CN1949055A - 背光组件和具有该组件的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置(LCD)。提供一种LCD，包括至少一个灯；用于将来自灯的入射光转化为面光源的光导板；设置在光导板上方用于在其上显示图像的LCD面板；设置在光导板下方的第一反射板，所述光导板包括弯曲并沿平行于光导板的侧表面方向延伸的端部，使得光导板可以围绕安装于光导板的表面上的灯；包括容纳灯、光导板、LCD面板和反射板的空间的模制框架，所述模制框架包括突出进入LCD从而围绕灯的顶部的侧壁部分；以及设置在模制框架的后表面并且布置在灯的上方的第二反射板。因此，可以获得体积薄、重量轻的LCD并且灯的效率得到提高。

Description

背光组件和具有该组件的液晶显示装置
技术领域
本公开涉及一种背光组件，并且更特别的是涉及具有改善灯效率的结构的背光组件以及具有该背光组件的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(LCD)被广泛的采用，原因是他们具有重量轻、体积薄、驱动功耗低、全彩色以及高分辨率的特性。LCD目前与诸如个人计算机、笔记本计算机、PDA、电话机、电视机和音频/视频装置结合使用。LCD按照施加在多个布置成阵列的控制开关上的图像信号来调节透射的光量，然后将所希望的图像显示在LCD面板上。
为此，LCD包括其上显示图像的LCD面板，用来操作LCD面板的LCD驱动集成电路(IC)，用作LCD光源的背光单元，以及用于在其上固定各LCD组件的机壳。背光单元分类成直接型以及边缘型，在直接型中，光源设置在面板的表面处，以照亮面板的整个表面；在边缘型中，光源设置在面板的一侧或多侧从而将光反射并散射至例如光导板和反射板上。
图1是LCD的分解透视图，图2是图1所示的LCD的示意性剖视图。
参照图1，背光单元层叠在LCD面板5上，带有多个形成阵列的像素的薄膜半导体基片以及带有形成阵列的R、G和B彩色过滤器的彩色过滤基片彼此连接在一起。结合在一起的背光组件和LCD面板固定在模制框架内。用于施加驱动信号的栅极印刷电路板7通过挠性印刷电路板连接在LCD面板5的一侧。栅极印刷电路板7设置在LCD面板5的栅极焊盘和栅极TCP(带载封装)之间，用于施加数据信号的数据印刷电路9通过挠性印刷电路板在LCD面板5的另一侧与数据焊盘连接。在LCD面板5的底部下方，依次层叠着多个光学片11、灯13、光导板15和反射板17，形成背光单元10。灯13用作背光单元10的光源。光导板15将来自灯13的光向LCD面板5发射并且反射板17将从光导板15泄露的光反射向LCD面板5从而增加光效率。
背光单元和LCD面板插入模制框架21内，使得它们可以被保护免受外部冲击并且也使得它们光学对准。顶和底机壳1和22分别紧固在模制框架的顶部和底部，从而保护LCD面板和背光单元免受外部冲击。
参照图2，包括多个光学片11、光导板15、反射板17和灯13的背光组件10包含在模制框架21内，并且灯13固定在灯反射器30上。
灯13安装在光导板15的一侧，并且灯反射器30用于在其上固定灯13。另外，灯反射器30的内表面覆盖着金属从而增加其反射因数。因此，在远离光导板15方向上传播的光可以被向着光导板15的方向反射，从而入射在光导板15的侧面。另外，从光导板15泄露的并且接着向下传播的光通过设置在光引导15下方的反射板17被向着LCD面板反射。
因为灯反射器30包括金属材料并且沿灯的纵向布置，使得其能在其上固定所述灯、光导板和反射板，灯反射器30具有较大的重量。因此，难于使得包括灯反射器30的LCD体积薄并且重量轻。另外，当操作LCD的灯时，从灯产生的热量由于灯反射器30而不容易释放到外界。因此，难于保持灯的温度处于灯效率最大化的温度。
发明内容
本发明的实施例提供一种体积薄并且重量轻的液晶显示装置(LCD)，该液晶显示装置配置成使得反射板可以用作现有的灯反射器从而容易将来自灯的热量释放到外界。
根据本发明的实施例的LCD包括：至少一个灯；光导板；设置在光导板上方的LCD面板；设置在光导板下方的第一反射板，所述反射板包括弯曲以平行于光导板的入射表面延伸的端部，使得该反射板可以围绕安装在光导板的入射表面的灯；模制框架，所述模制框架包括容纳灯、光导板、LCD面板和反射板的容纳空间，还包括向该容纳空间突出从而围绕灯的顶部的侧壁的一部分；和第二反射板，所述第二反射板设置在模制框架中的布置在灯的上方的一部分的表面上。
具有预定深度的槽可以形成在模制框架的后表面上，并且第一反射板连接在模制框架的该槽内。
模制框架的槽可以形成在相应于第一反射板的弯曲并延伸的端部的位置。
第一和第二反射板中每一个可以还包括屏蔽层。
屏蔽层可以布置在第二反射板上以及第一反射板上围绕灯的部分。
屏蔽层可以包括铜箔。
LCD可以还包括安装于第一反射板下方并与模制框架连接的底机壳，所述底机壳形成为相应于第一反射板的形状。
LCD可以还包括安装于底机壳下方且与底机壳和模制框架连接的下模制框架。
LCD可以还包括与模制框架相连接从而覆盖LCD面板的预定边缘部分和模制框架的侧面的顶机壳。
用于散射自光导板入射的光的散射板以及用于在垂直于LCD表面的方向上会聚从散射板散射的光的棱镜片安装在光导板上。
光导板可以将来自灯的入射光转变成平面光。
LCD面板在其上显示图像。
根据本发明的另一种实施例，提供一种背光组件，包括至少一个灯；用于将来自灯的入射光转变成平面光的光导板；设置在光导板下方的第一反射板，所述反射板包括弯曲以平行于光导板的入射表面延伸的端部，使得该反射板可以围绕安装在光导板入射表面上的灯；模制框架，所述模制框架包括在其中容纳灯、光导板和反射板的容纳空间，还包括向该容纳空间突出以围绕灯的顶部的侧壁的一部分；和第二反射板，所述第二反射板设置在模制框架中的布置在灯之上的一部分的后表面上。
附图说明
本发明的示例性实施例结合附图通过下述说明可以更详细的理解，其中：
图1是液晶显示装置(LCD)的分解透视图；
图2是图1所示LCD的示意性剖视图；
图3是根据本发明的实施例的液晶显示装置(LCD)的示意性剖视图；
图4是根据本发明的另一种实施例的LCD的示意性剖视图；
图5是根据本发明的另一种实施例的LCD的示意性剖视图；
图6A和6B是示出根据本发明的实施例的LCD以及传统LCD的灯的表面温度的模拟结果的视图；
图7是绘制根据本发明的实施例的LCD以及传统LCD的灯的表面温度的测量结果的曲线图；以及
图8是绘制取决于灯的表面温度的亮度特性的曲线。
具体实施方式
以下，将参照附图详细说明本发明的示例性实施例。但是，本发明可以以不同的方式实施，并且不应理解为局限于此处所述的实施例。
图3是根据本发明的实施例的液晶显示装置(LCD)的示意性剖视图。
如图3所示的LCD包括边缘型背光单元，可以应用在诸如膝上型计算机、台式计算机的小型或中型LCD内。所述LCD包括顶机壳110、LCD面板120、驱动电路单元(未示出)、多个光学片130、光导板140、灯150、反射板160、模制框架170a和170b，以及底机壳180。
为防止LCD面板120和驱动电路单元彼此分开并且为保护LCD面板和驱动电路免受外部冲击，顶机壳110构造成矩形框形式，具有平面部分和侧壁部分，彼此相对弯曲成直角。
在本发明的一种实施例中，冷阴极射线管型灯用作灯150。每个灯150可以为“I”形，但是并不限于此。例如，灯150可以具有各种形状例如N形、M形和蛇形弯曲形。另外，如图3-5所示，例如，两个灯150安装在光导板140的侧面。可替代地是，灯的数目可以是一个或多于两个。另外，灯150可以安装在光导板140的仅一侧或两侧两者。
多个光学片130设置在光导板140的顶部，使得从光导板140发射出的光的亮度分布均匀。多个光学片130包括用于散射从光导板140入射的光的散射板以及用于在与LCD面板120垂直的方向上会聚从散射板散射的光的棱镜片。
光导板140将具有线光源形式光学分布的灯150产生的光转化成具有面光源形式光学分布的光。逐渐变薄类型的板或者平行的平坦板可以用作光导板150。
反射板160设置在光导板140的下方并且弯曲以平行于光导板140的侧表面延伸。反射板160围绕光导板140的底面以及布置在光导板140侧表面的灯150。也就是说，反射板160弯曲成“”形式。优选的，在模制框架170a的后表面上形成具有特定深度的槽171。槽171接触反射板160的弯曲部分，使得反射板的弯曲部分可以与槽171相互连接。
反射板160包括高度反射性的板并且接触底机壳180的底面。虽然反射板160在图中显示为平坦的，但是其也可以构造成一种形状，使得其具有参考反射面以及从参考反射面突出的三角形脊。在灯安装于光导板140的两侧的情况下，基本上与反射板160相同的额外的反射板可以安装在光导板140的另一侧。
底机壳180形成在反射板160下方，以相应于反射板160的形状。
也就是说，类似于反射板160，底机壳180弯曲以在平行于光导板140的侧表面的方向上延伸，从而围绕光引导的底面以及布置在光导板侧表面的灯150。
模制框架170a其内形成有容纳空间，其中插入多个光学片130、光导板140、灯150和反射板160。台阶部分形成在模制框架170a的内侧，并且LCD面板120设置在台阶部分上。
模制框架170b(以下称为“下模制框架”)形成于底机壳180的下方并且与模制框架170a和底机壳180结合。下模制框架170b独立于模制框架170a形成，使得反射板160和底机壳180易于组装。虽然在本实施例中说明模制框架分为两部分(170a和170b)，可替代地是，模制框架可以形成为一个单元。
如上所述，诸如弯曲的反射板160的结构可以将远离光导板140的方向上传播的光向着光导板140的方向反射，并且导致所述光入射在光导板140的侧面，而不需要额外的反射器。
图4是根据本发明的另一种实施例的LCD的示意性剖视图，与结合图3描述的实施例的LCD的不同之处在于，额外的反射板布置在灯的上方。其他组件类似于前述实施例所述的组件。
参照图4，该LCD包括顶机壳110、LCD面板120、驱动电路(未示出)、多个光学片130、光导板140、灯150、反射板160、额外的反射板165、模制框架170a、下模制框架170b和底机壳180。
反射板160设置在光导板150的下方并且弯曲以在平行于光导板140的侧表面的方向上延伸。反射板160围绕光导板140的底面以及布置在光导板140侧表面的灯150。也就是说，反射板160弯曲成“”形式。具有一定深度的槽171形成在模制框架180a的后表面。槽171接触反射板160的弯曲部分，使得反射板的弯曲部分能与槽171相互连接。向着灯150的底部并相对于光导板140的方向传播的光被反射板160反射，使得所述光能入射在光导板140的底面和侧面。
另外，为有效的反射朝向灯150的顶部方向的光，额外的反射板165布置在灯150的上方。额外的反射板165连接在布置于灯150上方的模制框架170a上。
图5是根据本发明的另一种实施例的LCD的示意性剖视图，其与结合图4描述的实施例的LCD的不同之处在于，屏蔽层形成在反射板的预定区域。其他组件类似于前述实施例所述的组件。
参照图5，该LCD包括顶机壳110、LCD面板120、驱动电路(未示出)、多个光学片130、光导板140、灯150、反射板160、额外的反射板165、屏蔽层168、模制框架170a、下模制框架170b和底机壳180。
当操作LCD时，LCD面板120的驱动频率可能与用于驱动灯150的逆变器的频率相干涉。为了防止这种干涉，形成屏蔽层168，使其围绕灯150，如图5所示。
屏蔽层168安装在反射板160上和额外的反射板165上。屏蔽层168设置在额外的反射板165上以及反射板160上围绕灯150的部分。屏蔽层168可以覆盖以铜箔，但并不限于此。可替代地是，屏蔽层168可以覆盖以多种有效实现电磁屏蔽的材料。
图6A和6B是示出根据本发明的实施例的LCD以及传统LCD的灯的表面温度的模拟结果的视图，图7是绘制根据本发明的实施例的LCD以及传统LCD的灯的表面温度的测量结果的曲线图。
图6A和6B示出传统LCD和根据本发明的实施例的LCD的灯在受到驱动时，灯的电极部分和中心部分的温度模拟结果。图6A示出传统LCD的电极(端)部分和中心部分的温度模拟结果的两个示例。图6B示出根据本发明的实施例的LCD的电极(端)部分和中心部分的温度模拟结果的两个示例。参照图6A和6B，当灯受到驱动时，灯电极部分的温度高于灯中心部分的温度，并且根据本发明的实施例的灯的温度低于传统LCD的灯的温度(图6A)，其中未提供灯反射器(图6B)。
参照图7，当灯受到驱动并经过90分钟后，根据本发明的实施例的灯的电极部分的温度(约71℃)低于传统LCD的灯的电极的温度(约77℃)约5-6℃。
图8是示出取决于灯的表面温度的亮度特性的曲线。
从图8可以认识到，灯在其温度范围约60-70℃时具有良好的亮度特性。如上所述，当灯受到驱动并经过90分钟后，传统灯电极部分的温度约为77℃，根据本发明的实施例的灯的电极部分的温度约为71℃。因此，与传统装置相比，本发明的实施例中亮度提高约为9％。
根据本发明的实施例，反射板的结构经过变化，使得反射板也可以用作灯反射器。因此，可以降低LCD的生产成本以及生产出体积薄重量轻的LCD。
另外，由于从灯产生的热可以容易的通过底机壳释放到外界，灯的效率可以最大化。因此，LCD的亮度可以提高。
虽然参照附图描述了示例性实施例，但是应认识到本发明并不仅限于这些精确的实施例，在并不背离本发明的范围和构思的条件下，本领域技术人员可以实施各种其他变化和修改。所有的变化和修改应被认为包括在由所附权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种液晶显示装置(LCD)，包括：
至少一个灯；
光导板；
设置在光导板上方的液晶显示面板；
设置在光导板下方的第一反射板，所述第一反射板包括弯曲并平行于光导板的侧表面延伸的端部，使得该反射板可以围绕安装在光导板侧表面的灯；
模制框架，所述模制框架包括在其中容纳灯、光导板、液晶显示面板和反射板的空间，还包括向该空间突出以围绕灯的顶部的侧壁的一部分；和
第二反射板，所述第二反射板设置在模制框架中的布置在灯之上的一部分的表面上。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中具有预定深度的槽形成在模制框架的表面上，并且第一反射板连接在该槽内。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述槽形成在相应于第一反射板的弯曲端部的位置。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述第一和第二反射板各自还包括屏蔽层。
5。如权利要求4所述的液晶显示装置，其中所述屏蔽层布置在第二反射板上以及第一反射板中围绕灯的部分上。
6.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中所述屏蔽层包括铜箔。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，还包括位于第一反射板下方的底机壳，该底机壳连接在所述模制框架上，其中所述底机壳形成为相应于第一反射板的形状。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，还包括位于底机壳下方的下模制框架，该下模制框架与底机壳和模制框架连接。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置，还包括与模制框架相连接从而覆盖液晶显示面板的预定边缘部分和模制框架的侧表面的顶机壳。
10.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中用于散射从光导板入射的光的散射板以及用于在垂直于液晶显示表面的方向会聚从散射板散射的光的棱镜片安装在光导板上。
11.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中光导板将来自灯的入射光转化为平面光。
12.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中液晶显示面板在其上显示图像。
13.一种背光组件，包括：
至少一个灯；
光导板；
设置在光导板下方的第一反射板，所述第一反射板包括弯曲并平行于光导板的侧表面延伸的端部，使得该反射板可以围绕安装在光导板侧表面的灯；
模制框架，所述模制框架包括在其中容纳灯、光导板、液晶显示面板和反射板的空间，还包括向该空间突出从而围绕灯的顶部的侧壁的一部分；和
第二反射板，所述第二反射板设置在模制框架中的布置在灯的上方的一部分的表面上。
14.如权利要求13所述的背光组件，其中具有预定深度的槽形成在模制框架的表面上，并且第一反射板连接在模制框架的该槽内。
15.如权利要求14所述的背光组件，其中所述槽形成在相应于第一反射板的弯曲端部的位置。
16.如权利要求13所述的背光组件，其中第一和第二反射板各自还包括屏蔽层。
17.如权利要求16所述的背光组件，其中所述屏蔽层布置在第二反射板上以及第一反射板中围绕灯的部分上。
18.如权利要求16所述的背光组件，其中屏蔽层包括铜箔。
19.如权利要求13所述的背光组件，其中用于散射从光导板入射的光的散射板以及用于在垂直于液晶显示面板表面的方向会聚从散射板散射的光的棱镜片安装在光导板上。
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