CN101930137B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能通过防止光泄漏来提高亮度均匀性的液晶显示(LCD)装置。所述LCD装置包括：LC面板；用于给所述LC面板提供光的光源；与所述光源的光发射表面耦合的导光板；设置在所述导光板和所述光源上的发光二极管(LED)印刷电路板(PCB)；设置在所述导光板上的光学片，其具有在导光板的与所述LED PCB对应的一侧的上表面上的扩散板和棱镜片，所述扩散板具有贴附在其上的遮光构件；和用于将所述光源、所述导光板和所述光学片容纳在其中的模制框架。

Description

液晶显示装置
本申请要求享有于2009年6月24日提交的韩国专利申请No.10-2009-0056640的较早申请日和优先权的利益，通过在此援引其全部而并入其内容。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置，尤其涉及一种具有能防止光泄漏的背光组件的LCD装置。
背景技术
通常，平板显示器(FPD)不仅应用于桌上型计算机的显示器，而且还应用于包括诸如笔记本和个人数字助理(PDA)这样的便携式计算机或便携式电话在内的轻小系统。这种FPD包括液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示(FED)装置等。在这些FPD中，由于出色的观看特性、比阴极射线管(CRT)的平均功耗小的平均功耗以及小的发热值，LCD装置正广泛应用于便携式电话、计算机显示器、电视等。
LCD装置是通过控制从外部光源入射到其上的光的量来显示图像的非发光型显示装置。因此，LCD装置需要包括用于给LC面板照射光的附加光源的背光组件。
背光组件包括用作光源的LED器件、与LED器件的光发射表面耦合(couple)的导光板、和设置在导光板上的多个光学片。
将参照图1和2更详细地说明具有背光组件的常规LCD装置。
图1是示意性示出根据常规技术的具有背光组件的液晶显示(LCD)装置的截面图，图2是示意性示出在根据常规技术的具有背光组件的LCD装置中，由位于导光板与发光二极管(LED)印刷电路板(PCB)之间的光泄漏部分产生光泄漏的状态的放大的截面图。
参照图1，常规的LCD装置包括显示组件(没有示出)、用于给显示组件提供光的背光组件(没有示出)以及用于将显示组件和背光组件容纳在其中并将其固定的容纳构件(下框架)35。
参照图1，显示组件包括LC面板10、安装在LC面板10一侧处的LCD驱动器IC(没有示出)、和具有与LC面板10连接的一端的柔性印刷电路板(FPCB，没有示出)。
LC面板10包括滤色器(CF)基板13和设置在CF基板13下面的薄膜晶体管(TFT)基板11。
参照图1，背光组件包括光源15、与光源15耦合的导光板17、设置在导光板17下面的反射器25、设置在导光板17上的光学片20、和用于将光源15、导光板17、反射器25和光学片20容纳在其中的模制框架(mold frame)23。
光源15安装在导光板17的光入射表面上，并包括LED器件15a和其上安装有LED器件15a的基板15b。
LED器件15a是侧视型(side view type)器件，朝向导光板17的侧表面发光。
导光板17与光源15的一侧耦合，即，与LED器件15a的光发射表面耦合，并将点光源或线光源转换为面光源(planar optical source)。
由此，使得从LED器件15a发出的光入射到导光板17的与LED器件15a相邻的一个表面。而且，入射到导光板17的光被转换为面光源并入射到LC面板10。
反射器25设置在导光板17下面，其将发射到导光板17下侧的一部分光反射到背光组件的光发射表面，由此提高光学效率。而且，反射器25控制整个入射光的反射率，由此在光发射表面的整个表面实现均匀的亮度。
光学片20由扩散板(diffusion plate)19以及一个或多个棱镜片21组成。光学片20设置在导光板17上，其使得从导光板17发出的光可以具有均匀的亮度。
模制框架23形成为具有开放的上表面和下表面的四边形框架形状，并将背光组件和LC面板10顺序地容纳在其中。
LED FPCB(柔性印刷电路板)31被第一双面胶带(double-sided tape)29粘附到模制框架23和光源15上。如图2中所示，从光源15发出的光的一部分33通过位于粘附在LED FPCB 31与导光板17之间的各双面胶带29之间的各光泄漏部37泄漏到光学片20的侧表面。
LC面板10安装在模制框架23和LED FPCB 31上，在LC面板10与模制框架23之间设置有第二双面胶带27。第二双面胶带27用于将LC面板10固定到模制框架23。
下框架35形成为具有开放的上表面的矩形盒形状，其固定容纳在模制框架23中的背光组件和LC面板10的各部件。由此，将其中容纳有LC面板10和背光组件的下框架35与顶壳(top chassis)(没有示出)耦合，从而构成LCD装置。
然而，常规的LCD装置具有下面的问题。
首先，从光源发出的光通过位于粘附在LED FPCB 31与导光板17之间的各双面胶带29之间的各光泄漏部泄漏到光学片的侧表面。尤其是，当从LED发出的光具有高的发光强度(luminous intensity)时，由LED FPCB 31与双面胶带之间的间隙产生的光泄漏的量增加。
这可导致LCD装置具有降低的亮度均匀性。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种能通过防止光泄漏来提高亮度均匀性的液晶显示(LCD)装置。
本发明的另一个目的是提供一种能提高亮度和亮度均匀性并能具有薄厚度的液晶显示(LCD)装置。
为了实现这些和其它的优点，根据本发明的目的，如这里具体表述和广义描述的那样，提供了一种液晶显示装置，其包括：LC面板；用于给所述LC面板提供光的光源；与所述光源的光发射表面耦合的导光板；设置在所述导光板和所述光源上的发光二极管(LED)印刷电路板(PCB)；设置在所述导光板上的光学片，其具有在导光板的与所述LED PCB对应的一侧的上表面上的扩散板和棱镜片，所述扩散板具有贴附在其上的遮光构件；和用于将所述光源、所述导光板和所述光学片容纳在其中的模制框架。
当结合附图时，本发明前述的和其他的目的、特征、方面和优点将从本发明下面的详细描述变得更加显而易见。
附图说明
所包括用来提供对本发明的进一步理解并结合在内组成本说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书文字一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示意性示出根据常规技术的具有背光组件的液晶显示(LCD)装置的截面图；
图2是示意性示出在根据常规技术的具有背光组件的LCD装置中，由位于导光板与发光二极管(LED)印刷电路板(PCB)之间的光泄漏部产生光泄漏的状态的放大的截面图；
图3是示意性示出根据本发明第一实施方式的具有背光组件的LCD装置的分解透视图；
图4是示意性示出根据本发明第一实施方式的具有背光组件的LCD装置的截面图；以及
图5是示意性示出根据本发明第二实施方式的具有背光组件的LCD装置的截面图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明。
下面，将参照附图更详细地说明根据本发明的具有背光组件的液晶显示(LCD)装置。
图3是示意性示出根据本发明第一实施方式的具有背光组件的LCD装置的分解透视图，图4是示意性示出根据本发明第一实施方式的具有背光组件的LCD装置的截面图。
尽管没有示出，但本发明的LCD装置包括显示组件、用于向显示组件提供光的背光组件以及用于将显示组件和背光组件容纳在其中并将其固定的容纳构件(下框架)135。
参照图3和4，显示组件包括LC面板100、安装在LC面板100一侧处的LCD驱动器IC(没有示出)、和具有与LC面板100连接的一端的柔性印刷电路板(FPCB，没有示出)。
LC面板100包括滤色器(CF)基板103和设置在CF基板103下面的薄膜晶体管(TFT)基板101。
尽管没有示出，但滤色器基板103在其一个表面上设置有滤色器和在滤色器上的由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)之类的透明导体形成的公共电极。
尽管没有示出，但TFT基板101设置有以矩阵形式实现的TFT，且TFT的源极端和栅极端分别与数据线和栅极线连接。而且，TFT的漏极端与像素电极连接。
尽管没有示出，但LCD驱动器IC(没有示出)安装到TFT基板101的一侧，并产生用于驱动LC面板100的数据驱动信号和栅驱动信号、以及用于在适当的时间点将数据驱动信号和栅驱动信号施加给LC面板100的多个时序信号。LCD驱动器IC分别将栅驱动信号和数据驱动信号施加到LC面板100的栅极线和数据线。
尽管没有示出，但柔性印刷电路板(FPCB)具有与TFT基板101的一侧连接的一端，并将通过在FPCB另一端处形成的焊盘部分(没有示出)从外部输入的模拟信号转换为数字信号。然后，FPCB将转换的数字信号供给到LCD驱动器IC。这里，FPCB的另一端弯曲地安装到容纳构件的后表面(没有示出)。
在TFT基板101上可设置用于保护FPCB和安装在TFT基板101一侧处的LCD驱动器IC的钝化膜。也就是说，钝化膜形成为包围LCD驱动器IC和FPCB。
参照图3和4，背光组件包括光源115、与光源115耦合的导光板117、设置在导光板117下面的反射器125、设置在导光板117上的光学片120、和用于将光源115、导光板117、反射器125和光学片120容纳在其中的模制框架123。
光源115安装在导光板117的光入射表面117a，并包括LED器件115a和其上安装有LED器件115a的基板115b。
LED器件115a是侧视型器件，朝向导光板117的侧表面发光。基板115b实现为具有出色柔韧性的FPCB，且其中设置有电路(没有示出)。基板115b通过所述电路给LED器件115a提供外部电力。
导光板117与光源115的一侧耦合，即，与LED器件115a的光发射表面耦合，并将点光源或线光源转换为面光源。
在导光板117的与LED器件115a的光发射表面耦合的一侧处，设有具有与LED器件115a的光发射表面相同高度的光入射表面117a、以及从光入射表面117a一侧的上表面向下倾斜的倾斜表面117b。
由此，从LED器件115a发出的光入射到导光板117的与LED器件115a相邻的一个表面，然后被转换为面光源。随后，使得该转换的光入射到LC面板100。
导光板117的一个侧表面实现为光入射于其上的光入射表面117a。与光入射表面117a隔开预定距离的光源115(LED器件115a)设置于光入射表面117a。光入射表面117a的长度等于LED器件115a的光发射表面的高度。由此，使得从LED器件115a的光发射表面发出的光入射到光入射表面117a。接着，该入射光经导光板117的内部将点光源转换为面光源，然后射向LC面板100。
反射器125设置在导光板117下面，将发射到导光板117下侧的一部分光反射到背光组件的光发射表面，由此提高光学效率。反射器125控制整个入射光的反射率，由此在光发射表面的整个表面实现均匀的亮度。
光学片120由扩散板119以及一个或多个包括上和下棱镜片的棱镜片121组成。光学片120设置在导光板117上，其使从导光板117发出的光具有均匀的亮度。
扩散板119的一侧向光源115延伸预定长度，从而在扩散板119的上表面上设置一空间部(space portion)。不透明的遮光构件137贴附到扩散板119的空间部。优选地，遮光构件137具有大于或等于光学片120的下棱镜片高度的高度。可通过贴附到扩散板119的空间部来使用遮光带或不透明材料所形成的其他构件作为遮光构件137。由此，遮光构件137防止从光源115发出的光的泄漏部分133入射到光学片120的侧表面。就是说，遮光构件137防止从光源115发出的光穿过棱镜片121上的棱镜脊(prism mountain)(没有示出)。
扩散板119的一侧可以不延伸，但棱镜片121可形成为具有较短的长度。通过缩短的长度，遮光构件137可贴附到暴露给外部的扩散板119上。模制框架123形成为具有开放的上表面和下表面的四边形框架形状，并将背光组件和LC面板100顺序地容纳在其中。
LED FPCB(柔性印刷电路板)131被第一双面胶带129粘附到模制框架123和光源115上。第一双面胶带129和LED FPCB 131的一侧一直延伸到导光板117的倾斜表面117b。
LC面板100安装在模制框架123和LED FPCB 131上。在LC面板100与模制框架123之间设置有第二双面胶带127，由此将LC面板100固定到模制框架123。
下框架135形成为具有开放的上表面的矩形盒形状，其固定容纳在模制框架123中的背光组件和LC面板100的各部件。由此，将其中容纳有LC面板100和背光组件的下框架135与顶壳(没有示出)耦合，从而构成LCD装置。
在上面的描述中，光源115设置在导光板117的一侧。然而，光源115可设置在导光板117的两侧，或者在导光板117的四个边缘处。根据光源115的布置，可选择性地实现设置于扩散板119一侧处的遮光构件137。
下面，将参照图5更详细地说明根据本发明第二实施方式的具有背光组件的LCD装置。
图5是示意性示出根据本发明第二实施方式的具有背光组件的LCD装置的截面图。
尽管没有示出，但本发明的LCD装置包括显示组件、用于给显示组件提供光的背光组件、以及用于将显示组件和背光组件容纳在其中并将其固定的容纳构件(下框架)235。
参照图5，显示组件包括LC面板200、安装在LC面板200一侧处的LCD驱动器IC(没有示出)、和具有与LC面板200连接的一端的柔性印刷电路板(FPCB，没有示出)。
LC面板200包括滤色器(CF)基板203和设置在CF基板203下面的薄膜晶体管(TFT)基板201。
尽管没有示出，但滤色器基板203在其一个表面上设置有滤色器和在滤色器上的由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)之类透明导体形成的公共电极。
尽管没有示出，但TFT基板201设置有以矩阵形式实现的TFT，且TFT的源极端和栅极端分别与数据线和栅极线连接。而且，TFT的漏极端与像素电极连接。
尽管没有示出，但LCD驱动器IC(没有示出)安装到TFT基板201的一侧，并产生用于驱动LC面板200的数据驱动信号和栅驱动信号、以及用于在适当的时间点将数据驱动信号和栅驱动信号施加给LC面板200的多个时序信号。而且，LCD驱动器IC分别将栅驱动信号和数据驱动信号施加到LC面板200的栅极线和数据线。
尽管没有示出，但柔性印刷电路板(FPCB)具有与TFT基板201的一侧连接的一端，并把通过在FPCB另一端处形成的焊盘部分(没有示出)从外部输入的模拟信号转换为数字信号。然后，FPCB将转换的数字信号供给到LCD驱动器IC。这里，FPCB的另一端弯曲地安装到容纳构件的后表面(没有示出)。
在TFT基板201上可设置用于保护FPCB和安装在TFT基板201一侧处的LCD驱动器IC的钝化膜。就是说，钝化膜形成为包围LCD驱动器IC和FPCB。
参照图5，背光组件包括光源215、与光源215耦合的导光板217、设置在导光板217下面的反射器225、设置在导光板217上的光学片220、和用于将光源215、导光板217、反射器225和光学片220容纳在其中的模制框架223。
光源215安装在导光板217的光入射表面217a，并包括LED器件215a和其上安装有LED器件215a的基板215b。
LED器件215a是侧视型器件，朝向导光板217的侧表面发光。而且，基板215b实现为具有出色柔韧性的FPCB，且其中设置有电路(没有示出)。基板215b通过所述电路给LED器件215a供给外部电力。
导光板217与光源215的一侧耦合，即，与LED器件215a的光发射表面耦合，并将点光源或线光源转换为面光源。
在导光板217的与LED器件215a的光发射表面耦合的一侧处，设有具有与LED器件215a的光发射表面相同的高度的光入射表面217a、以及从光入射表面217a一侧的上表面向下倾斜的倾斜表面217b。
由此，从LED器件215a发出的光入射到导光板217的与LED器件215a相邻的一个表面，然后被转换为面光源。随后，使得该转换的光入射到LC面板200。导光板217的一个侧表面实现为光入射于其上的光入射表面217a。而且，与光入射表面217a隔开预定距离的光源215(LED器件215a)设置于光入射表面217a。光入射表面217a的长度等于LED器件215a的光发射表面的高度。然而，本发明并不限于此。由此，使得从LED器件215a的光发射表面发出的光入射到光入射表面217a。接着，该入射光经导光板217的内部将点光源转换为面光源，然后射向LC面板200。
反射器225设置在导光板217下面，并将发射到导光板217下侧的一部分光反射到背光组件的光发射表面，由此提高光学效率。而且，反射器225控制整个入射光的反射率，由此在光发射表面的整个表面上实现均匀的亮度。
光学片220由扩散板219以及一个或多个包括上和下棱镜片的棱镜片221组成。而且，光学片220设置在导光板217上，其使从导光板217发出的光具有均匀的亮度。
扩散板219的一侧向设置在光源215上的LED FPCB 231延伸，从而形成延伸部219a。不透明的遮光构件237贴附到延伸部219a的上表面。优选地，遮光构件237具有大于或等于光学片220的棱镜片221的下棱镜片(没有示出)高度的高度。可通过贴附到扩散板219的延伸部219a来使用遮光带或不透明材料所形成的其他构件作为遮光构件237。由此，遮光构件237防止从光源215发出的光的泄漏部分233入射到光学片220的侧表面。就是说，遮光构件237防止从光源215发出的光穿过棱镜片221上的棱镜脊(没有示出)。
模制框架223形成为具有开放的上表面和下表面的四边形框架形状，并将背光组件和LC面板200顺序地容纳在其中。
LED FPCB(柔性印刷电路板)231被第一双面胶带229粘附到模制框架223和光源215上。第一双面胶带229和LED FPCB 231的一侧一直延伸到导光板217的倾斜表面217b。
LC面板200安装在模制框架223和LED FPCB 231上。在LC面板200与模制框架223之间设置有第二双面胶带227，由此将LC面板200固定到模制框架223。
下框架235形成为具有开放的上表面的矩形盒形状，其固定容纳在模制框架223中的背光组件和LC面板200的各部件。由此，将其中容纳有LC面板200和背光组件的下框架235与顶壳(没有示出)耦合，从而构成LCD装置。
在上面的描述中，光源215设置在导光板217的一侧。然而，光源215可设置在导光板217的两侧，或者在导光板217的四个边缘处。根据光源215的布置，可选择性地实现设置于扩散板219一侧处的遮光构件237。
在根据本发明的LCD装置中，不透明遮光构件贴附到扩散板的空间部分，从而防止从光源发出的光的泄漏部分入射到光学片的侧表面。
因为防止了光泄漏，所以亮度和亮度均匀性提高了，且LCD装置具有薄的厚度。
前述实施方式和优点仅仅是示例性的，不应解释为限制了本公开内容。本发明的教导能够很容易地应用于其他类型的装置。本说明书意在是说明性的，并不限制所要求保护的技术方案的范围。许多替代、修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。其中所述的典型实施方式的特征、结构、方法和其他特性可以以各种方式组合，从而获得额外的和/或可选择的典型实施方式。
因为本发明的特征在不脱离其特性的情况下可以以多种形式实施，所以还应理解的是，除非另有说明，否则上述实施方式并不受限于前述的任何细节，而是应在如所附权利要求(要求保护的技术方案)中限定的范围内进行广义解释，因此，意在由所附权利要求包含落入所权利要求的边界和范围、或者这种边界和范围的等同物范围内的所有变化和修改。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置，包括：
LC面板；
光源，所述光源用于给所述LC面板提供光；
导光板，所述导光板与所述光源的光发射表面耦合，其中所述导光板具有光入射表面和倾斜表面，所述光入射表面与所述光源的光发射表面具有相同的高度，所述倾斜表面从所述光入射表面的一侧的上表面向下倾斜；
发光二极管柔性印刷电路板，所述发光二极管柔性印刷电路板设置在所述导光板和所述光源上；
光学片，所述光学片设置在所述导光板上，并且具有在所述导光板的与所述发光二极管柔性印刷电路板对应的一侧的上表面上的扩散板和棱镜片，其中所述棱镜片包括下棱镜片和上棱镜片，所述扩散板的一侧仅延伸到设置在所述导光板的所述倾斜表面上的所述发光二极管柔性印刷电路板的上部，从而在所述扩散板的延伸部的上表面上设置空间部；
遮光构件，所述遮光构件贴附到所述扩散板的延伸部的上表面，其中所述遮光构件仅与所述棱镜片的一侧和所述扩散板的延伸部的上表面接触，而不与所述棱镜片的上部接触，其中所述遮光构件防止从所述光源发出的光泄漏入射到所述光学片的侧表面，所述遮光构件的高度大于或等于所述光学片的下棱镜片的高度；和
模制框架，所述模制框架用于将所述光源、所述导光板和所述光学片容纳在其中，
其中所述发光二极管柔性印刷电路板被第一双面胶带粘附到所述模制框架和所述光源上，并且所述第一双面胶带和所述柔性印刷电路板的一侧一直延伸到所述导光板的倾斜表面。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述遮光构件实现为遮光带或不透明层。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述遮光构件对应于所述发光二极管柔性印刷电路板布置。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中在所述LC面板与所述发光二极管柔性印刷电路板之间以及在所述发光二极管柔性印刷电路板与所述导光板之间设置有双面胶带。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中在所述导光板的与所述光源相邻的一侧的上表面形成有所述倾斜表面。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中在所述导光板的下表面设置有反射片。
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