TWI405007B - 背光總成及具有其之液晶顯示器 - Google Patents

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Description

背光總成及具有其之液晶顯示器 發明領域
本發明係關於背光總成及具有該背光總成之液晶顯示裝置。
 發明背景
液晶顯示裝置一般係使用液晶以顯示影像的平面面板顯示器，此種液晶顯示裝置具有各式特性，諸如輕薄、低驅動電壓、低耗能等，所以在顯示技術相關之工業領域中已被普遍使用。
在上述液晶顯示裝置中，液晶面板並非自我發光的發光元件，所以通常使用背光面板來將光線供應至液晶面板。
背光總成包括發光的燈管，該燈管通常使用具有薄且加長管狀的冷陰極螢光燈管(CCFL)。背光總成依照燈管位置不同一般分為邊緣照明型及直接照明型。在邊緣照明型的背光總成中，一或二個燈管被放置在毗鄰透明導光板的橫側，來自燈管的光會被導光板多重反射至液晶顯示面板上。在直接照明型的背光總成中，多個燈管被放置在液晶顯示面板的下方，一漫射板被置於燈管及液晶顯示面板間，一反射板被置於燈管下方。來自燈管的光被反射板反射且被漫射板所漫射，該被漫射的光最後到達液晶顯示面板。邊緣照明型背光總成通常用於小型液晶顯示裝置，而直接照明型背光總成多用於需要較高亮度的大型液晶顯示 裝置。
然而，在直接照明型背光總成中，該背光總成的周圍區域會較其中央區域更為黑暗，所以來自背光總成之光線的一致性會被破壞而降低了背光總成顯示影像的品質。
 發明概要
本發明提供一種可增進亮度一致性的背光總成。
本發明亦提供一種具有上述背光總成的液晶顯示裝置。
於本發明之一層面，該背光總成包括：燈管、一收納器及一模構件。該燈管大體上彼此平行且發光，該收納器具有一底部及一側部且容納該燈管，該模構件耦合至該收納器以覆蓋該燈管末端。該模構件包括一反射面，其上形成有反射來自燈管光線的漫射圖案，及一上方面，其從該反射面延伸而出以漫射及反射來自燈管的光線。
該漫射圖案包括從該反射面表面伸出的突起，該突起為圓錐形或半球形，該漫射圖案具有形成於反射面表面上的凹處。
該反射面從該上方面朝下地向該燈管方向彎曲。該反射面對應該燈管分別具有開口。
該背光總成更包括一燈管固持器，其與燈管末端結合以固持燈管，該燈管固持器被該模構件所覆蓋。
該背光總成更包括一漫射板，其被置於該燈管上以漫射燈管產生的光線。該模構件具有一階狀部，其形成於該 上方面上以引導該漫射板。
該背光總成可更包括一被置於燈管下方以反射來自燈管光線的反射板，一被置於漫射板上的光學薄片及一耦合至收納器以固持該漫射板及該光學薄片的模架。
在本發明之另一層面，一液晶顯示裝置包括一背光總成、一液晶顯示面板及一頂框。
該背光總成具有：發光的燈管，一具有一底部及一側部以容納該燈管的收納器及一具有一反射面及一上方面的模構件，於該反射面上形成一漫射圖案以反射來自燈管的光線，該上方面係由該反射面延伸而出以漫射及反射來自燈管的光線。該液晶顯示面板接受來自背光總成的光線以顯示影像，而該頂框將該液晶顯示面板固定於背光總成。
本發明移除了該背光總成的遮影部份，藉此增進該液晶顯示裝置的影像顯示品質。
圖式簡單說明
上述及其他本發明之特徵及優點，藉由參見圖式加上對實施例的詳細描述會更加地清楚明白。
第1圖係依據本發明一實施例之背光總成的放大透視圖。
第2圖係第1圖背光總成的部份放大透視圖。
第3圖係第1圖模構件的詳細透視圖。
第4圖係第3圖漫射圖案中A部份的部份放大圖。
第5圖係第3圖漫射圖案之另一實施例的部份放大圖。
第6圖係第3圖漫射圖案之另一實施例的部份放大圖。
第7圖係依據本發明另一實施例之背光總成的放大透視圖。
第8圖係第7圖背光總成的橫切圖。
第9圖係第7圖模構件、漫射板及光學薄片之另一實施例的透視圖。
第10圖係第9圖模構件之詳細透視圖。
第11圖係依據本發明一實施例之液晶顯示裝置的放大透視圖。
 較佳實施例之詳細說明
以下，本發明之實施例將參考圖式被詳細地描述。
第1圖係依據本發明之一實施例之背光總成100的放大透視圖，第2圖係第1圖之背光總成的局部放大透視圖。
參看第1及2圖，背光總成100包括數個燈管200、一收納器300及一模構件400。該燈管200，如外電極螢光燈管(EEFL)，係彼此平行排列且發光。該收納器300具有一底部310及一側部320以提供容納該燈管200的空間。該模構件400覆蓋燈管200之端部且同時耦合收納器300。該模構件400具有一反射面410及一上方面420，該上方面420以實質上平行該底部310的方向由該反射面410延伸而出，該反射面410具有漫射圖案412以漫射來自燈管200的光線。
該燈管200回應外源驅動電壓而發光，每個燈管200都有例如形狀為薄且加長管狀的冷陰極螢光燈管 (CCFL)，該等燈管規則間隔地排列以使亮度一致，燈管200的數目依亮度的要求而不同。
在本實施例中，該背光總成100更包括燈管固持器210以將燈管200固定至收納器300，燈管200的端部***進燈管固持器210中，而燈管固持器210又耦合至收納器300。例如，兩個彼此鄰接的燈管可一同耦合至單一燈管固持器中，而該燈管固持器210係被該模構件400所覆蓋。
該收納器由底部310及側部320組成，該側部320由底部310延伸出來且沿著底部310的邊緣。為了提供耦合空間及增強耦合強度，側部320具有上下倒置的U形構造。收納器300由具有良好強度與硬度的金屬物質形成。燈管200耦合至燈管固持器210及模構件400且被接續地容納進入收納器300的收納空間中。
在本實施例中，背光總成100具有兩個模構件400以覆蓋燈管200的兩個端部，該兩個模構件400分別耦合至該收納器300的兩個相面對的側部320上。這兩個模構件具有相同的結構及功能，所以對其中一個的描述亦適用於另一個。模構件400將燈管固持器210固定至收納器300，同時蓋住燈管固持器210使其不致曝露於環境中，該模構件400包括可反射來自燈管200光線的反射面410及上方面420，該上方面420以實質上平行收納器300底部310的方向從該反射面410延伸而出。於本實施例中，漫射圖案412形成於反射面410中以漫射光線，藉此大量的光線可被導向朝上。
第3圖是第1圖模構件的詳細透視圖。
參看第2及3圖，模構件400具有可反射來自燈管200光線的反射面410以及以實質上平行收納器300底部310的方向由反射面410延伸而出的上方面420。
反射面410從上方面420之延伸線EL向下朝向燈管200傾降以將來自燈管200的光線向上反射，反射面410相對於延伸線EL有一介於45°至90°之間的傾降角θ。反射面410在對應於燈管200的位置分別設有開口414，所以當模構件400被耦合至收納器300時，燈管200可被***開口414中。
漫射圖案412形成於反射面410中以將來自燈管200之大量光線向上漫射，漫射圖案412例如係由細浮紋或凹刻圖案組成，而當模構件由注射模製形成時，漫射圖案412亦可同時地形成。在本發明中，該漫射圖案412以規則排列的方式形成，然而這並不足以限制本發明，在其他例子中漫射圖案可能是不規則的。
於一實質上平行底部310的平面上，上方面420由反射面410中延伸而出，上方面420延伸至收納器300的側部320且蓋住燈管固持器210。上方面420上有耦合孔424形成且穿過上方面420，如此藉由螺絲穿過耦合孔424可將上方面420耦合至收納器300的側部320。更且，上方面420可帶有階狀部422以引導及定位漫射板(未圖示)至燈管200上方的置放位置。
模構件400可進一步包括一第一支持件430及一第二 支持件440，該等支持件係由上方面420向下延伸而得。當模構件400被容納至收納器300中時，第一支持件430會與收納器300之側部320接觸，如此使得模構件400可以被置放到正確位置。第一支持件430在對應於燈管固持器210的位置被部份地切開。第二支持件440具有較第一支持件430為短的延伸長度，且位於第一支持件430與反射面410之間，第二支持件440對燈管固持器210加壓使得燈管固持器210不會隨意地移動。
第4圖係第3圖漫射圖案412 A部份的部份放大圖，其目的係為顯明該漫射圖案之實施例。
參見第3及4圖，模構件400具有形成在反射面410上的漫射圖案412，例如，漫射圖案412可由從反射面410伸出的突起415形成。於本實施例中，每一突起415均為圓錐體形，換言之，當由大體上平行反射面410之方向橫切時，各個突起415均為圓形截面，而由大體上垂直反射面410之方面直剖時，各個突起415係為三角形剖面。在另一實施例中，該突起415可構形為當以大體上平行反射面410之方向橫切時，該突起415為長方形截面。突起415可以安排成彼此間隔一定的方式，但不僅限於此。突起415的功能是漫射及反射燈管200之光線及導引大量的光線向上朝著液晶面板。
第5圖係顯示第3圖漫射圖案之另一實施例。
參考第3及5圖，漫射圖案412包括從反射板410伸出的突起416，在本實施例中，各個突起416係半球形，換 言之，當由大體上平行反射面410的方向橫切時，各個突起416為圓形截面，而當由大體上垂直反射面410的方向直剖時，各個突起416為半圓剖面。於本實施例中，突起416係以固定之間隔排列使它們之間的空間得以保持一定，但也可以排列成不規則的形式。突起416之功能為漫射及反射來自燈管200的光線以向上引導增量的光線。
第6圖係顯示第3圖漫射圖案之另一實施例。
參看第3及6圖，漫射圖案412具有凹處417，該等凹處417在反射面410上形成低陷及凹下。凹處417有預定的深度。在本實施例中，各個凹處417均可能有不同的形狀，諸如圓錐形、聚金字塔形、半球形等等。凹處417可以固定間隔方式排列以使它們之間的空間不致改變，但也可以排成不規則形式。凹處417之功能為漫射及反射來自燈管200的光線，使得這些增量的光線被導引向上。
第7圖係依據本發明另一實施例之背光總成的放大透視圖，第8圖係第7圖背光總成的橫切圖。在本實施例中，燈管、收納器及模構件的構造與第1至6圖所述者相同，所以其等更進一步的細節描述將予省略。
參看第7及9圖，本實施例之背光總成500包括：數個燈管200，一收納器300及一模構件400。燈管200彼此平行排列且發光。收納器具有底部310及側部320，以提供一容納空間來容納燈管200。模構件400係耦合於收納器300且同時蓋住燈管200之端部，模構件400有一反射面410及一上方面420，該上方面420以一大體上平行收納器 300底部310之方向由反射面410延伸而出。反射面410中設有漫射圖案412以漫射來自燈管200的光。
背光總成500更包括一漫射板510，其被置於燈管200的上方以漫射由燈管200產生的光線，漫射板510之形狀為矩形板狀且具有預定的厚度，漫射板510漫射燈管200所產生的光線以增加光線亮度的一致性，漫射板510被置於距離燈管200一預定距離之處，且藉由模構件400之上方面420(見第3圖)及收納器300的側部320支撐。
背光總成500更包括一反射板520，其被置於燈管200的下方以反射來自燈管200的光線，反射板520形成於對應底部310及大體上平行燈管200之兩側部320的區域。反射板520之功能為將來自燈管200的光向上反射，藉此增加光效能。
背光總成500可更包括至少一置於漫射板510上的光學薄片530，光學薄片530的功能係轉變由漫射板510而來之光線的路徑以增進光的光度及一致性。光學薄片530包括一聚集來自漫射板510光線的聚光片，或一再度漫射經由漫射板510所漫射之光線的漫射片。光學薄片530的數目不一定，係依據背光總成500所需要的亮度性質而決定。
背光總成500可更包括一模架540，該模架540耦合至收納器300以固定漫射板510及光學薄片530於收納器300中。亦即，當模架540被耦合至收納器300時，會固定住漫射板510及光學薄片530的末端。如果模架540的尺寸太大無法以單件形成的方式輕易製作時，其可以二或四件 的形式完成。
背光總成500可更包括一變流器550，其置於收納器300的背面，此變流器550產生一驅動電壓用以驅動燈管200，變流器550的功能是將低伏特的交流電轉換為高伏特的交流電，而該高伏特交流電即被輸出至燈管220作為驅動電壓。來自變流器550的驅動電壓經由第一及第二燈管線552及554被施加到每一個燈管200，亦即，每個燈管200的一端經由第一燈管線552被電連接至變流器550，而其他端則經由第二燈管線554被電連接至變流器550。
第9圖係顯示第7圖之模構件、漫射板及光學薄片的另一實施例的透視圖，第10圖係第9圖模構件的放大透視圖。
參看第9及10圖，一模構件600包括一反射面610及一上方面620，在反射面610上形成漫射圖案612以將光線向上引導朝向液晶面板。在第9及10圖中，漫射板612具有與第4至6圖漫射板相同的構造及功能，所以任何更進一步地詳細描述將不再重複。模構件600具有從上方面620伸出的固定部622，其中該固定部622係設計用來固定漫射板640的。漫射板640之中可形成一與固定部622相耦合的固定凹部642，當固定部622與固定凹部642相耦合時，漫射板640會被固定至模構件600之上方面620。
該模構件600包括一固片部624，其形成於固定部622上且用以固定光學薄片650，固片部624係為在固定部622上形成的一突起。雖然固片部624也可形成在上方面620 上，但其較佳係形成於固定部622上。光學薄片650有一固定孔652，固片部624可經由此孔652而***，當固片部624***固定孔652時，光學薄片650就會被固定於模構件600上。
第11圖係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置的放大透視圖，在第11圖中，液晶顯示裝置通常標記為900。在本實施例中，背光總成與第1至10圖者相同，所以細節於此不再重複。
參看第11圖，本實施例之液晶顯示裝置900包括：一供應光線之背光總成500，一顯示影像之顯示單元700，及一固定顯示單元700的頂框800。
顯示單元700包括：一顯示影像的液晶顯示面板710及提供驅動訊號給該液晶顯示面板710的資料極印刷電路板與閘極印刷電路板720及730。從資料極印刷電路板與閘極印刷電路板720及730而來之驅動訊號，經由資料極撓性印刷電路膜與閘極撓性印刷電路膜740及750，分別地被施用於液晶顯示面板710。例如，每個資料極撓性印刷電路膜與閘極撓性印刷電路膜740及750可能由捲帶式封裝(TCP)或薄膜上晶片(COF)的形式存在。資料極撓性印刷電路膜740更包括一資料極驅動晶片742及一閘極驅動晶片752以控制驅動訊號，使得來自該資料極與閘極印刷電路板的驅動訊號可以適時地施加到液晶顯示面板710。藉由彎折該資料極撓性印刷電路膜740，該資料極印刷電路板720可置放於收納器300的背側面。藉由彎折閘極撓性印刷電 路膜750，該閘極印刷電路板730可置放於收納器300的背側面或一側面。另一方面，閘極印刷電路板730及資料極印刷電路板720可以整合成單一印刷電路板。
液晶顯示面板710包括：一薄膜電晶體(TFT)基材712，一面對該TFT基材712的彩色濾光基材714及被置放於該TFT基材712與該彩色濾光基材714之間的液晶。
TFT基材712係一透明玻璃基材，其內具有以矩陣構形存在的TFTs(開關元件)，各個TFTs均具有一連接至資料線的源極端子，一連接至閘線的閘極端子，及一連接至像素電極(未圖示)的汲極端子，該像素電極係由透明導電物質製成。
彩色濾光基材714係一種RGB彩色像素(未圖示)可藉由薄膜方法而形成於其上的基材，該彩色濾光基材714具有一普通電極(未圖示)形成於其上，該普通電極係由透明導電物質製成。
當動力電壓施用到TFTs之閘極端子且TFTs被開啟時，一電場會在像素電極與普通電極間生成，由於施加的電場不同，介於TFT基材712與彩色濾光基材714之間的液晶716其排列方式也會不同。隨著液晶716排列方式的變化，液晶716的光透射度也因而不同，藉此可以顯示所要色彩層次的影像。
頂框800係耦合於收納器300，同時包覆住液晶顯示面板710的邊緣區域以將該液晶顯示面板710固定至背光總成500上。
所以，頂框800可以使液晶顯示面板710不受外在撞擊的傷害且可以將液晶顯示面板710與背光總成500隔開。
依據本發明之背光總成及液晶顯示裝置，該覆蓋燈管端部的模構件，其反射面中係有漫射圖案之形成，以漫射及反射光線。漫射圖案的出現可以消除背光總成周圍區域的陰影部份，藉此增進液晶顯示裝置的影像顯示品質。
雖然本發明之實施例已被詳細地描述，但應了解本發明並不侷限於此等實施例中，所以一習於此藝者在本發明精神與範圍內所做的各種改變及修飾，仍然為本發明之申請專利範圍所涵括。
100‧‧‧背光總成
200‧‧‧燈管
210‧‧‧燈管固持器
300‧‧‧收納器
310‧‧‧底部
320‧‧‧側部
400‧‧‧模構件
410‧‧‧反射面
412‧‧‧漫射圖案
414‧‧‧開口
415,416‧‧‧突起
417‧‧‧凹處
420‧‧‧上方面
422‧‧‧階狀部
424‧‧‧耦合孔
430‧‧‧第一支持件
440‧‧‧第二支持件
500‧‧‧背光總成
510‧‧‧漫射板
520‧‧‧反射板
530‧‧‧光學薄片
540‧‧‧模架
550‧‧‧變流器
552‧‧‧第一燈管線
554‧‧‧第二燈管線
600‧‧‧模構件
610‧‧‧反射面
612‧‧‧漫射圖案
620‧‧‧上方面
622‧‧‧固定部
624‧‧‧固片部
640‧‧‧漫射板
642‧‧‧固定凹部
650‧‧‧光學薄片
652‧‧‧固定孔
700‧‧‧顯示單元
710‧‧‧液晶顯示面板
712‧‧‧TFT基材
714‧‧‧彩色濾光基材
716‧‧‧液晶
720‧‧‧資料極印刷電路板
730‧‧‧閘極印刷電路板
740‧‧‧資料極撓性印刷電路膜
742‧‧‧資料極驅動晶片
750‧‧‧閘極撓性印刷電路膜
752‧‧‧閘極驅動晶片
800‧‧‧頂框
900‧‧‧液晶顯示裝置
第1圖係依據本發明一實施例之背光總成的放大透視圖。
第2圖係第1圖背光總成的部份放大透視圖。
第3圖係第1圖模構件的詳細透視圖。
第4圖係第3圖漫射圖案中A部份的部份放大圖。
第5圖係第3圖漫射圖案之另一實施例的部份放大圖。
第6圖係第3圖漫射圖案之另一實施例的部份放大圖。
第7圖係依據本發明另一實施例之背光總成的放大透視圖。
第8圖係第7圖背光總成的橫切圖。
第9圖係第7圖模構件、漫射板及光學薄片之另一實施例的透視圖。
第10圖係第9圖模構件之詳細透視圖。
第11圖係依據本發明一實施例之液晶顯示裝置的放大透視圖。
200‧‧‧燈管
410‧‧‧反射面
210‧‧‧燈管固持器
420‧‧‧上方面
310‧‧‧底部
412‧‧‧漫射圖案
320‧‧‧測部

Claims (26)

  1. 一種背光總成，其包括：多個發光的燈管；一容納該等燈管的收納器，該收納器具有一底部及一側部；及一耦合至該收納器的該側部且蓋住該等燈管末端的模構件，該模構件將該等燈管固定至該收納器的該側部，該模構件具有一反射面及一從該反射面延伸出的上方面，於該反射面上形成有一漫射圖案以漫射及反射來自該等燈管的光線。
  2. 如申請專利範圍第1項之背光總成，其中該漫射圖案包括在該反射面之一表面上的突起。
  3. 如申請專利範圍第2項之背光總成，其中每個突起係圓錐形。
  4. 如申請專利範圍第2項之背光總成，其中每個突起係半球形。
  5. 如申請專利範圍第1項之背光總成，其中該漫射圖案包括在該反射面之一表面上的凹處。
  6. 如申請專利範圍第1項之背光總成，其中該反射面係從該上方面朝向該等燈管向下地傾斜。
  7. 如申請專利範圍第6項之背光總成，其中該反射面包括形成於分別對應該等燈管位置的開口。
  8. 如申請專利範圍第1項之背光總成，其更包括一燈管固持器，該燈管固持器為該模構件覆蓋且與該等燈管末端 結合以固持該等燈管。
  9. 如申請專利範圍第1項之背光總成，其更包括一漫射板，該漫射板被置於該等燈管上以漫射該等燈管所產生的光線。
  10. 如申請專利範圍第9項之背光總成，其中該模構件包括一階狀部，該階狀部係形成於該上方面以引導該漫射板。
  11. 如申請專利範圍第9項之背光總成，其中該模構件包括一形成在其上方面上以固定該漫射板的固定部，該固定部係從該上方面突出。
  12. 如申請專利範圍第11項之背光總成，其中該漫射板包括一固定凹處以耦合至該模構件的該固定部。
  13. 如申請專利範圍第9項之背光總成，其更包括：一反射板，其被置於該等燈管的下方以反射來自該等燈管的光線；及一光學薄片，其被置於該漫射板上。
  14. 如申請專利範圍第13項之背光總成，其中該模構件包括一形成在其上方面上以固定該光學薄片的片固定部。
  15. 如申請專利範圍第14項之背光總成，其中該片固定部係從該上方面突出。
  16. 如申請專利範圍第13項之背光總成，其中該光學薄片包括一聚光片以聚集由該漫射板所漫射的光線。
  17. 如申請專利範圍第13項之背光總成，其中該光學薄片包括一漫射片以漫射由該漫射板所漫射的光線。
  18. 如申請專利範圍第13項之背光總成，其更包括： 一模架，其耦合至該收納器以固持該漫射板及該光學薄片；及一變流器，其被置於該收納器背面上以產生燈管用的驅動電壓。
  19. 一種液晶顯示裝置，其包括：一背光總成，包括：多個發光的燈管；一容納該等燈管的收納器，該收納器具有一底部及一側部；及一耦合至該收納器的該側部且蓋住該等燈管末端的模構件，該模構件將該等燈管固定至該收納器的該側部，該模構件具有一反射面及一從該反射面延伸出之上方面，於該反射面上形成有一漫射圖案以漫射及反射來自該等燈管的光線，一液晶顯示面板，其利用該背光總成所供應的光線以顯示影像；及一頂框，其將該液晶顯示面板固定至該背光總成。
  20. 如申請專利範圍第19項之液晶顯示裝置，其中該漫射圖案包括在該反射面之一表面上的突起。
  21. 如申請專利範圍第19項之液晶顯示裝置，其中該漫射圖案包括在該反射面之一表面上的凹處。
  22. 如申請專利範圍第19項之液晶顯示裝置，其中該反射面係從該上方面朝向該等燈管向下地傾斜。
  23. 如申請專利範圍第22項之液晶顯示裝置，其中該反射 面包括形成於分別對應該等燈管位置的開口。
  24. 如申請專利範圍第19項之液晶顯示裝置，其中該背光總成更包括：一反射板，其被置於該等燈管的下方以反射來自該等燈管的光線；一漫射板，其被置於該等燈管上以漫射來自該等燈管的光線；及一光學薄片，其被置於該漫射板上。
  25. 如申請專利範圍第24項之液晶顯示裝置，其中該背光總成更包括：一模架，其耦合至該收納器以固持該漫射板及該光學薄片；及一變流器，其被置於該收納器背面上以產生燈管用的驅動電壓。
  26. 如申請專利範圍第19項之液晶顯示裝置，其中該背光總成更包括一燈管固持器，該燈管固持器為該模構件覆蓋且與該等燈管末端結合以固持該等燈管。
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