TW200900810A - Backlight unit and liquid crystal display device having the same - Google Patents

Description

200900810 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明侧於-㈣料元，尤其侧於―種可以減小光 源間之管電流差異的背光單元，以及—種具有這種背光單元之 液晶顯示器。 【先前技術】 近些年來，隨著半導體技術之發展，尺寸小、重量輕且性 能優異之平面顯示裝置已經得到了廣泛地顧。 在眾多的平面顯示裝置中，由於液晶顯示器（LCD’liquid crystal display)具有尺寸小、重量輕且能耗低之優點，所以這 種液晶顯示器被視為習知的陰極射線管（CRT，cath〇de ray) 顯示器之替代品。因此這種液晶顯示器被安裝於各種需要顯示 裝置之資訊處理設備中。 i-常液阳顯示器向具有特定分子配向之液晶提供電壓， 措以改變液晶的分子配向，並根據液晶單元（Uquid c喊滅） 之光學特性，如雙折射、旋光能力、雙色性以及光散射特性， 之差異產生可視訊號。即，使用可依據液晶之分子配向發光的 液晶單元執行光調變，進而使液晶顯示器顯示資訊。 由於液晶顯示器之液晶顯示面板係為不能發光的裝置，所 以需要在液晶顯示面板後配置一個背光單元，藉以向液晶顯示 面板提供光照。 5 200900810 依據背光單元中光源之位置的不同，背光單元可以分為邊 緣知、明型（edge-illumination type )背光單元及直接照明型 (direct-illumination type )背光單元。 邊緣知明型为光單元係包含一個光源單元，此光源單元係 配設於導光板的侧面，其中此導光板係用於對光照進行導向。 此光源單元係包含：光源燈，係用於產生光照；燈座，係配設 於此光源燈之兩側，藉以對光源燈進行保護；以及燈罩，係圍 繞於此光親之外周絲’細向導光板反射由統燈所產生 之光照。這猶賴_背光單元_於尺寸相對較小的液晶 顯示器，如手提電腦或台式電腦之顯示器。且這種邊緣照明型 背光單it在液晶顯示器的光學均、耐久性以及輕便性上具 有優勢。 。直接照明型背光單元係用於尺寸高達2〇英寸之液晶顯示 器。直接照明型背光單元具有複數個光源燈，係配設於液晶顯 示祕下方，_使光直接騎液晶齡面板。由於直接照明 型背光單元具有較高的細效能，_這種雜照賴背光單 凡主要用於需要高亮度的大尺寸液晶顯示器。 、直接照日背光單元中所配設之光源單元係包含：複數個 光源燈，多悔座，係分職設於統燈之兩端，藉以當光源 燈與配設於其兩端之雜進行雜連接時對這些光源燈進行支 撐，印刷電路板（PCB，pri_ drcuit ^⑷，係電性連接於 200900810 這些燈座’藉以從外部接收光源燈驅動訊號；以及複數個電容 器’係位於印刷電路板上光源燈的兩端。 這些電容器係用於使輸入光源燈兩端之交流(AC，aliemate CU1Tent)訊號的振盪寬度（swing width)保持一致。 但是，不同的電容器可能具有不同的公差及溫度係數。若 電容器之間具有互不相同的公差及溫度係數，則無法使輪入光 源燈兩端之交流訊號的振盪寬度保持一致。 而且使用具有不同公差及溫度係數之電容器可以使各光源 燈間存在管電流差異，進而產生不同的亮度。 此外，由於具有直接照明型背光單元之大尺寸液晶顯示器 ，顯示影像喊於直立狀態，_電氣縣的存在會使背光 單70上。卩之酿度上升’進而使得背光單元的上部與下部之間產 ^亮度差異。齡之，姆魏設㈣料元下敎光源燈而 言’配設於背光單元上部之光源燈具有較高的管電流。 +具體而言’在相同電壓下’若導體之溫度升高，則導體之 ^且減^進而使導體中之電流升高。因此，當歧燈之周圍 ，皿度升尚時，會產生不同的亮度。 _ 1心可啸肋__之_進行 郎間隔為0.1微微 電容器需要耗費大量的 為。但疋’由於現在所使用的高壓電容器 微微法崎補，糊物容_ ¥讀係以几個 法的新式高壓電容器，且這種新式高壓 200900810 製造成本。 【發明内容】 本發月之目的在於提供一種液晶顯示裝置，藉以從 貝避由於習知技術之局限與缺點而導致的一個或多個問 題。 ，本發月之方面在於提供—種背光單元，這種背光單元可 以減小光源燈之間的管電流差異。 —本發月之另方面在於提供一種具有均勻亮度的背光單 元’以及—種具有這種背光單元之液晶顯示器。 本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的說明書中部分 地加以闡：4 ’亚且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域 的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地 理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其他優 點可以透過本發明所記載的說明書與申請專利範圍以及附圖中 特別指明的結構得以實現和獲得。 可以理解的是，如上所述的本發明之概括綱和隨後所述 的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明，並且是 為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。 【實施方式】 「第1圖」為本發明實施例中直接照明型液晶顯示裝置之 刀解透視圖’「第2圖」為「第1圖」中區域a之詳細視圖， 200900810 以及弟3圖」為「第2圖」中所示之光源單元的基板、第一 導體以及第二導體之分解透視圖。 —如^第1圖」所不，本發明一實施例之直接照明型液晶顯 示裝置係包§ .液晶顯示面板1Q5，係用於顯示影像；背光單 元 係用於向液晶顯示面板105提供光照；以及頂箱1〇1， 係環繞於液晶顯示面板105之邊沿，藉以對液晶顯示面板105 與背光單元140進行整體裝配。 雖然圖中並未具體示出，但是此液晶顯示面板1〇5包含 有.薄膜電晶體(TFT，thin film transistor)陣列基板；彩色濾光 片基板，係與此薄膜電晶體陣列基板相結合，同時於二者之間 均勻地形成一個單元間隙；以及液晶層，係位於薄膜電晶體陣 列基板與彩色滤光片基板之間。 背光單元140係包含：底蓋120，係為一個具有開放上表 面的箱體；光源單元130，係具有複數個光源燈131，這些光源 燈以預定的間隔配設於底蓋120中；以及光源燈驅動模組（圖 中未示出），係用於產生驅動訊號，藉以驅動光源燈131。 背光單元140還包含：光學片（optical sheet) 107，這些 光學片係放置於光源單元130上方，藉以擴散並收集光照；反 射片117，係配設於底蓋120中，藉以反射由光源燈131所產 生之光照；以及第一支護侧U〇a與第二支護側ii〇b，係分別 配設於光源單元130兩端，藉以對此光源單元130之兩端進行 9 200900810 保護並對光學片107進行切，進而可於光源單元m與光學 片107之間恆定地保持一個間隙。 雖然圖中並未詳細地示出，但是光學片1〇7可包含：擴散 片，係麟使光照擴散；集如，仙於收集光照；以及保護 片’係用於保護集光片。 集光片上係形成麵鏡_或錐體酸，藉財集來自擴 散片之經擴散後的光照。 擴散片可包含塑料’如聚甲基丙烯酸甲S旨(PMMA，

Pdymethylmetha_te);樹脂；以及爲形玻璃或娜玻璃中之 一種。 擴散片係位於第-支護侧11〇a與第二支護側職上方， 藉以支撐集以與保護。而反射# 117係位於光源單元13〇 下方’藉以將向下穿過辆、單元13()之細反射至光學片1〇7。 底蓋120係由金屬材料制成，且此底蓋120係被構造為- 個具有開放上表面的箱體，藉以使結構小巧的液晶顯示裝置之 強度增大。 用於產生光照之光源單元13〇係包含：複數個光源燈 131，係以固定間隔進行排列；第—電極及第二電極（圖中未示 出）係配設於光源燈131之兩端；複數個第一燈座咖及複數 個第二燈座135b ’係分別用以固定光源燈131之兩端；以及第 -基板133a及第二基板133b’係分別電性連接於第—燈座⑽ 200900810 及第二燈座135b。 其中，光源燈131係為管狀。 例如，光源燈131可包含：具有外部電極之外部電極螢光 燈(EEFL，external electrode fluorescent lamp)或冷陰極螢光燈 (CCFL ’ cold cathode fluorescent lamp)。 第一基板133a及第二基板133b，係由以松脂基絕緣材料， 如環氧類樹脂製成。 弟2圖」及「第3圖」所示，第一導體15〇係形成於 第-基板133a之頂面上，且第一基板133a之頂面上還固定有 複數個第-燈座·;同時，對應於第—導體15()，第二導體 1二係形成於第-基板孤之底面上。即，第—導體⑼與第 二導體16G分卿成於絕緣材㈣成的第—基板挪及第二基 板133b之頂面與底面上，進而形成了多個電容器。換今之，二

卿成於帛-紐取衫二練咖之麻舰蚊贿 位置加卜導體⑼與第二導體⑽“了多個電容界。 上觀有魏倾觸孔丨37, ,,η 、叫〇低囬相對的位置上安裝 弟V體150及第二導體⑽ 文忒 體隔開的兩個導體施〜一 1 田向透過絕緣 之 11 200900810 第一導體150與第二導體160分開。 其中第一導體15〇係包含：第一電極⑸，係位於第一燈 座135a之間，且為此第i極係為平面電極；第—連接桿⑸， 係配設於第-電極151之末端’藉以使多個第—電極i5i彼此 電性連接W及_ 155，_於絲自外部光驅動模組 (圖中未示出）之驅動賴施加於此焊盤上，藉以驅動光源燈 131。同時，此第一導體15〇不與第一燈座咖相接觸。 此外，可整體地形成弟一電極151、第一連接桿153及焊 盤 155。 第二導體160係與第一導體15〇相對應。具體而言，此第 二導體160係包含：第二電極161，係為平面電極，且對應於 第-電極bl ;以及多個第二連接桿⑹，係分別地電性連接於 多個弟二電才盈161。 由於第一連接桿165是弯曲的，所以此第二連接桿165可 與第二電極161之末端相連。 同時，多個第二連接桿165係分別與第一基板133a中所形 成的接觸孔137進行電性連接。 可整體地形成第二電極161與第二連接桿165。 雖然圖中並未詳細地示出，但是（如「第i圖」所示之） 第二基板l33b具有與第—基板ma相同之結構。 雖然本發明中闡述了兩端配設有電極之線性的光源燈 12 200900810 131。但疋本發明不僅限於使用這種光源燈。例如，本發明還可 包含一種U型光源燈，且僅於此υ型光源燈之一端配設一個基 板。即，可根據光源燈種類的不同而改變基板之數量。 在本發明實施例之光源單元130中，分別向配設於第一基 板133a及第二基板133b上的第一導體之焊盤155施加驅動電 壓，藉以驅動光源燈131。若於焊盤155上施加驅動電壓，則 位於第一導體15〇之第一電極151與第二導體16〇之第二電極 161之間的絕緣體（基板）將轉化為導電體，進而產生電容匸。 即，本發明可透過控制此電容，使光源燈131中之管電流保持 相同。 在上述直接照明型液晶顯示裝置中，第一導體15〇及第二 導體160相應地配設於第—基板伽與第二基板咖之頂: 及底面，因而可以透過控制第一導體15〇與第二物⑽之間 所產生之電容，減小光源燈131之管電流差異。換言之，本: 明提供了-種具有亮度均勻的背光單元。 x 「第4圖」為沿「第2圖」中線h，所得到的剖面圖。 行二「第1圖」至「第3圖」中已對光源單元之結構進 平址的描述，所以下文將不再進行進-步的闡述。 用於牢固地固定光源單元13〇之光源燈131的第一 135a係電性連接於多個接軌π。同時，這足 分別電蝴靖，⑹細彡树 13 200900810 165。 右由外部光源燈驅動模組提供驅動電壓，則位於第—電極 151及電極152之間的介電物質（基板）可產生電容。進 而’透過控制此電容，光源單元励可使多個光源燈⑶之总 電流保持相同。 「公式1」 C=sx 、在a式1_1中，ε係為第一基板133a之介電常數’ 8係 為第-基板133a與第—電極151及第二電極i6i之間的接觸面 積，此外’ D係為第1極151與第二電極⑹之間的距離， 此處使相對的第—電極151與第二電極⑹對齊並於第 極151與第二電極161之間插入第一基板伽。 \ 士依據本發明，第一基板ma係包含松脂基材料，如環氧類 樹脂。且可依照第一基板13如之材料對介電常數己進行調^、 P在本U中’可依據液晶顯示裝置之類型與尺寸改變第〜 土板^之材料’進而使此減_裝置可喊現出最佳的且 均勾的竞度。 —卜與$知的液晶顯示裝置獨，本發明實施例之液曰曰 顯不裝置_應職數個高壓電容雜光祕⑶之管電壓^ 持相同，柄降低了製造成本。 ’、 14 200900810 ，第5圖」為本發明實施例之光源單元的測試結果之示音 「第5圖」所示，本發明之光源單元係包含有冷陰極螢 、、“此光源單元係配設於大小為42英寸的背光單元中。 田匕基板之厚度約為〇8毫米時，習知高電壓電容器之電 谷約為15^微法。就這—點而言，本發明之電容器的面積約為 平方毫米。即，第一電極151及第二電極161 (請參見「第 4圖」）之面積分別約為24〇平方毫米，進而第一導體與第二導 體間之電容同樣為15微微法。 、 「第6A圖」至「第6E圖」為本發明另一實施例中光源單 元之剖面圖。 一如第6A圖」至「第6E圖」所示，本發明另一實施例之 光原單元中叮具有與則一貫施例相同的組件，下文省略了對這 些相同組件之描述。 如「第6A圖」所示，第一電極151係形成於第一基板13如 之頂面上’此第一基板l33a之頂面上還配設有第一燈座i35a， 係用於牢固地固定統燈13ι，同時，第二電極161係形成於 第一基板133a之底面上。 將至少一個第二電極200插入於第一電極151及第二電極 161之間，同時，需要準備至少兩個第一基板133a。 在驅動光源單元時，第三電極2〇〇可以增大用於使光源燈 15 200900810 131之管電流保持相同的電容。即，可以擴大第—基板咖與 導體（包含第-電極151、第二電極161及第三電極雇）間^ 接觸面積，且可以透過插入第三電極2⑻，減小導體間的間隔。 如「第6B圖」所示，可以使第一電極251及第二電極261 於η’方向上延伸，相對於上述本發明之—實施例而言，這種 做法增大了第-基板與導體（第一電極251及第二電極 26D間之接觸面積S。雖然，在「第6B圖」中，可透過使第 -電極况及第二電極26mx_x，方向上延伸增大接觸面積s， 但是本發明不健於額這種找。例如，還可贿第一電極 251及第二電極261於光源燈131之縱向方向上延伸。 如「第6C圖」所示，第一電極351及第二電極361為波 紋狀。即，由於第一電極351及第二電極361為波紋狀，所以 增大了第-基板ma與導體（第一電極2M及第二電極261) 間之接觸面積S。 如「第6D圖」所示’第-電極151及第二電極161係分 別配設於基板233之頂面及底面，同時，於第—電極i5i與第 二電極161間之基板233中至少配設一個第三電極3()()。此第 二電極300可於基板233之製造過程中形成。 如「第6E圖」所示，第-電極451係形成於第一基板他 上，且第二電極461係形成於第二基板433b上。進而，使第一 基板433a與第二基板433b相結合，藉以使第一電極451可以 16 200900810 對應於第二電極461。 如上所述，本發明又一實施例中之光源單元可透過增大接 觸面積S或減小第一基板133a、基板233 '第一基板433a及第 二基板433b與導體（第一電極151、251、351、451，第二電 極161、261、361、461以及第三電極200、3〇〇)間之間隔對 電容進行控制。 因此，本發明中可依據於垂直位置顯示影像之液晶顯示装 置的内部溫度改變第一基板i33a與導體（第一電極151、乃卜 351，第二電極16卜26卜361以及第三電極2〇〇)間之間隔及 接觸面積錢變祕製造帛—基板133a^_，藉以使此這種 液晶顯示可顯示亮度均勻的影像。 如上所述，依據本發明，導體係分別形成於基板之頂面及 底面上，同時對此基板之頂面及底面施加光源燈驅動訊號，藉 以透過控制鱗放置的導體騎產生之電容減小光源燈之間^ 電流的差異。 此外，依據本發明，透過控制於垂直位置顯示影像之液晶 顯示裝置_部溫度，可以減小溫度較高的位於上方之光源燈 與溫度較低的位於下方之光源燈之間電流差異，進而即^ 在液晶顯示裝置中溫度產生差異時，也可使此液晶顯示裝置顯 示亮度均勻的影像。 此外，本發明可在不使用複數個高壓電容器之狀況下使多 17 200900810 個光源燈之管電流保持相同，進而節省了液晶顯示裝置之掣造 成本。 雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和 範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範 圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明一實施例之直接照明型液晶顯示 解透視圖； 77

第2圖為第1圖中區域A之示意圖； 第3圖為弟2圖中所示基板、第一導體 透視圖； $ 導體之分解 弟4圖為第2圖中沿I — I ’所獲得之剖面圖； =5_對本發明-f闕之統單元_試絲的示意 q，Μ及

第6Α圖至第6Ε圖為本發明另一 貫施例之光源單元之剖面 頂箱 液晶顯示面板 光學片 【主要元件符號說明】 101 1〇5 1〇7 18 200900810 150 151 ， 251 ， 351 ， 451 153 155 160 161 ， 261 ， 361 ， 461 165 200 ， 300 110a 110b 117 120 130 131 133a ， 433a 233 133b ， 433b 135a 135b 137 140 第一支護側 第二支護側 反射片 底蓋 光源單元 光源燈 第一基板 基板 第二基板 第一燈座 第二燈座 接觸孔 背光單元 第一導體 第一電極 第一連接桿 焊盤 第二導體 第二電極 第二連接桿 第三電極 19 200900810 A 區域 S 接觸面積 20

Claims (1)

1. 200900810 十、申請專利範圍： 1. 一種背光單元，係包含： 心數個光;嫌，該等光源燈之兩端係配^有多個電極，且 5玄專光源燈係為·一管狀； 複數個燈座’係用於固定該等光源燈之兩端； 至少—個基板，於該基板上安裝有該等燈座；以及 至>'兩個‘體’係相對地形成於該基板上，藉以產生電 容，進而使該輪原燈之管電流保持相同。 2. ^申料利顧第丨項所述之料私，其中鱗導體係包 各.第一導體，係形成於該基板之頂面上；以及一第二導體， 係形成於該基板之底面上。 .如申5月專利範圍第2項所述之背光單元，還包含：貫穿基板所 形成的複數個接觸孔’其中該等接觸孔係與該第二導體接觸， 且该等接觸孔電性連接於該等燈座。 4·如申請專利範圍第3項所述之背光單元，其中該第一導體係包 含·複數個第一電極，係為平面電極；一第一連接桿，係用於 使該等第一電極相互連接；以及一焊盤，係位於該第一連接桿 之末端，藉以接收來自外界之一驅動訊號，進而驅動該等光源 ^，且該第二導體係包含：多個第二電極，係為與該等第一電 極相應的平面電極；以及多個第二連接桿，係分別與該等接觸 孔接觸。 汝申印專利範園第4項所述之背光單元，其甲可整體地形成該 21 200900810 等第一電極、該第一連接桿以及該焊盤。 6· 8· 如申請專利範圍第4項所述之背光單元， 等第一電極與該等第二連接桿。 如申凊專利範圍第4項所述之背光單元， 該等第二電極所具有之面積相同。 如申請專利範圍第4項所述之背光單元， §亥專第二電極係具有一波紋形狀。 其中可整體地形成該 其中該等第一電極與 其中該等第一電極與 9. 如申請專概圍第2項所述之背光單元，還包含有至少—個第 三導體，係位於該等第一導體與該等第二導體之間。 10. 如申請專概圍第2項所述之背光單元，其巾縣板係包含— 多層基板，且於該基板的多個層之間插入至少—個第三導:。 11. 一種液晶顯示裝置，係包含 _ 複數個光源燈，該等光源燈之兩端係配設有多個電極，且 該等光源燈係為一管狀； 複數個燈座，係用於固定該等光源燈之兩端； 至少一個基板，於該基板上安裝有該等燈座； 至少兩個導體，係相對地形成於該基板上，藉以產生带 容，進而使該等光源燈之管電流保持相同；以及 电 藉以透過 一液晶顯不面板’係設置於該等光源燈之上方 使用該等光源燈所產生之光照顯示影像。 等導體係 12.如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中該 22 200900810 包含：-第-導體，伽彡成於絲板之伽；以及—第二導體， 係分別形成於該基板之底面。 13.如申請專繼目帛12項職之綠顯示H财含複數個接 觸孔’貫穿基板所形成的複數個接觸孔，其中該等接觸孔 接於該第二導體，且該等接觸孔電性連接於該等燈座。’、 K如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示震置，其中該第一導體 係包含：複數個第-電極，係為平面電極；一第一連接桿，係 用於使該等第一電極相互連接；以及—焊盤，係位於該第一連 接桿之末端，藉以接收來自外界之一驅動訊號進而驅動該等光 源燈，且該第二_係包含：多個第二電極，係為與該等第— 電極相應的平面電極；以及多個第二連接桿，係分別與該等接 觸孔接觸。 15. 如申請細_ 14項所述之m置，其中可整體地形 成該等第-電極、該第—連接桿以及該焊盤。 16. 如申請專利細第14項所述之液晶顯示裝置，其中可整體地形 成该等第二電極與該等第二連接桿。 17. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該等第一電 極與該等第二電極所具有之面積相同。 18. 如申請專利範圍第μ項所述之液晶顯示裝置，其中該等第一電 #與該等第二電極係具有-波紋形狀。 19. 如申請補_ 12項所述之液晶_示裝置，奴含有至少一 23 200900810 個第三導體，係位於該等第一導體與第二導體之間。 20.如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示裝置，其中該基板係包 含一多層基板，且於該基板的多個層之間插入至少一個第三導 f 24