，第三和第四固定用凸起242和252分别被容纳在第一容放容器300的第一和第二固定用凹槽352b和356b中。
背光组件900通过第二容放容器400的照明侧壁410和光导板100的第一侧面110接收外部光，通过光导板100的第二侧面120接收由灯340发射的人造光。该外部光和人造光由光导板100的光反射面150反射并通过光导板100的光发射面160发射。
第三实施例
图4为示出根据本发明第三实施例的光导板的透视图。图5为示出图4中示出的光导板沿V-V线截取的截面图。
光导板150还包括外部照明光体(external light-lighting body)160，其被设置在光导板150的第一侧面152上。
外部照明光体160包括第一光反射面162、第二光反射面164和照明面165。
第一光反射面162由位于光导板150的光发射面154与其第一侧面152相接触的位置的第一边缘部分152a朝向光发射面154的上部延伸。第一光反射面162垂直于光发射面154并且平行于第一侧面152。第二光反射面164由位于光导板150的光反射面153与其第一侧面152相接触的位置的第二边缘部分153a延伸。第二光反射面164向第一侧面110以β角倾斜。例如，第二光反射面164倾向平行于第二容放容器400的照明侧壁410。照明面165连接在第一与第二光反射面162和163。
第一光反射面162反射外部光(未在第二光反射面164上倾斜)至第二反射面164，以增加提供至光导板150的外部光的量。
外部光照明体160还可包括第一光反射片162a，其被设置在第一光反射面162上，以减少从第一光反射面162泄漏的光的量。另外，外部照明光体160还可包括第二光反射片163a，其被设置在第二光反射面164上，以减少从第二光反射面164泄漏的光的量。
第四实施例
图6为示出根据本发明第四实施例的背光组件的分解透视图。
参照图6，背光组件900还包括光反射片480，其被设置在第二容放容器400的照明侧壁410和底面450上。有利地，组装背光组件900的多个步骤可通过将光反射片480设置在照明侧壁410和底面450上而被减少。另外，反射板(如图3中的反射板500)可在此实施例中除去，背光组件900的多个部件可被减少，从而，减少了背光组件900的整体厚度。
第五实施例
图7为示出根据本发明第五实施例的LCD设备的分解透视图。图8为示出图7中示出的LCD面板组件的截面图。
LCD设备1000包括背光组件900、容放在背光组件900中的LCD面板组件950、底盘960和用于将背光组件900和LCD面板组件950组合在一起的下盒970。
LCD面板组件950包括一反射式LCD面板组件、一透射式LCD面板组件或一半透半反式LCD面板组件。在本发明的优选实施例中，LCD面板组件950采用的是透射式LCD面板组件。
透射式LCD面板组件950包括TFT(薄膜晶体管)基底951、液晶952和彩色滤光片基底953。
TFT基底951包括透明玻璃基底。例如，TFT基底951包括多个设置在基底951上按矩阵布置的TFT951a、用于接收来自TFT951a功率电压的像素电极951b和第一对准层951c。
彩色滤光片基底953面向TFT基底951。彩色滤光片953包括设置在透明玻璃基底上的彩色滤光片953a、设置在透明玻璃基底上以覆盖彩色滤光片953a的公共电极953b和第二对准层953c。彩色滤光片953a面向TFT基底951的像素电极951b。
液晶952间插在TFT基底951与彩色滤光片953之间。为了在TFT基底951与彩色滤光片953之间插入液晶952，TFT基底951与彩色滤光片基底953之间分开一预定距离。一衬垫(未示出)和一密封剂(未示出)可形成在分开一预定距离的TFT基底951与彩色滤光片953之间。
透明式LCD面板组件950被容放在背光组件900的第一容放容器300中。透明式LCD面板组件950设置在第一容放容器300的第一个第二阶352c和356c上。反射板500、光导板100和光学片200被设置在透明式LCD面板组件950下。
底盘960包括：第一面961，其具有矩形框形以暴露透明式LCD面板组件950的有效显示区域；以及，第二面962，其由第一面961的边缘延伸并垂直于第一面961。底盘960的第二面962向外与第二容放容器400的第四至第六侧壁420、430和440组和。
第一容放容器300防止透明式LCD面板组件950在水平方向的移动。底盘960防止透明式LCD面板组件950在垂直方向的移动。另外，底盘960可防止透明式LCD面板组件950的边缘部分受损，并去除透明式LCD面板组件950的静电。
图9为示出图7中示出的LCD设备的截面图。
参照图9，底盘960的第一面961设置有外部光引导窗口961a，用于将外部光引至背光组件900的第二容放容器400的照明侧壁410。外部光通过外部光引导窗口961a被提供至照明侧壁410和光导板100的第一侧面110。另外，底盘960还包括：片963，其被设置在外部光引导窗口961a上，以阻截通过外部光引导窗口961a在LCD设备1000内流动的异质物质。
第六实施例
图10至图12为示出根据本发明第六实施例的LCD设备的示意图。
根据本发明的优选实施例，可通过部分地改变图4中示出外部光照明体160的形状，阻截一种异质物质(其通过外部光引导窗口961a进入LCD设备1000中)。外部光照明体160装备有设置在照明面165上的密封突出部(sealing protrusion)166，。密封突出部166通过部分地突出照明面165的上表面而形成。
密封突出部166具有与外部光引导窗口961a相同的尺寸，且其被插入外部光引导窗口961a之中。从而，LCD设备1000可防止异质物质流入LCD设备1000。
有利地，根据本发明优选实施例的背光组件和LCD设备同时为LCD面板组件提供外部光和人造光(即灯光)。从而，LCD设备增加了光的亮度，并减少了部件的数量和功耗。
尽管，根据本发明的优选实施例的LCD面板组件由透射式LCD设备构成，反射式和半透半反式LCD面板组件也可提供给本发明的LCD面板组件。例如，根据本发明的优选实施例的一种反射式LCD设备可具有设置在反射式LCD面板组件上的光导板，其用于接收外部光和人造光。
尽管，本发明的示例已被描述，可以理解，本发明不应限于该些示例，本领域技术人员可在如权利要求的本发明的精髓和范围内作出各种改动和改进。

Claims (22)

1.一种背光组件，包括：
一光导板，其包括一用于接收外部光的第一侧面，一用于接收人造光的第二侧面，用于连接该第一和第二侧面的一第三和第四侧面，一用于反射外部光和人造光的光反射面，以及一面向该光反射面的光发射面；
一第一容放容器，用于容放该光导板并为该第二侧面提供人造光，该第一容放容器包括用于覆盖该光导板的该第二、第三和第四侧面的第一、第二和第三侧壁；以及
一第二容放容器，具有一底面，用于覆盖该第一、第二和第三侧壁的第四、第五和第六侧壁，以及一用于为该第一侧面提供外部光的照明侧壁，其中，该照明侧壁由该底面延伸，相对于该第一侧面倾斜，并连接该第五与第六侧壁之间。
2.如权利要求1所述的背光组件，还包括一设置在该照明侧壁与该第一侧壁之间的反射装置，，用于将外部光反射至该第一侧面。
3.如权利要求2所述的背光组件，其中，该反射装置包括一附着至该照明侧壁的光反射片。
4.如权利要求1所述的背光组件，其中，该第一容放容器的该第二和该第三侧壁包括平行于该照明侧壁的端部。
5.如权利要求1所述的背光组件，其中，该照明侧壁相对于该第一侧面倾斜一范围在约0度至90度的角度。
6.如权利要求5所述的背光组件，其中，该照明侧壁相对于该第一侧面倾斜约45度。
7.如权利要求1所述的背光组件，其中，该第一容放容器包括多个设置在该第二和第三侧壁上的固定用凹槽，，且其中，该光导板包括多个与该固定用凹槽对应的第一固定用凸起。
8.如权利要求7所述的背光组件，还包括：
一反射板，其被设置在该光导板下，该反射板包括多个与该固定用凹槽对应的第二固定用凸起；以及
一光学片，其被设置在该光导板上，该光学片包括多个与该固定用凹槽对应的第三固定用凸起。
9.如权利要求1所述的背光组件，其中，该光导板还包括一外部光照明体，用于改变外部光的光路，以向该第一侧面提供外部光。
10.如权利要求9所述的背光组件，其中，该外部光照明体包括：
一第一光反射面，其由位于该光导板的该光发射面与该第一侧面相接触的位置的第一边缘部分延伸，该第一光反射面与该光发射面垂直并平行于该第一侧面；
一第二光反射面，其由位于该光导板的该光反射面与该第一侧面相接触的位置的第二边缘部分延伸，该第二光反射面倾向平行于该照明侧壁；以及
一照明面，用于连接该第一和该第二光反射面。
11.如权利要求10所述的背光组件，其中，该外部光照明体还包括一反射片，用于反射外部光，该反射片被置于该第一光反射面上。
12.如权利要求10所述的背光组件，其中，该外部光照明体还包括一反射片，用于反射外部光，该反射片被置于该第二光反射面上。
13.如权利要求1所述的背光组件，还包括一灯，用于产生人造光，该灯被置于与第一侧壁邻近的位置。
14.一背光组件，包括：
一光导板，包括一外部光照明体，该外部光照明体具有一用于将外部光从一第一方向反射至一第二方向的光反射侧面，一用于从一第三方向接收人造光的光接收面，一用于将外部光和人造光反射至一第四方向的光反射面，至少一个与该光接收面相邻的侧面，以及，一用于发射具有第四方向的外部光和人造光的光发射面；
一第一容放容器，包括一用于覆盖该光接收和该侧面的第一侧壁，其中，该第一容放容器为该第一光接收面提供人造光；
一第二容放容器，包括一底面，一由该底面延伸的第二侧壁，以及一由该底面延伸并连接至该第二侧壁的照明侧壁，其中该照明侧壁相对于该底面倾斜；以及
一设置在该照明侧壁和该底面上的光反射装置。
15.如权利要求14所述的背光组件，其中，该光反射装置为光反射片。
16.一种LCD设备，包括：
一背光组件，包括一用于接收外部光和人造光的光导板，一用于容放该光导板并为该光导板提供人造光的第一容放容器，以及，一用于为该光导板提供外部光的第二容放容器，其中，该第二容放容器包括一相对于该光导板倾斜的照明侧壁；
一LCD面板组件，用于将外部光和人造光转换为具有图像信息的图像光；以及
一底盘，包括一用于暴露该LCD面板组件的有效显示区域的底盘体和设置在该底盘体的相对于该照明侧壁的一部分上的外部光引导窗口，其中，该底盘与该第二容放容器结合，以将该LCD面板组件固定至该第二容放容器。
17.如权利要求16所述的LCD设备，其中，该光导板包括一用于接收外部光的第一侧面，一用于接收人造光的第二侧面，用于连接该第一侧面和该第二侧面的一第三和第四侧面，一用于反射外部光和人造光的光反射面，以及，一面对该光反射面的光发射面；其中，该第一容放容器包括用于覆盖该第二、第三和第四侧面的第一、第二和第三侧壁；以及，其中，该第二容放容器包括一底面和由该底面延伸以覆盖该第一、第二和第三侧壁的第四、第五和第六侧壁，其中，该照明侧壁由该底面延伸，相对于该第一侧面倾斜，并连接该第五与第六侧壁之间。
18.如权利要求16所述的LCD设备，其中，该底盘还包括一片，其被设置在该外部光引导窗口上，以通过该外部光引导窗口阻截该异质物质进入该LCD面板组件。
19.如权利要求17所述的LCD设备，其中，该光导板还包括一外部光照明体，其被设置在该底盘体与该第一侧面之间，用于引导外部光。
20.如权利要求19所述的LCD设备，其中，该外部光照明体包括：
一第一光反射面，其由位于该光导板的该光发射面与该第一侧面相接触的位置的第一边缘部分延伸，该第一光反射面与该光发射面垂直并平行于该第一侧面；
一第二光反射面，其由位于该光导板的该光反射面与该第一侧面相接触的位置的第二边缘部分延伸，该第二光反射面倾向平行于该照明侧壁；以及
一照明面，用于连接该第一和该第二光反射面。
21.如权利要求20所述的LCD设备，其中，该照明面与该底盘体接触。
22.如权利要求20所述的LCD设备，其中，该外部光照明体还包括一密封凸起，用于密封该外部光引导窗口。
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Owner name: SAMSUNG DISPLAY CO., LTD.

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Effective date of registration: 20121102

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Patentee after: Samsung Display Co., Ltd.

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Patentee before: Samsung Electronics Co., Ltd.

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