CN102201316A - 场发射型面光源器件及使用其的图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种场发射型面光源器件以及使用其的图像显示装置。该场发射型面光源器件包括:第一基板和第二基板,设置成彼此面对;密封件,密封第一基板和第二基板;第一电极和第二电极,设置在第一基板上使得第一电极和第二电极以绝缘状态交叉;电子发射体,电连接到第一电极和第二电极的其中之一;磷光层,设置在第二基板的一个表面上;第三电极,设置在磷光层的一个表面上;以及第一端子和第二端子,分别电连接第一电极和第二电极,并且在由密封件密封的区域外部设置在第一基板的相同侧。
Description
技术领域
根据示范性实施方式的装置涉及场发射型面光源器件和使用其的图像显示装置。
背景技术
场发射器件(FED)通过使从形成在阴极上的发射器发出的电子碰撞形成在阳极上的磷光体而发光。FED可用作自身不能发光的显示器件例如液晶显示器(LCD)的背光单元(BLU),或者照明器件的面光源。FED自身也可以是图像显示装置。
现有技术的FED具有其中包括阴极和栅电极的下基板以及包括阳极的上基板被密封并彼此结合的结构。一般地,在现有技术的FED中,阴极端子和栅极端子分别设置在下基板的左侧和上侧,高压阳极端子设置在上基板的右侧。
发明内容
示范性实施方式提供一种具有电极端子和安装结构的一布置的场发射型面光源器件以及使用该场发射型面光源器件的图像显示装置。
根据示范性实施方式的方面,提供一种场发射型面光源器件,包括:第一基板和第二基板,设置成彼此面对;密封件,密封第一基板和第二基板;第一电极和第二电极,设置在第一基板上使得第一电极和第二电极以绝缘状态彼此交叉;电子发射体,电连接到第一电极和第二电极的任意之一;磷光层,设置在第二基板的一个表面上;第三电极,设置在磷光层的一个表面上;以及第一端子和第二端子,分别电连接第一电极和第二电极,并且在通过密封件密封的区域外部设置在第一基板的相同侧。
第一基板和第二基板可以是四边形平板,密封件可具有四边形格子(lattice)形状。
由第一电极和第二电极彼此交叉的区域所限定的发光区域按块单元发光,位于相同块单元中的第一电极通过共同的第一连接线连接到第一端子,位于相同块单元中的第二电极通过共同的第二连接线连接到第二端子。
沟槽可形成在第一基板上设置第一电极的区域中,第一电极可设置在沟槽的下表面上。替代地,绝缘层可设置在第一电极之间形成的区域中,第二电极可设置在绝缘层上。
第一连接线交替地延伸到将被连接到第一端子的发光区域的两侧。替代地,第一连接线可延伸到将被连接到第一端子的发光区域的一侧。
沟槽可形成在第一基板上设置第一电极的区域中,第一电极设置在沟槽的下表面上;沟槽可形成为从发光区域延伸,第一连接线设置在延伸沟槽的下表面上。此时,一条或多条第一连接线可设置在每个延伸沟槽中。
场发射型面光源器件还可包括:第三端子,将第三电极连接到外部,并设置在第一基板的设置有第一端子和所述第二端子的相同侧;以及连接电极,用于连接第三电极并设置在密封件中。
连接电极可穿过密封件。连接电极可具有被插入密封件外部的一部分中的夹式形状。连接电极可围绕密封件外部的至少一部分。
电子发射体可以仅设置在第一电极上,使得第一电极用作阴极,第二电极用作栅电极,第三电极用作阳极。
场发射型面光源器件还可包括在其中安装第一基板和第二基板的壳,其中该壳包括其一个敞开的表面部分暴露第一端子和第二端子的三表面盒型底架,以及插入底架的敞开表面部分中的侧模子。
在底架与侧模子之间提供间隙,用于将第一端子和第二端子连接到外部背光控制基板的柔性印刷电路(FPC)可穿过间隙。
第一基板可包括沿第一端子和第二端子相对于第二基板设置的方向延伸的端子突出部分;端子突出部分插入设置在侧模子中的第一接口部分中并将第一端子和第二端子电连接到外部背光控制基板。端子突出部分可包括每个均具有突出结构的第一端子和第二端子。端子突出部分可具有笔直的端部分。外部背光控制基板可插入设置在侧模子中的第二接口中并电连接到第一接口部分。
根据另一示范性实施方式的方面,提供一种图像显示装置,其包括:背光单元;以及显示面板,通过使用从背光单元发出的光而形成图像,其中背光单元可以是上述场发射型面光源器件。
显示面板可以是液晶显示面板。
附图说明
通过参考附图描述示范性实施方式,以上和/或其它方面将变得更明显,其中:
图1是根据示范性实施方式的场发射型面光源器件的示意性视图;
图2是分解透视图,示出图1所示的示范性场发射型面光源器件;
图3是局部透视图,示出图1所示的示范性场发射型面光源器件的第一至第三电极的布置;
图4示出图1所示的示范性场发射型面光源器件的第一至第三电极的布线线路;
图5示出根据示范性实施方式的图1的场发射型面光源器件的第一电极的连接
图6至图8示出根据其它示范性实施方式的图1所示的示范性场发射型面光源器件的第一电极的连接;
图9示出根据示范性实施方式的图1所示的示范性场发射型面光源器件的第三电极的连接;
图10和图11示出根据其它示范性实施方式的图1所示的示范性场发射型面光源器件的第三电极的连接;
图12是示意性分解透视图,示出根据示范性实施方式的使用场发射型面光源器件的图像显示装置;
图13是局部横截面图,示出根据示范性实施方式的图12所示的示范性图像显示装置的端子与外部背光控制基板之间的连接;
图14是示意性透视图,示出根据另一示范性实施方式的使用场发射型面光源器件的图像显示装置;
图15是示意性分解透视图,示出图14所示的示范性图像显示装置;
图16是局部横截面图,示出根据示范性实施方式的图14所示的示范性图像显示装置的端子与外部背光控制基板之间的连接;以及
图17是示意性透视图,示出根据另一示范性实施方式的使用场发射型面光源器件的图像显示装置。
具体实施方式
现在将参考附图更充分地描述示范性实施方式。然而,本发明不应被理解为限于于此阐述的示范性实施方式。在附图中,为了清晰,可以夸大层和区域的厚度。相似的附图标记在整个说明书中表示相似的元件。
图1至图4是示意性视图,示出根据示范性实施方式的场发射型面光源器件100。图1是主视图,示出根据示范性实施方式的场发射型面光源器件100。图2是分解透视图,示出图1的场发射型面光源器件100。图3是局部透视图,示出图1的场发射型面光源器件100的第一至第三电极121、125、和172的布置。图4示出图1的场发射型面光源器件100的第一至第三电极121、125和172的布线线路。
参考图1和图2,在根据当前示范性实施方式的场发射型面光源器件100中,以一间距(例如,预定间距)彼此面对的第一基板110和第二基板170通过密封件140密封,发光结构由于三极管电子发射安装在密封空间中。
详细地,第一基板110和第二基板170是每个具有一厚度(例如,预定厚度)的四边形板。一般地,第一基板110和第二基板170可以是玻璃基板,但是不限于此,可以被本领域的技术人员已知的其它材料代替,因此不脱离本发明的范围。第二基板170可以由对磷光层175(参见图3)发出的光的波长带透明的材料形成磷光层。密封件140可具有四边形格子形状,该四边形格子形状具有一厚度(例如,预定厚度),并且可以由与第一基板110和第二基板170基本相同的材料形成。
第一至第三电极121、125和172(参见图3)以及电子发射体122(参见图3),如随后将描述的,设置在由第一基板110、第二基板170和密封件140密封的空间中。第一电极121和第二电极125在区域120彼此交叉。如随后将描述的,区域120可以是通过所发射的电子形成的发光区并且可以被密封件140密封。
第一基板110可具有从被密封件140密封的区域120延伸长度d(例如,预定长度)的一区域。端子突出部分180设置在第一基板110的延伸区域中。端子突出部分180包括用于将第一至第三电极121、125和172分别电连接到外部控制基板190的第一至第三端子181、183和185。因而,第一至第三端子181、183和185仅设置在第一基板110的相同侧(即,在图1中第一基板110的上侧),因而,附加端子不设置在第一基板110的其它侧(即,第一基板110的下侧、左侧和右侧)。第一基板110的不包括附加端子的其它侧的区域可以被最小化,因而与第一基板110中的发光不直接相关的无效发光区可以被最小化。此外,因为第一至第三端子181、183和185设置在第一基板110的相同侧,即,在第一基板110的上侧,所以第一至第三端子181、183和185可以安装在场发射型面光源器件100的壳体(housing)210内部(参见图12),如随后将描述的。此外,当场发射型面光源器件100用作图像显示装置200(参见图12)的背光单元220(参见图12)时,图像显示装置200可以被组装。
参考图3和图4,第一电极121以一间距(例如,预定间距)平行地形成在第一基板110上。例如,第一电极121可以以窄、长且平的条形形状形成。第一电极121可以由导电材料形成。例如,第一电极121可以由诸如铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、钨(W)、铂(Pt)、铜(Cu)或钯(Pd)的金属或者其合金、印有金属或金属氧化物诸如Pd、Ag、RuO2或Pd-Ag的导电材料、透明导电材料诸如In2O3或SnO2、或半导体材料诸如多晶硅形成。然而,形成材料不限于此,因此其它形成材料可以替代,如本领域的技术人员所理解的。电子发射器122可以设置在每个第一电极121上。
第二电极125可以沿其中第二电极125和第一电极121以绝缘状态彼此交叉的方向设置在第一基板110上。第二电极125可以包括在第二电极125和第一电极121彼此交叉的区域中的至少一个通孔126。例如,第二电极125也可形成为窄、长且平的条形形状,且可以由与第一电极121相同的材料形成。
多个沟槽111可以以一间距(例如,预定间距)平行地形成在第一基板110中使得第一电极121和第二电极125保持绝缘状态。因而,多个脊(ridge)112可形成在相邻的沟槽111之间。第一电极121设置在沟槽111的底表面上,第二电极125设置在脊112上从而交叉脊112。替代地,绝缘层(未示出)可以在第一基板110上的第一电极121之间的区域中设置至预定高度,第二电极125可以设置在绝缘层上。在当前示范性实施方式中,绝缘层与脊112对应。
电子发射体122通过形成在第一电极121与第二电极125之间的电场发射电子。电子发射体122可由电子发射材料诸如碳纳米管(CNT)形成,并且可具有包含尖端部分的金属针状从而发射电子。电子发射器122可电连接到第一电极121和第二电极125的任意之一。
第三电极172可设置在第二基板170的面对第一基板110的下表面上。第三电极172可形成为覆盖第二基板170的整个下表面并且可形成为条纹形状或者网格形状。第三电极172可由透明导电材料诸如铟锡氧化物(ITO)形成。磷光层175可设置在第三电极172的下表面上。磷光层175可由被电子激发的阴极发光(CL)型磷光材料形成,其中电子从电子发射体122发出并被加速,从而产生可见光。当根据当前示范性实施方式的场发射型面光源器件100用作图像显示装置的背光单元时,磷光层175可由产生白光的磷光材料形成,如随后将描述的。
在不同的条件下,可以交换第三电极172和磷光层175的位置。在该情形下,第三电极172可以由导电材料诸如金属形成,并且可以由具有从电子发射体122发出并被加速的电子可充分地穿透的一厚度的薄膜形成。
在当前示范性实施方式中,电子发射体122仅设置在第一电极121上,第一电极121用作阴极,第二电极125用作栅电极,第三电极172用作阳极。也就是说,负电压被施加到第一电极121,正电压被施加到第二电极125,因而电子由于形成在第一电极121与第二电极125之间的电场而从电子发射体122朝第二电极125发出。所发射的电子朝第三电极172移动穿过通孔126,这将随后描述,然后被第三电极172加速。
被加速的电子激发邻近第三电极172的磷光层175从而产生光。电子的发射可以通过施加到第二电极125的电压控制。然而,负电压不必施加到第一电极121,因而在电子发射中所需的适当势差仅将形成在第一电极121与第二电极125之间。
如图4中所示,位于相同块B中的第一电极121可以通过第一连接线123A和123B连接到第一端子181,位于相同块B中的第二电极125可以通过第二连接线127连接到第二端子183,从而由第一电极121和第二电极125彼此交叉的区域所限定的区域120按块单元发光。位于不同块中的第一电极121和第二电极125分别单独地电连接到第一端子181和第二端子183。因而,因为第一电极121和第二电极125按块单元连接,所以根据当前示范性实施方式的场发射型面光源器件100可以按块单元发光。因此,当根据当前示范性实施方式的场发射型面光源器件100用作成像装置的背光单元时,如随后将描述的,按块单元驱动能够实现局部照亮显示面板260的调光功能。
根据当前示范性实施方式的第一连接线123A和123B分别被分成左侧和右侧从而将第一电极121连接到第一端子181。图5详细地示出第一连接线123A和123B(在图5中未示出)的连接。参考图4和图5,第一电极121以块单元分组,使得第一组的第一电极121A通过设置在第一基板110左侧的第一连接线123A连接到第一端子181,第二组的第一电极121B通过设置在第一基板110右侧的第一连接线123B(未示出)连接到第一端子181,第三组的第一电极121C通过设置在第一基板110左侧的第一连接线123A连接到第一端子181。
因而,以块单元分组的第一电极121通过设置在第一基板110相应的左侧和右侧的第一连接线123A、123B交替地彼此连接,从而连接到第一端子181。如图4中所示,第一端子181设置在第一基板110的设置第一基板110的第二端子183的相同侧。
沟槽111(参见图3),其形成在设置第一电极121的区域中,形成在第一基板110中以从发光区域延伸,使得第一连接线123A和123B可以设置在延伸沟槽111的底表面上。在图5中,附图标记112a表示用于将发光区域划分成块单元的脊,附图标记112b表示在相同块中形成在第一电极121之间的脊,附图标记112c表示形成在延伸沟槽111之间的脊。
图4示出设置第一端子181且第二端子183插置在第一端子181间的情形,但是本发明不限于此。第一连接线123A和123B设置在延伸沟槽111的底表面上。用于连接第二电极125的第二连接线127与第二电极125一起设置在第一基板110的脊112上。因而,即使设置在第一基板110左侧和右侧的第一连接线123A和123B与第二连接线127彼此交叉,它们也不彼此电连接。因此,第一端子181仅设置在第一基板110的一侧上,设置在第一基板110左侧和右侧上的第一连接线123A和123B的任意之一可交叉第二连接线127从而连接到第一端子181。
在当前示范性实施方式中,以块单元分组的第一电极121通过设置在第一基板110左侧和右侧上的第一连接线123A和123B彼此交替地连接,但是本发明不限于此。
图6示出根据另一示范性实施方式的第一电极121和第一端子181之间的连接。以块单元分组的全部第一电极121通过设置在第一基板110左侧的第一连接线123A按块单元连接到第一端子181。在该情形下,第一端子181可以仅设置在第二端子183左侧。此外,多个第一连接线123A可以设置在一个延伸沟槽111中。
图5示出其中多个第一连接线123A和123B设置在仅一个延伸沟槽111中的情形,但是本发明不限于此。
图7示出根据另一示范性实施方式的第一电极121和第一端子181之间的连接。虽然以块单元分组的第一电极121通过设置在第一基板110左侧和右侧的第一连接线123A和123B彼此交替地连接,但是每条第一连接线123A和123B设置在相应的延伸沟槽111中。
图8示出根据另一示范性实施方式的第一电极121和第一端子181之间的连接。以块单元分组的全部第一电极121通过设置在第一基板110左侧的连接线123A而按块单元彼此连接,并因而连接到第一端子181,设置在左侧的每条第一连接线123A设置于相应的延伸沟槽111中。
返回参考图4,第三端子185设置在第一基板110的与设置第一端子181和第二端子183相同的一侧。
图9示出根据示范性实施方式的在第二基板170上的第三电极172与第一基板110上的第三端子185之间的连接。用于连接第三电极172和第三端子185的连接电极145被插入密封件140中并且在密封件140的上表面和下表面处暴露。设置在第二基板170上的第三电极172从密封件140与第三电极172之间的接触区域延伸,另外设置第一基板110上的第三端子185从密封件140与第三端子185在之间的接触区域延伸。因而,当第一基板110和第二基板170用密封件140彼此密封和结合时,连接电极145接触第三电极172的延伸部分和第三端子185的延伸部分,因而位于密封空间中的第三电极172和位于密封空间外的第三端子185彼此连接。
图10示出根据另一示范性实施方式的连接电极145’。参考图10,用于连接第三电极172和第三端子185的连接电极145’具有围绕密封件140的外部分的一部分的夹式(clip)结构。密封件140的上部分和下部分分别经由连接电极145’接触部分的第三电极172和部分的第三端子185从而连接第三电极172和第三端子185。
图11示出根据另一示范性实施方式的连接电极145”。用于连接第三电极172和第三端子185的连接电极145”围绕密封件140的一部分,密封件140的上部分和下部分分别经由连接电极145”接触部分的第三电极172和部分的第三端子185从而连接第三电极172和第三端子185。
图12是示意性分解透视图,示出根据示范性实施方式的图像显示装置200。图13是示范性局部横截面图,示出图像显示装置200与外部背光控制基板之间的连接。
参考图12和图13,图像显示装置200包括背光单元220、显示面板260以及在其中安装背光单元220和显示面板260的壳(housing)210。
显示面板260是自身不发光的非发射型显示器件并且可以是液晶显示面板。
背光单元220可以是根据上述示范性实施方式的场发射型面光源器件。附图标记221、222和223分别表示第一基板、密封构件和第二基板。端子突出部分224设置在第一基板221的延伸区域中并且连接到通过密封件222密封的电极121、125和172(参见图3)。
壳210可以包括其一个敞开的表面部分暴露端子突出部分224的三表面盒型底架211以及被插入底架211的敞开表面部分中的侧部模子212。附图标记213,其被插入底架211的盒空间内部,是用于固定显示面板260和背光单元220的中间模子。背光单元220的端子突出部分224通过柔性印制电路(FPC)225连接到外部背光控制基板280。如图13中所示,间隙被提供在底架211与侧部模子212之间,FPC 225穿过间隙连接到背光控制基板280。
漫射板230可以插置在背光单元220与显示面板260之间。漫射板230漫射从背光单元220发出的光。此外,光学片240,例如棱镜片,可以进一步插置在背光单元220与显示面板260之间从而提高从背光单元220发出的光的方向性。
根据当前示范性实施方式的背光单元220按块单元驱动从而发光,因而可具有能使显示面板260局部变亮的调光功能。根据当前示范性实施方式的图像显示装置200具有基于背光单元220调光功能的对比度。
图14是示意性透视图,示出使用根据另一示范性实施方式的场发射型面光源器件的图像显示装置300。图15是示意性分解透视图,示出图像显示装置300。图16是局部横截面图,示出图像显示装置300的端子与外部背光控制基板380之间的连接。
参考图14至图16,根据当前示范性实施方式的图像显示装置300包括背光单元320、显示面板260以及在其中安装背光单元320和显示面板260的壳310。
背光单元320可以是根据上述示范性实施方式的场发射型面光源器件。附图标记321、322和323分别表示第一基板、密封构件和第二基板。多个端子突出部分325设置在第一基板321的延伸区域中并且连接到通过密封件322密封的电极121、125和172(参见图3)。
壳310可包括其一个敞开的表面部分暴露多个端子突出部分325的三表面盒型底架311以及被插入底架311的敞开表面部分中的侧模子312。附图标记315表示插入底架311的盒空间内部并且固定显示面板260、漫射板230、光学片240和背光单元320的中间模子。背光单元320的端子突出部分325通过设置在侧模子312中的接口(socket)313连接到外部背光控制基板380。如图16中所示,背光单元320的端子突出部分325被插入设置在侧模子312中的接口313中从而电连接到外部。此外,外部背光控制基板380的一部分可以被插入接口313的外部中。接口313的外部可以通过FPC连接到背光控制基板380。
在当前示范性实施方式中,背光单元320的端子突出部分325包括每个具有突出结构的第一至第三端子181、183和185(参见图1),但是本发明不限于此。图17是示意性透视图,示出根据另一示范性实施方式的使用场发射型面光源器件的图像显示装置300’。背光单元320’的端子突出部分325’具有笔直端部分。在该情形下,设置在侧模子312’中的接口313’具有与笔直端部分相应的结构。
场发射型面光源器件和使用该场发射型面光源器件的图像显示装置具有以下效果。
改善了电极端子的布置从而便于场发射型面光源器件的安装。
此外,当场发射型面光源器件用作图像显示装置的背光单元时,图像显示装置与控制电缆之间的布置可便于图像显示装置的组装。
此外,电极端子的布置可最小化无效发光区。
虽然已经特别地显示并描述了根据示范性实施方式的使用场发射型面光源器件的电子装置以及使用场发射型面光源器件的图像显示装置,但是本领域的普通技术人员将理解可以在其中进行形式和细节上的各种变化而不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围。
本申请要求享有2010年3月22日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2010-0025308的优先权,在此通过参考结合其全部公开。
Claims (15)
1.一种场发射型面光源器件,包括:
第一基板和第二基板,设置成彼此面对;
密封件,密封所述第一基板和所述第二基板;
第一电极和第二电极,设置在所述第一基板上使得所述第一电极以绝缘状态交叉所述第二电极;
电子发射体,电连接到所述第一电极和所述第二电极中的一个;
磷光层,设置在所述第二基板的一个表面上;
第三电极,设置在所述磷光层的一个表面上;以及
第一端子和第二端子,分别电连接所述第一电极和所述第二电极,并且设置在由所述密封件密封的区域外部的所述第一基板的相同侧。
2.根据权利要求1所述的场发射型面光源器件,其中所述第一基板和所述第二基板是四边形平板,所述密封件具有四边形格子形状。
3.根据权利要求1所述的场发射型面光源器件,其中由所述第一电极和所述第二电极彼此交叉的区域所限定的发光区域按块单元发光,位于相同块单元中的所述第一电极通过共同的第一连接线连接到所述第一端子,位于相同块单元中的第二电极通过共同的第二连接线连接到所述第二端子。
4.根据权利要求3所述的场发射型面光源器件,其中沟槽形成在所述第一基板上设置所述第一电极的区域中,所述第一电极设置在所述沟槽的下表面上。
5.根据权利要求3所述的场发射型面光源器件,其中所述第一连接线交替地延伸到所述发光区域的两侧并且连接到所述第一端子。
6.根据权利要求3所述的场发射型面光源器件,其中所述第一连接线延伸到所述发光区域的一侧并且连接到所述第一端子。
7.根据权利要求1至6任意之一所述的场发射型面光源器件,还包括:第三端子,电连接到所述第三电极,并在由所述密封件密封的区域外部设置在所述第一基板的设置有所述第一端子和所述第二端子的相同侧;以及连接电极,电连接到所述第三电极并设置在所述密封件中。
8.根据权利要求7所述的场发射型面光源器件,其中所述连接电极穿过所述密封件,或围绕所述密封件外部分的至少一部分,或具有被插入所述密封件外部分的一部分中的夹式形状。
9.根据权利要求1至6任意之一所述的场发射型面光源器件,其中所述电子发射体仅设置在所述第一电极上,使得所述第一电极用作阴极,所述第二电极用作栅电极,所述第三电极用作阳极。
10.根据权利要求1至6任意之一所述的场发射型面光源器件,还包括在其中安装所述第一基板和所述第二基板的壳,
其中所述壳包括其一个敞开的表面部分暴露所述第一端子和所述第二端子的三表面盒型底架,以及插入所述底架的所述敞开的表面部分中的侧模子。
11.根据权利要求10所述的场发射型面光源器件,其中在所述底架与所述侧模子之间提供间隙,配置为将所述第一端子和所述第二端子连接到外部背光控制基板的柔性印刷电路穿过所述间隙。
12.根据权利要求10所述的场发射型面光源器件,其中所述第一基板包括沿所述第一端子和所述第二端子相对于所述第二基板设置的方向延伸的端子突出部分;所述端子突出部分插入设置在所述侧模子中的第一接口部分中并将所述第一端子和所述第二端子电连接到所述外部背光控制基板。
13.根据权利要求12所述的场发射型面光源器件,其中所述端子突出部分包括每个均具有突出结构的所述第一端子和所述第二端子。
14.一种图像显示装置,包括:
背光单元;以及
显示面板,通过使用从所述背光单元发出的光而形成图像,
其中所述背光单元是根据权利要求1至6任意之一所述的场发射型面光源器件。
15.根据权利要求14所述的图像显示装置,其中所述显示面板是液晶显示面板。
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