专利名称：背光模组及液晶显示器的制作方法
背光模组及液晶显示器技术领域：
本发明是有关于一种背光模组及液晶显示器，特别是有关于一种采用发光二极管(LED)作为光源的背光模组及使用该背光模组的液晶显示器。背景技术：
背光模组(BacklightModule)应用于液晶显示器(LCD),其功能在于 给液晶显示器的液晶显示面板(LCD Panel)提供一均匀、高亮度的光源，使 其能够正常显示影像。背光模组的主要光源通常有冷阴极灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp, CCFL)及发光二极管(LED),其中冷阴极灯管具有电气 及光学特性安定、寿命长、耐震、耐冲击等优势，但冷阴极灯管也有很多缺 点，如不利于环保、启动时会产生电磁辐射、低温段工作效能差、驱动电压 高等等，而且更为主要的是，由于受限于冷阴极灯管的制程，其灯管尺寸很 难做得更细，所以若在背光模组上采用冷阴极灯管作为光源，则背光模组的 厚度就很难改善。例如用于笔记本电脑的冷阴极灯管的灯管直径最小为1.8 毫米，楔形导光板的入光侧必须维持2.0毫米，最终整体背光模组的厚度将达 5毫米以上；若将冷阴极灯管应用于监视器、液晶电视等大尺寸的液晶显示装 置中，则整体背光模组的厚度将会高达至少l厘米。总之，冷阴极灯管的先天 条件决定其背光模组的厚度一定会大于5毫米以上。另外，其物理特性上也有 很多缺陷。因此，有必要使用新的光源，来取代现有的光源，借此消除现有 光源所衍生的问题及困扰。发光二极管(LED)作为一种新型光源，以其低供电电压，低功耗，长 寿命，无辐射等特点，在许多场合都有相当良好的应用。随着近年来发光二 极管发光亮度的不断提升，特别是超高亮度发光二极管的出现，使发光二极 管的应用更为广泛。例如，用发光二极管作为背光光源来取代手持装置原有 的电激发光片(EL)背光、冷阴极灯管(CCFL)背光，不仅可使得电路设 计更为简洁容易，且可具有较高的外力抗受性。当发光二极管应用于手持装 置上时，如个人数位助理器(PDA)、数码相fl、手机等，因小型屏幕背光所 需的发光二极管数量较少，因此一般均采用软性电路板(FPC)作为电气载体。但在大尺寸背光上使用发光二极管时，因需要产生高辉度，因此所需的 发光二极管数量必须增加甚多，甚至达到两倍以上，相应的光源热量也会增 加，此时若继续采用软性电路板作为电气载体，由于软性电路板的硬度不足， 所承载的发光二极管数量越多就越难保证软性电路板的平整性，因而会导致 发光二极管的装载位置高低不同，而影响整体光源的均匀性。因此，现有以 软性电路板作为发光二极管的电气载体的小屏幕背光结构并不能直接适用于 大尺寸液晶显示装置上。在较大尺寸的液晶显示装置中，背光模组通常采用硬度较好的普通电路板(PCB),甚至金属基电路板(MCPCB)作为发光二极管的载体，如图l中所 示。现有液晶显示器卯0中的若干个发光二极管91放置于导光板90的一个侧 面，而承载发光二极管91的电路板93位于导光板90的侧面的下方，而液晶显 示面板92覆盖在导光板90的上方。反射片94配置在导光板90的下方，可将自 导光板90底部漏出的光线反射回导光板卯中，以提高光使用率。若干个光学 薄膜95叠置于导光板90的光出射面，以供修正自导光板90的光出射面射出的 光线。然而，此现有液晶显示器的厚度至少为液晶显示面板92、导光板90、 反射片94、若干个光学薄膜95和电路板93的厚度的总和，再加上外部的框架 的厚度，实不符合当今的电子产品薄型化的趋势。因此，有必要改良发光二 极管的背光模组，以期获得更加理想的产品。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种结构紧凑的背光模组及使用该背光模组 的液晶显示器，从而使整个液晶显示器具有较小的厚度。本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步 的了解。为达上述的目的或是其它目的，本发明采用如下技术方案 一种背光模 组，包含有一导光板、 一发光二极管阵列光源、 一反射片、至少一光学薄膜， 以及一框架，其中导光板具有一光入射面、 一下表面及一光出射面；发光二 极管阵列光源配置于导光板的光入射面的旁侧，发光二极管阵列光源包含有 若干个具有发光面的发光二极管及一承载这些发光二极管的电路板；反射片 配置于导光板的下表面的下方；光学薄膜配置于导光板的光出射面的上方； 框架是用以承载上述构件，其具有若干个边框及一底壁，反射片位于该框架 的底壁，发光二极管阵列光源位于框架的其中一边框处，并且发光二极管位于电路板的下方，而发光二极管的发光面朝向导光板的光入射面。为达上述的目的或是其它目的，本发明还采用如下技术方案 一种液晶 显示器，包含有一导光板、 一发光二极管阵列光源、 一反射片、至少一光学 薄膜、 一框架，以及一液晶显示面板，其中导光板具有一光入射面、 一下表 面及一光出射面；发光二极管阵列光源配置于导光板的光入射面的旁侧，发光二极管阵列光源包含有若干个具有发光面的发光二极管及一承载这些发光二极管的电路板；反射片配置于该导光板的光扩散面的下方；光学薄膜配置 于该导光板的光出射面的上方；框架是用以承载上述构件，其具有若干个边 框及一底壁，反射片位于框架的底壁，发光二极管阵列光源位于框架的其中 一边框处，并且发光二极管位于电路板的下方，而这些发光二极管的发光面 朝向导光板的光入射面，框架舆光学薄膜的上方定义出一空腔，液晶显示面 板收容于框架的空腔内。相较于现有技术，本发明背光模组及液晶显示器的发光二极管阵列光源 是倒装于框架内，即其发光二极管是位于电路板的下方，使得电路板的上表 面(即与承载发光二极管的面相反的另一面)至液晶显示面板的外表面之间的 垂直距离，小于电路板厚度和液晶显示面板厚度的总和，即至少有一部分液 晶显示面板的厚度可以与该光源的电路板的厚度相抵消，从而达到降低高度 及结构紧凑的目的。
图l为采用金属基电路板的现有背光模组结构示意图。 图2为本发明一实施例的背光模组的结构分解示意图。 图3为图2中所示的本发明一实施例背光模组的部分结构放大示意图。 图4为图2中所示的本发明一实施例背光模组的发光二极管阵列光源的结 构示意图。图5为图2中所示的本发明一实施例背光模组的剖面结构示意图。 图6为本发明液晶显示器的剖面结构示意图。具体实施方式
以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、右、前或后等， 仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制 本发明。请参照图2至图5所示，本发明背光模组1包含有一导光板10、 一发光二极管阵列光源20、 一反射片30、数层光学薄膜40及一框架50。导光板10是用以导引光线方向，其具有一光入射面ll、 一下表面12，以 及一光出射面13。发光二极管阵列光源20是配置于导光板10的光入射面11旁，其包含有若 干个发光二极管21 (见图4)，及用来承载发光二极管21的硬质的电路板22， 其中电路板22可以为金属基电路板(MCPCB)，其不但可以作为发光二极管 21的电气载体，还可以作为发光二极管21的热传导载体，通过电路板22可将 发光二极管21产生的热量传导至其它构件(如后述的金属件60)。在本实施例 中，电路板22是呈条状，具有一定的厚度，发光二极管21呈直线型排列在电 路板22的表面。在将发光二极管阵列光源20装设于框架50上时，发光二极管 21是位于电路板22的下表面，且发光二极管21的发光面210是朝向导光板10 的光入射面ll。反射片30是配置于导光板10的下方，并贴靠于导光板10的下表面12，可 将自导光板10底部漏出的光线反射回导光板10中，以提高光使用率。数层光学薄膜40是叠置于导光板10的光出射面13，以供修正自导光板IO 的光出射面13射出的光线，这些光学薄膜40可以是扩散膜及棱镜片等。框架50是用以承载上述所有构件。在本实施例中，框架50是一塑料框架， 具有四个边框51、 52、 53及54及一例如是镂空的底壁55。在其它实施例中， 底壁55不需要镂空。与现有技术相反，上述发光二极管阵列光源20是以电路 板22位于发光二极管21上方的方式安装在框架50的其中一边框51处(见图5)。 请详细参阅图2及图3，边框51内侧上方设有一定位边56，其与边框51在水平 和垂直方向上都互相分离，因此定位边56与边框51之间形成有一间隙57。如 图5和图6所示，发光二极管阵列光源20的电路板22位于定位边56的外侧和边 框51上方的空间，而发光二极管阵列光源20的发光二极管21则位于定位边56 与边框51之间的间隙57内，且本实施例中的发光二极管21为侧发光型发光二 极管，从而发光二极管21发射出的光线可以自间隙57射出。上述反射片30是 安装于框架50的底壁55上，并且反射片30的一端插置于发光二极管21的下方 的预留位置。而导光板10是水平插入定位边56的下方(见图5)，以供定位， 并与发光二极管21位于同一水平面上，并且其光入射面11是与发光二极管21 的发光面210相互面对，这样可以接受来自于发光二极管21的光线。在其它实 施例中，若电路板22的宽度较大，导光板10还可以进一步插入电路板22的下方，以防止漏光并能进一步提高结构的稳定性。而光学薄膜40则位于导光板 10的光出射面13的上方。框架50和光学薄膜40的上方定义出一空腔58，液晶显示面板80即容置于 空腔58内。如图6所示，液晶显示面板80位于框架50的定位边56的内侧，以及 导光板10和光学薄膜40的上方。而电路板22则位于定位边56的外侧，以及发 光二极管21的上方。由于在一实施例中，导光板10和发光二极管21可位于同 一水平面上，而光学薄膜40的厚度非常的小(图5与图6中的光学薄膜40厚度仅 为示意，而非其实际厚度)，因此，液晶显示面板80底部和电路板22的下表面 (即承载发光二极管21的表面)之间的相对垂直距离可非常短，几乎可以看做是 位于同一水平面上。换句话说，本发明的液晶显示器100可通过调整边框51 的高度和定位边56的尺寸，将液晶显示面板80和电路板22安置在同一个高度， 并且可以依照液晶显示面板80的厚度来选择电路板22的厚度尺寸，从而液晶 显示面板80和电路板22位于同一高度的空间内，克服了现有技术中液晶显示 面板和承载发光二极管的电路板分别处于不同的水平面而造成整体厚度较大 的问题，降低了液晶显示器100的整体厚度。本发明的较佳实施例的液晶显示器100还包含有一金属件60，其呈纵长 状，且剖面结构呈半开口型，金属件60包覆于框架50的安装有发光二极管阵 列光源20的边框51上，这样可以固定电路板22。金属件60具有一水平窄边61、 一水平宽边62及一连接水平窄边61与水平宽边62的竖直边63，其中水平窄边 61具有一接触面610，且接触面610贴靠在电路板22的上表面(即与承载发光二 极管21的面相反的另一表面)，以将发光二极管21散发的热量导出，以利于散 热；水平宽边62是贴靠于框架50的一边框51的底部， 一固定螺丝70依次穿过 水平宽边62上的通孔620 (见图3)及位于框架50的舆边框51连接的另一边框 52上的螺孔520，通过这种方式将金属件60安装于框架50上，并可进一步增加 背光模组l的结构稳定性。请同时参照图1所示的现有液晶显示器900，及由图6所示的本发明一实施 例的液晶显示器IOO。从图中可以明显得知，现有液晶显示器900的厚度主要 包括有电路板93的厚度、导光板90的厚度、液晶显示面板92的厚度，以及反 射片94与若干个光学薄膜95的厚度；本发明液晶显示器100的厚度主要包括有 导光板10的厚度、液晶显示面板80的厚度，以及反射片30与若干个光学薄膜 40的厚度。此外，比较图1和图6，本发明一实施例的液晶显示器IOO，电路板22的上表面(即与承载发光二极管21的面相反的另一表面)至液晶显示面板80 的外表面之间的垂直距离，小于电路板22厚度和液晶显示面板80厚度的总和。 因此，本发明中电路板21不需要单独占据一定厚度的空间，从而降低了液晶 显示器100的厚度。
权利要求
1.一种背光模组，其应用于一液晶显示器，该背光模组包含有一导光板、一发光二极管阵列光源、一反射片、至少一光学薄膜及一框架，导光板具有一光入射面、一下表面及一光出射面；发光二极管阵列光源配置于导光板的光入射面的旁侧，该发光二极管阵列光源包含有若干个发光二极管及一电路板，这些发光二极管具有一发光面，而且这些发光二极管的发光面朝向导光板的光入射面，电路板承载这些发光二极管；反射片配置于导光板的下表面的下方；光学薄膜配置于导光板的光出射面的上方；框架承载导光板、发光二极管阵列光源、反射片和光学薄膜，此框架具有若干个边框及一底壁，其特征在于反射片位于框架的底壁上，发光二极管阵列光源位于框架的其中一边框处，并且发光二极管阵列光源的这些发光二极管位于电路板的下表面。
2. 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于该背光模组还包含有一 金属件，此金属件包覆于框架的安装有发光二极管阵列光源的边框上。
3. 如权利要求2所述的背光模组，其特征在于所述金属件具有一接触 面，此接触面贴靠于电路板的上表面。
4. 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于框架的设有发光二极管 阵列光源的边框的内侧上方还具有一定位边，此定位边舆所述边框平行，且 舆此边框在水平和垂直方向都相互分离，在此定位边舆所述边框之间形成有 一间隙。
5. 如权利要求4所述的背光模组，其特征在于发光二极管阵列光源的 电路板位于定位边的外侧和边框上方的一空间，而发光二极管阵列光源的这 些发光二极管则位于所述间隙内。
6. 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于这些发光二极管是侧发 光型发光二极管。
7. 如权利要求l所述的背光模组，其特征在于至少一光学薄膜是扩散 膜或棱镜片。
8. —种液晶显示器，其包含有 一导光板、 一发光二极管阵列光源、一 反射片、至少一光学薄膜、 一框架及一液晶显示面板，导光板具有一光入射 面、 一下表面及一光出射面；发光二极管阵列光源配置于导光板的光入射面的旁侧，发光二极管阵列光源包括有若干个发光二极管及一电路板，这些发 光二极管具有一发光面，而且这些发光二极管的发光面朝向导光板的光入射 面，电路板承载这些发光二极管；反射片配置于导光板的下表面的下方；光 学薄膜配置于导光板的光出射面的上方；框架是用以承载导光板、发光二极 管阵列光源、反射片和光学薄膜，其具有若干个边框及一底壁，其特征在于: 反射片位于框架的底壁上，发光二极管阵列光源位于框架的其中一边框处， 并且发光二极管阵列光源的这些发光二极管位于电路板的下表面，在框架舆 光学薄膜的上方定义出一空腔，液晶显示面板收容于此空腔内。
9. 如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于该液晶显示器还包含 有一金属件，此金属件包覆于框架的安装有发光二极管阵列光源的边框上。
10. 如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于此金属件具有一接触 面，此接触面贴靠在电路板的上表面。
11. 如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于框架的设有发光二极 管阵列光源的边框的内侧上方还具有一定位边，此定位边舆所述边框平行， 且舆所述边框在水平和垂直方向都互相分离，在此定位边与此边框之间形成 有一间隙。
12. 如权利要求ll所述的液晶显示器，其特征在于发光二极管阵列光 源的电路板位于定位边的外侧和所述边框上方的空间，发光二极管阵列光源 的这些发光二极管则位于间隙内。
13. 如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于液晶显示面板位于 框架的定位边的内侧，电路板上表面至液晶显示面板的外表面之间的垂直距 离，小于电路板厚度和液晶显示面板厚度的总和。
14. 如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于这些发光二极管是侧 发光型发光二极管。
15. 如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于至少一光学薄膜是扩 散膜或棱镜片。
全文摘要
本发明公开一种背光模组，其包含有一导光板、一发光二极管阵列光源、一反射片、至少一光学薄膜，以及一框架，其中发光二极管阵列光源包含有若干个发光二极管及一电路板。框架用以承载上述构件。当上述构件均安装在框架上时，发光二极管阵列光源位于框架的其中一边框处，并且发光二极管位于电路板的下方。在框架上还形成有一位于光学薄膜上方的空腔，用以收容液晶显示面板。
文档编号G02F1/1335GK101320164SQ20071004174
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月7日 优先权日2007年6月7日
发明者业 孙, 张荣凯 申请人:苏州璨宇光学有限公司