背光单元及具有该背光单元的显示设备的制作方法

专利名称：背光单元及具有该背光单元的显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及背光单元及具有该背光单元的显示设备，尤其涉及可提供 可靠固定的电路板而不会在电路板的弯曲区域降低亮度的背光单元，以及 具有该背光单元的显示设备。
背景技术：
通常，液晶显示器(LCD)是一平板显示器，其通过改变单个像素中 的液晶的排列调整透射的光的量而在LCD面板上显示预定图像。由于它自 身不发射光，LCD可包括位于LCD面板下方的背光单元以向其提供光。通常，将冷阴极荧光灯用作背光单元的光源。由于冷阴极荧光灯能耗 高而亮度低，具有低能耗和高亮度的发光二极管(LED)最近被用作背光单 元的光源。当利用LED时，多个LED可被安装于一个板上。此外，由于LCD的尺寸增加，背光单元的光源可包括多个电路板，且 每个电路板都可安装有多个LED。固定元件，例如螺钉，可将电路板固定 到LCD的下部上。固定元件可被安装于电路板的两个边缘上。因此，电路 板的固定元件可彼此相邻排列。当固定元件彼此相邻排列时，由于相邻固 定元件和电路板之间的间隔，亮度会急剧减小。此外，将固定元件紧固到电路板上会耗费很长时间，从而降低了产量。 此外，对较大的LCD产量会降低更多，因其需要更多的固定元件。发明内容本发明提供了一背光单元和具有该背光单元的显示设备。通过在电路 板的各个区域上的垂直和/或水平方向上形成固定图案以耦合和紧固相邻电 路板，固定元件的数目可被减少，从而防止了电路板的邻接区域中亮度的 减小。在后面的描述中将陈述本发明的其它特征，并且部分会通过描述变得 直观，或可通过实施本发明所了解。
本发明公开了 一种包括至少 一对板的背光单元。这对板包括第 一板和 第二板，多个光发射元件部分被分别安装于该第一板和第二板上。第一固 定图案位于第 一板的 一侧部区域中，而第二固定图案位于第二板的 一侧部区域中以与第一固定图案重叠。容纳部件(receiving member)容纳第一和 第二板，且第一固定元件被设置于邻接第一或第二固定图案的区域中以便 将第 一或第二板固定到容纳部件上。本发明还公开了 一种包括至少 一对板的背光单元。这对板包括第 一板 和第二板，多个光发射元件部分分别安装于该第一板和第二板上。第一固 定图案位于第一板的一侧部区域中，而第二固定图案位于第二板的一侧部 区域中以与第一固定图案重叠。容纳部件容纳第一和第二板，且第一固定 元件被设置于第一和第二固定图案的重叠区域中以便将第一和第二板固定 到容纳部件上。本发明还公开了一背光单元，包括，容纳部件、多个具有分别安装于 其上的多个光发射元件部分且设置于容纳部件中的板、以及第一固定元件。 第 一 固定元件将第 一板固定到容纳部件上，且该第 一板被设置于重叠区域 的上部，在该重叠区域中第 一板和第二板至少部分地彼此重叠。本发明还公开了一液晶显示器，包括背光单元和显示面板。背光单元 包括容纳部件、多个设置于容纳部件中且具有分别安装于其上的多个光发射元件部分的板、以及将第一板固定到容纳部件上的第一固定元件。第一 板被设置于重叠区域的上部，在该重叠区域中第一板和第二板至少部分地 彼此重叠。显示面板利用由背光单元发出的光显示图像。应当理解前述的概括的描述以及后面的详细描述都是示例性的以及说 明性的，并且意在为本发明提供进一步的解释。


用于对本发明提供更深的理解的附图被结合并组成这个说明书的一部 分，说明本发明的实施例，并与这些说明一起用于解释本发明的原理。图1是显示了根据本发明的第一示例性实施例的背光单元的分解透视图。图2是显示了根据本发明的第 一示例性实施例的背光单元的透视图。 图3是显示了根据本发明的第 一 示例性实施例的背光单元的截面图。 图4是显示了安装于根据本发明的第一示例性实施例的背光单元上的 光发射元件部分的截面图。图5和图6是显示了根据本发明的第一示例性实施例的光发射元件部分的第二板和电连接的平面图。图7和图8是显示了光发射元件部分的电连接的电路图。 图9、图10、和图11是显示根据本发明的第一示例性实施例的变型的 背光单元的截面图。图12是显示了根据本发明的第二示例性实施例的背光单元的分解透视图。图13是显示了根据本发明的第二示例性实施例的背光单元的透视图。 图14是显示了根据对本发明的第二示例性实施例进行修改获得的背光 单元的分解透视图。图15是根据第二示例性实施例的改型的背光单元的透视图。图16是显示了根据本发明的第三示例性实施例的背光单元的分解透视图。图17是显示了根据本发明的第三示例性实施例的背光单元的透视图。 图18是显示了根据本发明的第三示例性实施例的背光单元的截面图。 图19是显示了根据本发明的第四示例性实施例的背光单元的分解透视图。图20是显示了根据本发明的第四示例性实施例的背光单元的透视图。 图21是显示了根据本发明的示例性实施例的显示设备的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发 明不应局限于这里阐述的示例性实施例，还可以以许多不同的形式实现。 这些示例性实施例只是提供用来使本发明的公开详尽和完整，并将本发明 的范围完全表达给本领域的技术人员。相同的附图标记始终指代相同的元 件。如此处所用的，术语"和/或"包括相关列出项中一个或多个的任何和所 有组合。可以理解，尽管术语"第一"、"第二"、"第三"等可以用在这里描述各种 元件、部件、区、层和/或段，但是这些元件、部件、区、层和/或段不
应当限于这些术语。这些术语只是用来将一个元件、部件、区、层或段与 另一个区、层或段区别开来。因而，下面提到的第一元件、部件、区、层 或段还可以用术语表达为第二元件、部件、区、层或段，而并不背离本发 明的教导。在这里使用的空间相对术语，像"在…之下"、"在…下面"、"下面"、" 在…之上"、"上面"及类似词只是为了易于说明的目的，以描述附图中一个 元件或特征与另一个(或一些)元件或特征的关系。可以理解，这些空间 相对术语旨在涵盖所使用或操作的设备除附图中描绘的定向之外其他的各 种不同定向。举例来说，如果附图中的设备翻转过来，那么描述为在其他示例性的术语"在…下面"可以涵盖之上和之下两种定向。当然，该设备还可以以另外的方式定向(旋转90度或取其^t的定向)，从而这里使用的空间相对描述符作相应地解释。这里使用的专有名词只是为了描述具体示例性实施例的目的，并不旨 在限制本发明。如这里所使用的，单数形式"一"、"一个"以及"该"旨在还包 括复数形式，除非文中另外清楚地指出。还可以理解，在说明书中使用的 术语"包括"或"包括"具体指明了所述特征、整数、步骤、运算、元件和/或 部件的存在，但是其并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、运算、元件、部件以及/或它们的组的存在或添加。本发明的各个示例性实施例是参看那些示意地说明本发明各个理想实 施例(及中间结构)的横截面图进行描述的。因而，可以预料对所示形状 进行变形，例如制造技术和/或容差的变形。因此，本发明的示例性实施 例不应限于这里示出的各个区的具体形状，而应包括例如与制作有关的形 状偏差。除非另外地定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语) 所具有的含义与本发明所属领域技术人员通常理解的含义相同。还可以理 解，那些诸如在通常使用的字典中定义的术语在这里应当被解释为具有与 相关领域范围相一致的含义，而并不解释为理想化或过度正式的意义，除 非文中清楚地定义。在下文中，将结合附图对本发明的具体示例性实施例进行详细描述。 图1是显示了根据本发明的第一示例性实施例的背光单元的分解透视图。图2是显示了根据本发明的第一示例性实施例的背光单元的透视图。图3是显示了根据本发明的第一示例性实施例的背光单元的截面图。图4是显示了安装于根据本发明的第 一 示例性实施例的背光单元上的光发射元 件部分的截面图。图5和图6是显示了根据本发明的第一示例性实施例的光发射元件部 分的第二电路板和电连接的平面图。图7和图8是显示了光发射元件部分 的电连接的电路图。根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，根据具体示例 性实施例的背光单元包括多个光发射元件部分110，至少一个包括安装好的 光发射元件部分IIO和第一固定图案120的第一板101 ( 101a和101b)，至 少一个包括安装好的光发射元件部分110和对应于第一固定图案120的第 二固定图案130的第二板102 ( 102a和102b)，用于容纳第一和第二板101 和102的容纳部件200，和用于将第二板102固定到容纳部件200上的第一 固定元件160。该背光单元还包括安装于容纳部件200的至少一个边缘上的第二固定 元件210，用于固定第一板101和/或第二板102，以及分别位于第一和第二 板101和102的上表面上的反射元件170。如在下面将结合附图21所述的， 背光单元还包括多个光学片、漫射板、以及模制框(mold frame )。第一和第二板101和102每个都可以是一电路板，其具有印刷于金属 基底上的导电图案。优选地，使用金属芯印刷电路板。第一和第二板101 和102每个都包括金属板10、设置在金属板10上的第一绝缘膜20、印刷 在第一绝缘膜20上的导电图案30、以及设置在金属板IO的一端并与导电 图案30相连的连接部分150。此外，如上所述，第一和第二板101和102 还分别包括第一和第二固定图案120和130。第一和第二固定图案120和 130设置在第一和第二板101和102的邻接区域。金属板IO可以是厚度为约0.5至约5mm的铝(Al)板。或者，金属板 IO也可由任何金属材料制成。在金属板IO上定义安装区域，多个光发射元 件部分IIO将被安装于其上。导体图案30可以是布线型图案以便向光发射 元件部分IIO提供电能。光发射元件部分IIO可通过导体图案30彼此电学 地串联和/或并联连接。第一绝缘膜20将金属板IO和导体图案30彼此电学 绝缘。第一绝缘膜20可被形成为这样的厚度，使得它不阻止金属板10和
导体图案30之间的热传导。因此，热传导树脂膜可被用作第一绝缘膜20。 第二绝缘膜40可被形成于导体图案30上以保护导体图案30。第二绝缘膜 40将导体图案30暴露在光发射元件部分IIO被安装的区域中。如图1和图2所示，每个安装于第一和第二板101和102上的光发射 元件部分110都包括分别发射红、绿和蓝光的第一、第二、和第三发光二 极管(LED) 111、 112、和113。通过由第一、第二、和第三LED发出的光 的颜色的组合，光发射元件部分110可发出白光。当然，光发射元件部分 IIO并不局限于这种情形。例如，每个光发射元件部分IIO还可以包括附加 LED (图中未示出)用于发射白光，还可以被制成仅仅包括白色LED。如 图4所示，第一至第三LEDlll、 112、和113每个都包括一用于漫射光的 LED封装70和通过其供电的引线端子60。光发射元件部分110的第一至第三LEDlll、 112、和113被安装于定 义在第一和第二板101和102上的安装区域上。此处，如图4所示，第一 至第三LEDlll、 112、和113中的每个的引线端子60都可通过焊接被电连 接至第一或第二板101或102的导体图案30上。导体图案30和第一至第 三LEDlll、 112、和113通过焊料块50彼此相连。其制造方法将在后面进行简洁描述。第一至第三LEDlll、 112、和113 被设置于第一和第二板101和102的安装区域中。金属焊料被置于第一至 第三LEDlll、 112、和113中每个的引线端子60和第一板101或第二板102 的导电图案30之间。接着通过加热第一和第二板101和102至温度约100 至约20(TC而熔化金属焊料，以便将引线端子60和导电图案30彼此电连接。安装于每个第一和第二板101和102上的光发射元件部分110的数目 可以#4居设置在背光单元上的显示面板的尺寸而改变。此外，光发射元件 部分110的数目可根据第一至第三LEDlll、 112、和113中每个的光发射 效率而改变。此外，安装于第一板101上的光发射元件部分110的数目可 于安装于第二板102上的光发射元件部分110的数目相同或不同。连接器部分150可被连接至一外部电源上以通过导电图案30向光发射 元件部分110供电。第一至第三LEDlll、 112、和113可通过导电图案30 分别与连接器部分150的两个端子(正(+ )和负(-)端150a和150b) 串联和/或并联。如图5、图6、和图7所示，多个发射红光的第一 LEDlll 在连接器部分150的正(+ )和负(-)端150a和150b之间彼此串联，该
连接器部分位于第二板102的边缘区域。此外，多个发射绿光的第二 LED 112 在连接器部分150的正(+ )和负(-)端150a和150b之间彼此串联。此 外，多个发射蓝光的第三LED113在连接器部分150的正(+ )和负(-) 端150a和150b之间彼此串联。在图5和图7中，各十二个第一至第三 LEDlll、 112、和113在连接器部分150的正(+ )和负(-)端之间相互 串联。然而，本发明并不局限于特定数目的相互串联的第一、第二、和第 三LEDlll、 112、和113。此外，多个LED可以串联或并联连接。这样， 包括第一至第三LED 1U、112、和113中每个的四个的每个第一至第三LED 组如图8所示那样彼此串联。三个第一至第三LED组在连接器部分150的 正(+ )和负(-)端之间彼此并联。串联的LED的数目和并联的LED组 的数目并非限定的，而是可以改变的。此处，连接器部分150可包括一具有设置在一整体中的正(+ )和负 (-)端的连接器，如图5所示，或多个具有分别提供的正(+ )和负(_ ) 端150a和150b的连接器，如图6所示。由于第一、第二、和第三LEDlll、 112、和113具有彼此不同的驱动电压，它们可以被彼此电绝缘，从而可以 向它们适当地供电。如上所述，在这个示例性实施例中每个第一和第二板101和102都包 括一与外部电源相连的连接器部分。因此，第一和第二板101和102上的光发射元件部分110可针对每个板单独驱动。在这个示例性实施例中，具有第一固定图案120的第一板101，和具有 第二固定图案130的第二板102，被接合以制造该背光单元，且第一和第二 固定图案120和130彼此覆盖。第二固定图案130可被置于第一固定图案 120上以牢固地固定第一板101。如图1和图3所示，位于第一板101的侧部的第一固定图案120具有 由第一板101的顶面向底面向下倾斜的第一倾斜表面。由第一倾斜表面和 第一板101的顶面定义的角度优选是钝角，而由第一倾斜表面和第一板的 底面定义的角度优选是锐角。如图1和图3所示，位于第二板102的侧部 的第二固定图案130具有由第二板102的底面向顶面向上倾斜的第二倾斜 表面。由第二倾斜表面和第二板102的顶面定义的角度优选是锐角，而由 第二倾斜表面和第二板的底面定义的角度优选是钝角。由第一倾斜表面和第一板101的顶面定义的钝角和由第二倾斜表面和 第二板102的顶面定义的锐角之和优选是180度。第一倾斜表面可通过切 削加工第一板101的一个侧壁以具有预定斜度而形成。第二板102是翻转 的，且第二倾斜表面可通过切削加工第二板102的一个侧壁以具有与第一 板101的第一倾斜表面相同的斜度而形成。根据如图3所示的第一和第二固定图案120和130的重叠区域的垂直 断面，第一板101的第一固定图案120被置于重叠区域的下部，而第二板 102的第二固定图案130被置于重叠区域的上部。第一和第二固定图案120 和130的重叠表面的垂直断面被成形为一斜线。因此，由于第二固定图案 130从顶部压迫第一固定图案120，可防止第一板101的侧部变松。此外，如图l所示，第二板102具有多个通孔140,该通孔位于第二板 102的邻接于第二固定图案130的区域中。如图2和图3所示，每个第一固 定部件160，例如螺钉，分别穿过通孔140延伸以便将第二板102固定到容 纳部件200上。如果第一固定部件160是一螺钉，通孔140可位于容纳部 件200中以接收第一固定部件160。可替换地，第一固定部件160可被制成钩的外形。这样，钩外形的固 定部件160可与容纳部件200相连。此外，如图2和图3所示，多个固定第一和第二4反101和102的另一 侧部区域的第二固定元件210，被设置在容纳部件200的两个边缘区域上。 每个第二固定元件210都可被形成为使得容纳部件200的一部分突起，或 者一附加元件与容纳部件200相连。此处，容纳部件200包括具有矩形外 形的底面和从底面向上延伸的侧壁表面。第二固定元件210可被形成于底 面或侧壁表面上。如果该第二固定元件210被形成于底面上，该第二固定 元件210可被制成钩外形以便将第一和第二板101和102固定到容纳部件 200上。如果该第二固定元件210被形成于侧壁表面上，该第二固定元件 210可被制成平行于容纳部件200的底面延伸的突起的外形，以便将第一和 第二板101和102固定到容纳部件200上。可选择地，可将一螺钉用作第 二固定元件210以便将第一和第二板101和102固定到容纳部件200上。第二板102的第二定位图形130和第二固定元件210分别固定第一板 101的相对侧部区域。此外，第一和第二固定元件160和210分别固定第二 板102的相对侧部区域。这样，不同的固定元件和固定图案压迫第一和第 二板101和102的两个侧部区域，从而防止它们变松。换句话说，第二板
102由第一和第二固定元件160和210施加压力固定。此外，第一板101由 第二固定元件210和第二板102的第二固定图案130施加压力固定。根据这个示例性实施例的第一和第二板101和102的每个都基本上呈 矩形。第一和第二板101和102的每个的相对侧部区域都被固定到容纳部 件200上，因此可以防止每个板变松。然而，可以固定每个矩形板的不止 两个侧部区域。/人而，用于固定第一和第二板101和102的第一固定元件 160的数目可被减少。即，如图2所示的第一固定元件160中的两个被用于固定矩形板的一 个侧部区域的情形将在后面进行描述。第一和第二板101和102的相对侧 部区域每个都可利用两个第一固定元件160固定。从而，如果是这样的话， 每个板都使用了四个第一固定元件160。然而，在本示例性实施例中由于第 二板102压迫第一板101的一个侧部区域，在第一板101的这一侧部区域 不需要第一固定元件160。相反，第一和第二板101和102的相邻侧部区域 可仅仅是用两个第一固定元件160固定，其固定第二板102的侧部区域。 同样，第一固定元件160的数目可减少一半。此外，在这个示例性实施例中，与是用螺钉作为所有的第一和第二固 定元件160和210的情况相比，螺钉的数目可被减少。即，如果使用四个 螺钉固定每个第一和第二板101和102, —共使用了八个螺钉。然而，在这 个示例性实施例中，第一板101的侧部区域由第二板102的侧部区域(第 二固定图案130)固定，而第二板102的侧部区域利用两个螺钉固定。此外， 第一和第二板101和102的另一侧部区域通过容纳部件200的钩(即，第 二固定元件210)固定。从而，第一和第二板101和102可以仅仅利用两个 螺4丁固定。因此，在这个示例性实施例中，背光单元的亮度均匀性可通过减少装 配背光单元所需的固定元件，例如螺钉的数目而提高。即，固定元件例如 螺钉可能会吸收一些由光发射元件部分110发射的光，从而减少了其发射 的光量。从而，当固定元件被应用于两个基底的两个相邻侧部区域处时， 由于这些固定元件在这些邻接侧部区域中背光单元的亮度可被减少。然而， 根据这个示例性实施例，用于两个板的邻接的侧部区域的固定元件的数目 减少了，从而防止了背光单元的亮度的减少。在装配这种背光单元的过程中，第一板101被置于容纳部件200上且
与第二固定元件210配合。然后第二板102可被置于容纳部件200上且与 第二固定元件210配合，使得第二板102的第二固定图案130与第一板101 的第一固定图案120重叠。容纳部件200和第二板102通过第一固定元件 160彼此固定。粘性导热垫(图中未示出)可被置于第一和第二板101和102以及容 纳部件200之间。由第一和第二板101和102发出的热可通过该导热垫#皮 迅速传导到容纳部件200。此外，容纳部件200与第一和第二板101和102 之间的键合力可由于导热垫的粘附力而增加。反射元件170可被置于第一和第二板101和102上。这样，反射元件 170优选被形成于第 一板101的除光发射元件部分110的安装区域以外的整 个区域上。此外，反射元件170优选被形成于第二板102的除光发射元件 部分110的安装区域以及通孔140的区域以外的整个区域上。反射元件170 可在从光发射元件部分110发出的光中反射向第一和第二板101和102的 表面发射的光。此外，反射元件170可被形成于第一和第二板101和102 的第一和第二固定图案120和130的区域中。在这个示例性实施例中，漫射板(图中未示出)和多个光学片(图中 未示出)被置于具有光发射元件部分110的第一和第二板101和102的上 部上。漫射板使从光发射元件部分110发出的漫射光均匀化。该光学片增 强漫射光的亮度。棱镜片可被包括于该光学片中以增强光的指向性。下面将描述根据这个示例性实施例的变型的背光单元。图9、图10、和图11是示意性地显示根据本发明的第一个示例性实施 例的变型的背光单元的截面图。如图9所示，设置在第一板101的一侧部区域中的第一固定图案120 包括一第一突起，其由第一板101的下表面的沿侧向突起的一部分形成。 假设第一板101的厚度是1，则第一突起的厚度可以是0.3至0.7。设置在 第二板102的一侧部区域中的第二固定图案130包括一第二突起，其由第 二板102的上表面的沿侧向突起的一部分形成。假设第二板102的厚度是1， 则第二突起的厚度可以是0.3至0.7。当第一和第二板101和102中每个的 厚度都是1时，每个第一和第二突起的厚度优选是0.5。固定到容纳部件200 上的第一固定元件160被设置在第二板102上相邻于第二突起的区域中。 此外，第二固定元件210被设置在第一和第二板101和102的另一侧部区 域。根据这种修改，第二板102的第二突起位于第一板101的第一突起上，从而防止第一板102的侧部区域变松。如图9所示，第一和第二固定图案 120和130的重叠区域的垂直截面被成形为阶梯状。从而，第二板102的第二固定图案130 (即，第二突起)和第二固定元 件210分别固定第一板101的相对侧部区域。此外，第一和第二固定元件 160和210分别固定第二才反102的相对侧部区域。如图IO所示，设置在第一板101的一侧部区域中的第一固定图案120 包括一突起，其由第一板101的一侧的沿侧向突起的部分形成。假设第一 板101的厚度是1，则第一突起的厚度优选是0.2至0.6。设置在第二板102 的一侧部区域中的第二固定图案130包括一凹陷，其由第二板102的一侧 的凹陷的部分形成。该凹陷的宽度和深度优选与突起的相同。在这个修改 中，第一板101的突起配合到第二板102的凹陷中。固定到容纳部件200 上的第一固定元件160,被设置在第二板102的与凹陷相邻的区域中。因此， 第一固定元件160防止第二板102在凹陷区域变木>,且该凹陷和插入凹陷 中的突起防止第一板101变松。可替换地，第一固定元件160可被设置在 第一板101的相邻于突起的区域中，以便将第一板101固定到容纳部件200 上。这样，第一固定元件160防止第一板101在突出的区域处变松，而插 入第二板102的凹陷中的第一板101的突起防止第二板102在凹陷的区域 处变松。此处，根据图IO所示的第一和第二板101和102的重叠区域的垂 直截面，第一板101的突起部分位于第二板102的上和下突起部分之间。 从而，第二板102压迫第一板101以防止第一板101变松，而第一板101 压迫第二板102以防止第二板102变松。在这种修改中，第二固定元件210 被设置在第一和第二板101和102的另一侧部区域中。如图11所示，设置在第一板101的一侧部区域中的第一固定图案120 包括一第一凹凸部分，其被形成于第一板101的一侧壁上。设置在第二板 102的一侧部区域中的第二固定图案130包括一第二凹凸部分，其被形成于 第二板102的一侧壁上。该第二凹凸部分对应于第一凹凸部分。即，在第 一板101的侧壁的上部形成一凹部，而在其下部形成一凸部。此外，在第 二板102的侧壁的上部形成一凸部，而在其下部形成一凹部。每个第一和 第二凹凸部分优选形成一曲线表面。因此，第一和第二板101和102的耦 合区域的垂直截面被成形为一曲线(例如，"S"形线)，在该截面中第一和
第二凹凸部分彼此耦合。第一和第二凹凸部分防止第一和第二板101和102变松。此处，将第二板102固定到容纳部件200中的第一固定元件160，被设 置在第二板102的相邻于第二凹凸部分的区域中。因此，第一固定元件160 可防止第二板102在第二凹凸部分的区域处变松，而与第一凹凸部分配合 的第二凹凸部分可防止第一板101在第一凹凸部分的区域处变松。可替换 地，第一固定元件160可被设置在第一板101的相邻于第一凹凸部分的区 域处以便将第一板101固定到容纳部件200上。如上所述，在这个实施例中，第一板101和第二板102分别具有多个 安装于其上的光发射元件部分110，它们彼此耦合并被用作背光单元的光 源。由于对于较大的显示设备，制造较大的板会比较困难，且由于它们很 容易变弯，较大的板会较难控制，所以使用了独立的第一和第二板101和 102。因此，如图1和图2所示，根据本示例性实施例的背光单元包括两个 第一板101a和101b以及两个第二板102a和102b。此处主第一板101a被 置于容纳部件200的左下侧(即，第三个象限)。主第二板102a被置于容纳 部件200的右下侧(即，第四个象限)，使得主第一板101a的第一固定图案 120和主第二板102a的第二固定图案130彼此重叠。次第一板101b被置于 容纳部件200的右上侧(即，第一个象限)，使得次第一板101b的一侧与 主第二板102a的该侧紧密接触。次第二板102b被置于容纳部件200的左上 侧(即，第二个象限)，使得次第二板102b的一侧与主第一板101a的该侧 紧密接触，且次第一板101b的第一固定图案120和次第二板102b的第二 固定图案130彼此重叠。可替换地，主第一和第二板101a和102a以及次第一和第二板101b和 102b可以以在横向、纵向、和对角线方向上以镜面对称的方式置于容纳部 件200中。由于一个大尺寸的背光单元可利用多个具有不同的排列的第一 和第二板101和102制得，本发明并不局限于上述内容。此外，本发明并不局限于上面的描述。即，可利用通过第一和第二固 定图案耦合多个板的相邻区域的方法制造大尺寸的背光单元。在下文中， 将参照附图描述根据本发明的第二示例性实施例的背光单元。第二示例性
实施例中与第一示例性实施例相似的描述将被省略。此外，对第二示例性 实施例的描述可被应用于第 一 示例性实施例。图12是示意性地显示了根据本发明的第二示例性实施例的背光单元的 分解透视图，而图13是示意性地显示了根据本发明的第二示例性实施例的 背光单元的透视图。参照图12和图13，该背光单元包括多个光发射元件部分110,分别具 有安装于其上的光发射元件部分110的第一至第四板103、 104、 105、和 106,和用于容纳第一至第四板103、 104、 105和106的容纳部件200。如图12和图13所示，第一至第四板103、 104、 105和106中的每个 都可被制成基本上呈矩形板形状。第一至第四板103、 104、 105和106分 别包括第一固定图案120 ( 120a和120b)和对应于第一固定图案120的第 二固定图案130 ( 130a和130b)中的至少一个。第一至第四板103、 104、 105和106在容纳部件200中彼此相邻放置。上述板中的一个的第一固定图 案120和/或第二固定图案130与相邻其它板的第一固定图案120和/或第二 固定图案130在纵坐标或横坐标方向重叠。在本示例性实施例中，第一和第三板103和105的每个都包括一第一 固定图案120a和第一固定图案120b，而第二和第四板104和106的每个都 包括一第二固定图案130a和第二固定图案130b。第一板103的主第一固定图案120a和第二板104的主第二固定图案 130a彼此重叠，而第一板103的次第一固定图案120b和第四板106的主第 二固定图案130a彼此重叠。第三板105的主第一固定图案120a和第二板 104的次第二固定图案130b彼此重叠，而第三板105的次第一固定图案120b 和第四板106的次第二固定图案130b彼此重叠。因此，第一和第三板103和105的每个的四个侧部中的两个可分别由 第二和第四才反104和106固定。将第二和第四才反104和106固定到容纳部 件200上的第一固定元件160被设置在第二和第四板104和106相邻于两 个第二固定图案130a和130b的区域中。此处，第一固定元件穿过的通孔 140被形成于第二和第四板104和106的相邻于第二固定图案130的区域中。 此外，在这个示例性实施例中，第二固定元件210从容纳部件200的侧壁 突起以便固定该第一至第四板103、 104、 105和106。在图13中，剩下的未形成第一和第二固定图案120和130的两个侧部
中的一个由第二固定元件210固定。因此，第一至第四板103、 104、 105 和106中每个的三个侧部都被固定到容纳部件200上，从而可以防止第一 至第四板103、 104、 105和106变松。换句话说，第一和第三板103和105 的每个的四个侧部中的两个是由第二和第四板104和106的第二固定图案 130固定的，而第一和第三板103和105的每个的四个侧部中的一个是通过 第二固定元件210固定的。换句话说，第二和第四板104和106的每个的 两个侧部是由第一固定元件160固定的，而第二和第四板104和106的每 个的一个侧部是通过第二固定元件210固定的。可替换地，第二固定元件 210可被用于固定没有形成第一和第二固定图案120和130的两个侧部，使 得第一至第四板103、 104、 105和106的每个的所有的四个侧部都被固定。此处，第一板103的两个第一固定图案120彼此接触的一个区域和第 二板104的两个第二固定图案130彼此接触的一个区域优选如图12所示的 那样切除。这是由于第三和第四板105和106的第一和第二固定图案120 和130可分别位于切除区域中。第一至第四板103、 104、 105和106的装配将在下面的内容中进行描述。首先，第一和第三板103和105被设置成使得每个板的至少一个侧部 由容纳部件200的第二固定元件210固定。第二板104被设置成使其可由 容纳部件200的第二固定元件210固定，并且使得它的第二固定图案130 与第一和第三板103和105的第一固定图案120重叠。第二板104利用第 一固定元件160固定到容纳部件200上。第四板106被设置成使其由容纳 部件200的第二固定元件210固定，并且使得它的第二固定图案130与第 一和第三板103和105的第一固定图案120重叠。接着第四板106使用第 一固定元件160被固定到容纳部件200上。通过将漫射板(图中未示出) 和光学片(图中未示出)放入具有固定了的第一至第四板103、 104、 105 和106的容纳部件200中制得背光单元。尽管上述的背光单元包括四个板，在背光单元中也可以使用比四个板 更多或更少的板。这个示例性实施例并不局限于前面的描述。例如，第一至第四板103、 104、 105和106中的第一和第二固定图案120和130可被修改，使得第一 至第四板103、 104、 105和106可利用第一和第二固定图案120和130的
不同的结合彼此耦合。图14是示意地显示了根据本发明的第二示例性实施例改型的背光单元的分解透视图，而图15是示意地显示了根据第二示例性实施例改型的背光单元的透视图。参照图14，第一和第四板103和106的每个都包括第一固定图案120 和第二固定图案130，第二板104包括两个第二固定图案130a和130b，而 第三板105包括两个第一固定图案120a和120b。第一板103的第一固定图案120和第二板104的主第二固定图案130a 彼此重叠。第二板104的次第二固定图案130b和第三板105的主第一固定 图案120a彼此重叠。第三板105的次第一固定图案120b和第四板106的第 二固定图案130彼此重叠。而第四板106的第一固定图案120和第一板103 的第二固定图案130彼此重叠。因此，第三板105的四个侧部中的两个分别通过第二和第四板104和 106固定。第四板106的一个侧部通过第一板103固定，而第一板103的一 个侧部通过第二板104固定。此外，将第二板104固定到容纳部件200上 的第一固定元件160被置于第二板104的相邻于主第二固定图案130a的区 域中。第一固定元件160穿过的通孔140被形成于第二板104中。此外， 在这个修改中，如图15所示，通过将螺钉用作第二固定元件210将第一至 第四板103、 104、 105和106固定到容纳部件200上。因此，第二固定元 件210穿过的通孔211,被形成于各个第一至第四板103、 104、 105和106 中。从而，通过第二固定元件210和第二板104防止第一板103变松。通 过第一和第二固定元件160和210防止第二板104变松。通过第二和第四 板104和106,以及第二固定元件210防止第三板105变松。以及通过第一 板103和第二固定元件210防止第四板106变松。此外，本发明并不局限于前面所述的内容。例如，利用固定元件第一 和第二板可同时被固定到容纳部件上，从而简化制造大尺寸的背光单元的 装配过程。在下文中，将结合附图描述根据本发明的第三示例性实施例获 得的背光单元。第三示例性实施例的 一 些与前面的描述类似的内容将被省 略。此外，第三示例性实施例可被应用于第一和第二示例性实施例。图16是示意地显示了根据本发明的第三示例性实施例的背光单元的分 解透视图，而图17是示意地显示了根据本发明的第三示例性实施例的背光 单元的透视图。图18是示意地显示了根据本发明的第三示例性实施例的背 光单元的截面图。根据图16、图17、和图18，该背光单元包括多个光发射元件部分110， 至少一个分别具有安装于其上的光发射元件部分110的第一板101 (101a 和101b)和第二板102 ( 102a和102b)，用于容纳第一和第二板101和102 的容纳部件200,和位于第一和第二板101和102的重叠区域中用于将第一 和第二板101和102固定到容纳部件200上的第一固定元件160。此外，第 二固定元件210 乂人容纳部件200的侧壁突起以{更固定^反101和102。第一板101包括与第二板102的第二固定图案130重叠的固定图案 120。第一固定元件160穿过的第一通孔141被设置在第一固定图案120中。 第一固定元件160穿过的第二通孔142被设置在第二固定图案130中。如 图16和图18所示，第一固定图案120具有向下倾斜的倾斜表面，而第二 固定图案130具有对应于第一固定图案120的向上倾斜的倾斜表面。从而， 当第一板101的第一固定图案120和第二板102的第二固定图案130彼此 重叠时，第二固定图案130位于第一固定图案120之上。当第一和第二固 定图案120和130彼此重叠时，重叠区域的厚度可与第一和第二板101和 102的每个的厚度相同。第一固定元件160穿过第一和第二通孔141和142，并在第一和第二固 定图案120和130的区域处将第一和第二板101和102固定到容纳部件200 上。螺钉、固定销钉、或类似物可被用作第一固定元件160。可替换地，第 一固定元件160可包括位于容纳部件200上的钩形突起。第一固定元件160 可防止第一和第二板101和102在第一和第二固定图案120和130的区域 处变松。在这个示例性实施例中，第一和第二板101和102的第一和第二固定 图案120和130彼此重叠，而该重叠区域通过第一固定元件160固定到容 纳部件200上。因此，可利用更少的第一固定元件160来固定第一和第二 寿反101和102。此外，本发明并不局限于前面的描述。例如，每个第一和第二板都和 具有多个第一和第二固定图案。在下文中，将结合附图描述根据本发明的 第四示例性实施例获得的背光单元。第四示例性实施例的一些与前面描述 第四示例性实施例可被应用于第一至第三示 例性实施例。图19是示意地显示了根据本发明的第四示例性实施例的背光单元的分解透视图，而图20是示意地显示了根据本发明的第四示例性实施例的背光单元的透视图。根据图19和图20,根据这个示例性实施例的背光单元包括至少一个具 有安装于其上的多个光发射元件部分110的第一板101 ( 101a和101b)，至 少一个具有安装于其上的多个光发射元件部分110的第二板102 ( 102a和 102b)，以及用于容纳第一和第二板101和102的容纳部件200。彼此相对应的第一和第二固定图案120和130分别位于第一和第二板 101和102的侧部区域中。如图19所示，主第一板101a包括三个第一固定 图案120和两个第二固定图案130。每个第二固定图案130都位于两个第一 固定图案120之间。主第二板102a包括三个第二固定图案130和两个第一 固定图案120。每个第一固定图案120都位于两个第二固定图案130之间。 主第一板101a的三个第一固定图案120对应于主第二板102a的三个第二固 定图案130,而主第一板101a的两个第二固定图案130对应于主第二板102a 的两个第一固定图案120。第一和第二板101和102被容纳于容纳元件200中。这里，第一板IOI 的第一和第二固定图案120和130与第二板102的第一和第二固定图案UO 和130重叠。在这个示例性实施例中，第二板102的相邻于第一和第二固 定图案120和130的区域通过第一固定元件160被固定到容纳部件200上。 从而，第一板101的第一固定图案120被第二板102的第二固定图案 固定。可替换地，第一板101的相邻于第一和第二固定图案120和130的 区域可通过第一固定元件160固定到容纳部件200上。这样，第二板102 的第一固定图案120被第一板101的第二固定图案130固定。如图20所示， 第一和第二板101和102的其他侧部被容纳部件200的沿侧壁突起的第二 固定元件210固定到容纳部件200上。因此，在这个示例性实施例中，矩 形第一和第二板ioi和102的每个的四个侧部的两个相对侧部都可纟皮固定 到容纳部件200上。这样，可利用更少的固定元件如螺钉来固定第一和第 二4反101和102。在下文中，将描述包括根据本发明的上述示例性实施例的背光单元的 显示设备。 视图。根据图21，该显示设备包括位于显示设备上部的显示单元1000和位于 其下部的背光单元2000。该显示单元1000包括LCD面板600和驱动电路700。LCD面板600包括薄膜晶体管(TFT)基底610、公共电极基底620、 和位于TFT基底610和公共电极基底620之间的液晶层。透明绝缘基底例 如玻璃可被用作TFT基底610和公共电极基底620。 TFT基底610包括沿 横坐标方向延伸的栅线(图中未示出)和沿纵坐标方向延伸的数据线(图 中未示出)。TFT和像素电极位于栅线和数据线的交叉区域处。公共电极(图 中未示出)和红(R)、绿(G)、和蓝(B)色滤光片(图中未示出)位于 公共电极基底620上。透明导体例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO) 可被用作像素和公共电极。下面将简单描述前述的LCD面板600的驱动。向栅线施加一电信号以 导通TFT。从而，将电信号从数据线施加到像素电极，借此改变像素和公 共电极之间的电场。改变了的电场改变位于TFT基底610和公共电极基底 620之间的液晶的排列，从而改变液晶层的光透射率以便在LCD面板600 上显示预期的图像。驱动电路700包括控制电路基底710和用于连接控制电路基底710和 LCD面板600的柔性印刷电路板720。多个控制LCD面板600的操作的控 制电路被设置在控制电路基底710上。尽管图中未示出，向数据线施加电 信号的数据信号施加单元可以IC芯片的形式位于控制电路基底710上。此 外，尽管图中未示出，向栅线施加电信号的栅极信号施加单元可被形成为 位于TFT基底610的外围区域中的一个平台的形式。尽管图21显示了一个 信号控制电路基底710，本发明并不局限于此，还可以包括具有以IC芯片 形式放置的栅极信号施加单元的附加控制电路基底。此外，控制电路基底 710还可以包括用于将外部电源和图像信号转换为适用于LCD面板的形式 的转换器。当装配该显示面板时，柔性印刷电路板720可被弯曲，使得驱动电路 710被置于背光单元2000的后表面上。
在LCD面板600上设置有上容纳部件800。该上容纳部件800可利用 轻的、坚固的、以及抗变形的材料例如塑料制成矩形框的形式。从而，上 容纳部件800可固定LCD面板600,并保护LCD面板600和背光单元2000 免受外部冲击。该背光单元2000包括多个具有多个分别安装于其上的光发射元件部分 110的板101和102，用于容纳板101和102的容纳部件200,和位于板101 和102之上的漫射板300和光学片400。板101和102可被设置于容纳部件200中，形成具有基本上均匀厚度 的单层。板101和102可具有不同的排列。此处，板101和102以矩阵形 式排列于容纳部件200中。板101和102可以如上面参照附图1-20描述 的形式排列。因此，具有分别安装于其上的光发射元件部分110的板101 和102可被防止变松，且它们可彼此紧密接触而不在两者之间存在缝隙。漫射板300允许由光发射元件部分IIO发出的光通过漫射该光向LCD 面板600发射，使得该光正对LCD面板600的前方并且在很宽的范围内均 匀分布。漫射板300优选是一由透明树脂制成的薄膜，其两个表面涂覆有 光漫射材料。光学片400可包括偏振片和亮度增强片。该偏振片沿偏振轴方向偏振 入射光，并输出偏振光。偏振片优选仅仅在垂直于LCD面板600的方向上 输出光，从而增强光效率。此外，亮度增强片沿平行于透射轴的方向透射 光并反射垂直于该方向的光。透射轴被形成为与偏振片的偏振轴相同的方 向，从而增强透射效率。容纳部件200被成形为一立方盒外形，具有一打开的顶面，以便在容 纳部件200中提供预定深度的容纳空间。容纳部件200包括位于相邻于第 一和第二一反101和102的侧部的区域中的第二固定元件210，该区域相对于 形成第一和第二固定图案130和140的侧部。第二固定元件210被形成于 容纳部件200的底面上。如上所述，第二固定元件210可由容纳部件200 的侧壁突起。漫射板300和光学片400也被容纳于容纳部件200中。这个示例性实 施例还可以包括一模制框500,用于固定漫射板300和光学片400。模制框 500还固定位于上方的LCD面板600。这个示例性实施例还可以包括连接到板101和102的连接器部分向光
发射元件部分IIO供电的电源(图中未示出)。如上所述，在本发明中，多个具有分别安装于其上的多个光发射元件 部分的板耦合在 一起，并且从而可被用作背光单元的表面光源。此外，根据本发明，利用固定元件固定板，且板的侧部区域固定另一 个板的侧部区域，以便利用更少的固定元件固定板。此外，在本发明中，用于相邻于板的表面彼此耦合的区域中的固定元 件的数目以及这些板之间的缝隙可被减少，借此可以增强背光单元的亮度 均匀性。此外，根据本发明，多个板的组合的两端可利用设置在容纳部件中的 钩形固定元件而固定。此外，根据本发明，电源可被单独提供给每个板，使得安装于各个板 上的光发射元件部分可被单独驱动。尽管在上面已经详细描述了本发明的示例性实施例，应当清楚理解， 可以基于这里教导的基本的创造性的概念进行许多对本领域技术人员来说 是显而易见的改变和/或修改而不脱离本发明的精神和范围。从而，本发明 覆盖了由所附的权利要求的范围及其等价所衍生的修改和改变。
权利要求
1.背光单元，包括一对板，包括第一板和第二板；多个光发射元件部分，分别安装于第一板和第二板上；第一固定图案，设置于第一板的侧部区域中；第二固定图案，设置于第二板的一侧部区域中，该第二固定图案与第一固定图案重叠；容纳部件，容纳第一板和第二板；和第一固定元件，将第一板或第二板固定到容纳部件上。
2. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一固定元件被设置于相邻于板 的重叠区域的区域中，位于该重叠区域的上部，或位于该板的重叠区域中。
3. 如权利要求1所述的背光单元，其中第二固定图案被设置于第一固定 图案上，且第一固定元件被设置于第二板上。
4. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一固定元件在从第一板或第二 板的顶部穿过第 一板或第二板上的孔后固定到容纳部件上。
5. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一固定图案是向下倾斜的第一 倾斜表面，而第二固定图案是向上倾斜的第二倾斜表面，第二倾斜表面对 应于第一倾斜表面。
6. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一固定图案包括设置于第一板 的一侧部中的第一凹凸部分，而第二固定图案包括对应于第一凹凸部分的 第二凹凸部分。
7. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一板和第二板的每个都包括连 接到外部电源的连接器部分，并且其中每个光发射元件部分都包括第一、 第二、和第三发光二极管(LED)以分别发射红、绿、和蓝光，且该第一、 第二、和第三LED被分别电连接至连接器部分的第一、第二、和第三对正 和负端子上。
8. 如权利要求1所述的背光单元，还包括设置于第一板或第二板的相邻 于容纳部件的边缘处的区域中的第二固定元件，该第二固定元件将第 一板 或第二板固定到容纳部件上。
9. 如权利要求8所述的背光单元，其中第二固定元件包括螺钉、钩、和 沿容纳部件的侧壁突出的突起中的任意 一 个。
10. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一板和第二板在容纳部件中 彼此相邻放置。
11. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一固定元件穿过第一板和第 二板中的孔。
12. 如权利要求1所述的背光单元，其中第一固定图案和第二固定图案的重叠表面的垂直截面被成形为斜线、弯折的直线、和曲线中的任意一个。
13. 背光单元，包括 容纳部件；多个板，包括分别安装于其上的多个光发射元件部分，该板被设置于 容纳部件中；和第一固定元件，将第一板固定到容纳部件上，第一板被设置在重叠区 域的上部，在该重叠区域中第 一板和第二板至少部分地彼此重叠。
14. 如权利要求13所述的背光单元，其中第一固定元件被设置于相邻于 第一板的重叠区域的区域中，或是在第一板的重叠区域中。
15. 如权利要求13所述的背光单元，其中所述板以矩阵形式排列，且相 邻的板4皮此重叠。
16. 如权利要求13所述的背光单元，其中第一板和第三板至少部分地彼 此重叠。
17. 液晶显示器，包括背光单元，包括容纳部件、多个设置于该容纳部件中且包括分别安装 于其上的光发射元件部分的板、和将第一板固定到容纳部件上的第一固定 元件，该第一板被设置于重叠部分的上部中，在该重叠部分中第一板和第 二才反至少部分地4皮此重叠；和显示面板，用于利用从背光单元发出的光显示图像。
18. 如权利要求17所述的液晶显示器，其中背光单元还包括设置于板上 的反射板、设置于板上方的漫射板、和设置于板上方的光学片。
19. 如权利要求17所述的液晶显示器，其中第一固定元件被设置于相邻 于第一板的重叠区域的区域中，或者设置于第一板的重叠区域中。
20. 如权利要求17所述的液晶显示器，其中所述板以矩阵形式排列，且 相邻纟反4皮此重叠。
全文摘要
本发明公开了一种背光单元以及具有该背光单元的显示设备。该背光单元包括多个板的组合用作背光单元的光源，所述板具有分别安装于其上的多个发光二极管。第一板利用固定元件固定，而相邻于第一板的第二板，由第一板固定，从而防止所述板变松。
文档编号G02F1/1335GK101149532SQ20071017018
公开日2008年3月26日 申请日期2007年8月9日 优先权日2006年8月9日
发明者宋时准, 张文焕, 金基哲 申请人:三星电子株式会社