專利名稱：包括背光單元的液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件(LCD)，尤其涉及一種用于液晶顯示器的背光單元以及包含有能有效控制燈的溫度的背光單元的LCD器件。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的個(gè)人筆記本電腦(NTPC)的尺寸比較小從而使用者在移動(dòng)中可以利用NTPC中的信息。NTPC利用液晶顯示模塊(LCM)作為它的顯示裝置。LCM包括液晶(LC)面板和驅(qū)動(dòng)電路單元。LC面板包括兩個(gè)在矩陣玻璃基板上排列像素的玻璃基板和控制提供給像素的信號(hào)的開關(guān)元件。驅(qū)動(dòng)電路部分為開關(guān)元件提供信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)LC面板。
LCM是通過(guò)控制來(lái)自于外部光源的光的透射比以顯示圖像的光接收裝置。因而，為了向LC面板提供光，LCM需要另外的光源，例如包括燈的背光單元。
圖1示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示模塊(LCM)的截面圖?，F(xiàn)有技術(shù)的LCM包括液晶(LC)面板2、有LC面板2設(shè)置在其中的主支撐14、完全覆蓋主支撐14并部分覆蓋LC面板2邊緣的頂蓋10、設(shè)置在LC面板2下面的背光單元以及設(shè)置在背光單元下面的底蓋。
LC面板包括兩個(gè)基板和插入在該兩基板之間的液晶層。上、下偏振器42和40分別設(shè)置在兩個(gè)基板的外表面。液晶像素以矩陣形式設(shè)置在兩基板之間，并且每一液晶像素由薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)。
頂蓋10彎曲地覆蓋主支撐14的一邊以及LC面板2的邊緣。主支撐14和頂蓋10通過(guò)螺絲(未示出)結(jié)合在一起。通常情況下，主支撐14通過(guò)澆鑄模型得到。近來(lái)，高亮度電視或監(jiān)視器的主支撐14已經(jīng)利用具有高熱保護(hù)特性的金屬材料，例如鋁(Al)，形成。
背光單元包括燈20、燈罩16、光導(dǎo)板24、反射鏡26以及光片32、34和36。反射鏡26設(shè)置在底蓋12的上面。光導(dǎo)板24以及光片32、34和36順序設(shè)置在反射鏡26的上面。在主支撐14內(nèi)將LC面板2設(shè)置在光片32、34和36的上面。
燈20發(fā)射光，而且燈罩16有一開口并且環(huán)繞燈20。燈20和燈罩16設(shè)置在光導(dǎo)板24的一邊以使燈罩16的開口與光導(dǎo)板24的一邊相對(duì)應(yīng)。反射鏡26設(shè)置在光導(dǎo)板24的背面。光片包括散射片32、第一棱鏡片34和第二棱鏡片36。散射片32、第一棱鏡片34和第二棱鏡片36順序設(shè)置在光導(dǎo)板24的上面。
通常冷陰極熒光燈用作為燈20。燈20發(fā)出的光通過(guò)光導(dǎo)板24中與燈罩16的開口相對(duì)應(yīng)的邊提供給光導(dǎo)板24。燈罩16將來(lái)自燈20的散射光反射到光導(dǎo)板24。光導(dǎo)板24具有平的正面和傾斜的背面。光導(dǎo)板24將來(lái)自燈20的線性光轉(zhuǎn)換成平面光。反射鏡26將穿過(guò)光導(dǎo)板24背面的光再次反射到光導(dǎo)板24的正面，因此減少了光損失。
因而，從燈20發(fā)射的、提供給光導(dǎo)板24并且在光導(dǎo)板24的傾斜的背面反射的光被均勻地傳送到光導(dǎo)板24的正面。與此同時(shí)，穿過(guò)光導(dǎo)板24的背面并入射到反射鏡26上的光在反射鏡26處被反射，并且傳送到光導(dǎo)板24的正面。經(jīng)過(guò)光導(dǎo)板24正面?zhèn)魉偷墓馔ㄟ^(guò)散射片32向各個(gè)方向散射。散射光穿過(guò)第一和第二棱鏡片34和36并相對(duì)于LC面板2的法線在預(yù)定角度內(nèi)聚集。
具有上述結(jié)構(gòu)的LCM可以作為監(jiān)視器或電視的顯示器件，尤其是那些通過(guò)高電壓和高電流驅(qū)動(dòng)的顯示器件。在這種情況下，燈20兩側(cè)電極的溫度將增加大約200攝氏度，因此會(huì)損害電極附近的元件，例如，光導(dǎo)板24。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種包括背光單元的液晶顯示(LCD)器件，能夠基本上克服因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)帶來(lái)的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種背光單元和一種液晶顯示器件(LCD)，能夠防止因燈溫度的升高而引起的熱損害。
本發(fā)明的另一目的是提供一種包括背光單元的LCD器件，該背光單元可以防止由于背光單元的燈的熱量而導(dǎo)致的對(duì)背光單元附近元件的損害。
本發(fā)明的另一目的是提供一種LCD器件，其中燈的穩(wěn)定性和使用壽命都得到提高。
本發(fā)明的另一目的是提供一種包括具有上述特點(diǎn)的背光單元的液晶顯示器件以及設(shè)置在背光單元上面的液晶面板。因而，可以容易地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而有效的燈冷卻。使用本發(fā)明，可以控制LCD器件內(nèi)的全部溫度，尤其能防止由于背光燈產(chǎn)生的熱量引起的LCD器件過(guò)熱。這尤其保護(hù)了間接型背光單元中的光導(dǎo)板免受熱損害。然而，本發(fā)明也可以用于直接型背光單元中。
本發(fā)明的另一目的是提供一種包括在至少一燈附近的光導(dǎo)板以及在該光導(dǎo)板上面的光片的背光單元，從而能夠完全防止尤其在間接型背光單元中的光導(dǎo)板過(guò)熱。
本發(fā)明的另一目的是提供一種包括向珀耳帖裝置提供能量的熱電裝置的背光單元。換句話說(shuō)，來(lái)自熱電裝置的能量用于使珀耳帖裝置工作。
通過(guò)以下的說(shuō)明或?qū)Ρ景l(fā)明的實(shí)踐將會(huì)了解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中具體描述的結(jié)構(gòu)將會(huì)更好地理解本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)并按照本發(fā)明的目的，如具體和概括的描述，一種背光單元包括至少一在其一端具有電極的燈；至少一鄰近于所述至少一燈的電極的溫度控制器，該至少一溫度控制器包括電連接到熱電偶連接裝置的熱電裝置。
另一方面，一種液晶顯示器件包括背光單元，該背光單元包括至少一在其一端具有電極的燈，至少一鄰近于所述至少一燈的電極的溫度控制器，該至少一溫度控制器包括電連接到熱電偶連接裝置的熱電裝置；設(shè)置在所述背光單元上面的液晶面板以及驅(qū)動(dòng)該液晶面板的驅(qū)動(dòng)電路。
另一方面，一種背光單元包括至少一在其一端具有電極的燈，至少一鄰近于所述至少一燈的電極的溫度控制器，該至少一溫度控制器包括電連接到珀耳帖裝置的熱電裝置。
應(yīng)該理解，上面的概述和下面的詳細(xì)描述只是示意性和解釋性的，意欲對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求提供進(jìn)一步的解釋。


所包括的附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，并包含在說(shuō)明書中構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，其連同說(shuō)明書一起解釋本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖1示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示模塊(LCM)的截面圖；圖2示出了按照本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示模塊(LCM)的示意圖；圖3示出了按照本發(fā)明的液晶顯示模塊(LCM)中的珀耳帖裝置的驅(qū)動(dòng)原理圖；圖4示出了按照本發(fā)明的溫度控制器的塞貝克效應(yīng)的原理圖；圖5示出了按照本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示模塊(LCM)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2示出了按照本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示模塊(LCM)的示意圖。在圖2中示出了燈和溫度控制器，而省略了與現(xiàn)有技術(shù)具有相同結(jié)構(gòu)的液晶面板和背光單元的其他元件。
如圖2所示，燈50在其兩端具有電極50a。冷陰極熒光燈可以用作燈50。兩個(gè)溫度控制器60分別設(shè)置在燈50的各端附近。每一溫度控制器60都包括熱電裝置62和珀耳帖裝置64。
熱電裝置62具有熱結(jié)點(diǎn)62a、冷結(jié)點(diǎn)62b和隔熱帶63。熱結(jié)點(diǎn)62a設(shè)置在或連接到燈50的電極50a附近。冷結(jié)點(diǎn)62b遠(yuǎn)離燈50的電極50a。隔熱帶63覆蓋熱電裝置62中除了熱結(jié)點(diǎn)62a和冷結(jié)點(diǎn)62b之外的部分。熱結(jié)點(diǎn)62a通過(guò)來(lái)自燈50的電極50a的熱量加熱。冷結(jié)點(diǎn)62b具有比熱結(jié)點(diǎn)62a低的溫度。隔熱帶63可以包括多苯乙烯和具有水化硅酸鈣如5CaO-6SiO2-5H2O晶體結(jié)構(gòu)或硬硅鈣石如6CaO-6SiO2-H2O晶體結(jié)構(gòu)的材料之一。
珀耳帖裝置64具有吸熱部分64a。吸熱部分64a比熱電裝置62的熱結(jié)點(diǎn)62a更接近于或連接于燈50的電極50a。雖然圖2中未示出，珀耳帖裝置64包括有散熱部分。散熱部分遠(yuǎn)離燈50的電極50a。傳輸線65連接熱電裝置62和珀耳帖裝置64，從而使產(chǎn)生于熱電裝置62的電能通過(guò)傳輸線65傳輸給珀耳帖裝置64。
圖3示出了按照本發(fā)明的液晶顯示模塊(LCM)中的珀耳帖裝置的驅(qū)動(dòng)原理圖。在圖3中，兩種不同的金屬(或金屬線)A和B通過(guò)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)互相接觸。金屬A和B形成一熱電偶。如果將一電動(dòng)勢(shì)(emf)源施加到熱電偶，會(huì)由于電勢(shì)差而引起電子移動(dòng)，并且因而，電流在熱電偶中流動(dòng)。與此同時(shí)，根據(jù)電子的移動(dòng)熱也移動(dòng)。這就叫做珀耳帖效應(yīng)。也就是說(shuō)，由于電動(dòng)勢(shì)而移動(dòng)的自由電子吸收將被傳遞到具有較高費(fèi)米電壓的金屬的能量(熱)。自由電子散發(fā)將被傳遞到具有較低費(fèi)米電壓的金屬中的能量(熱)。因而，本發(fā)明中的珀耳帖裝置利用珀耳帖效應(yīng)。珀耳帖裝置的兩種不同金屬可以具有例如Cu(銅)/Bi(鉍)、Cu/Sb(銻)、Cu/Fe(鐵)和Cu/銅鎳合金(一種Cu大約占60％并且Ni(鎳)大約占40％的合金)等組合中的一種。兩種不同的金屬可以包括p-型半導(dǎo)體和n-型半導(dǎo)體的組合。P-型半導(dǎo)體可以包括IV族元素中的元素如硅(Si)和鍺(Ge)以及III族元素中的元素如硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)和銦(In)，并且n-型半導(dǎo)體可以包括IV族元素中的元素如Si和Ge以及V族元素如砷(As)和銻(Sb)。
另一方面，圖2中的溫度控制器60的熱電裝置62利用賽貝克效應(yīng)。圖4示出了按照本發(fā)明的溫度控制器的塞貝克效應(yīng)原理圖。在圖4中，兩種不同的金屬(或金屬線)通過(guò)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)互相接觸。如果兩結(jié)點(diǎn)間存在溫度差，由于兩結(jié)點(diǎn)間的熱能的不同會(huì)產(chǎn)生自由電子的流動(dòng)，因此產(chǎn)生一熱電動(dòng)勢(shì)(或賽貝克電壓)E。賽貝克效應(yīng)的兩種不同金屬可以具有例如Cu(銅)/Bi(鉍)、Cu/Sb(銻)、Cu/Fe(鐵)和Cu/銅鎳合金(一種Cu大約占60％并且Ni(鎳)大約占40％的合金)等組合中的一種。
本發(fā)明的LCM利用上述兩種原理，珀耳帖效應(yīng)和賽貝克效應(yīng)。圖2中的燈50的電極50a附近的熱能通過(guò)熱電裝置62轉(zhuǎn)換成電能。將電能提供給珀耳帖裝置64，并且珀耳帖裝置64從燈50吸收熱能，因此冷卻燈50。
因?yàn)闊犭娧b置62的熱結(jié)點(diǎn)62a接近于燈50的電極50a，并且與熱結(jié)點(diǎn)62a相比冷結(jié)點(diǎn)62b更遠(yuǎn)離燈50的電極50a，因此在熱結(jié)點(diǎn)62a和冷結(jié)點(diǎn)62b之間存在溫度差。因而，由于溫度差產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)(或賽貝克電壓)。為了防止除了熱結(jié)點(diǎn)62a和冷結(jié)點(diǎn)和62b部分之外的熱傳導(dǎo)，隔熱帶63覆蓋熱電裝置62的其他部分。通過(guò)傳輸線65將熱電動(dòng)勢(shì)提供給珀耳帖裝置64。
珀耳帖裝置64的吸熱部分比熱電裝置62的熱結(jié)點(diǎn)62a更接近于或連接于燈50的電極50a。當(dāng)將熱電動(dòng)勢(shì)提供給珀耳帖裝置64時(shí)，根據(jù)珀耳帖效應(yīng)熱吸收部分64a吸收來(lái)自燈50的熱量。因而，燈被冷卻。
燈50的冷卻防止了燈50附近的光導(dǎo)板(未示出)受到熱損害。除此以外，還可以防止燈50附近的中間部分比中間部分周圍的部分溫度高的局部熱島效應(yīng)，并且可以控制燈50的溫度。
另一方面，如果來(lái)自熱電裝置62并提供給珀耳帖裝置64的熱電動(dòng)勢(shì)具有相反的極性，則在珀耳帖裝置64的吸熱部分64a處熱量被散掉，并且在散熱部分熱量被吸收(未示出)。因而，可以根據(jù)使用者的不同目的使用溫度控制器60。在本發(fā)明中，背光單元可以包括發(fā)光二極管(LED)燈作為其燈。
圖5示出了按照本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示模塊(LCM)的示意圖?？梢杂糜诒O(jiān)視器或電視的第二實(shí)施例的LCM可以具有多個(gè)燈。此處描述燈和溫度控制器。
在圖5中，兩個(gè)燈50和52彼此間隔開。每個(gè)燈50和52在其兩端都有電極50a和52a。溫度控制器60分別設(shè)置在電極50a和52a的附近。每一溫度控制器60都包括熱電裝置62和珀耳帖裝置64。熱電裝置62的熱結(jié)點(diǎn)62a接近或連接于電極50a和52a，并且熱電裝置62的冷結(jié)點(diǎn)62b設(shè)置在燈50和52之間的LCM中間區(qū)域。冷結(jié)點(diǎn)62b比熱結(jié)點(diǎn)62a具有更低的溫度。
在每一溫度控制器60中，從熱電裝置62產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，并且將其提供給珀耳帖裝置64，因此冷卻燈50或52。
在本發(fā)明中，通過(guò)使用包括熱電裝置和珀耳帖裝置的溫度控制器使燈冷卻，因此延長(zhǎng)了燈的使用壽命。除此以外，可以防止因燈的發(fā)熱引起LCM的其他元件，例如，光導(dǎo)板的變形。溫度控制器無(wú)需使用外部能量源而自身產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)并且冷卻燈。因而，實(shí)現(xiàn)了低能耗。
可以清楚地理解，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，不脫離本發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)的各種變化和修改仍屬于本發(fā)明的包括背光單元的液晶顯示器的范圍。因而，本發(fā)明覆蓋了在從屬權(quán)利要求以及等同物所限定的范圍內(nèi)的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，包括至少一在其一端具有電極的燈；至少一鄰近于所述至少一燈的電極的溫度控制器，該至少一溫度控制器包括電連接于熱電偶連接裝置的熱電裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，還進(jìn)一步包括鄰接于所述至少一燈的光導(dǎo)板以及在該光導(dǎo)板上面的光片。
3.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述熱電裝置包括熱結(jié)點(diǎn)和冷結(jié)點(diǎn)，該熱結(jié)點(diǎn)比冷結(jié)點(diǎn)更接近于所述至少一燈。
4.按照權(quán)利要求3所述的背光單元，其特征在于，所述熱結(jié)點(diǎn)比冷結(jié)點(diǎn)更接近于所述至少一燈的電極。
5.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述熱電偶連接裝置包括吸熱部分和散熱部分，該吸熱部分比散熱部分更接近于所述至少一燈的電極。
6.按照權(quán)利要求5所述的背光單元，其特征在于，所述熱電偶連接裝置的吸熱部分比熱電裝置的熱結(jié)點(diǎn)更接近于所述至少一燈的電極。
7.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述至少一燈包括冷陰極熒光燈。
8.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述熱電裝置為熱電偶連接裝置提供電源。
9.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述熱電裝置根據(jù)來(lái)自所述至少一燈的熱量產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)并將該熱電動(dòng)勢(shì)提供給熱電偶連接裝置，而且由于熱電動(dòng)勢(shì)，熱電偶連接裝置吸收所述至少一燈的熱量。
10.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述熱電偶連接裝置包括珀耳帖裝置。
11.按照權(quán)利要求9所述的背光單元，其特征在于，所述熱電偶連接裝置利用珀耳帖效應(yīng)并且所述熱電裝置利用賽貝克效應(yīng)。
12.按照權(quán)利要求4所述的背光單元，其特征在于，所述熱電裝置中除了熱結(jié)點(diǎn)和冷結(jié)點(diǎn)之外的至少一部分與所述至少一燈隔熱。
13.按照權(quán)利要求4所述的背光單元，其特征在于，所述熱電裝置中除了熱結(jié)點(diǎn)和冷結(jié)點(diǎn)之外的至少一部分用隔熱帶覆蓋。
14.按照權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述至少一燈包括發(fā)光二極管燈。
15.一種液晶顯示器件，包括背光單元，其包括至少一在其一端具有電極的燈，至少一鄰近于至少一燈的電極的溫度控制器，該至少一溫度控制器包括電連接于熱電偶連接裝置的熱電裝置；設(shè)置在背光單元上面的液晶顯示面板；以及驅(qū)動(dòng)所述液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路。
16.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，還進(jìn)一步包括一鄰接于所述至少一燈的光導(dǎo)板和在該光導(dǎo)板上面的光片。
17.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電裝置包括熱結(jié)點(diǎn)和冷結(jié)點(diǎn)，該熱結(jié)點(diǎn)比冷結(jié)點(diǎn)更接近于所述至少一燈。
18.按照權(quán)利要求17所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱結(jié)點(diǎn)比冷結(jié)點(diǎn)更接近于所述至少一燈的電極。
19.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電偶連接裝置包括吸熱部分和散熱部分，該吸熱部分比散熱部分更接近于所述至少一燈的電極。
20.按照權(quán)利要求19所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電偶連接裝置的吸熱部分比熱電裝置的熱結(jié)點(diǎn)更接近于所述至少一燈的電極。
21.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述至少一燈包括冷陰極熒光燈。
22.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電裝置向熱電偶連接裝置提供電源。
23.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電裝置根據(jù)來(lái)自所述至少一燈的熱量產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)并將該熱電動(dòng)勢(shì)提供給熱電偶連接裝置，而且由于熱電動(dòng)勢(shì)，該熱電偶連接裝置吸收所述至少一燈的熱量。
24.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電偶連接裝置包括珀耳帖裝置。
25.按照權(quán)利要求23所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電偶連接裝置利用珀耳帖效應(yīng)并且所述熱電裝置利用賽貝克效應(yīng)。
26.按照權(quán)利要求18所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電裝置中除了熱結(jié)點(diǎn)和冷結(jié)點(diǎn)之外的至少一部分與所述至少一燈隔熱。
27.按照權(quán)利要求18所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述熱電裝置中除了熱結(jié)點(diǎn)和冷結(jié)點(diǎn)之外的至少一部分用隔熱帶覆蓋。
28.按照權(quán)利要求15所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述至少一燈包括發(fā)光二極管燈。
29.一種背光單元，包括至少一在其一端具有電極的燈，至少一鄰近于所述至少一燈的電極的溫度控制器，該至少一溫度控制器包括電連接于珀耳帖裝置的熱電裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種液晶顯示器件包括背光單元，該背光單元包括至少一在其一端具有電極的燈以及至少一鄰接于所述至少一燈的電極的溫度控制器。該至少一溫度控制器具有電連接于熱電偶連接裝置的熱電裝置。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK1612021SQ20041008622
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者李澈雨 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社