CN101950098A - 液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示设备。在液晶显示(LCD)设备中，表面上形成有反射层的LED PCB被安装在LED阵列的上侧，而反射板以充分地覆盖住LED阵列的下部的方式延伸，以使从光源发出的光以最大程度入射，从而应对由使LCD设备更薄而引起的光量的减少。该LCD设备包括：液晶板；向所述液晶板提供光的LED阵列；在所述LED输出光的方向上安装的对光进行引导的导光板；形成在所述LED阵列和底盖的下部之间的反射板；以及LED PCB，该LED PCB在所述LED阵列的上侧附接到所述底盖的上部，并且在与所述导光板相对的一侧形成有特定反射层。由于去掉了现有的LED外罩反射器，因此可以减少成本和工艺时间，并且可以简化组装工艺以改善缺陷率并提高生成产量。

Description

液晶显示设备
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD)设备，更具体地，涉及一种通过使用多个发光二极管(LED)向液晶板提供光的LCD设备。
背景技术
通常，LCD是这样一种显示设备，其通过根据图像信息单独地向以矩阵形式设置的像素提供数据信号来调整像素的透光率来显示期望的图像。
因此，LCD设备包括用于驱动其上以矩阵形式设置有像素的液晶显示板和像素的驱动单元。
液晶板包括以彼此相对的方式粘接起来且在其间保持有均匀的单元间隙的薄膜晶体管(TFT)阵列基板和滤色基板、以及形成在阵列基板与滤色基板之间的单元间隙中的液晶层。
在此情况下，公共电极和像素电极形成在由于阵列基板与滤色基板粘接起来而形成的液晶显示板上，以向液晶层施加电场。
因此，在向公共电极施加电压的状态下，当把数据信号的电压施加到像素电极时，液晶层的液晶由于根据公共电极与像素电极之间的电场的介电各向异性而旋转，因而像素透光或遮光以允许显示字符或图像。
在此情况下，LCD设备是通过调整来自外部光源的光的透射率来显示图像的光接收设备而不是自身发光，因此其需要一种设备(即，背光)以向液晶板提供光。
背光被划分为以下类型：侧光式背光，其中灯设置在液晶板的一侧或两侧，并且通过导光板、反射板和光学片使光反射、散射和集中以透射到液晶板的前表面；和直下式背光，其中灯被设置在液晶板的后表面上以使其直接透射到液晶板的前侧。
图1是普通的侧光式背光的立体图。
如图1所示，侧光式背光包括设置在液晶板(未示出)的后表面上的导光板41、设置在导光板41的一侧的灯25、设置在导光板41的后表面上的反射板42、用于将灯25固定到导光板41的侧面的灯支架(未示出)、以及向灯25施加电力的电线27。
使从灯25产生的光入射在由透明材料制成的导光板41的一侧，而设置在导光板41的后表面上的反射板42将透射到导光板41的后表面的光反射到导光板41的上表面，从而减少光的损失并提高均匀性。
通常，应用了长度与液晶板的长边距离或短边距离相对应的管型冷阴极荧光灯(CCFL)作为被应用于侧光式背光或直下式背光的灯25，并且CCFL利用通过其两侧的电线27而提供的电力来生成白光。
在此情况下，当应用CCFL作为背光的光源时，为了利用彭宁效应(penning effect)，把添加有氩(Ar)、氖(Ne)等的水银(Hg)气体封装起来的荧光放电管用作荧光灯管。在该情况下，在荧光放电管的两端形成电极，并以板形形成较大的负电极，当向负电极施加电压时，放电管内的带电粒子与板形的负电极发生碰撞(像溅射现象那样)以产生二次电子，并且所产生的二次电子激励附近元素以形成等离子体。这些元素发射出强的紫外线，随着发射出的紫外线再次激励荧光体，荧光体发出可见光线。
但是，由于光源(即，CCFL)不具有良好的发光特性，因此使用CCFL的背光不具有良好的色彩再现性。此外，荧光灯的尺寸和功率受到限制，因此不能得到高亮度的背光。
此外，由于作为荧光体而被应用于CCFL的水银对人体有害，因此不能应对逐渐加强的环境管制。
近来，发光二极管(LED)作为背光的光源而受到广泛关注。LED具有比CCFL更长的寿命周期，并且由于LED在5V的直流电压工作，因此LED不需要逆变器。
即，高亮度的LED具有比CCFL更长的寿命周期并且消耗现有产品的20％的电力，由于高亮度的LED不需要如逆变器等附加设备，因此有益于制造更薄的产品并有效地使用内部区域。另外，LED的颜色实现能力被评估为优于CCFL，自2006年以来的世界范围内的完备的管制(full-fledged regulation)支持采用LED背光。
图2是示意性地示出了使用LED背光的普通LCD的截面图。
如图2所示，在普通的侧光式LED背光LCD中，在底盖50上安装了产生光的LED阵列20、用于驱动LED的LED印刷电路板(PCB)21和反射板42，LED外罩反射器55在LED阵列20的上侧附接到底盖50的上部。
在LED阵列20输出光的方向上安装导光板41，在此情况下，构成LED阵列20的多个LED按照特定间隔设置在LED之间，以使得背光的整体亮度均匀。
设置在导光板41下方的反射板42用于反射从LED阵列20朝着底盖50输出的光以使光向着光学片43透射。LED外罩反射器55反射从LED阵列20朝着底盖50的上部输出的光以使光向着光学片43透射。
由TFT阵列基板和滤色基板组成的液晶板10被安装在如此构成的LED背光的上部上，并且通过顶壳(未示出)与粘合带11连接在一起以形成LCD。
同时，随着显示器行业的发展，对更薄的显示器和降低制造成本的需求正在提高。
为了使现有的LED背光更薄，必须使各个主要部件的厚度最小化。但是，诸如厚度最小化、光学效率和机械可靠性的性能相互折衷，使得厚度最小化受到限制。
此外，为了降低现有背光的成本，必须缩短工艺时间，必须提高生产产量、而且必须削减原材料成本。但是，在缩短工艺时间和提高生产产量方面存在着限制，而且原材料成本上升的压力也在增加，使得难以削减成本。
因此，由于这些问题，相关技术不能应付当前对更薄的显示器和成本削减的需求。
即，在图2中示出的普通LCD中，如果减少LCD的厚度d1以满足使显示器更薄的需求，则组装工艺，特别是LED外罩反射器55的组装可加工性将会恶化。另外，如果减少了LED阵列20的尺寸，则会减少光量，另外，因为LED PCB 21与反射板42交叠，所以反射效率下降。
发明内容
因此，为了解决以上问题，构思了这里所描述的各种特征。
本发明的一个方面提供了一种具有LED背光的液晶显示(LCD)设备，该LED背光不会造成关于冷阴极荧光灯(CCFL)的环境管制的问题。
本发明的另一个方面提供了一种LCD设备，该LCD设备更薄和更轻，并且通过省去了LED外罩反射器而减少了成本和工艺时间。
本发明的另一个方面提供了一种LCD设备，该LCD设备能够有效地应对由更轻和更薄的构造所引起的光量减少的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种LCD，该LCD包括：液晶板；向所述液晶板提供光的LED阵列；在所述LED输出光的方向上安装的对光进行引导的导光板；形成在所述LED阵列和底盖的下部之间的反射板；以及LED PCB，该LED PCB在所述LED阵列的上侧附接到所述底盖的上部，并且在与所述导光板相对的一侧形成有特定反射层。
如上所述，由于根据本发明的示例性实施方式的LCD不会像CCFL那样造成环境管制的问题，因此其可以恰当地应对逐渐加强的环境管制。
此外，由于表面上形成有反射层的LED PCB被安装在LED阵列的上侧并且反射板以充分地覆盖住LED阵列的下部的方式延伸，以使从光源发出的光以最大程度入射，因此使得LCD设备更薄，因而能够应对光量的减少。例如，在根据本发明的示例性实施方式的LCD设备的情况下，基本上避免了如相关技术中反射板延伸而交叠的问题，因此反射板的反射效率提高了5％或更多。
另外，由于省去了LED外罩反射器，因此降低了成本，还可以省去组装LED外罩反射器的工艺，获得了如的效果：能够缩短工艺时间，可以降低缺陷率，可以提高生产产量，并且可以改善可加工性。
本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点将从下面结合附图对本发明的详细描述中变得更加明显。
附图说明
图1是示意性地示出了普通的侧光式背光的立体图；
图2是示意性地示出了使用LED发光灯的普通的LCD设备的结构的截面图；
图3是示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的使用LED发光灯的LCD的结构的立体图；以及
图4是沿图3中例示的LCD的线A-A’截取的截面图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示(LCD)设备。
图3是示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的使用LED发光灯的LCD的结构的立体图，而图4是沿图3中例示的LCD的线A-A’截取的截面图。
如图所示，在根据本发明的示例性实施方式的LCD设备中，用于产生光的LED阵列120和反射板142被安装在底盖150上，而其上安装了用于驱动LED的特定驱动电路的LED PCB 121在LED阵列20的上方附接到底盖150的上部。
在LED阵列120输出光的方向上安装导光板141，而构成了LED阵列120的多个LED(未示出)可以按照特定间隔设置在LED之间以获得背光的整体亮度均匀性。
例如，可以将多个LED安装为在LED PCB 121上连接起来。在附图中，LED阵列120被安装在导光板141的一侧，但本发明并不限于此，LED阵列120可以安装在导光板141的两侧。
根据示例性实施方式的反射板142被形成为延伸到LED阵列120，使得反射板142充分地覆盖住LED阵列120的下部，由此反射板142可以最大程度地反射从LED阵列120朝着底盖150的下部输出的光并且使光透射到光学片143。
另外，根据本发明的示例性实施方式的、在LED阵列120的上方附接到底盖150的上部的LED PCB 121包括在与导光板141相对的一侧上形成的特定反射层以替代现有的LED外罩反射器，并且该LED PCB 121反射从LED阵列120朝着底盖150的上部输出的光以使光向着光学片143透射。在该情况下，即使在减少LCD设备的厚度d2来满足使显示器更薄的需求时，由于省去了组装现有的LED外罩反射器的工艺，因此也可以缩短工艺时间，可以降低缺陷率，可以提高生产产量，并且可以改善可加工性。
按照这样的方式，LED PCB 121发挥了现有的LED外罩反射器的作用，该现有的LED外罩反射器向着导光板141的光接收部反射向底盖150的上部行进的光。在此情况下，在LED PCB 121上涂敷了诸如白色光敏阻焊剂(PSR：photo solder resist)、聚酰亚胺(PI)等光效率提高材料，因此向着导光板141的光接收部反射从LED阵列120输出的光。
另外，如上所述，现有的反射板在LED阵列120与底盖150的下部之间延伸到LED阵列120，使得反射板充分地覆盖住LED阵列120的下部，从而将从LED阵列120输出到下侧的光反射到导光板141的光接收部。
在此情况下，LED PCB 121具有弹性以保持平坦，并且可以将底盖150构造成其上部在插入LED阵列120的位置处向着下部变窄。
由TFT阵列基板和滤色基板组成的液晶板110被安装在如此构造的LED背光的上部上，并且通过顶壳(未示出)与粘合带111连接起来以形成LCD。
尽管没有详细示出，但是多条选通线和多条数据线垂直地和水平地设置，以在TFT阵列基板上限定多个像素，并且各个像素都包括TFT以在从外部源沿着选通线施加扫描信号时被驱动。而且，各个像素包括像素电极，随着各个像素的TFT被驱动，从外部源沿数据线输入图像信号。
另外，滤色基板包括用于阻挡光透射非图像显示区域的黑底和实现真实颜色的滤色层，并且在TFT阵列基板与滤色基板之间形成了液晶层。
如上所述，在根据本发明的示例性实施方式的LCD设备中，由于表面上形成有反射层的LED PCB被安装在LED阵列的上侧且反射板以充分覆盖住LED阵列的下部的方式延伸以使从光源发出的光最大程度地入射，因而使得LCD设备更薄，并因此能够应对光量的减少。例如，在根据本发明的示例性实施方式的LCD设备的情况下，基本上避免了相关技术中反射板延伸而交叠的问题，因此可以将反射板的反射效率提高5％或更多。
此外，由于省去了LED外罩反射器，因此降低了成本，还可以省去用于组装LED外罩反射器的工艺，获得了以下的效果：可以缩短工艺时间，可以降低缺陷率，可以提高生产产量，并且可以改善可加工性。
由于本发明可通过多种形式来实现而不脱离其特性，应当理解上述实施方式不受限于上面描述的任何细节，除非另有规定，而应在所附权利要求限定的范围内宽泛地进行理解，并且因此落入权利要求的边界和范围内的或落入所述边界和范围内的等同物内的全部变化和修改由所附权利要求包含。

Claims (7)

1.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：
液晶板；
向所述液晶板提供光的LED阵列；
在所述LED输出光的方向上安装的对光进行引导的导光板；
形成在所述LED阵列和底盖的下部之间的反射板；以及
LED PCB，该LED PCB在所述LED阵列的上侧附接到所述底盖的上部，并且在与所述导光板相对的一侧形成有特定反射层。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述反射板把从所述LED阵列向下输出的光反射到所述导光板。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，形成在所述LED PCB上的所述反射层把从所述LED阵列向上输出的光反射到所述导光板。
4.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述反射板被形成为向着所述LED阵列延伸，以充分地覆盖住所述LED阵列的下部。
5.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在所述LED PCB上涂敷了包括白色光敏阻焊剂或聚酰亚胺的光效率提高材料。
6.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述LED PCB具有弹性以保持平坦。
7.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述底盖的上部在插入所述LED阵列的位置处向着所述底盖的下部变窄。
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