CN1591132B - 显示装置的背光组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种形成背光组件的方法。本发明减少因显示装置中的反射板的不均匀膨胀引起的显示质量下降。反射板可以安置在显示装置的背光组件中的导光板和基板之间。背光组件包括光源、沿预定方向引导来自于光源的光的导光板、其上安装有导光板的基板、以及定位在导光板和基板之间的反射板。反射板具有开口。支承结构通过导光板和基板之间的开口延伸以支承导光板。本发明还公开一种用这种背光组件所制造的液晶显示装置。

Description

显示装置的背光组件

技术领域

本发明主要涉及一种发光组件，更具体的是涉及一种用于液晶显示装置的背光组件。

背景技术

液晶显示器(LCD)是一种不发光的无源装置。液晶显示(LCD)装置通过反射入射到LCD装置的液晶(LC)板的自然光和/或通过使用结合在LCD装置中的背光组件来显示图象。

根据光源的位置，背光组件通常分为边缘型和直接型。在边缘型背光组件中，光源安置在LC板的边缘附近。因此，边缘型背光组件需要导光板以将光导向配置在导光板上方的LC板。相反的是，直接型背光组件不需要导光板，因为光源配置在LC板的下方，并且来自光源的光直接入射到LC板。根据导光板的形状，边缘型背光组件进一步分类为平面型和楔型。

图1A是传统平面型背光组件的横截面图，图1B是传统楔型背光组件的横截面图。

如图1A所示，第一和第二灯反射器12a和12b配置在平面型导光板10的两个相对边缘附近，用于防止光泄漏。第一和第二灯单元14a和14b分别配置在第一和第二灯反射器12a和12b的内表面上。导光板10将第一和第二灯单元14a和14b产生的光引导到光学板16。反射板18配置在导光板10与最靠近光学板16的表面相对的一个表面上。反射板18通过将任何泄漏的光反射回光学板16来减少光泄漏。这里使用的“光泄漏”是指沿着对提高显示装置的亮度没有帮助的方向行进的光，例如远离LC板的方向。

如图1B所示，在楔型背光组件中，灯反射器22配置在导光板20的一端附近以防止光泄漏。灯单元24配置在灯反射器22的内表面。导光板20将来自灯单元24的光导向到光学板26。反射板28配置在导光板20与光学板26所处的表面相对的一个表面上。反射板28通过向光学板26反射光来减少光泄漏。

这些背光组件的问题在于，反射板随着温度膨胀。膨胀的程度随着距离灯的远近而变化，反射板的不同部分膨胀大小不同，反射板失去了其平坦性。如图1A所示，导光板10/20向下压在反射板18/28上，并被安置用于接收通过反射板18/28反射的光。然而，当反射板失去其平坦性时，并不是所有的光沿预定方向反射。因此，反射板18/28不均匀的膨胀导致显示质量的下降。

需要一种方法来减少由于反射板不均匀的膨胀所引起的负面影响，由此可防止随着温度的增加，显示质量的下降。

发明内容

本发明提供一种背光组件，其减少由反射板的不均匀膨胀引起的显示质量下降，以及一种制造这种背光组件的方法。

在一个方面，本发明的背光组件包括光源，被安置在用于沿预定方向引导来自于光源的光的导光板，其上安装有导光板的基板，安置在导光板和基板之间的反射板，该反射板中具有开口，以及支承结构，其通过开口并在导光板和基板之间延伸用于支承导光板，其中，支承结构与基板一体形成。

本发明还包括包含上述背光组件的液晶显示装置。液晶显示装置包括包含液晶板的显示组件，上述背光组件，和封装显示组件和背光组件的底盘。

另外，本发明还包括一种形成背光组件的方法。该方法包括提供光源，安置导光板以沿预定方向引导来自于光源的光，在基板上安装导光板，以及将反射板安置在导光板和基板之间。反射板中具有开口，支承结构通过该开口延伸。支承结构与基板一体形成并将反射板和导光板分开一段预定距离。

附图说明

通过参考附图对本发明的实施例所做的详细说明，本发明的上述和其他特征以及优点将更加显而易见，其中：

图1A是传统平面型背光组件的横截面图；

图1B是传统楔型背光组件的横截面图；

图2是根据本发明第一实施例的LCD装置的俯视分解透视图；

图3是沿图2中A-A’线的横截面图；

图4是根据本发明第二实施例的LCD装置的俯视分解透视图；

图5是沿图4中B-B’线的横截面图；

图6是根据本发明第三实施例的LCD装置的俯视分解透视图；

图7是沿图6中C-C’线的横截面图；和

图8是根据本发明第四实施例的背光组件的仰视分解透视图。

具体实施方式

这里所描述的本发明的实施例涉及平面型LCD装置。然而，应当理解的是，这里提供的实施例只是优选实施例，本发明的范围并不限于这里公开的应用和实施例。

图2是分解透视图，表示根据本发明第一实施例的LCD装置，图3是沿图2中A-A’线的横截面图。根据本发明第一实施例的LCD装置包括具有I形灯和反射板的背光组件。

参考图2和3，第一实施例的LCD装置包括背光组件100，显示组件200和第一底盘300。

背光组件100包括导光板110，第一和第二灯112和114，第一和第二灯反射器122和124，反射板130，多个光学板140，模制框架150和第二底盘160。背光组件100向显示组件200提供光。如图3所示，第一底盘300和第二底盘160设计成装配在一起并且容纳着显示组件200和背光组件100的部件。

导光板110使来自于第一和第二灯112和114的光改变方向。更具体地说，尽管第一和第二灯112、114为线性光源，但是当它们与导光板110结合时，可有效地起到表面光源的作用。光从导光板110照射到光学板140。

第一和第二灯112和114沿着导光板110的两个相对的边配置，并将光照射到导光板110。第一和第二灯反射器122和124固定在导光板110的边缘，防止第一和第二灯112和114发射的光沿着不希望的方向泄漏。尽管图2和图3的例证性实施例涉及平面型导光板，但是导光板可以是任何已知的形状和结构，包括但不限于楔型导光板。

反射板130包括形成在矩形板多个角附近的开口134。如图3所示，反射板130配置在导光板110的下面并且将任何从导光板110中泄露的光朝向显示组件200反射。

光学板140包括多个功能板如漫射板和/或棱镜板。光学板140改善来自于导光板110的光的均匀性。光学板140也集中均匀光以进一步改善装置的亮度和显示质量。

反射板130、导光板110、第一和第二灯112和114、第一和第二灯反射器122和124以及光学板140顺序放置在第二底盘160中(见图3)。模制框架150也容纳在第二底盘中，并保持着反射板130、导光板110、第一和第二灯112和114、第一和第二灯反射器122和124和光学板140靠着第二底盘。模制框架150也支承安装在第二底盘160上的显示组件200。

用于支承导光板110的第二底盘160包括具有支承结构164的基板。支承结构164可以作为基板的一体部分来形成或者被附设到基板的平面上。基板通过沿着边缘的壁而构成框架。该框架和基板限定容纳导光板110和反射板130的空间，并且被构造成与第一底盘300适配。

反射板130，第一和第二灯112和114和导光板110顺序安置在第二底盘160内，以便支承结构164延伸通过开口134并接触导光板110，如图3所示。支承结构164把导光板110和反射板130分开一段预定的距离。优选地，支承结构164的高度大于反射板130的厚度。在第二底盘由金属制成时，由金属制成的支承结构164优选地作为分离部件通过使用压制设备形成在第二底盘160的基板上。然而，可以使用所属领域技术人员认为适合的其他物质(例如塑料)以其他任何方式形成支承结构164。

显示组件200包括液晶(LC)板210，栅极印刷电路板(PCB)220，数据PCB 230，栅极带式封装(TCP)240，和数据TCP 250。显示组件200配置在背光组件100上，并利用来自于背光组件100的光显示图像。

LC板210包括滤色片基板212、具有多个薄膜晶体管(TFT)的阵列基板214、插入在滤色片基板212和阵列基板214之间的液晶(未示出)、配置在滤色片基板212上的第一偏振板216和配置在阵列基板214下面的第二偏振板218。

诸如红、绿和蓝象素的颜色象素通过如沉积工艺的薄层形成工艺形成在滤色片基板212上。颜色象素滤去某些波长并透过某些颜色的光。如铟锡氧化物(ITO)层的公共电极被涂敷在滤色片基板212的前表面上。

阵列基板214可以由透明玻璃形成，TFT布置在其中的矩阵中。每个TFT的源极端子与数据线连接，每个TFT的栅极端子与栅极线连接。象素电极形成在每个TFT的漏极端子上，例如作为铟锡氧化物(ITO)层。当电信号提供给数据和栅极线时，电信号被传送到源极和栅极端子。因此，TFT根据电信号接通或断开。当TFT接通时，图像信号被传送到漏极端子。

当TFT接通时，在象素电极和公共电极之间感应一个电场，引起LC的定向角(alignment angle)发生改变。由于光透射率根据LC定向角的变化而改变，因此显示的图像可以通过电场来控制。

栅极TCP 240被固定在LC板210的栅极部分，用于施加栅极驱动信号，源极TCP 250也被固定在LC板210的源极部分，用于施加数据驱动信号。栅极PCB 220连接到栅极TCP 240上，对栅极线施加栅极驱动信号。数据PCB 230连接到数据TCP 250上并且对数据线施加数据驱动信号，该信号为由LC板外提供的图像信号。用于驱动LC板的电连接是公知的。

尽管上述例证性LCD装置分别具有数据和栅极PCB 230和220，但是也可以利用集成PCB或所属领域技术人员已知的任何其他结构来代替相应的数据和栅极PCB 230和220。集成PCB包括形成在一块板上的栅极PCB220和数据PCB 230。

第一底盘300与第二底盘160结合，以使背光组件100和显示组件200保持在第一和第二底盘300和160之间。尽管没有示出，但是LCD装置还包括配置在第二底盘160下方的后部外壳和配置在第一底盘300上的前部外壳。

尽管上述实施例公开了开口134，它是形成在反射板130多个角附近的孔，但是“开口”不受这样的限制。例如，开口不是必须为孔-反射板130的角部分也可以被整个除掉以容纳支承结构164。“开口”包含任何去除一部分反射板130或对其重新成形的方式以允许支承结构164支承导光板110。

根据上述本发明的实施例，第一、第二、第三和第四支承结构164将反射板130与导光板110隔开，由此防止反射板膨胀和形成不平坦的表面。支承结构164通过延伸穿过反射板130中的开口直接支承导光板110并防止导光板110挤压反射板130。由于导光板110不下压在反射板130上，因此导光板110不会使反射板产生松动、滑动、起皱以及对显示质量有不利影响的其它移动。

尽管上述例证性实施例讨论了平面型导光板，但是也可以利用楔型导光板或所属领域技术人员已知的任何其他结构来代替平面型导光板。

作为第一实施例的改变，背光组件100的灯可以沿着导光板110的所有边配置，而不是仅配置在两条边上。这可以例如通过在矩形导光板的附近安置四个I形或两个L形的灯来实现。

图4和5示出LCD装置的第二实施例。第二实施例包括背光组件400，显示组件200和第一底盘300。第二实施例的显示组件200基本上类似于本发明的第一实施例。和第一实施例不同的是，第二实施例使用L形灯。在反射板的多个角附近的区域，或在L形灯中“弯曲”的部分，由于它们从多个方向接收热量，因此特别会因膨胀引出问题。在使用L形灯的情况下，反射板的多个角比反射板中心附近的区域膨胀得更多，反射板失去其平坦性。本发明有效地将因反射板不同程度的膨胀所产生的显示质量的恶化减到最小。

图4是根据本发明第二实施例的LCD装置的俯视分解透视图，图5是沿图4中B-B’线的横截面图。如下所述，根据第二实施例的LCD装置的背光组件包括L形灯，一个反射板和一个导光板。

背光组件400包括导光板410，灯组件420，反射板430，多个光学板440，模制框架450和第二底盘460。背光组件400给显示组件200提供光。

参考上述第一实施例的描述，导光板410改变灯组件420产生的光的方向。尽管灯本身为线性光源，但是当它们与导光板410结合时可有效地起到表面光源的作用。导光板410向光学板引导光。

灯组件420包括第一L形灯422，用于覆盖第一L形灯422的第一灯反射器424，第二L形灯426，和用于覆盖第一L形灯426的第二灯反射器428。第一和第二L形灯422和426沿着导光板410的边配置，并照射导光板410。第一和第二灯反射器424和428固定在导光板410的边缘上(见图5)，防止来自灯422和426的光泄漏。尽管附图描绘了包括平面型导光板的背光组件，但是也可以利用楔型导光板或所属领域技术人员已知的任何其他结构来代替平面型导光板。

反射板430包括在多个角附近形成的开口434。反射板430配置在导光板410的下方，因此它可以向光学板440反射任何泄漏的光，由此改善光的均匀性。

反射板430、导光板410、灯组件420、和光学板440顺序安置在第二底盘460中(见图5)。模制框架450也安置在第二底盘460中以将反射板430、导光板410、灯组件420和光学板440保持在一起，然后将这些部件邻接第二底盘462进行布置。模制框架450防止这些部件彼此之间自由移动，并支承显示组件200。

支承导光板440的第二底盘460包括具有支承结构464的基板。基板由沿着边缘形成的壁构成框架。该框架和基板限定了容纳导光板410和反射板430的空间。

反射板430、灯组件420和导光板410顺序容纳在第二底盘460内，以使支承结构464把导光板410和反射板430分开一段预定的距离。优选地，支承结构464的高度大于反射板430的厚度。

尽管这里公开的实施例示出的开口434为孔，但是孔仅是开口434的一个例证性实施例，本发明并不仅限于此。例如，反射板430的角部分也可以整个去掉以容纳支承结构。也可以多于或少于四个开口，并且不是所有的开口都必须有同样的形状。另外，开口和突起不是必须分别位于反射板和第二底盘的多个角附近。

支承结构464将反射板430与导光板410隔开，由此减少由反射板430的膨胀产生的表面不均匀性。支承结构464通过穿过开口434延伸而直接支承导光板410，从而使导光板不再挤压反射板430，并且不会加剧反射板430的松动。

图6是根据本发明第三实施例的LCD装置的俯视分解透视图，图7是沿图6中C-C’线的横截面图。根据第三实施例的LCD装置是包括具有L形灯和两个反射板的背光组件。

参考图6和7，第三实施例的LCD装置包括背光组件500，显示装置200，和第一底盘300。本实施例的显示组件200与本发明的第一实施例相同。

背光组件500包括导光板510、第一和第二L形灯522和524、第一和第二反射板530和540、多个光学板550、模制框架560以及第二底盘570，并且向显示组件200提供光。

导光板510改变第一和第二L形灯522和524产生的光的方向。如上所述，尽管灯本身为线性光源，但当它与导光板510结合时可起到表面光源的作用。灯522，524和导光板510照射光学板550。

第一和第二L形灯522和524沿着导光板510的边配置，向导光板510提供光。第二反射板540覆盖导光板510以及第一和第二L形灯522和524，由此防止灯522和524发射的光的泄漏。

第一反射板530包括多个形成在多个角附近的开口534。第一反射板530配置在导光板510的下方，并将从导光板510泄露的光向导光板510反射回去，以改善亮度均匀性。

第二反射板540配置在第一反射板530的下方，并将从第一反射板530泄露的任何光向第一反射板530反射回去。另外，第二反射板540环绕第一和第二L形灯522和524，并将从第一和第二L形灯522、524泄露的任何光向导光板510反射回去。

光学板550改善来自于导光板510的光的均匀性。

第二反射板540、第一反射板530、导光板510、第一和第二L形灯522和524以及光学板550顺序放置在第二底盘570中(见图7)。模制框架560也容纳在第二底盘570中，从而将第一反射板530、导光板510、第一和第二L形灯522和524以及光学板550保持在一起。然后模制框架560靠着第二底盘定位，由此为这些部件产生一个受限的空间，以防止这些部件彼此间的移动。模制框架560支承着显示组件200。

用于支承导光板510的第二底盘570包括具有支承结构574的基板和沿基板边缘形成的壁的形状的框架。该框架和基板限定容纳导光板510和第一和第二反射板530和540的空间。

第一和第二反射板530和540、导光板510、第一和第二L形灯522和524以及光学板550顺序放置在第二底盘570内，以使支承结构574将导光板510和第一和第二反射板530和540分开一段预定的距离。支承结构574形成的高度大于第一和第二反射板530和540的组合厚度。多个开口534形成在第一和第二反射板530和540上，以容纳支承结构。

如第一和第二实施例中所述，开口并不限于图6所示的圆形孔。开口534可以是任何去除一部分的反射板530和540或对其重新成形的形式，以容纳支承结构574。例如，反射板530和540的角部分可以整个去除。

根据本发明的第三实施例，形成在第二底盘上的支承结构将第一和第二反射板530和540与导光板510分开，从而减少第一和第二反射板530和540的松动。邻近第二底盘570的底面定位的第二反射板540延伸到第二底盘的壁。第一反射板530叠加在第二反射板540上，并与导光板510具有大约相同的尺寸。下面和上面的反射板具有多个容纳支承结构574的开口，以使支承结构574通过接触导光板510而直接支承导光板510。由于支承结构574的存在，导光板510不再挤压第一和第二反射板530、540。因此，支承结构574防止第一和第二反射板530、540出现松动、起皱和移动的现象。

虽然描述的实施例包括多个形成在第二底盘基板上的支承结构，但是装配时多个支承结构也可以形成在离基板最近的导光板的表面上。

图8是仰视分解透视图，其示出根据本发明第四实施例的包括导光板的背光组件，该导光板上形成多个支承结构。参考图8，背光组件包括导光板610、反射板620和多个光学板630。

导光板610包括距离灯(未示出)最近的第一和第二边缘表面612和614，以及连接到边缘表面612和614的第一表面618和第二表面619。第一和第二表面618，619的每一个安置在基本上平行于光学板630的平面内。灯产生的光到达第一和第二边缘表面612和614，并穿过第二表面619射出至光学板630。多个支承结构616分别形成在导光板610的第一面618的多个角附近。

反射板620包括与支承结构616对直定位的开口624。反射板620配置在导光板610的下面，最接近第一面618，并将从导光板610中泄露的任何光朝向导光板610反射回去，由此改善光效率和亮度。

光学板630配置在导光板610的上方，位于第二表面619一侧。光学板630改善来自导光板610的光的均匀性，由此提高LCD装置的显示质量。

根据本发明，形成在第二底盘或导光板上的支承结构将反射板和导光板分离，以使导光板不再挤压反射板。通过防止导光板向下压在反射板上，可减少任何不希望的反射板的松动、起皱和移动。

通过已经对本发明的示例性实施例及其优点进行的说明，应当注意，只要不偏离本发明的精神和所附权利要求所限定的范围，可以进行各种改变、替代和变化。

Claims (16)

1.一种显示装置的背光组件，所述组件包括：

光源；

导光板，其沿预定方向引导来自于光源的光；

基板，在其上安装有所述导光板；

第一反射板，其位于所述导光板与所述基板之间，该第一反射板具有形成于其中的第一开口；

第二反射板，其被安置在所述第一反射板和基板之间，所述第二反射板具有形成于其中的第二开口；以及

支承结构，其位于所述导光板和所述基板之间，其中所述支承结构通过所述第一开口和所述第二开口并在所述导光板与所述基板之间延伸，从而将所述导光板与所述第一反射板和所述第二反射板分开预定距离，其中所述支承结构的厚度大于所述第一反射板和第二反射板的组合厚度。

2.如权利要求1所述的背光组件，其中所述基板为底盘的一部分，用于容纳所述光源、所述导光板以及所述第一反射板和第二反射板。

3.如权利要求1所述的背光组件，其中所述支承结构位于所述基板的一个角附近。

4.如权利要求1所述的背光组件，其中所述开口为孔。

5.如权利要求1所述的背光组件，它还包括模制框架，用于保持所述光源、所述导光板，以及所述第一反射板和所述第二反射板靠着所述基板。

6.如权利要求1所述的背光组件，其中所述支承结构接触所述导光板和所述基板。

7.如权利要求1所述的背光组件，其中光源为灯。

8.如权利要求7所述的背光组件，其中灯为L形。

9.如权利要求1所述的背光组件，其中所述光源具有至少一个有角的部分。

10.如权利要求9所述的背光组件，其中所述开口位于所述光源的所述角部分的附近。

11.如权利要求1所述的背光组件，其中所述第二反射板部分地封闭所述光源，用于将来自于所述光源的光朝向所述导光板引导。

12.如权利要求1所述的背光组件，其中所述支承结构从所述基板突出。

13.如权利要求1所述的背光组件，其中所述支承结构从所述导光板的表面突出。

14.一种液晶显示装置，其包括：

显示组件，其包含液晶板和驱动所述液晶板的电子部件；和

背光组件，其中所述背光组件包括：

光源；

导光板，其沿预定方向引导来自于光源的光；

基板，在其上安装有所述导光板；

第一反射板，其位于所述导光板与所述基板之间，所述第一反射板具有第一开口；

第二反射板，其安置在所述第一反射板和所述基板之间，所述第二反射板具有形成于其中的第二开口；以及

支承结构，其通过所述第一开口和所述第二开口并在所述导光板与所述基板之间延伸，从而将所述导光板和所述所述第一反射板和所述第二反射板分开一段预定的距离，其中所述支承结构的厚度大于所述第一反射板和第二反射板的组合厚度。

15.如权利要求14所述的装置，还包括底盘，其容纳显示组件和背光组件，其中所述基板为所述底盘的一表面。

16.一种形成显示装置的背光组件的方法，所述方法包括：

提供光源；

安置导光板，从而沿预定方向引导来自于光源的光；

在基板上安装导光板；

在所述导光板与所述基板之间安置第一反射板，其中所述第一反射板具有第一开口；

将第二反射板安置在所述第一反射板和所述基板之间，其中所述第二反射板具有形成于其中的第二开口；以及

将支承结构通过所述第一开口和所述第二开口延伸，从而将所述第一反射板和所述第二反射板与所述导光板分开一段预定的距离。

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