CN101446701A

CN101446701A - 液晶显示装置

Info

Publication number: CN101446701A
Application number: CNA2007101693873A
Authority: CN
Inventors: 陈永淦
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Corp; Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-06-03

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置，包括背光模块与液晶显示面板，而背光模块配置于液晶显示面板下方。所述背光模块包括复合片以及至少一光源装置。复合片包括导热材料层与反射层。反射层配置于导热材料层上且具有至少一开口，而开口暴露部分的导热材料层。光源装置邻近配置于开口处。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)。

背景技术

随着现代视讯技术的进步，液晶显示装置已被大量地使用于手机(mobilephone)、笔记型计算机(notebook personal computer)、个人计算机(personalcomputer，PC)及个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等消费性电子产品的显示屏幕上。然而，由于液晶显示装置的液晶显示面板(LCD panel)本身并不具有发光的功能，因此需要在液晶显示面板下方配置背光模块以提供液晶显示面板所需要的光源，进而使液晶显示面板达到显示的效果。

图1为已知侧边入光式背光模块的局部示意图。请参照图1，侧边入光式背光模块100包括导光板110、电路板120、多个发光二极管(Light EmittingDiode，LED)130(图1中仅绘示一个)、金属框140、导热垫150、反射片160与胶框170。其中，发光二极管130是配置于电路板120上并与其电性连接。金属框140至少配置于导光板110的侧边。电路板120经由导热垫(thermalpad)150与金属框140的侧壁之间。反射片160配置于导光板110的底面且位于导光板110与金属框140之间。胶框170则位于整个背光模块100的周围，用于在液晶显示面板(未绘示)配置于背光模块100上时保持适当之间距于两者间，并且用以适当固定背光模块100内的各构件。

由于发光二极管130在工作时会产生大量的热，若这些热量无法快速散逸，将严重影响发光二极管130的寿命与光学表现。为解决此问题，常采用金属芯印刷电路板(metal core printed circuit board，MCPCB)作为电路板120，以提升散热效率。此外，为了进一步增进散热效率，还配置金属框140于背光模块100中。但是，电路板120与金属框140之间容易贴附不佳而存在间隙，导致热量无法顺利传递至金属框140。因此，还必须配置特定厚度(0.25～2.0mm)的导热垫130于电路板120与金属框140之间。导热垫130太薄，则电路板120与硬质金属框140接触不佳，易形成热阻，无法提升散热效率。导热垫130太厚，则因本身的热阻影响散热效率。而且，当散热效率不足时，更必须加大金属框140的面积或厚度以增加散热面积获得更佳的散热效果。然而，笨重的金属框140会增加背光模块100的重量、厚度与成本，对追求轻薄短小的产品而言，大幅降低产品的竞争力。另外，导热垫130的使用也会增加组装背光模块100所需的时间与工时以及背光模块100的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶显示装置，其背光模块具有高散热效率、低成本与重量轻等优点。

本发明提出一种液晶显示装置，其包括液晶显示面板与背光模块，而背光模块配置于液晶显示面板下方。所述背光模块包括复合片以及至少一光源装置。复合片包括导热材料层与反射层。反射层配置于导热材料层上且具有至少一开口，而开口暴露部分的导热材料层。光源装置邻近配置于开口处。

在本发明的液晶显示装置的一实施例中，光源装置包括冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。冷阴极荧光灯管的电极部例如是邻近配置于开口处。

在本发明的液晶显示装置的一实施例中，光源装置包括线路基板以及多个点光源，点光源配置于线路基板上并与其电性连接。此外，线路基板可配置于开口所暴露的导热材料层上并与其接触。另外，线路基板可为复合材料印刷电路板、可挠式印刷电路板(flexible printed circuit board，FPC)或金属芯印刷电路板。再者，点光源例如是发光二极管。

在本发明的液晶显示装置的一实施例中，反射层的材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)。

在本发明的背光模块及液晶显示装置的一实施例中，导热材料层的材料为金属材料。

在本发明的液晶显示装置的一实施例中，导热材料层的材料为铝、铜、石墨等或其组合。

在本发明的液晶显示装置的一实施例中，背光模块还包括导光板。导光板具有一出光面、一底面与至少一入光面。出光面与底面相对，而入光面连接于出光面与底面之间。导光板以底面面向反射层而配置于复合片上。复合片经弯折而包覆入光面，且光源装置位于开口所暴露的导热材料层与入光面之间。

在本发明的液晶显示装置的一实施例中，背光模块还包括扩散板。开口与光源装置都为多个且彼此对应，而扩散板配置于光源装置上方。

综上所述，在本发明的液晶显示装置中，不需使用笨重的金属框而可获得极佳的散热效率，并降低产品厚度重量和成本与组装工时。同时，复合片还具有可挠曲的优点，故可用于制作可挠曲的背光模块及液晶显示装置。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1为已知侧边入光式背光模块的局部示意图。

图2为本发明一实施例的液晶显示装置的背光模块的局部示意图。

图3A与图3B分别为本发明另一实施例的液晶显示装置的背光模块在两种互相垂直的剖面上的局部示意图。

图4A与图4B为本发明另两种实施例的液晶显示装置的背光模块的局部示意图。

图4C为图4B的背光模块应用于多边入光式设计时的俯视图，其中仅绘示导光板与光源装置。

图5为本发明一实施例的液晶显示装置的示意图。

附图标记说明

100：背光模块 110：导光板

120：电路板 130：发光二极管

140：金属框 150：导热垫

160：反射片 170：胶框

200、300、400、400a、520：背光模块

210、410：复合片 212、412：导热材料层

214、414：反射层 220、320、420、420a：光源装置

222、422、422a：线路基板 224、424、424a：点光源

230：扩散板 240：光学膜片

322：电极部 P10、P20：开口

430：导光板 432：出光面

434：底面 436：入光面

440：胶框 500：液晶显示装置

510：液晶显示面板

具体实施方式

图2为本发明一实施例的液晶显示装置的背光模块的局部示意图。请参照图2，本实施例的背光模块200包括复合片210以及至少一光源装置220。复合片210包括导热材料层212与反射层214。反射层214配置于导热材料层212上，且反射层214具有至少一开口P10，而开口P10暴露部分的导热材料层212。光源装置220邻近配置于开口P10处。本实施例中开口P10与光源装置220都以多个为例，且开口P10与光源装置220彼此对应。

在本实施例的背光模块200中，由于复合片210分布于背光模块200的大部分区域而具有很大面积，而光源装置220又邻近配置于开口P10所暴露的导热材料层212旁，因此光源装置220在运作时所产生的热量可快速传递至导热材料层212，并通过导热材料层212的优越的热传导导热性质，发挥平面导热的效果，将热导至相对低温区，大幅降低热集中的现象，并通过导热材料层212发挥大面积散热的效果，使热能向外散逸。所以，本实施例的背光模块200不需使用笨重的金属框就可通过复合片210的高导热和大量散热面积的优势获得极佳的散热效果，由此增加背光模块200的寿命与光学表现。本实施例的背光模块200并具有可扩充性，面对快速改变的产品规格，提供优越的散热效果，就算增加光源也不必增加散热面积。此外，由于复合片210具有可挠曲的特性，因此可制成可挠曲的背光模块200。

在本实施例的背光模块200中，反射层214的材料例如是PET或其它具高反射率的材料。此外，导热材料层212的材料可以是金属材料或是其它具有高导热系数的材料或其组合，例如是铝、铜、石墨或其组合。

以下，举例说明复合片210的制作方法。首先，可提供PET片，并在PET片上挖出所需的开口P10以作为反射层214。然后，提供铝箔以作为导热材料层212，并将反射层214贴附至导热材料层212上。在另一制作方法中，可先提供具有开口P10的反射层214。接着，在反射层214上以例如溅镀(sputtering)或其它的方式形成铝层，再贴附铝箔于反射层214的开口P10处。如此，即可完成由铝层及铝箔所构成的导热材料层212。在又一制作方法中，可先提供铝箔以作为导热材料层212。接着，在导热材料层212上形成反射层214。

在本实施例的背光模块200中，光源装置220包括线路基板222以及多个点光源224，而点光源224配置于线路基板222上并与其电性连接。此外，线路基板222可配置于开口P10所暴露的导热材料层212上，并与导热材料层212接触。由于导热材料层212薄而柔软，因此线路基板222与导热材料层212之间可获得极佳的贴合效果，而不需额外使用导热垫，进而节省成本并简化组装程序。

另外，线路基板222可以是复合材料印刷电路板，亦即以例如FR-4等复合材料作为介电层的印刷电路板。或者，线路基板222可以是可挠式印刷电路板。采用可挠式印刷电路板作为线路基板222时，线路基板222与导热材料层212之间的贴合效果更佳，以进一步增进散热效率。或者，线路基板222可以是金属芯印刷电路板，其是以金属片作为基材，故散热效果也很好。当然，线路基板222也可以是其它种类的线路基板。再者，点光源224可以是发光二极管或其它适当的点光源。

在本实施例的背光模块200中，还包括扩散板230。扩散板230配置于光源装置210上方，亦即光源装置210位于扩散板230与复合片210之间。扩散板230的作用是让背光模块200所提供的面光源可更均匀。此外，还可视需要在扩散板230上配置例如增光片、漫射片、保护片或其它种类的光学膜片240。

图3A与图3B分别为本发明另一实施例的液晶显示装置的背光模块在两种互相垂直的剖面上的局部示意图。请参照图3A与图3B，本实施例的背光模块300与图2的背光模块200相似，其差异在于光源装置320采用冷阴极荧光灯管，而光源装置320并未直接接触导热材料层212。其中。反射层214的开口P10是位于光源装置320(冷阴极荧光灯管)的电极部322下方。由此，光源装置320在电极部322产生的大量热能即可由开口P10所暴露的导热材料层212而快速传导至导热材料层212的中间部分，由于导热材料层212的中间部分具有相对较低的温度，因此可帮助散热而降低电极部322的温度。因此，本实施例的背光模块300同样具有散热效果佳、寿命长、光学表现佳且可挠曲等优点。

以上两种实施例的背光模块都是采用直下式的设计，以下将介绍本发明采用侧边入光式设计的背光模块。

图4A与图4B为本发明另两种实施例的液晶显示装置的背光模块的局部示意图。请参照图4A，本实施例的背光模块400包括复合片410、至少一光源装置420以及导光板430。其中，复合片410与图2的复合片210相似，而光源装置420与图2的光源装置220相似，在此省略其介绍。但是，光源装置420也可由图3A的光源装置320取代。导光板430具有出光面432、底面434与至少一入光面436。出光面432与底面434相对，而入光面436连接于出光面432与底面434之间。导光板430是以底面434面向反射层414而配置于复合片410上。复合片410经弯折而包覆导光板430的入光面436，且光源装置420位于反射层414的开口P20所暴露的导热材料层412与入光面436之间。本实施例中，光源装置420的线路基板422直接接触导热材料层412。当然，本实施例的背光模块400同样具有散热效果佳、寿命长、光学表现佳且可挠曲等优点。

另外，本实施例的背光模块400还可包括胶框440，其用于在液晶显示面板(未绘示)配置于背光模块400上时保持适当之间距于两者间，并且用以适当固定背光模块400内的各构件。

在图4A中，光源装置420的点光源224是以侧面发光的发光二极管为例，其发光面朝向导光板430的入光面436，而线路基板422则位于下方。请参照图4B，本实施例的背光模块400a与图4A的背光模块400相似，其差异在于光源装置420a的点光源424a是以顶部发光的发光二极管为例，其发光面朝向导光板430的入光面436，而线路基板422a则位于侧边。

此外，本发明各实施例的背光模块都可适用于单边入光或多边入光的设计。图4C为图4B的背光模块应用于多边入光式设计时的俯视图，其中仅绘示导光板与光源装置。由图4C可知，当图4B的背光模块400a应用于多边入光式设计时，导光板430可具有多个入光面436，而多个光源装置420a分别配置于各入光面436旁，以使光源装置420a所发出的光线经由入光面436进入导光板430。

图5为本发明一实施例的液晶显示装置的示意图。请参照图5，本实施例的液晶显示装置500包括液晶显示面板510与背光模块520，而背光模块520配置于液晶显示面板510下方。其中，背光模块520与图4B的背光模块400a相同。

综上所述，在本发明的背光模块及液晶显示装置中，是使用包括导热材料层与反射层的复合片，并将光源装置邻近配置于开口处。因此，本发明的背光模块及液晶显示装置具有重量轻、散热效率佳、成本低、组装工时短且可采用可挠曲设计的优点。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种液晶显示装置，包括：

液晶显示面板；以及

背光模块，该背光模块包括：

复合片，包括：

导热材料层；以及

反射层，配置于该导热材料层上，该反射层具有至少一开口，其中该开口暴露部分的该导热材料层；以及

至少一光源装置，邻近配置于该开口处。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该光源装置包括冷阴极荧光灯管。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中该冷阴极荧光灯管的电极部邻近配置于该开口处。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该光源装置包括：

线路基板；以及

多个点光源，配置于该线路基板上并与其电性连接。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中该线路基板配置于该开口所暴露的该导热材料层上并与其接触。

6.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中该线路基板为复合材料印刷电路板、可挠式印刷电路板或金属芯印刷电路板。

7.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中这些点光源为发光二极管。

8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该导热材料层的材料为金属。

9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该导热材料层的材料为铝、铜、石墨或其组合。

10.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该背光模块还包括导光板，该导光板具有一出光面、一底面与至少一入光面，其中该出光面与该底面相对，该入光面连接于该出光面与该底面之间，该导光板以该底面面向该反射层而配置于该复合片上，该复合片经弯折而包覆该入光面，且该光源装置位于该开口所暴露的该导热材料层与该入光面之间。