CN1821851A - 直下型背光 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直下型背光，其包括容纳多个灯的壳体。该灯可以是“U”形形状并具有设置在壳体的中心线上的弯曲处以彼此相对并且其间具有间隙。反射板位于多个灯下方。亮度控制片提供在反射板上方、灯下方以及几个或全部间隙中。亮度控制片可以分别具有比反射板较低的反射率或较高的反射率，从而消除显示区中间的亮线或暗线。

Description

直下型背光
本申请要求享有2005年2月18日在韩国递交的申请号为10-2005-0013637的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件的背光，特别是涉及一种使用了用于分区驱动的U形灯的直下型背光。具体的说，本发明涉及去除发生在灯之间结合区域的亮线或暗线以获得背光均匀性。
背景技术
最近，已经积极研究平板显示器。其中，LCD器件、场发射显示(FED)器件、电致发光显示(ELD)器件以及等离子体显示面板(PDP)已经获得了很高的关注。
现在整体趋势是：LCD器件由于其高对比度、适于显示渐变或移动图像的特点以及低功耗的优点而被广泛用于笔记本型个人计算机、桌上型监视器以及液晶电视等领域。
然而，由于LCD器件是不发光型器件，单独需要外部光源来照射光。特别的，透射型LCD器件本质上需要单独的照射器件，即能发出光并将光引导到LCD面板背面上的背光。
背光可以根据光发射的方式分为侧光型背光和直下型背光。
侧光型背光包括提供在LCD面板的侧部上的例如发光灯(热阴极和冷阴极)的管型线性光源。这种侧光型背光通过使用透明导光板将光从发光灯发射到LCD面板的整个表面。
直下型背光包括选择性地提供在LCD面板下方的发光灯，以及提供在发光灯和LCD面板之间的散射片。这种直下型背光通过使用散射片在将来自发光灯的光散射后均匀地将其散布到LCD面板的整个表面上。
由于直下型背光不需要导光板，其可以具有薄且重量轻的尺寸、高亮度和均匀的光分布。
以下将参照附图描述现有技术的直下型背光。
图1示出了现有技术直下型背光的透视图，图2示出了另一现有技术直下型背光的平面图，图3示出了沿图2中的I-I’线提取的截面图，以及图4示出了现有技术直下型背光的问题的照片。
首先，将描述基于背光的LCD器件。
通常，LCD器件包括LCD面板、偏振板、直下型背光、壳体以及底座(bezel)。LCD面板包括液晶层、彼此粘结的上下基板以及插入在两基板之间的液晶层。偏振板分别提供在LCD面板的上、下表面上，以仅沿一个方向透射光。直下型背光设置在与LCD面板距离很近的位置以将光提供到LCD面板。壳体包围在直下型背光的外侧以支撑LCD面板和直下型背光。底座提供在壳体的外部以包围除显示图像的有效区域之外的角部。底座由不锈钢材料制成。
在图1中，直下型背光采用冷阴极荧光灯(CCFL)并包括多个发光灯111、外壳体103以及光学片。发光灯111安装在形成在外壳体103两侧的槽内。外壳体103固定并支撑发光灯111。光学片设置在发光灯111和LCD面板(未示出)之间并且包括散射片115、棱镜片116和保护片117。
光学片防止发光灯的轮廓显示在LCD面板的显示表面上，并提供具有均匀亮度分布的光源。设置该光学片以提高光散射效果。
反射板设置在发光灯111下方以将来自发光灯111的光聚集在LCD面板的显示表面上，从而最大化由发光灯111输出的光的效率。
然而，上述发光灯111在LCD器件的分区驱动方面具有限制。在LCD器件的分区驱动中，整个显示区域被划分为几个不同的区域，背光的光在对于亮图像的显示区域中增加，并且在对于暗图像的显示区域中减少以获得动态显示性能。在这种情况下，不使用图1所示的直接的直下型发光灯，而使用图2所示的U形灯211来改善发光效率。
图2示出了分割为八个区域的显示区域的结构。如图2和图3所示，U形灯211提供有涂敷在U形玻璃管内壁上的磷光物质205。惰性气体或Hg的放电气体注入到U形灯211中并随后密封各灯211的两端。电极208分别设置在玻璃管的两端。电源引线209连接到电极208以传输驱动灯的电源。电源引线209在与连接器207连接后连接到逆变器206。
如图2所示，各U形灯211彼此对称，从而其弯曲处位于中间。在这种情况下，中间处的光可能会根据U形灯的相对弯曲处之间的距离而更亮或更暗。
如图4所示，如果相对的U形灯之间的距离长，在显示区域的中间就会出现例如暗条纹的暗线A。因此，不能获得均匀的光分布。相反，如果相对的U形灯之间的距离短，在显示区域的中间就会出现亮线。
如上所述，当U形灯彼此对称地设置以分区驱动LCD器件时，在显示区域的中间可能出现暗线或亮线，这样恶化了显示器件的图像质量。
发明内容
因此，本发明涉及一种直下型背光，能够基本上克服因现有技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种直下型背光，其中多个U形灯的弯曲处设置在显示区域的中间以彼此相对并且亮度控制片额外提供在该弯曲处下方以去除发生在显示区域中间的亮线或暗线，从而提高显示器件的图像质量。
本发明的附加优点和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们对于本领域普通技术人员在某种程度上显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的这些和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，根据本发明的一种直下型背光包括：具有彼此相对的至少一个或多个弯曲处的多个灯，设置在多个灯的一个或多个灯的弯曲处下方的亮度控制片，设置在多个灯上方的光学片，设置在多个灯下方的反射板，以及容纳并固定上述元件的壳体。
换句话说，本发明的直下型背光的特征在于，多个U形灯的弯曲处设置在显示区域的中间以彼此相对并且亮度控制片额外提供在该弯曲处下方。
根据相对的U形灯的弯曲处之间的距离将反射片或吸收片用作亮度控制片。具体地说，如果由于相对的灯的弯曲处之间的距离长而在弯曲处之间发生暗线，则提供反射片来使中间区域的光更亮。相反，如果由于相对的灯的弯曲处之间的距离短而在弯曲处之间发生亮线，则提供吸收片来使中间区域的光变暗。因而，可以改善显示区的整个可视区域的光均匀性，特别是在显示区的中间区域。
应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本发明的权利要求提供进一步的解释。
附图说明
本申请所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，并且包括在该申请中并且作为本申请的一部分，示出了本发明的实施方式并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1示出了现有技术直下型背光的透视图；
图2示出了另一现有技术直下型背光的平面图；
图3示出了沿图2中的I-I’线提取的截面图；
图4示出了现有技术直下型背光的问题的照片；
图5示出了根据本发明的直下型背光的平面图；
图6示出了沿图5中的II-II’线提取的截面图；以及
图7示出了根据本发明的直下型背光的详细图。
具体实施方式
现在具体描述本发明的优选实施方式，它们的实施例示于附图中。尽可能的，在所有附图中采用相同的附图标记表示相同或类似部件。
图5示出了根据本发明的直下型背光的平面图，图6示出了沿图5中的II-II’线提取的截面图，以及图7示出了根据本发明的直下型背光的详细图。
如图5和图6所示，根据本发明的直下型背光包括U形灯511，其弯曲处沿显示区域的中心线设置以彼此相对并且其间具有间隙以提供光。反射板(元件503的上表面)设置在U形灯511的下方以向上反射光，所述光之前由所述U形灯向下发出。散射片515设置在U形灯511上方以均匀散射从U形灯发出的光。棱镜片516设置在散射片515上以聚集由散射片515散射的光并将聚集的光传送到上部。最后，亮度控制片550设置位于U形灯511的弯曲处之间的反射板上，例如，在间隙的附近。
各U形灯511包括U形透明管。电极508形成在透明管的各端并构成阴极和阳极。电源引线509将电压施加到电极508并且被分别焊接到阴极和阳极以驱动灯。磷光物质505涂敷在透明管的内壁上。透明管中填充有例如Ne、Ar和/或Hg的放电气体，并且密封透明管的两端以防止气体溢出。电源引线509连接到连接器507，该连接器连接到逆变器506。
U形灯511可以关于反射板的中心线对称或不对称地设置，其中反射板提供有亮度控制片。
直下型背光还进一步包括设置在棱镜片516上的保护片以保护棱镜片516。通常，散射片、棱镜片以及保护片被称为光学片。
光学片散射并分散灯的光以试图防止灯的轮廓或图像显示在LCD面板的显示表面上。因此，光学片辅助提供贯穿整个显示区域并具有均匀亮度分布的光源。
直下型背光的上述元件容纳并固定在壳体503中。如上所述构造的直下型背光设置在LCD面板下方以将均匀亮度的平面光提供到LCD面板。
根据本发明，背光另外还包括在灯的弯曲处下方的亮度控制片550，以防止在U形灯的弯曲处附近发生亮线或暗线。选择亮度控制片的吸收比或反射比来提供整个LCD面板的光均匀性。换句话说，如果在显示区域的中间发生暗线，反射片(具有比反射板的反射特性高的反射特性)用作亮度控制片。如果在显示区域的中间发生亮线，吸收片(具有比反射板的反射特性低的反射特性)用作亮度控制片。
亮度控制片550可以具有不同形状，例如圆形、椭圆形、方形和矩形。另外，亮度控制片550可以通过例如胶水或双面胶带的粘合剂粘接到反射板，或者亮度控制片可以被涂敷为层而喷射在反射板上。可选的，亮度控制片也可以通过挂钩从灯的弯曲处悬挂下来。
可以根据U形灯的弯曲处之间的距离选择亮度控制片550的尺寸。这是因为，显示区域中间的光可以根据U形灯的弯曲处之间的距离而更亮或更暗。
如图7所示，U形灯511的弯曲处的曲率半径是x，灯的直线之间的最短距离是y，并且相对灯的弯曲处之间的距离是d。在本发明的一个实施方式中，使用这些参数，亮度控制片具有如下的尺寸，亮度控制片550的宽度W满足公式W＝2x+2d，并且亮度控制片的长度L满足公式L＝y。
由于灰度级通过暗线而降低，例如发生在显示区域的中间的暗条纹，如果相对的灯的弯曲处之间的距离d比较长，则亮度控制片由具有高反射率(即，比亮度控制片粘接或悬挂在其上的下方的反射板高的反射率)的材料制成。由于灰度级通过发生在显示区域中间的亮线而增加，如果相对的灯的弯曲处之间的距离d比较短，亮度控制片由具有良好吸收效果(即，比亮度控制片粘接或悬挂在其上的下方的反射板低的反射率)的材料制成。
如上所述，如果亮度控制片提供在相对灯的弯曲处下方，可以减少或消除发生在U形灯弯曲处的暗线或亮线，从而获得具有改善的均匀亮度的显示。
亮度控制片可以提供在单独一组相邻弯曲处下方或者在几组相邻弯曲处下方以合适地控制亮度。
除了U形灯之外，可以在本发明中使用‘ㄈ’形灯。换句话说，灯端部的弯曲部分可以在形状上更成方形。而且，如果灯仅延伸通过显示区的大约一半，则亮度控制片可以放置在两个线性灯(图1所示的类型)之间的空间中。
如上所述，根据本发明的直下型背光具有如下优点。
由于U形灯的弯曲处设置在显示区域的中间以彼此相对并且亮度控制片额外提供在该弯曲处下方，可以去除发生在显示区域中间的亮线或暗线，从而获得LCD面板的均匀亮度并且改善该器件的图像质量。
很明显，本领域技术人员可在不背离本发明精神或范围的基础上对本发明做出修改和变化。因此，本发明意欲覆盖落入本发明权利要求及其等效范围内的各种修改和变化。

Claims (19)

1、一种直下型背光，包括：
壳体；
固定在所述壳体中的多个灯，其中至少一个所述灯从所述壳体的一侧向所述壳体的相对侧部分延伸，并且间隔一个间隙，所述灯中的第二灯向该壳体的所述相对侧延伸。
设置在所述多个灯下方的反射板；以及
位于所述反射板上方、所述多个灯下方以及所述间隔区域中的亮度控制片，其中该亮度控制片具有与所述反射板的反射特性不同的反射特性。
2、根据权利要求1所述的直下型背光，其特征在于，所述亮度控制片具有比所述反射板的反射特性低的反射特性。
3、根据权利要求1所述的直下型背光，其特征在于，所述亮度控制片具有比所述反射板的反射特性高的反射特性。
4、根据权利要求1所述的直下型背光，其特征在于，所述亮度控制片具有圆形、椭圆形、方形或矩形形状。
5、根据权利要求1所述的直下型背光，其特征在于，所述亮度控制片粘接到所述反射板或与所述反射板一体形成。
6、根据权利要求5所述的直下型背光，其特征在于，所述亮度控制片通过粘结剂粘接到所述反射板。
7、根据权利要求1所述的直下型背光，其特征在于，还包括：
至少一个光学片以散射和/或分散从所述多个灯发出的光，所述至少一个光学片设置在所述多个灯上方。
8、根据权利要求1所述的直下型背光，其特征在于，所述间隙位于所述反射板的中心线上。
9、一种直下型背光，包括：
壳体；
固定在所述壳体中的多个曲形灯，其中所述曲形灯的端部位于接近所述壳体的端部并且所述灯的弯曲部分彼此相对，在成对的所述灯的相对的弯曲部分之间具有间隔的间隙。
设置在所述多个灯下方的反射板；以及
位于所述反射板上方、所述多个灯下方以及至少一个所述间隔的区域中的至少一个亮度控制片，其中所述亮度控制片具有与所述反射板的反射特性不同的反射特性。
10、根据权利要求9所述的直下型背光，其特征在于，所述亮度控制片具有比所述反射板的反射特性低的反射特性。
11、根据权利要求9所述的直下型背光，其特征在于，所述亮度控制片具有比所述反射板的反射特性高的反射特性。
12、根据权利要求9所述的直下型背光，其特征在于，所述至少一个亮度控制片具有圆形、椭圆形、方形或矩形形状。
13、根据权利要求9所述的直下型背光，其特征在于，所述至少一个亮度控制片粘接到所述反射板或与所述反射板一体形成。
14、根据权利要求13所述的直下型背光，其特征在于，所述至少一个亮度控制片通过粘结剂粘接到所述反射板。
15、根据权利要求9所述的直下型背光，其特征在于，还包括：
至少一个光学片以散射和/或分散从所述多个灯发出的光，所述至少一个光学片设置在所述多个灯上方。
16、根据权利要求9所述的直下型背光，其特征在于，所述间隙位于所述反射板的中心线上。
17、根据权利要求9所述的直下型背光，其特征在于，所述至少一个亮度控制片的宽度W和长度L分别满足公式W＝2x+2d和L＝y，其中x是所述多个灯的弯曲处的外曲率半径，y是所述灯的直段之间的最短距离，以及d是相对的灯的弯曲处之间的距离。
18、根据权利要求17所述的直下型背光，其特征在于，所述至少一个亮度控制片由根据距离d的长度而具有比所述反射板高或低的反射特性的材料制成。
19、根据权利要求1所述的直下型背光，其特征在于，各所述多个灯具有‘U’形形状。
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