CN1651987A - 液晶显示器的背光组件及其支撑结构 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示器的背光组件及其支撑结构,其中背光组件包括一灯管外壳、一灯管、一扩散板以及一支撑结构。每一支撑结构包括一第一元件以及一第二元件。第一元件连接于灯管与灯管外壳,第一元件包括一本体以及一沟槽,其中,沟槽形成于本体,以支持灯管。环型元件环设于灯管的一段,灯管及第一元件之间可通过环型元件而达到缓冲的效果。第二元件包括一细长形本体,该细长形本体用以支撑扩散板、防止扩散板下垂或变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器,特别是涉及一种具有一整合灯管支持部与扩散板支撑架的支撑结构的液晶显示器用的背光组件。
背景技术
液晶显示器(LCD)是常见的平面显示装置,广泛地应用在各种电子装置,例如:笔记型计算机或桌上型计算机的屏幕的使用,或是作为30英寸以上的大型屏幕或是壁挂式电视。
一般而言,液晶显示器必须通过发光装置或背光组件以提供液晶面板(LCD panel)所需的光源,以呈现出图像。举例而言,背光组件的种类通常可分为端缘式(edge light type)与直下式(direct light type)两大类,其中,直下式背光组件是适用于30英寸以上的大型面板,而端缘式背光组件则是应用在30英寸以下或较小尺寸的面板。
直下式背光组件包括多个圆柱型灯管、一反射板以及一扩散板。反射板用以反射灯管所发射的光线至显示区域,藉此将光线反射至显示区域,同时防止光线的损失。扩散板用以对于来自灯管的光线进行均匀、分散处理,以达到均匀的光线。
值得注意的是,特别是针对大型液晶显示器,由于其所相对应的背光组件中的扩散板、灯管的尺寸也较大,相当容易下垂或变形。以厚度为介于2-3毫米的扩散板为例子,由于对应于此厚度的扩散板具有较大体积与重量,在安装过程中极为容易受其自重的关系而造成变型或下垂。此外,灯管所产生的热度与其周围湿度的影响下也相当容易造成扩散板的变形。
另外,由于灯管的长度均超过30英寸以上,并且其直径一般仅界于3-4毫米,不当的设计相当容易造成灯管的下垂与变形。下垂、变形的灯管除了无法提供均匀的光线亮度的外,更容易造成液晶显示器上出现暗点、亮点及辉度不均的现象。
为了防止扩散板产生下垂或变形,在相关的公知技术中披露了多种解决方式。举例而言,在背光组件中采用了一间隔保持结构(spacer pin structure),此一间隔保持结构延伸至扩散板及反射板之间,藉此防止扩散板产生下垂或变形。然而,虽然间隔保持结构可以防止扩散板产生不当的下垂或变形,但此种结构并无法有效对于灯管的变形问题提出有效的解决方案。
另一种方式采用了一种结合灯管支持部以及间隔保持结构,通过此结合灯管支持部以及间隔保持结构以防止扩散板及灯管下垂或变形的问题产生。然而,由于此结合方式将灯管直接设置在坚硬的灯管支持部的上,相当容易造成灯管破裂或断裂。再者,若液晶显示器受到外力冲击或摇摆时,则灯管便有自灯管支持部产生跳脱的缺点。
因此,为解决上述问题,如何在液晶显示器的背光组件中同时达到对于灯管、扩散板的支持及防止下垂或变形便成了相当重要的课题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种背光组件,通过本发明的背光组件以同时达到对于灯管、扩散板的支持,且可解决公知的下垂或变形的缺点。
本发明的背光组件适用于一液晶显示器,其包括一灯管外壳、一灯管、一扩散板以及一支撑结构。每一支撑结构包括一第一元件以及一第二元件。第一元件包括一本体以及一沟槽,其中,沟槽形成于本体,通过沟槽以支持灯管,并且第一元件连接于灯管与灯管外壳。环型元件环设于灯管的一段,灯管及第一元件之间通过环性元件以达到缓冲的效果。第二元件包括一细长形本体,通过第二元件以支撑扩散板且防止扩散板下垂或变形。
附图说明
为了使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举一优选实施例,并结合附图作详细说明。附图中:
图1A是一直立式背光组件的分解示意图;
图1B是图1A的直立式背光组件的灯管外壳的平面图;
图2是本发明第一实施例的背光组件的灯管外壳剖面示意图,其中显示背光组件的灯管支持部及扩散板支撑结构;
图3是图2的灯管支持部及扩散板支撑结构以及灯管的透视示意图;
图4A是图2的灯管支持部及扩散板支撑结构的第二元件(下部元件)的透视示意图;
图4B是图2的灯管支持部及扩散板支撑结构的第一元件(上部元件)的透视示意图;
图4C是图2的灯管支持部及扩散板支撑结构的第一元件的正视示意图;
图5A是用于灯管支持部及扩散板支撑结构的缓冲用O型环的正视示意图;
图5B是缓冲用O型环以及灯管的正视示意图;
图6是本发明的背光组件的灯管外壳剖面示意图,其中显示灯管支持部及扩散板支撑结构的第一元件,省略第二元件;以及
图7是本发明第二实施例的灯管支持部及扩散板支撑结构的分解正视图。
附图符号说明:
10~背光组件
20~灯管外壳
21~托架用凸缘
22~底部
23~侧壁
30~反射板
40~灯管
45~O型环
50~支撑结构
60~扩散板
70~光学薄膜层
80~框架
100~第一元件(下部元件)
100’~第一元件
110~本体
120~上表面
130~下表面
140~圆柱形侧壁表面
140a、140b~弹性壁
141a、141b~突出部
150~沟槽
150’~沟槽
151~定位用沟槽的表面
151a、151b~凹陷部
152a、152b~锁紧开口
160a、160b~锁紧凸部
161a、161b~扣合用突块
200~第二元件(或上部元件)
200’~第二元件
210~第二元件200的截头圆锥形体(细长形本体)
220~上接触面
230~底面
240~截头圆锥形侧壁
240a、240b~侧壁段部
250~V字型凹槽
250’~定位用凹槽
260a、260b~锁固元件
261a、261b~锁固肩部
G~沟槽150的直径
GL~定位用沟槽150’的直径
GU~定位用凹槽250’的直径
L0~灯管40的外径
R1~O型环45的内径
RL0~O型环45的外径
W~宽度
具体实施方式
图1A及1B是分别显示本发明的液晶显示器(LCD)的一背光组件10的剖面示意图。在本实施例中的背光组件10是一直下式背光组件。
如图1A所示,背光组件10包括一灯管外壳20、一反射板30、至少一灯管40、多个支撑结构50、一扩散板60、至少一光学薄膜层70以及框架80。如图1B所示,每一支撑结构50是由一灯管支持部(lamp holder)及一扩散板支架(diffuser plate prop)所共同结合而成。在其它实施例中,背光组件10可应用于锁固LCD面板及电路部份(未显示)。
图2、3是显示第一实施例的支撑结构50。如图2所示,灯管外壳20是由一托架用凸缘21与一底部22所构成,并且一倾斜侧壁23分隔底部22与托架用凸缘21。反射板30设置于灯管外壳20的底部22与侧壁23,通过反射板30对于反射灯管40所发出的光线进行反射,如此以传送大量光线至背光组件10。扩散板60设置于灯管40的上方,扩散板60设置于灯管外壳20的托架用凸缘21上,其位置位于灯管40的上方,通过扩散板60分散灯管40所放射的光线,以产生均匀的光线。光学薄膜层70设置于扩散板60的上,通过光学薄膜层70以增强扩散的光线亮度。值得注意的是,若是光线亮度非必要条件时,则可通过省去光学薄膜层70以减少背光组件10的成本。
一般而言,在背光组件10中的灯管40的数量是由背光组件10的尺寸而决定,并且背光组件10的尺寸则是根据LCD面板的大小而决定。举例而言,20英寸LCD面板需使用具有12至16根灯管的背光组件;30英寸LCD面板需使用具有16至18根灯管的背光组件;46英寸LCD面板需使用具有25至30根灯管的背光组件。
参见图3,每一灯管40包括一长条形、圆柱体状的灯管本体41。在本实施例中,灯管40是冷或热阴极灯管(CFL)。
同时参阅图1B,每一灯管40以等间隔、相互平行方式沿着底部22的长度L方向进行设置,并且各灯管40延伸横越灯管外壳20的底部22的宽度W。换言之,多个灯管40沿着外壳底部22的宽度W等间隔排列、平行于底部22的长度L方向进行设置。
此外,一支撑结构50是由至少一灯管支持部及扩散板支撑架所组成,通过支撑结构50可牢固地将灯管40、灯管外壳20的底部22之间进行结合,支撑结构50除了可支承扩散板60的外,还可通过支撑结构50以防止扩散板60产生不当的下垂或变形。值得注意的是,支撑结构50的实际数量主要根据扩散板60的长度与宽度、灯管40的长度而决定,而扩散板60的尺寸则相同于与其相对应的LCD面板的尺寸。支撑结构50设置于最佳化的位置,以同时对于扩散板60、灯管40同时进行支承,如此可有效防止扩散板60的不当下垂或变形。在优选实施例中,26-30英寸LCD面板的背光组件大约需要配置4个支撑结构50,37英寸LCD面板的背光组件则大约需要14-16个支撑结构50。
同时参阅图5A及5B,一O型环(环形元件)45包覆在支撑结构50所支承的灯管40的一段,O型环(环形元件)45是用以做为一缓冲元件。当外力骤然作用在灯管40的上时,通过O型环45以缓和外力对于灯管40的冲击,同时防止灯管40发生断裂现象。在本实施例中,缓冲用O型环45是由具有弹性且透明材料(例如:透明硅胶)所制成。此外,透明的O型环45可避免于LCD面板的图像上形成暗点,并且由于每一O型环45的内径R1是略小于灯管的外径L0,如此便可通过O型环45适当地对于灯管40进行包覆。
再参阅图2、3,每一支撑结构50包括一第一元件100及第二元件200,其中,第一元件100用以支承灯管40且连接灯管40与灯管外壳20的底部22,并且第二元件200用以支撑扩散板60且防止扩散板60下垂或变形。由此可知,在相对于背光组件10的结构可知,第一元件100用以做为下部元件(lower member),通过下部元件以对于灯管40进行支承,而第二元件200用以做为上部元件(upper member),通过上部元件以对于扩散板60进行支承。由图4B可知,第一元件100包括一本体110。值得注意的是,本实施的本体110除了可以采用圆形结构的外,在其它实施例中也可采用长方形、正方形或其它任何几何形状加以成型。此外,本体110包括了大致呈平面的上表面(planar upper surface)120、下表面(planar lower surface)130及圆柱形侧壁表面140,其中,圆柱形侧壁表面140由上表面120延伸至下表面130。一沟槽(retaining groove)150形成在本体110的上表面120上,通过沟槽150以对灯管40进行定位,并且利用沟槽150将圆柱形侧壁表面140分为相对的二弹性壁(resilient side wall section)140a与140b,在图2中所示的符号“G”是代表沟槽150的直径。当O型环45环绕于灯管40的段部时,沟槽150的直径G于实质上是等于O型环45的外径RL0(如图5B所示)。
如图4C所示,沟槽150的剖面是略大于半圆形状,也即,沟槽150的剖面具有大于180度的圆周角,并且沟槽150具有一宽度W的开口,此宽度W是略为小于O型环45的外径RL0。另外,由于弹性壁140a、弹性壁140b与O型环45均具有弹性,则灯管40与其所对应的O型环45是可以扣合的方式结合于沟槽150。弹性壁140a、140b分别具有突出部141a、141b(overhanging protrusion),通过弹性壁140a、140b可确实地将灯管40以及其相对应的O型环45固定于沟槽150之中。
再参见图4B。第一元件100包括成对的凹陷部(recess)151a、151b,其中,两凹陷部151a、151b形成于沟槽150的表面151的上,并且凹陷部151a、151b较为靠近于本体110的上表面120,通过凹陷部151a、151b接收第二元件200的锁固元件(locking member)260a、260b。此外,在各凹陷部151a、151b的底面上分别形成了锁紧开口(locking aperture)152a、152b,锁紧开口152a、152b用以接收第二元件200的锁固元件260a、260b。
成对的弹性锁紧凸部(resilient locking projections)160a、160b由第一元件100的下表面130而向下延伸,其中,锁紧凸部160a、160b分别包括了成对的扣合用突块(locking protrusions)161a、161b,通过扣合用突块161a、161b将扣合用突块161a、161b扣合于灯管外壳20的底部22上的孔洞(未显示)。
支撑结构50的第一元件100可通过塑料模塑成形方式形成,并且第一元件100可通过一体成型方式而形成单一构件,或是通过不同元件的卡合、胶合或锁合等方式加以组合而得。
在传统工法(例如:塑料电镀(Plastic Plating))的制作下,在于第一元件100的支撑结构50的上可进行一反射材料的涂覆,通过反射材料以防止LCD显示面板的图像上产生暗点。
如图4A所示,支撑结构50的第二元件200包括一细长形本体210,此细长形本体210具有倒置的截头圆锥形体形状。在细长形本体210的上、下方分别形成了大致呈平面的上接触面(planar contact wall)220、大致呈平面的底面(planar base wall)230,并且在细长形本体210的另一侧上具有一截头圆锥形侧壁240,其中,截头圆锥形侧壁240连接上接触面220、底面230。V字型凹槽250以倒置的方式形成于底面230的上,通过V字型凹槽250将圆锥形侧壁240分为成对的侧壁段部240a、240b,使得其所具有的强度以防止扩散板60的不当下垂、弯曲或变形。
此外,由于第二元件200的上接触面220、扩散板60的下表面(未显示)之间的距离相当的小(约仅有0.3至0.5毫米左右),当扩散板60开始产生下垂时,扩散板60的下表面便会抵触于第二元件200的上接触面220,如此便可防止扩散板60继续产生下沉。再者,V字型凹槽250是用以做为一容纳空间,位于支撑结构50的第一元件100上的灯管40、缓冲用O型环45可容纳于V字型凹槽250之中。因此,通过第二元件200的细长形本体210上的凹槽250将灯管40维持在第一元件100的沟槽150之中,可同时支承灯管40且防止扩散板60的不当下垂、弯曲或变形。
在锁固元件260a、260b的上分别具有成对的锁固肩部261a、261b,并且锁固肩部261a、261b是自第二元件200的本体210上的侧壁段部240a、240b而外向延伸,通过锁固元件260a、260b以达到第一元件100、第二元件200之间的相互偶合。
当第一元件100、第二元件200之间相互接合时,第二元件200的锁固元件260a、260b设置于第一元件100的凹陷部151a、151b,并且锁固肩部261a、261b延伸穿过第一元件100的锁紧开口152a、152b。
支撑结构50的第二元件200可通过具有足够强度且透明的材料所制成。举例而言,通过聚甲基丙烯酸酯塑料(polymethacrylate plastic)或压力克塑料以制成具透明结构的第二元件200,其制作方式可通过传统工法(例如:模塑成形)而完成。如此一来,在支撑结构50的第二元件200下方的灯管段部所发出的光线便可穿透具透明结构的第二元件200,如此以防止LCD显示面板的图像上产生暗点。此外,第二元件200是可采用一体成型方式形成,或是通过多个不同元件之间卡合、胶合或锁固等方式形成。
如图6所示,在多个支撑结构50的其中一者的第一元件100是可以不必搭配第二元件200而使用。举例而言,由于靠近灯管外壳20的区域上的扩散板60不太容易产生下垂,在此便的第二元件200便可予以省略,但就灯管支持部而言仍为必要元件,藉此以防止灯管产生不当的下垂或变形。
图7是本发明第二实施例的支撑结构50’的分解正视图。支撑结构50’大致上是与第一实施例中的支撑结构50相同,其不同的处在于第二元件200’提供了具有半圆形剖面的定位用凹槽250’。相较于第一实施例中的支撑结构50所具有的V字型凹槽250可知,定位用凹槽250’的半圆直径是定义为GU,其中,直径GU是大致相等于O型环45的外径D0,并且在第二元件200’的作用下可将灯管40定位于第一元件100’的沟槽150’的内。此外,第一元件100’的定位用沟槽150’的形状是略大于半圆形,并且在定位用沟槽150’的上形成有一开口,此开口的宽度W是略小于O型环45的直径R0。在另一实施例中,定位用沟槽150’的开口剖面形状是大致上呈现出半圆形状。值的注意的是,在各实施例中的定位用沟槽150’的直径GL是大致上相等于O型环45的外径D0。
虽然本发明已以优选实施例披露如上,然而其并非用以限定本发明,任何本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当然可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围应当以权利要求书的范围所界定的为准。
Claims (13)
1.一种支撑结构,适用于支承一液晶显示器的一背光组件,该背光组件包括一灯管、一灯管外壳以及一扩散板,该支撑结构包括:
一第一元件,该第一元件包括一本体以及一沟槽,该沟槽形成于该本体中,用以支持该灯管,且该第一元件连接该灯管与该灯管外壳;以及
一第二元件,该第二元件包括一细长形本体,用以支撑该扩散板;
其中该第二元件延伸自该第一元件。
2.如权利要求1所述的支撑结构,其中,该第一元件的该本体包括一锁固元件,通过该锁固元件以锁固该第一元件及该灯管外壳。
3.如权利要求1所述的支撑结构,其中,该第二元件的细长形本体的形状为截头圆锥状。
4.如权利要求1所述的支撑结构,其中,该第二元件的该细长形本体包括一凹槽,该凹槽提供一空间,该空间用以容纳该灯管。
5.如权利要求1所述的支撑结构,其中,通过该第二元件的细长形本体的凹槽将该灯管夹置于该第一元件的沟槽之中。
6.如权利要求1所述的支撑结构,其中,该第一元件的该本体包括一反射面。
7.如权利要求1所述的支撑结构,其中,该第二元件的该细长形本体是透明的。
8.如权利要求1所述的支撑结构,其中,该第二元件的该细长形本体包括一锁固元件。
9.如权利要求8所述的支撑结构,其中,该第一元件的该本体包括一凹陷部,该凹陷部用以容纳该锁固元件。
10.如权利要求9所述的支撑结构,其中,该锁固元件包括一锁固肩部,该锁固肩部延伸穿过该凹陷部的底部的一孔洞。
11.如权利要求1所述的支撑结构,其中,包括一环型元件,该环型元件环设于该灯管的一段,该灯管及该第一元件之间通过该环性元件以达到缓冲效果。
12.如权利要求1所述的支撑结构,其中,该第一元件的该本体的该沟槽的剖面形状是大致上比半圆形稍大。
13.一种背光组件,适用于一液晶显示器,该背光组件包括:
一灯管外壳;
一灯管;
一扩散板;以及
一支撑结构,该支撑结构包括:
一第一元件,该第一元件包括一本体以及一沟槽,该沟槽形成于该本体中,该第一元件用以支持该灯管,该第一元件连接该灯管与该灯管外壳;以及
一第二元件,该第二元件包括一细长形本体,用以支撑该扩散板且防止该扩散板下垂或变形,而该第二元件是延伸自该第一元件。
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20090401 Termination date: 20211230 |