CN101604078B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶显示(LCD)装置,该液晶显示装置在主支承体上设置有柔性印制电路(FPC),该FPC一体地形成有用于检测红色、绿色和蓝色(RGB)的颜色传感器。该LCD装置包括:主支承体,其具有凹槽和在该凹槽处局部形成的通孔,该凹槽以规定宽度形成在框架的下表面处;发光装置,其设置在该主支承体的一侧,并且发光;颜色传感器FPC,其由设置在该主支承体的该凹槽处的柔性印制电路(FPC)和固定至该FPC并且插入到该主支承体的该通孔中的颜色传感器组成,用于检测从该发光装置发射的光的颜色特性;以及液晶(LC)板,其设置在该主支承体上并且接收光。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD)装置,更具体地涉及一种在主支承体(support)上设置有柔性印制电路(FPC)的LCD装置,该FPC一体地形成有用于检测红色、绿色以及蓝色(RGB)的颜色传感器。
背景技术
一般来说,LCD装置包括:包括薄膜晶体管(TFT)阵列基板、面对TFT阵列基板的滤色器基板,以及插入在这两个基板之间的LC层;用于在LC板上显示图像的驱动单元;以及用于向LC板提供光的背光单元。
在TFT阵列基板上,按矩阵形式排列有多个单位像素。这些单位像素被限定为,形成按垂直方向排列在TFT阵列基板上的其间具有恒定间隙的多条数据线,使之与按水平方向排列的其间具有恒定间隙的多条选通线交叉。
在滤色器基板上,与TFT阵列基板的像素相对应地形成有RGB子滤色器层。滤色器基板上还形成有黑底,黑底用于防止在滤色器层之间漏光并且用于防止穿过多个像素的光的颜色干扰。
滤色器基板和TFT阵列基板的彼此面对的每个表面上分别形成有公共电极和像素电极,由此向LC层施加电场。这里,像素电极根据每个像素而形成在TFT阵列基板上,而公共电极一体地形成在滤色器基板的整个表面上。
在向公共电极施加了电压的状态下对施加至像素电极的电压进行控制,由此改变LC层上的LC分子的取向状态。因此,对像素的透光率进行了单独控制。
背光单元用于向不能自发光的LC板提供光。根据当从背光单元提供的光穿过LC层时LC分子的取向状态来确定透光率,由此显示图像。
背光单元根据用作光源的灯的位置而大致被分为边缘式和直下式。根据边缘式背光单元,将灯设置在LC板的一侧或两侧,并且从灯发射的光被导光板引导,由此被显示在LC板的整个屏幕上。
根据因LC板变大为20英寸以上的尺寸而开发出的直下式背光单元,将多个荧光灯串联排列在扩散板的下表面处,并且将光直接照射到LC板的整个表面上。直下式背光单元实现了比边缘式背光单元更高的光效率,由此被主要用于具有大屏幕需要高亮度的LCD装置。
光源包括冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、电致发光(EL)灯、发光二极管(LED)等。这里,因低功耗而主要使用CCFL和LED。
荧光灯具有亮度相对较高的和亮度均匀的优点。然而,荧光灯具有颜色再现率(color reproduction ratio)较低的缺点。
LED或EL具有亮度可以局部控制和颜色再现率较高的优点。然而,LED或EL具有亮度相对较低并且亮度均匀性下降的缺点。
图1A是示出根据常规技术的背光单元的平面图,而图1B是具有图1A的背光单元的液晶显示(LCD)装置的截面图。
参照图1A和1B,常规LCD装置包括:具有自发光灯11a并且生成R、G和B光的第一发光部10;具有并列设置的多个杆状荧光灯21的第二发光部20;用于感测从第一发光部10发射的光的波长并且将其输出为电压值的颜色传感器50;用于根据从颜色传感器50输出的电压值来控制第一发光部10的自发光部11a的色温的驱动电路部30;以及用于将从外部接收到的信号发送给驱动电路部30的接口35。
第二发光部20由生成白光的荧光灯21组成。作为荧光灯21,可以使用冷阴极荧光灯(CCFL)或热阴极荧光灯(HCFL)等。
更具体地说,如图1B所示,第二发光部20的荧光灯21形成在LC板60下面,而第一发光部10形成在LC板60的侧表面处。LC板60下面还安装有用于将从第一发光部10发射的光引导至LC板60的导光板40。
用于感测从第一发光部10发射的光的波长的颜色传感器50安装在导光板40的上端上。
还可以在LCD装置的下盖1的内表面上安装用于将从第二发光部20发射的光最大程度地引导至LC板60的反射板(未示出)。
然而,当颜色传感器被安装在导光板的上端上时,该颜色传感器可能因外力而移动,由此出现位置转移。这可能导致颜色控制和颜色校准的不当操作。
而且,将颜色传感器安装在导光板的上端的工艺和将颜色传感器电连接至电路驱动部的工艺复杂且困难,这可能需要额外的成本。
发明内容
因此,本发明的目的是提供这样一种液晶显示(LCD)装置,其能够在主支承体上设置一体形成有颜色传感器以便于操作的柔性印制电路(FPC)并且能够增强该FPC的固定强度。
为了实现这些和其它优点,并且根据在此具体实施和广泛描述的本发明的目的,提供了一种LCD装置,该LCD装置包括:主支承体,其具有凹槽和在该凹槽处局部形成的通孔,该凹槽以规定宽度形成在框架的下表面处;发光装置,其设置在该主支承体的一侧,并且发光;颜色传感器FPC,其由设置在该主支承体的该凹槽处的柔性印制电路(FPC)和固定至该FPC并且插入到该主支承体的该通孔中的颜色传感器组成,用于检测从该发光装置发射的光的颜色特性;以及液晶(LC)板,其设置在该主支承体上并且接收光。
结合附图考虑时,根据下面对本发明的详细描述,本发明的前述和其它目的、特征、方面以及优点将变得更清楚。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解,并且被并入而构成本说明书的一部分,例示了本发明的实施方式并与文字说明一起用于解释本发明的原理。
图中:
图1A是示出根据常规技术的背光单元的平面图;
图1B是具有图1A的背光单元的液晶显示(LCD)装置的截面图;
图2是示出根据本发明第一实施方式的LCD装置的分解立体图;
图3A是图2的主支承体的局部后视图;
图3B是示出固定在图3A的凹槽和通孔上的颜色传感器FPC(柔性印制电路)的视图;
图4是示出图3B的颜色传感器FPC接合到图3A的主支承体上的状态的视图;
图5A是示出根据本发明第二实施方式的LCD装置的局部后视图,其示出了颜色传感器FPC接合到主支承体上之前的状态;
图5B是接合到图5A的主支承体上的颜色传感器FPC的立体图;
图6是颜色传感器FPC接合到主支承体上的LCD装置的局部后视图;而
图7是沿图6的“I-I”线截取的截面图,其示出了根据本发明第三实施方式的LCD装置。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施方式进行详细说明,附图中例示了其实施例。
下面将对根据本发明的液晶显示(LCD)装置进行更详细的说明。
图2是示出根据本发明第一实施方式的LCD装置的分解立体图,图3A是图2的主支承体的局部后视图,图3B是示出固定在图3A的凹槽和通孔上的颜色传感器FPC(柔性印制电路)的视图,而图4是示出图3B的颜色传感器FPC接合到图3A的主支承体上的状态的视图。
参照图2到4,本发明的LCD装置包括:矩形框状的主支承体100,该矩形框由与底表面平行设置的水平框和垂直于该水平框的垂直框组成,该主支承体具有以凹入方式形成在水平框的下表面的一个边角区域的具有规定宽度(w)的凹槽100a,并且具有在该凹槽100a处局部形成的通孔100b;发光装置121,其设置在主支承体100的一侧并且发光;颜色传感器FPC 103,其由附接至主支承体100的凹槽100a的柔性印制电路(FPC)101和插入在通孔100b中的颜色传感器102组成,用于检测从发光装置121发射的光的颜色特性;以及液晶(LC)板130,其设置在主支承体100上并且接收光。
在图2所示笔记本型LCD装置的情况下,背光单元120和LC板130依次层叠在近似矩形框状并且由SUS钢材料形成的主支承体100上。下盖100接合至主支承体100的下表面。固定所有组件的上盖150覆盖了LC板130的前表面的边缘,并且接合至主支承体100和下盖110。
设置在主支承体100的边角区域并且形成在水平框的下表面上的凹槽100a实现为宽度较小的“L”形。通孔100b形成在“L”形凹槽100a的一端。优选的是,通孔100b形成在更靠近主支承体100的边角区域的部分。将凹槽100a和通孔100b形成在主支承体100的边角区域的理由是,为了便于颜色传感器FPC 103与设置在主支承体100的后表面上的驱动电路部134上的连接器134a之间实现电连接,并且防止驱动电路部134的干扰。
设置在主支承体100上的背光单元120包括:白色或银色反射板122;沿主支承体100的一侧设置的发光装置121;设置在反射板122上并且与发光装置122保持恒定间隙的导光板126;接合至导光板126的一侧并且保护发光装置121不受外部损伤的灯外壳129;以及设置在导光板126上的多个光学片128。背光单元120还可以包括设置在反射板122下面并且从发光装置121快速辐射出热的散热板(未示出)。
反射板122用于在没有光损耗的情况下将从设置在其侧表面处的灯(即,发光装置121的发光器件121a)提供的光反射到设置在其上侧或其前表面上的LC板130。
反射板122实现为涂覆有Ag、Al等的膜。这里,反射板122的厚度大约为75μm~200μm。反射板122对于可见光的反射率大约为90%~97%。涂覆的膜越厚,反射率就越高。
发光装置121可以由印制电路板(PCB)121b和固定到PCB 121b上的诸如LED或OLED的多个发光器件121a组成,该印制电路板具有多条导线和从外部提供电压并且接合至灯外壳129内部的阳极(+)/阴极(-)。这里,本发明的发光装置121不限于上述组件,而可以是将发光器件121a一体地形成在基板上的金属PCB。
导光板126实现为由聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate)形成的透明板,并且用于通过传递来自设置在其侧表面的发光装置121的光而使光均匀地分布到LC板130的整个屏幕。使从发光装置121发射的光入射到导光板126上,并被引导至导光板126。接着,光被设置在导光板126下面的反射板122反射,由此按垂直方向均匀发射。
光学片128设置在导光板126上。光学片128可以包括通过增强光效率而将从反射板122和导光板126提供的光照射到LC板130的扩散片、棱镜片、保护片等。
LC板130包括:彼此面对并且之间保持均匀单元间隙的薄膜晶体管(TFT)阵列基板和滤色器基板;和形成在这两个基板之间的LC层。LC板130包括一对一地接合至其前表面和后表面上的两个偏光器(未示出)。
TFT阵列基板上形成有彼此交叉并且限定了按矩阵形式排列的多个像素的多条选通线和数据线。每个像素中都形成有像素电极。每个像素中都设置有薄膜晶体管(TFT)。TFT通过从外部施加至选通线的选通信号而工作。并且,TFT向像素电极施加通过数据线而输入的像素电压(Vdata)或图像信号。
滤色器基板的像素区形成有与TFT阵列基板的像素电极相对应地再现红色、绿色以及蓝色(RGB)的滤色器。滤色器上与像素电极相对地形成有公共电极。滤色器基板包括将滤色器彼此隔开的黑底。
在LC板130的边角区域处,更具体地说,在形成于TFT阵列基板上的选通线和数据线的每一端的选通焊盘部和数据焊盘部处,设置有用于通过这些焊盘部来施加信号的带载封装(TCP)132和驱动电路部134。这里,在组装工艺期间将附接到LC板103的一侧的TCP 132和驱动电路部134设置在主支承体100的后表面上。
驱动电路部134接收从颜色传感器FPC 103的颜色传感器102输出的电压值,并且将该电压值与发光器件121a的初始设置颜色值进行比较。接着,驱动电路部134针对该初始设置颜色值来反馈该电压值。这里,可以通过控制通过驱动电路部134的电压值来控制发光器件121的颜色值。
以与驱动电路部134相邻的状态设置在主支承体100的后表面的边角区域的颜色传感器FPC 103包括:“L”形FPC 101;固定至FPC 101的一侧并且检测光的颜色特性的颜色传感器102;以及形成在FPC 101的另一侧并且通过导线101a电连接至颜色传感器102的焊盘部(A)。
这里,FPC 101附接至具有较小宽度(w)并且形成在主支承体100的水平框的后表面的边角区域的“L”形凹槽100a。颜色传感器102插入在局部形成于凹槽100b处的通孔100b中。形成在“L”形FPC 101的另一侧的焊盘部(A)接合至设置在主支承体100的后表面上的驱动电路部134的连接器134a。
这里,充当用于检测特定光的波长并且将其输出为电压值的光学传感器的颜色传感器102实现为分别用于检测R、G和B光的三个或更多个颜色传感器102。生成R、G和B光的发光装置121可以根据每个发光器件121a的强度而偏向红色或蓝色。当发光器件121偏向红色时,色温较高。相反,当发光器件121偏向蓝色时,色温较低。
色温根据外部环境(如LCD装置的使用时间和温度)的变化而不同。在LCD装置被使用较长时间之后,会显示与初始色温不同的色温。颜色传感器102检测从发光装置121提供的没有畸变的光,由此补偿色温的变化,从而维持恒定色温。在本发明中,将固定到FPC 101上的颜色传感器102接合至主支承体100的凹槽100a和通孔100b。这防止了颜色传感器FPC 103因外力而移动或分离,由此防止了颜色感测的不当操作。
颜色传感器FPC 103还可以设置有双面胶带,从而可以将FPC 101粘到主框100上。而且,颜色传感器FPC 103还可以在FPC 101的与固定了颜色传感器102的一侧面对的另一侧设置有聚酰亚胺加强件。这使得FPC 101具有刚性,并且在FPC 101与主支承体100的凹槽100a接合时增强了FPC 101的固定效率。
颜色传感器102形成在主支承体100的面对发光装置121的一个边角区域处,由此更精确地检测从远离设置在主支承体100的另一侧的颜色传感器FPC 103而设置(即,设置在主支承体100的水平框的后表面的一个边角区域处)的发光装置121提供的RGB光。
换句话说,当颜色传感器102的位置太靠近发光装置121时,不能流畅地进行颜色混合。这导致即使通过颜色传感器102检测到了颜色特性,也不能精确地检测色温。因此,颜色传感器102和发光装置121必须尽可能远地彼此间隔开,使得能够通过精确的颜色校准而生成没有畸变的白光,并且将生成的白光提供给LC板130。
然而,根据本发明第一实施方式的笔记本型LCD装置存在以下问题。
其上固定有颜色传感器102并且设置在主支承体100的后表面的一个边角区域处的FPC 101和接触该FPC 101的主支承体100具有非常小的单一面积(unitary area)。而且,固定至“L”形FPC 101的一侧的颜色传感器102和形成在FPC 101的另一侧并且电连接至颜色传感器102的焊盘部(A)因接合空间较小而很难接合至驱动电路部134的连接器134a。
为了解决这些问题,提出了根据第二实施方式的LCD装置。
图5A是示出根据本发明第二实施方式的LCD装置的局部后视图,其示出了将颜色传感器FPC接合到主支承体上之前的状态,图5B是接合至图5A的主支承体上的颜色传感器FPC的立体图,而图6是颜色传感器FPC已接合到主支承体上的LCD装置的局部后视图。
参照图5A、5B和6,根据第二实施方式的LCD装置包括:矩形框状的主支承体200,该矩形框由与底表面平行设置的水平框和垂直于该水平框的垂直框组成,该主支承体具有以凹入方式形成在水平框的下表面的一个边角区域处的“”形凹槽200a并且具有在该凹槽200a处局部形成的通孔200b;发光装置(未示出),其设置在主支承体200的一侧并且发光;颜色传感器FPC 203,其由附接至主支承体200的凹槽200a的“h”形柔性印制电路(FPC)201和插入在通孔200b中的颜色传感器202组成,用于检测从发光装置发射的光的颜色特性;以及液晶(LC)板,其设置在主支承体200上并且接收光。
这里,形成在主支承体200的水平框的下表面上的凹槽200a的宽度较小并且为“”形,并且通孔200b设置在其一端。优选的是,通孔200b被设置成非常接近主支承体200的边角区域。将凹槽200a和通孔200b形成在主支承体200的边角区域处的理由是,为了便于颜色传感器FPC203与设置在主支承体200的后表面上的驱动电路部234上的连接器234a之间实现电连接,并且防止驱动电路部234的干扰。
以与驱动电路部234相邻的状态设置在主支承体200的后表面的边角区域处的颜色传感器FPC 203包括:“h”形FPC 201;固定至FPC 201的一侧并且检测光的颜色特性的颜色传感器202;以及形成在FPC 201的另一侧并且通过导线电连接至颜色传感器202的焊盘部。
这里,具有驱动电路部234的基板没有与FPC 201的自由部分的长度或宽度相对应的部分(B)。而且,用于将形成在自由部分的一端的焊盘部分连接至驱动电路部234的连接器234a与第一实施方式的连接器相比存在位置变化。连接器234a被固定至一部分开放或移除的基板的下端,而将连接器234a的接合至颜色传感器FPC 203的焊盘部分的端子设置成朝向上侧。
FPC 201的固定部分附接至具有较小宽度并且形成在主支承体200的水平框的后表面的边角区域处的“”形凹槽200a。而且,颜色传感器202插入在局部形成于凹槽200b处的通孔200b中。形成在从固定部分延伸的“”形部分的另一侧并且包括在“h”形FPC 201中的焊盘部电连接至设置在主支承体200的后表面上的驱动电路部234的连接器234a。
可以在FPC 201的焊盘部分处另外形成连接辅助装置201a,以便于焊盘部分与驱动电路部234的连接器234a之间的可拆卸接合。任何有刚性的膜都可以被用作连接辅助装置201a。连接辅助装置201a可以由聚合基膜(poly-based film)形成。由于连接辅助装置201a的存在,颜色传感器FPC 201的焊盘部分可以容易地以可拆卸方式接合至驱动电路部234的连接器234a。
驱动电路部234的一个上部(C)在“匚”形部分(B)处覆盖了FPC201的自由部分的一部分。因此,即使驱动电路部234因外部碰撞等而移动,也可防止FPC 201与主支承体200的凹槽200a分离。
在根据第二实施方式的LCD装置中,FPC 201与主支承体200的凹槽200a的接触面积大于根据第一实施方式的LCD装置中的接触面积,并且工作效率因FPC 201的“”形自由部分而提高。而且,因为驱动电路部234的与FPC 201的自由部分相邻的基板覆盖了FPC 201的自由部分的一些部分,所以即使驱动电路部234因外力而移动,也可防止FPC201与主支承体200的凹槽200a分离。
颜色传感器FPC 203还可以设置有双面胶带,从而可以将FPC 201粘在主框200的凹槽200a上。而且,颜色传感器FPC 203还可以在FPC201的与固定了颜色传感器202的一侧面对的另一侧设置有聚酰亚胺加强件。这使得FPC 201具有刚性,并且在将FPC 201与凹槽200a接合时增强了FPC 201的固定效率。
颜色传感器202形成在主支承体200的面对发光装置(未示出)的一个边角区域处,由此更精确地检测从远离设置在主支承体200的另一侧的颜色传感器FPC 203而设置(即,设置在主支承体200的水平框的后表面的一个边角区域处)的发光装置提供的RGB光。
换句话说,当颜色传感器202的位置太靠近发光装置时,不能流畅地进行颜色混合。这导致即使通过颜色传感器202检测到了颜色特性,也不能精确地检测色温。因此,颜色传感器202和发光装置必须尽可能远地彼此间隔开,以实现更精确的颜色校准,并且向LC板(未示出)提供没有畸变的白光。
图7是沿图6的“I-I”线截取的截面图,其示出了根据本发明第三实施方式的LCD装置。图7示出了比根据第一和第二实施方式的主支承体的凹槽100a和200a更强的凹槽的结构。
如图7所示,根据本发明第三实施方式的主支承体300还包括:FPC插入部300c,其以凹入形式沿着具有凹槽(未示出)的主支承体300的一个或更多个侧壁形成,并且用于插入颜色传感器FPC 303的FPC 301;以及突出部300d,其设置在FPC插入部300c的上侧,用于引导FPC 301。
优选的是,形成在形成于主支承体300的后表面的边角区域处的凹槽的侧壁处的FPC插入部300c和突出部300d被设置在颜色传感器FPC303的颜色传感器302所处的部分上。这样做的理由是,即使对LCD装置施加了外力也可防止颜色传感器FPC 303移动,并且容易地支承附接至FPC 301的颜色传感器302的负荷。
颜色传感器FPC 303还可以设置有双面胶带,从而可以将FPC 301粘在主框300的凹槽上。而且,颜色传感器FPC 303还可以在FPC 301的与固定了颜色传感器302的一侧面对的另一侧设置有聚酰亚胺加强件300f。这使得FPC 301具有刚性,并且在将FPC 301与主支承体300的凹槽300a接合时增强了FPC 301的固定效率。
根据第三实施方式的LCD装置的发光装置、导光板、LC板等可以用前述实施方式的发光装置、导光板、LC板等来代替。
在本发明的第一到第三实施方式中,当将颜色传感器FPC 103、203和303附接到主支承体100、200和300上并且接合至驱动电路部的连接器时,固定效率得到了增强。因此,防止了因传感器的位置改变而造成的颜色感测的不当操作。
本发明的第一到第三实施方式可以按各种方式来修改。将“L”形FPC修改成“h”形FPC表示可以实现另一种形状的FPC。
而且,通过控制主支承体与FPC之间的粘合度来增强FPC在主支承体上的固定强度以及通过设置FPC的自由部分的比率来增强工作效率的操作可以根据初始设计来加以修改。
本发明并不限于上述构成,而是公开了主支承体和接合至该主支承体的颜色传感器FPC的最优选情况。
在本发明中,颜色传感器FPC被设置在主支承体上,由此最大化了操作便利性。
而且,增大了颜色传感器FPC与主支承体之间的接触面积,从而防止颜色传感器FPC与主支承体分离。
而且,通过修改颜色传感器FPC的结构提高了工作效率。
前述实施方式和优点仅是示范性的,而不应视为对本发明的限制。本教导可以容易地应用至其它类型的装置。本说明书旨在例示而非限制权利要求的范围。本领域技术人员可以想到许多另选例、修改例以及变型例。可以按各种方式对在此描述的示范实施方式的特征、结构、方法以及其它特性进行组合,来获得其它和/或另选示范实施方式。
由于在不脱离本发明的特征的情况下可以按几种方式具体实施当前特征,因而还应明白,除非另有规定,上述实施方式不限于前面描述的任何细节,而是应该被宽泛地视为落入所附权利要求所限定的范围内,由此落入权利要求的界限或这种界限的等同物内的全部改变例和修改例都被所附权利要求涵盖。
本发明涉及包含在2008年6月12日提交的在先韩国申请10-2008-0055329中的主题,此处通过引用明确地将该申请的全部内容并入。
Claims (7)
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,具有所述通孔的所述凹槽设置在所述主支承体的边角区域。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述主支承体还包括:
从所述凹槽的侧壁突出的突出部;以及
具有在所述突出部下面局部凹入的侧壁并且用于插入所述柔性印制电路的柔性印制电路插入部。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述发光装置为发光二极管或者有机发光二极管。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述柔性印制电路还在与固定了所述颜色传感器的一侧相对的一侧设置有使所述柔性印制电路有刚性的聚酰亚胺加强件。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述柔性印制电路还在除所述颜色传感器以外的区域设置有双面胶带,从而粘在所述主支承体的所述凹槽上。
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