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CN101201504A - 背光单元和包括该背光单元的液晶显示模块 - Google Patents

背光单元和包括该背光单元的液晶显示模块 Download PDF

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CN101201504A CNA200710103874XA CN200710103874A CN101201504A CN 101201504 A CN101201504 A CN 101201504A CN A200710103874X A CNA200710103874X A CN A200710103874XA CN 200710103874 A CN200710103874 A CN 200710103874A CN 101201504 A CN101201504 A CN 101201504A
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Abstract

本发明提供了一种背光单元和包括该背光单元的液晶显示模块。该用于显示装置的背光单元包括：框架；电路板，该电路板从所述框架的一端伸出并在该框架的第一表面上延伸；在所述框架之上的多个灯；逆变器，该逆变器位于所述框架的第二表面上并经由穿过所述框架的第一孔与各个所述灯的一端相连；以及在所述电路板上的多个平衡元件，所述平衡元件用于平衡通过各个所述灯的电流。

Description

背光单元和包括该背光单元的液晶显示模块
技术领域
本发明的实施例涉及一种液晶显示模块(LCDM)，更具体地涉及一种背光单元和包括该背光单元的LCDM。
背景技术
LCD装置包括LCD模块。LCD模块包括显示图像的LCD面板和向LCD面板供应光的背光单元。LCD面板包括两个彼此面对且彼此间隔开的基板。在这两个基板之间插设有液晶材料。液晶材料的液晶分子由于其长薄形状而具有介电常数和折射率各向异性特性。分别在这两个基板上形成两个电场产生电极。可以根据液晶材料的偏光特性，通过向该两个电极供应电压控制液晶分子的取向排列以改变LCD面板的透射率。
通常，因为LCD面板是非发光型显示装置，所以需要额外的光源。因此，在LCD面板下方布置背光单元。LCD装置使用由背光单元产生并供应给LCD面板的光而显示图像。背光单元可以根据光源的布置而分为侧边型背光单元和直接型背光单元。侧边型背光单元具有布置在导光板的侧部处的一个灯或一对灯。可选的是，在导光板的每一侧部处分别布置至少一个灯。
直接型背光单元具有多个布置在导光板下方的灯。在大型LCD模块中，直接型背光单元可以向LCD模块提供均匀的光源，但是侧边型背光单元比直接型更容易制造。
另外，直接型背光单元包括多个成行布置的荧光灯。由此，直接型背光单元直接向液晶面板照射光。因此，由于直接型背光单元在照射光时具有高的均匀性，因而其适于应用于大型LCD。在直接型背光单元中，因为直接型背光单元直接照射在液晶面板的整个表面上，所以导光板不是必需的。具体地说，直接型背光单元的优点在于：光效率高，使用方便，对显示尺寸基本上没有限制。因此，直接型背光单元可以应用于诸如20英寸型的大型LCD中。
通常，使用主框架、顶框架和底框架将液晶面板和背光单元彼此结合，以防止光损失并保护它们免于外部冲击。
图1示出了连接至根据现有技术的LCDM的背光单元的逆变器单元的示意性立体图。参照图1，直接型背光单元包括多个成行布置的荧光灯24、以及布置在所述多个荧光灯24下方的反射板22。用于支撑荧光灯24的侧支撑件33布置在底框架50的端部处。将各荧光灯24的端部插入灯座32中。此外，将灯座32插入侧支撑件33的开口中。尽管未示出，侧支撑件33布置在荧光灯24的两端部的各端部处。
与外部电路相连的多个导线37分别从所述多个荧光灯24的端部向底框架50的背侧延伸。对于其中一个导线37，在导线37的端部处形成有接插连接器38a以将导线37和逆变器单元70相连。逆变器单元70布置在底框架50的下方，并向荧光灯24提供电源。逆变器单元70包括多个逆变器(未示出)、将导线37和逆变器单元70相连的插塞连接器38b、以及其上安装所述逆变器和所述插塞连接器38b的逆变器PCB 35。防护罩(未示出)保护逆变器单元70免于外部冲击。实质上，通过组合接插连接器38a和插塞连接器38b，可以将逆变器单元70的电源通过导线37提供给荧光灯24。
在通过与荧光灯24的电极相连的导线37向荧光灯24的电极供应高电压的交流电波形时，荧光灯24发光。在图1中，示出了在其端部处包括接地部的高低型荧光灯24。
高低型荧光灯24包括至少两个形成一对荧光灯24的荧光灯24。将荧光灯24的端部插入灯座32中，并且通过导线37将荧光灯24电连接至逆变器单元70。导线37延伸至底框架50的背侧，并且导线37的端部连接至接插连接器38a。这里，因为需要用于驱动荧光灯24的高电压交流电，所以需要将直流电压变为高电压交流电的逆变器36作为基本元件。
因此，逆变器36和逆变器PCB 35彼此独立，并且逆变器36安装在逆变器PCB 35上。由于逆变器36散发大量的热，因此其上安装有逆变器36的逆变器PCB 35布置在底框架50的背侧。插塞连接器38b布置在逆变器PCB 35上以与接插连接器38a相连。即，通过将接插连接器38a与插塞连接器38b相连，而使荧光灯24与逆变器PCB 35相连。
但是，因为使用形成荧光灯24与逆变器单元70之间的桥梁的导线37使荧光灯24和逆变器单元70彼此相连，所以导线37沿着底框架50的边缘和背侧露出。由此，即使逆变器单元70朝向底框架50的背侧弯曲，导线37仍然沿着底框架50的边缘和背侧露出。另外，可能出现由于露出的导线37之间的电干扰或电流漏泄导致的缺陷。此外，在焊接部处，可能在荧光灯24与导线37之间出现断裂。因此，荧光灯24不能均匀地发光。
图2是示出了根据现有技术的图1的“IIa”区的分解部分的照片。在图2中，荧光灯24与导线37相连，并且接插连接器38a与导线37的端部相连。通常，手动将荧光灯24和导线37彼此焊接，如图2中的部分“IIb”所示。因为手动焊接而使得处理时间和处理成本增加。此外，因为各荧光灯均要使用导线37，所以导线37的材料成本增加。
另外，接插连接器38a与导线37的端部相连用于连接逆变器单元70(见图2)。
图3是根据现有技术的用于图1的LCDM的背光单元的灯座部的视图。参照图3，图1的现有技术的LCDM需要灯座32以将荧光灯24保持在(图1的)底框架50处。
荧光灯24可以是冷阴极荧光灯(CCFL)和外置电极荧光灯(EEFL)中的一种。当使用一个逆变器通过并行驱动方法来驱动包括CCFL的直接型背光单元时，存在的问题是：由于CCFL的充电特性而仅对部分荧光灯进行充电。
具体地说，尽管CCFL在充电之前具有无限的电阻值，但是由于从荧光灯的玻璃管内产生的导电体状态的等离子体，而使CCFL具有较小的电阻值。因此，CCFL在充电之后的电阻值基本上小于初始状态的电阻值，因而管电流量增加。
因此，当通过并行驱动方法来驱动多个CCFL时，电流流向在首先充电之后具有较小电阻值的荧光灯。因此，存在的问题在于，其它部分荧光灯没有被驱动。因而，包括CCFL的直接型背光单元应该包括数量与荧光灯的数量相对应的逆变器。
发明内容
因此，本发明的实施例在于一种背光单元和包括该背光单元的LCDM，其能基本上克服一个或多个由于现有技术的局限和缺点而导致的问题。
本发明的一个目的在于提供一种控制用于荧光灯的电流平衡的背光单元。
本发明的另一目的在于防止LCDM的背光单元中的电流漏泄。
本发明的另一目的在于减少LCDM的背光单元中的导线数量。
本发明的另一目的在于减少LCDM的背光单元中的逆变器数量。
本发明的另一目的在于减少用于制造LCDM的背光单元的处理时间和处理成本。
本发明的附加特征和优点将在随后的描述中阐述，并且部分将从描述中明了或者可以从对本发明的实践中而获知。通过在所写说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构将实现并获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点并根据本发明的意图，如所实施和广泛描述的，一种用于显示装置的背光单元包括：框架；电路板，该电路板从所述框架的一端开始在该框架的第一表面上延伸；在所述框架之上的多个灯；逆变器，该逆变器位于所述框架的第二表面上并经由穿过所述框架的第一孔与各个所述灯的一端相连；以及在所述电路板上的多个平衡元件(balancing element)，所述平衡元件用于平衡通过各个所述灯的电流。
在另一方面中，一种液晶显示模块包括液晶面板、和用于在该液晶面板上投射光的背光单元，该背光单元包括：第一框架；电路板，该电路板从所述第一框架的一端开始在该第一框架的第一表面上延伸；在所述第一框架之上的多个灯；逆变器，该逆变器位于所述第一框架的第二表面上并经由穿过所述第一框架的第一孔与各个所述灯的一端相连；以及在所述电路板上的多个平衡元件，所述平衡元件用于平衡通过各个所述灯的电流。
应理解的是，前面对本发明的一般描述和后面的详细描述都是示例性和说明性的，并旨在提供对所要求的本发明的进一步说明。
附图说明
所包括附图用以提供对本发明的进一步理解，其被结合在本文中并构成本说明书的一部分，附图显示了本发明的实施例并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1示出了连接至根据现有技术的LCDM的背光单元的逆变器单元的示意性立体图；
图2是示出了根据现有技术的图1的“IIa”区的分解部分的照片；
图3是根据现有技术的用于图1的LCDM的背光单元的灯插座部的视图；
图4示出了根据本发明实施例的具有背光单元的液晶显示模块(LCDM)的分解立体图；
图5是根据本发明实施例的背光单元的一部分的示意性剖面图；
图6是用于根据本发明实施例的背光单元的灯插座的示意性剖面图；
图7是用于根据本发明实施例的背光单元的、包括多个灯插座的平衡PCB的立体图；
图8是根据本发明实施例在底框架与逆变器单元之间的连接部的局部图；
图9是根据本发明实施例的包括平衡PCB的背光单元的示意图；
图10是根据本发明实施例的包括电容器的平衡PCB的视图；以及
图11是根据本发明实施例的附接于逆变器单元的背光单元的视图。
具体实施方式
下面将详细地解释本发明的附图中所示的示例性实施例。
图4示出了根据本发明实施例的具有背光单元的液晶显示模块(LCDM)的分解立体图。参照图4，LCDM包括液晶面板110、背光单元120、主框架130、顶框架140和底框架150、逆变器单元170以及防护罩180。尽管未示出，液晶面板110包括彼此面对且在其间具有液晶层的第一基板和第二基板。液晶面板110与分别向液晶面板110提供扫描信号和图像信号的选通印刷电路板(PCB)115a和数据印刷电路板115b相连。
背光单元120可以是在液晶面板110背侧处的直接型背光单元。因此，液晶面板110从其背侧接收背光单元120的光源。背光单元120包括多个成行布置的荧光灯124。在荧光灯124的下方布置有反射板122。荧光灯的每个端部均覆盖有侧支撑件133。另外，在荧光灯124的上方布置有多个光学板126。
将各荧光灯124的端部插入灯插座132中。这里，灯插座132焊接到平衡印刷电路板(PCB)134上。灯插座132可以通过自动附接方法而附接于平衡PCB 134上，该自动附接方法比根据现有技术的手操作焊接方法在成本和稳定性方面均更加良好。具体地说，灯插座132与平衡PCB134相连，荧光灯124插入灯插座132中并与灯插座132相连。平衡PCB134布置在底框架150的端部处作为从底框架150延伸的伪空间。即，灯插座132可以支撑荧光灯124。
另外，平衡PCB 134包括平衡元件(balancing element)，平衡元件从逆变器单元170向灯插座132提供高电压的交流电波形。换句话说，平衡元件用于平衡通过各荧光灯124的电流。例如，平衡元件是具有占用区相对较小且成本相对廉价的优点的电容器。
如图5所示，平衡PCB 134沿着反射板122的外侧安装在底框架150的端部上，并且侧支撑件133组合至底框架150，使侧支撑件133覆盖灯插座132和平衡PCB 134。这里，荧光灯124经由侧支撑件133的开口穿过侧支撑件133。
返回参照图4，导线(未示出)从平衡PCB 134的端部向底框架150的背侧延伸，以连接逆变器单元170的连接器138。使用可以防止液晶面板110和背光单元120运动的主框架130，来组合液晶显示面板110和背光单元120。顶框架140覆盖液晶面板110的边缘和主框架130的侧部，从而顶框架140可以支撑并保护液晶面板110的边缘和主框架130的侧部。底框架150覆盖主框架140的背边缘，从而底框架150与主框架130和顶框架140相组合以模块化。
向荧光灯124提供电源的逆变器单元170布置在底框架150的下方。逆变器单元170包括逆变器136、作为荧光灯124的连接器的插塞连接器138、以及其上供安装逆变器136和插塞连接器138的逆变器PCB 135。
防护罩180保护逆变器单元170。因此，底框架150的背侧和防护罩180覆盖了逆变器单元170，从而保护逆变器单元170免于外部冲击。另外，底框架150和防护罩180中的至少一个由能够保护逆变器单元170免于电磁波影响的金属材料制成。
具体地说，根据本发明的逆变器单元170可以通过少量的导线与平衡PCB 134相连，可以减少逆变器单元170的尺寸。因此，可以与逆变器单元170一起减少防护罩180的尺寸，从而提供紧凑且纤细的形式。
由于逆变器136安装在逆变器PCB 135上，因此逆变器136面对着防护罩180。使用连接器将逆变器PCB 135与防护罩180相组合。逆变器单元170改变由外部电源单元提供的电源，并将改变后的电源施加给荧光灯124。
根据现有技术的逆变器单元包括与多个荧光灯相对应的多个逆变器，但是根据本发明的逆变器单元包括少量的逆变器136。由于所述多个荧光灯与具有平衡元件的平衡PCB 134相连，因此逆变器单元170可以通过平衡PCB 134简单地与所述多个荧光灯124相连。换言之，平衡PCB134可以使用平衡元件而简化所述多个荧光灯124与逆变器单元170之间的连接结构。因此，可以有效地减少逆变器单元170中的逆变器的数量，从而减少逆变器单元170的尺寸。
根据本发明的实施例，所述多个荧光灯124并不直接从相应的导线接收电力。相反，所述多个荧光灯124分别通过平衡PCB 134的多个PCB线334接收从平衡元件供应的均匀划分的电力。另外，由于平衡PCB 134安装在底框架150的内表面上，因此可以更有效地利用LCDM中的可用空间。这里，为了支撑和固定荧光灯，灯插座132的形状可以是可变的。
图6是用于根据本发明实施例的背光单元的灯插座的示意性剖视图，图7是用于根据本发明实施例的背光单元的、包括多个灯插座的平衡PCB的示意性立体图，而图8是根据本发明实施例的底框架与逆变器单元之间的连接部的局部图。参照图6、图7和图8，灯插座132包括与平衡PCB 134相连的电极322、供插入(图5的)荧光灯124的电极(未示出)的夹持部324、以及通过覆盖荧光灯124的玻璃管而支撑并固定所述玻璃管的引导槽326。如图7所示，在平衡PCB 134上成行地布置有多个灯插座132。这里，灯插座132焊接在平衡PCB 134上。另外，PCB线334从成行的灯插座132的焊接部延伸。尽管未示出，在平衡PCB 134上安装有多个并行驱动器，并且所述多个平衡元件中的各平衡元件布置在各灯插座132与PCB线334之间。例如，PCB线334可以通过光刻技术形成，以提供作为薄膜图案。
另外，在平衡PCB 134中形成有第一孔332，第一孔332与PCB线334交叠。底框架150具有对应于第一孔332的第二孔352。形成有导线333，以经由第一孔332和第二孔352来连接逆变器单元(未示出)。具体地说，第一连接器335与导线333的一端部相连，从而第一连接器335经由第一孔332与PCB线334相连，并且第二连接器337与导线333的另一端部相连，从而导线333经由第二连接器337与逆变器单元相连。即，平衡PCB 134和逆变器PCB(未示出)可以使用导线333相连。
此外，由于高电流流过导线333，因此考虑相对于导线333的空间距离和侧距离来确定底框架的导线333所穿过的第二孔352的尺寸。即，根据本发明的背光单元，因为省略了附加的灯座，所以可以简化处理并降低成本。
图9是根据本发明实施例的包括平衡PCB的背光单元的示意图。参照图9，在布置于底框架150的反射板122上成行地布置有多个荧光灯124。在底框架150的端部处在反射板122的外侧布置有包括多个灯插座132的平衡PCB 134。这里，将所述多个荧光灯124中的各荧光灯124插入所述多个灯插座132的各灯插座132中，从而稳定地安装在底框架150上。例如，灯插座132包括用于绝缘、缓冲和支撑荧光灯124的塑料材料。平衡PCB 134包括成行的多个灯插座132，并且平衡PCB 134布置在底框架150的端部处从而以最小的距离与逆变器单元170相连。平衡PCB 134使用连接器而附接于底框架150。覆盖平衡PCB 134地将侧支撑件133附接于底框架150，并且该侧支撑件133包括与所述多个荧光灯124相对应的多个开口(未示出)，从而各荧光灯124穿过各开口。
图10是根据本发明实施例的包括电容器的平衡PCB的视图。参照图10，平衡PCB 134包括多个电容器336和多个灯插座132。具体地，电容336可以被称为用于平衡通过各荧光灯124的电流的平衡元件。这里，使一个灯插座132与一个电容器336接合。具体地说，沿着平衡PCB134的长度方向形成PCB线334，并且各电容器336布置在各灯插座132与PCB线334之间。这里，在电容器336与灯插座132之间限定有间隙空间(gap space)338，并且该间隙空间使得灯插座132与PCB线334之间的电效应最小化。
尽管未示出，但根据本发明实施例的荧光灯以高-高模式驱动。图10所示的包括电容器336的平衡PCB 134布置在底框架150的另一端部上。但是，逆变器单元170可以位于各种可选的位置。例如，逆变器单元可以布置在底框架150的其中一个端部处，使来自第二平衡PCB 134的第二导线延伸通过底框架150的内边缘，并且穿过靠近底框架150的第二孔的底框架150的第三孔，从而使第二导线与第一平衡PCB 134的第一导线所连接的同一逆变器单元170相连。这里，在第二导线穿过底框架的内边缘的情况下，反射板覆盖第二导线以防止由于第二导线而导致电缺陷。
可选的是，可以以高-低模式驱动荧光灯。从而在低型荧光灯中可以省略电容器。
图11是根据本发明实施例的附接于逆变器单元的背光单元的视图。参照图11，底框架150具有方形的第二孔352，第一连接器335与(图7的)平衡PCB 134相连，导线333从第一连接器335延伸，并且第二连接器337与导线333的另一端部相连以与逆变器单元170相连。
根据本发明的实施例，其中成行地布置有多个灯插座的平衡PCB可以使用这些灯插座同时连接多个荧光灯。
另外，由于荧光灯与成行的灯插座相连，因此与现有技术相比，可以减少逆变器和导线的数量。因此，可以省略各荧光灯与各导线之间的手操作焊接处理，从而减少了处理时间、处理成本和缺陷的可能性。
根据本发明的实施例，导线通过平衡PCB的第一孔和底框架的第二孔而连接平衡PCB和逆变器PCB，从而防止了电流漏泄。另外，由于灯插座支撑荧光灯，因此可以省略附加的灯座。因此，可以有效地减少处理时间和成本。
此外，由于平衡PCB安装在底框架的内表面与侧支撑件之间的伪空间中，因此可以有效地利用该伪空间。另外，减少了防护罩的尺寸以及逆变器单元的尺寸，从而提供了比现有技术更紧凑且更纤细的形式。
本领域技术人员应明白，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明的LCDM的示例性实施例进行各种修改和变型。由此，本发明旨在覆盖本发明的所述修改和变型，只要它们落在所附权利要求及其等价物的范围内。
本发明要求于2006年12月11日在韩国提交的韩国专利申请第10-2006-0125567号的优先权，因而将该申请通过引用全部并入这里。

Claims (18)

1.一种用于显示装置的背光单元，该背光单元包括：
框架；
电路板，该电路板从所述框架的一端开始在所述框架的第一表面上延伸；
在所述框架之上的多个灯；
逆变器，该逆变器位于所述框架的第二表面上并经由穿过所述框架的第一孔与各个所述灯的一端相连；以及
在所述电路板上的多个平衡元件，所述平衡元件用于平衡通过各个所述灯的电流。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述逆变器通过所述电路板中的与所述第一孔交叠的第二孔与所述灯相连。
3.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括在所述电路板上的线，该线用于通过所述平衡元件使所述灯与所述逆变器电连接。
4.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括多个接插件，所述接插件附接于所述电路板以连接所述灯。
5.根据权利要求4所述的背光单元，其中，各所述平衡元件与所述多个接插件中的相应一个相邻。
6.根据权利要求1所述的背光单元，其中，各所述平衡元件包括电容器。
7.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括附接于所述框架的支撑件，该支撑件覆盖所述电路板和各所述灯的所述一端。
8.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括在所述框架上并在所述多个灯下方的反射器。
9.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括在所述框架的另一端并在该框架的所述第一表面上的另一电路板。
10.根据权利要求9所述的背光单元，其中，所述逆变器通过所述另一电路板与各所述灯的另一端相连。
11.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括用于对所述逆变器进行防护的罩。
12.根据权利要求11所述的背光单元，其中，所述罩的尺寸与所述逆变器的尺寸相对应。
13.根据权利要求1所述的背光单元，其中，各所述灯包括冷阴极荧光灯。
14.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括用于将所述逆变器与所述电路板相连的连接器。
15.一种液晶显示模块，该液晶显示模块包括：
液晶面板；和
用于在该液晶面板上投射光的背光单元，该背光单元包括：
第一框架；
电路板，该电路板从所述第一框架的一端开始在该第一框架的第一表面上延伸；
在所述第一框架之上的多个灯；
逆变器，该逆变器位于所述第一框架的第二表面上并经由穿过
所述第一框架的第一孔与各个所述灯的一端相连；以及
在所述电路板上的多个平衡元件，所述平衡元件用于平衡通过各个所述灯的电流。
16.根据权利要求15所述的液晶显示模块，该液晶显示模块还包括在所述灯之上的光学板。
17.根据权利要求16所述的液晶显示模块，该液晶显示模块还包括环绕所述光学板并附接于所述第一框架的第二框架。
18.根据权利要求17所述的液晶显示模块，该液晶显示模块还包括环绕所述液晶面板的边缘并附接于所述第一框架和所述第二框架的第三框架。
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