專利名稱：背光單元及具有該背光單元的液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)器件，特別涉及用于LCD器件的背光單元。
背景技術：
在目前采用的平板顯示器中，液晶顯示(LCD)器件廣泛應用于筆記本電腦、顯示監(jiān)視器、電視、航空器、宇宙飛船及其他電子應用。LCD器件通常由LCD面板、驅(qū)動電路單元和背光單元構成。
LCD面板包括薄膜晶體管(TFT)陣列基板、以確定間隙與TFT陣列基板粘結的濾色片、以及形成于二者之間的液晶層。通常偏振片粘接在兩個基板的外部。通常驅(qū)動電路單元包括安裝于印刷電路板(PCB)上的各種電路。背光單元通常包括發(fā)光燈、多種光學片、以及支撐模。
LCD面板通過控制光傳輸量顯示圖像。驅(qū)動電路單元向LCD面板施加從電子系統(tǒng)發(fā)射的多種信號從而控制信號。背光單元用作用來均勻照射LCD面板的發(fā)光單元。
通常，由于背光單元造成厚度、重量和功耗增加因此背光單元為LCD器件中的無效源。但是，由于LCD面板在沒有光源時不能使用，因此對于均勻照射顯示表面同時減少其無效性的背光單元的研究從未間斷過。
特別地，用作LCD器件光源的背光單元必須發(fā)出具有高光強的光同時消耗最小的功率。而且，背光單元需要將線性熒光轉換為平面光使得光均勻照射在LCD器件表面上以具有同樣亮度。
通常，背光單元根據(jù)發(fā)光燈的位置分為直下型、側光型或者邊緣型。在直下型背光中，光從LCD面板的背面照射到LCD面板的正面。在側光型背光單元中，光通過導光板從導光板的側面?zhèn)魉徒oLCD面板的正面。在邊緣型背光單元中，光通過傾斜導光板從傾斜導光板的側面發(fā)送給LCD器件的正面。
該側光型背光單元包括用于發(fā)光的發(fā)光燈、用于覆蓋發(fā)光燈的燈罩、以及用于將發(fā)送給LCD背面的光反射進導光板的反射片。該導光板具有以點狀形成于下表面上的小玻璃珠以散射來自發(fā)光燈的光。散射片散射從導光板發(fā)出的光并防止印刷在導光板上的點圖案直接向觀眾眼睛照射散射光。因為當光穿過散射片時光強度會得到降低，因此棱鏡片用來聚焦穿過散射片的光以提高光強度。在LCD器件上方形成保護LCD器件防止外部碰撞或者雜質(zhì)的保護層，并且?？蛑螛嫵蒐CD器件的元件。
通常，側光型背光單元由于發(fā)光燈安裝于導光板的外表面并且光穿過導光板因此亮度較低。為了照射液晶面板的整個表面，為了得到均勻亮度該導光板需要具有高水平的光學設計和處理技術。因此，側光型背光主要用于薄LCD器件，例如筆記本電腦。
傳統(tǒng)的直下型背光主要用于具有大屏幕以及高亮度但非薄外形的LCD器件。對于這些應用，不需要導光板并因此通常使用冷陰極熒光燈(CCFL)作為發(fā)光燈。該發(fā)光燈通常由直管、U型管或者W型管形成。
直下型背光包括液晶面板、用于安裝液晶面板的框架、安裝在該框架中的背光罩。該背光罩中設置有發(fā)光燈和設置于發(fā)光燈上的遮光板、透明膜、散射板以及其他光學片。在背光罩下部設置主要由鋁基材料構成的反射板。
在發(fā)光燈上設置遮光板以控制從發(fā)光燈上發(fā)出光的亮度。例如，通常該遮光板具有根據(jù)發(fā)光燈形狀印刷在聚乙烯膜上的點。在遮光板上設置透明膜，并且在透明膜上設置散射板。該透明膜在散射板和發(fā)光燈之間形成光學空間。
穿過遮光板的光以寬角度照射在散射板上，從而提高光的擴散特性。例如，該散射板由涂敷于由透明樹脂形成的膜兩個表面上的光學材料構成。將背光單元插入安裝有LCD面板、印刷電路板和其他相關元件的框架中。
一種向背光單元提供能量的方式為在平板上設置彼此連接的多個發(fā)光燈。但是，當向平板施加交流電時，僅有幾個發(fā)光。因此每個發(fā)光燈都必須由單獨逆變器驅(qū)動。換句話說，需要向每個發(fā)光燈單獨施加能量。
在以前傳統(tǒng)的直下型背光單元中，使用具有高光學效率的冷陰極熒光燈(CCFL)作為發(fā)光燈。但是，由于多個CCF1不能穩(wěn)定地彼此并聯(lián)連接，因此目前使用外部電極熒光燈(EEFL)作為發(fā)光燈。該EEFL可以并聯(lián)設置于平板上。并因此可以連接到一個驅(qū)動電源上。
參照圖1和2將對傳統(tǒng)的直下型背光單元結構進行說明。圖1所示為根據(jù)現(xiàn)有技術具有直下型背光單元的LCD器件的截面圖。圖2所示為具有根據(jù)現(xiàn)有技術直下型背光單元的LCD器件的下部結構的放大截面圖。
如圖1所示，該現(xiàn)有技術的直下型背光單元包括用于安裝背光元件的下框架11、安裝于下框架11表面的反射板13、以確定間隙設置于反射板13上的多個發(fā)光燈15、以確定間隙設置于發(fā)光燈15上方的散射板17、形成于散射板17上的多個光學片19、形成于下框架11各邊緣的導板21、以及安裝于導板21的面板支撐部分的液晶顯示(LCD)面板31。分別在LCD面板31的上、下表面設置偏振片33和35。覆蓋除了屏幕顯示部分以外的LCD面板31邊緣的上框架41與導板21和下框架11連接。
如圖2所示，下框架11具有平面單元支撐部分11a和斜面支撐部分11b。下框架11由具有優(yōu)良導熱性的金屬材料形成。將下框架11的邊緣11b的上表面形成為平面使得在其上可以安裝導板21。從而，在該導板21上安裝LCD面板31。
現(xiàn)在對現(xiàn)有技術的直下型背光單元中向LCD面板31傳輸光的路徑進行說明。從發(fā)光燈15發(fā)出的大多數(shù)光都直射到散射板17上。一部分光由反射板13局部反射，從而使其照射在散射板17上。反射板13防止損失傳輸給LCD面板31背面的光。
散射板17散射入射光以在光學片19上均勻分布該光。光學片19收集來自散射板17的入射光使光的亮度最大化，然后將光傳輸給LCD面板31，從而在LCD面板31上顯示圖像。
如上所述，在現(xiàn)有技術的背光單元中，下框架11由具有優(yōu)良導熱性的材料形成。因此，大量的熱量傳輸給下框架11的面板支撐部分11b。顯然如圖1所示，傳輸給下框架11的熱量被部分傳輸給上框架41和導板21。由于該下框架11由具有優(yōu)良導熱系數(shù)的材料形成，因此大量熱量傳輸給LCD面板31。因此，在LCD面板31中溫度急劇上升。
一旦諸如發(fā)光二極管的光源發(fā)出大量的熱量，LCD面板31的溫度可以上升到液晶材料開始退化的溫度以上。而且，和光源無關由于隨著熱影響功耗由于溫度上升導致背光的可靠性下降。此外，LCD面板的強烈熱變化可能在對于熱膨脹非常敏感的光學片中產(chǎn)生褶皺，并因此產(chǎn)生較差的圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及背光單元以及具有該背光單元的LCD器件，它能夠基本上消除由現(xiàn)有技術的限制和不足引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提供LCD器件穩(wěn)定而可靠操作的背光單元。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種最小化由光源產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)谋彻鈫卧?br> 本發(fā)明的附加優(yōu)點和特征將在后面的描述中得以闡明，通過以下描述，部分通過說明書顯而易見，或者可通過實踐本發(fā)明來認識它們。本發(fā)明的這些目的和優(yōu)點可通過書面描述及其權利要求以及附圖中具體指出的結構來實現(xiàn)和得到。
為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，按照本發(fā)明的目的，作為具體和廣義的描述，背光單元包括光源、包括用于支撐光源的發(fā)光單元支撐部分和導熱系數(shù)低于發(fā)光單元支撐部分的液晶顯示(LCD)面板支撐部分的下框架、形成于光源和下框架之間的反射板、以及與下框架連接的上框架。
在另一方面，液晶顯示(LCD)包括LCD面板和背光單元，該背光單元包括光源、包括用于支撐光源的發(fā)光單元支撐部分和具有低于發(fā)光單元支撐部分的導熱系數(shù)的液晶顯示(LCD)面板支撐部分的下框架、形成于光源和下框架之間的反射板、以及與下框架連接的上框架。其中在LCD面板支撐部分支撐LCD面板并通過上、下框架封裝。
應當理解，不僅前面的一般描述而且下面對本發(fā)明的詳細描述都是示例性和說明性的，其意欲對如權利要求書所述的本發(fā)明提供進一步說明。


所附的附圖被包括用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并結合構成說明書的一部分，示出本發(fā)明的各種實施方式，而且與下面的描述一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1所示為具有根據(jù)現(xiàn)有技術的直下型背光單元的LCD器件的截面圖；圖2所示為具有根據(jù)現(xiàn)有技術的直下型背光單元的LCD器件下框架的放大截面圖；圖3所示為具有根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的直下型背光單元的LCD器件截面圖；圖4所示為具有根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的直下型背光單元的LCD器件下框架的放大截面圖；圖5所示為具有根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的直下型背光單元的LCD器件截面圖；以及圖6所示為圖5的第二示例性實施方式的下框架邊緣的溫度變化曲線。
具體實施例方式
現(xiàn)在，詳細說明本發(fā)明的各種優(yōu)選實施方式，其實施例示出在附圖中。
圖3所示為具有根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的直下型背光單元的LCD器件的截面圖。圖4所示為具有根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的直下型背光單元的LCD器件下框架的放大截面圖。
如圖3所示，具有根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的直下型背光單元的LCD器件包括下框架101、安裝于下框架101內(nèi)表面的反射板113、在反射板113上方具有確定間隙設置的多個發(fā)光燈115、以確定間隙設置在發(fā)光燈115上方的散射板117、形成于散射板117上的多個光學片119、形成于下框架101的面板支撐部分105上的導板121、以及安裝于導板121的面板安裝部分的液晶顯示(LCD)面板131。在LCD面板131的上、下表面分別設置偏振片133和135。覆蓋除了屏幕顯示部分以外的LCD面板131邊緣的上框架141與導板121和下框架101連接。
如圖4所示，下框架101包括平面單元支撐部分103和斜面支撐部分105。通過螺絲107或者其他連接方式連接平面單元支撐部分103和斜面支撐部分105?？蛇x擇的，不但可以通過螺絲107或者其他連接方式還可以通過粘接連接平面單元支撐部分103和斜面支撐部分105。同時平面單元支撐部分103由具有高導熱系數(shù)的材料如金屬形成，斜面支撐部分105由具有低導熱系數(shù)的材料如塑料形成。
現(xiàn)在將對通過根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施方式的直下型背光單元向LCD面板131傳輸光的路徑進行說明。從發(fā)光燈115發(fā)出的大多數(shù)光都直射到散射板117上。設置反射板113從而使由反射板113部分反射的光直接照射到散射板117上。反射板113防止損失傳輸給LCD面板131背面的光。
散射板117散射入射光以在光學片119上均勻分布該光。光學片119收集來自散射板117的入射光使光的亮度最大化，然后將光傳輸給LCD面板131，從而在LCD面板131上顯示圖像。
參照圖5和6說明根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的直下型背光單元和具有該背光單元的LCD器件。圖5所示為根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式具有多個發(fā)光二極管(LED)作為光源的LCD器件的截面圖。圖6所示為圖5的第二示例性實施方式的下框架邊緣的溫度變化曲線。
圖5示出包括下框架201、以確定間隙形成于下框架201內(nèi)表明的多個金屬印刷電路板(PCB)211、多個安裝于PCB 211上的LED光源215、設置于LED光源215和PCB 211之間用于反射LED光源215產(chǎn)生的光的反射板213、距離LED光源215確定距離安裝的導光板217、位于下框架201邊緣安裝于面板支撐部分205上的導板221、以及設置于導板221的面板安裝部分上的LCD面板231。在LCD面板231的上、下表面上分別設置偏振片233和235。覆蓋除了屏幕顯示部分以外的LCD面板231邊緣的上框架241與導板221和下框架201連接。
如圖5所示，下框架101包括平面單元支撐部分203和斜面支撐部分205。通過螺絲207或者其他連接方式連接平面單元支撐部分203和斜面支撐部分205?？蛇x擇的，不但可以通過螺絲207或者其他連接方式還可以通過粘接連接平面單元支撐部分203和斜面支撐部分205。同時平面單元支撐部分203由具有高導熱系數(shù)的材料如金屬形成，斜面支撐部分205由具有低導熱系數(shù)的材料如塑料形成。
現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式從LED光源215向LCD面板231傳輸光的路徑進行說明。從發(fā)光燈215發(fā)出的大多數(shù)光都直射到散射板217上。設置反射板213從而使由反射板213部分反射的光直接照射到散射板217上。反射板213防止損失傳輸給LCD面板131背面的光。
如上所述，下框架201的平面單元支撐部分203由具有高導熱系數(shù)的材料形成，而斜面支撐部分205由具有低導熱系數(shù)的材料形成。因此，向LCD面板傳輸?shù)挠蒐ED光源215產(chǎn)生的熱量得到降低，從而減少了LCD器件上下邊緣溫度的升高。
圖6所示為在現(xiàn)有技術LCD器件和根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的LCD器件熱量仿真期間面板支撐部分溫度變化曲線圖。根據(jù)熱量仿真結果，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式的LCD器件的面板支撐部分205溫度比現(xiàn)有技術的面板支撐部分溫度約低12℃。因此，通過本發(fā)明的示例性實施方式大大降低了傳輸給LCD面板的熱量。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的背光單元以及具有該背光單元的LCD器件中產(chǎn)生于光源的熱量傳輸達到最小化，從而防止LCD面板溫度變高。因此，可以獲得均勻溫度，從而提供LCD器件穩(wěn)定而可靠的操作。
很顯然對于本領域的熟練人員而言，可以在不脫離本發(fā)明精神或范圍下對本發(fā)明的背光單元及具有該背光單元的LCD器件做出各種改進和變型。例如，根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的背光單元不但可以用于LED背光單元而且可以用于現(xiàn)有技術具有整體下框架的LCD器件。因此，本發(fā)明旨在涵蓋所有落入所附權利要求書及其等同物的范圍內(nèi)的對本發(fā)明的改進和變型。
權利要求
1.一種背光單元，包括光源；包括用于支撐光源的發(fā)光單元支撐部分和導熱系數(shù)低于發(fā)光單元支撐部分的液晶顯示面板支撐部分的下框架；形成于光源和下框架之間的反射板；以及與下框架連接的上框架。
2.根據(jù)權利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述下框架的發(fā)光單元支撐部分和液晶顯示面板支撐部分由不同材料形成并彼此連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的背光單元，其特征在于，所述下框架的發(fā)光單元支撐部分和液晶顯示面板支撐部分通過連接裝置或者粘接彼此連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的背光單元，其特征在于，所述連接裝置包括螺絲。
5.根據(jù)權利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述發(fā)光單元支撐部分由金屬形成并且所述下框架的液晶顯示面板支撐部分由塑料形成。
6.根據(jù)權利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述光源包括發(fā)光燈和發(fā)光二極管任意其中之一。
7.一種液晶顯示器件，包括液晶顯示面板；以及背光單元，該背光單元包括光源，包括用于支撐光源的發(fā)光單元支撐部分和具有低于發(fā)光單元支撐部分的導熱系數(shù)的液晶顯示面板支撐部分的下框架，形成于光源和下框架之間的反射板，以及與下框架連接的上框架，其中所述液晶顯示面板支撐部分支撐所述液晶顯示面板并通過所述上、下框架封裝所述液晶顯示面板。
8.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述下框架的發(fā)光單元支撐部分和液晶顯示面板支撐部分由不同材料形成并彼此連接。
9.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述下框架的發(fā)光單元支撐部分和液晶顯示面板支撐部分通過連接裝置或者粘接彼此連接。
10.根據(jù)權利要求9所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述連接裝置包括螺絲。
11.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述發(fā)光單元支撐部分由金屬形成并且所述液晶顯示面板支撐部分由塑料形成。
12.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述光源包括發(fā)光燈。
13.根據(jù)權利要求12所述的液晶顯示器件，還包括設置于所述發(fā)光燈上方的散射板；以及設置于所述散射板上方的多個光學片。
14.根據(jù)權利要求7所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述光源包括發(fā)光二極管。
15.根據(jù)權利要求14所述的液晶顯示器件，還包括安裝于所述發(fā)光單元支撐部分并連接到所述發(fā)光二極管上的印刷電路板；以及設置于所述發(fā)光二極管上方的導光板。
16.根據(jù)權利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述反射板設置于所述發(fā)光二極管和所述印刷電路板之間。
全文摘要
背光單元包括光源、包括用于支撐光源的發(fā)光單元支撐部分和導熱系數(shù)低于發(fā)光單元支撐部分的液晶顯示(LCD)面板支撐部分的下框架、形成于光源和下框架之間的反射板、以及與下框架連接的上框架。
文檔編號G02F1/133GK1825185SQ200510136580
公開日2006年8月30日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權日2005年2月22日
發(fā)明者金杞彬, 金銀珠 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社