CN102819139B - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置，包括：液晶面板，其包括显示区域和包围所述显示区域的第一非显示区域到第四非显示区域；在所述液晶面板下方的导光板；以及面对所述导光板的相对的侧端且分别对应于所述第一非显示区域和所述第二非显示区域的第一LED组件和第二LED组件，所述第一LED组件和第二LED组件分别具有不同的第一宽度和第二宽度，其中所述第一LED组件包括以第一距离布置的多个第一LED封装，所述第二LED组件包括以第二距离布置的多个第二LED封装。

Description

液晶显示装置

本申请要求2011年6月9日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2011-0055761的优先权，为了所有目的在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置。

背景技术

直到最近，显示装置一般使用阴极射线管(CRT)。目前，正在努力研究发展各种类型的平板显示器作为CRT的替代品，例如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示器和电致发光显示器(ELD)。在这些平板显示器中，LCD装置具有很多优点，例如分辨率高、重量轻、外形纤薄、尺寸紧凑以及电源电压低。

一般来说，LCD装置包括彼此隔开且互相面对的两个基板，在这两个基板之间夹有液晶材料。这两个基板包括互相面对的电极，从而在电极之间施加的电压产生穿过液晶材料的电场。液晶材料中液晶分子的取向根据产生的电场的强度而变为该产生的电场的方向，由此改变LCD装置的光透射率。因而，LCD装置通过改变产生的电场的强度而显示图像。

LCD装置需要背光单元以向液晶面板提供光。背光单元分为直下型和边缘型。直下型背光单元具有其中光源布置在导光板的一侧或多个侧的构造，而直下型背光单元具有其中光源布置在液晶面板下方的构造。

与直下型相比，边缘型背光单元具有薄外形的优点。近来，广泛使用发光二极管(LED)作为背光单元的光源，因为LED具有小尺寸、低功耗和高可靠性的优点。

图1是图解根据现有技术的包括使用LED的边缘型背光单元的LCD装置的剖面图，图2是图解根据现有技术的LCD装置的示意性平面图。

参照图1，LCD装置包括液晶面板10、背光单元20、主支撑体30、底壳50和顶壳40。

液晶面板10包括第一基板12和第二基板14以及在它们之间的液晶层。偏振片粘附在第二基板14的顶表面和第一基板12的底表面上。

背光单元20位于液晶面板10的下方。背光单元20包括导光板23、沿导光板23一侧的LED封装29、在导光板23下方的反射片25以及至少一个光学片21。

液晶面板10和背光单元20同包围它们的侧面的主支撑体30、覆盖液晶面板10的顶部外围部分的顶壳40以及覆盖背光单元20的底部的底壳30组装在一起。

LED封装29包括LED印刷电路板(PCB)29b和沿LED PCB 29b的长度方向安装在LED PCB 29b上的多个LED芯片29a。

LED封装29通过粘结剂等固定在适当位置，从而从LED芯片29a发射的光入射到导光板23的光入射表面上。

因此，来自LED芯片29a的光入射到光入射表面上，然后在导光板23中折射并向上射出，然后与由反射片25反射的光一起穿过光学片21，从而转换为高质量的平面光，然后被提供给液晶面板10。

在上述LCD装置中，如图2所示，LED PCB 29b仅位于其中设有驱动电路的一侧。该构造不能满足400尼特或更高的高亮度需求。

此外，LED封装29需要预定的光扩散距离。因此，在小于该预定的光扩散距离的情形中，在显示区域中设置有LED背光单元的一侧产生亮暗部分交替的亮斑。

发明内容

因此，本发明涉及一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的液晶显示装置。

本发明的一个优点是提供一种可提高亮度并使亮斑减少到最低程度的液晶显示装置。

在下面的描述中将列出各实施例的其它的特征和优点，这些特征和优点的一部分从所述描述将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这些和其他的优点。

为了获得这些和其它的优点并根据本发明的目的，如这里具体表示和广义描述的，一种液晶显示装置，包括：液晶面板，其包括显示区域和包围所述显示区域的第一非显示区域到第四非显示区域；在所述液晶面板下方的导光板；以及面对所述导光板的相对的侧端且分别对应于所述第一非显示区域和第二非显示区域的第一LED组件和第二LED组件，所述第一LED组件和所述第二LED组件分别具有不同的第一宽度和第二宽度，其中所述第一LED组件包括以第一距离布置的多个第一LED封装，所述第二LED组件包括以第二距离布置的多个第二LED封装。

应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是典型性的和解释性的，意在提供如权利要求所述的本发明进一步的解释。

附图说明

给本发明提供进一步理解并组成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一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是图解根据现有技术的包括使用LED的边缘型背光单元的LCD装置的剖面图；

图2是图解根据现有技术的LCD装置的示意性平面图；

图3是图解根据本发明实施方式的LCD装置的示意性透视图；

图4是图解根据本发明实施方式的LCD装置的示意性平面图；

图5是放大图4的区域A的视图；以及

图6和图7是分别图解在根据本发明实施方式的LCD装置中以及在比较例的LCD装置中产生亮斑的区域的示意性平面图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的示例性实施方式，所述示例性实施方式在附图中图解。

图3是图解根据本发明实施方式的LCD装置的示意性透视图，图4是图解根据本发明实施方式的LCD装置的示意性平面图。为了解释的目的，图4显示了液晶面板和背光单元。

参照图3和图4，LCD装置100包括液晶面板110、背光单元120、顶壳140、主支撑体130以及底壳150。

液晶面板110是显示图像的组件，其包括第一基板112和第二基板114以及在它们之间的液晶层。

第一基板112被称为阵列基板，其包括彼此交叉以限定像素的栅线和数据线，在像素中并与栅线和数据线连接的薄膜晶体管，以及在像素中并与薄膜晶体管连接的透明像素电极。

第二基板114被称为对向基板或滤色器基板，其包括对应于各个像素的红色、绿色以及蓝色滤色器、对应于栅线、数据线以及薄膜晶体管的黑矩阵以及对应于像素电极的公共电极。

尽管在图中未示出，但还有偏振片粘附在第一基板112和第二基板114的外表面上。

印刷电路板(PCB)117通过例如柔性印刷电路板(FPCB)或载带封装(TCP)的连接膜116而与液晶面板110的至少一侧连接。在组装时，PCB 117位于主支撑体130的一侧上或位于底壳150的底部上。

当给薄膜晶体管施加栅极信号时，薄膜晶体管导通，从而施加给数据线的数据信号穿过导通的薄膜晶体管，然后被施加给像素电极。因此，在像素电极和公共电极之间产生电场，并控制液晶层。

背光单元120位于液晶面板110的下方并给液晶面板110提供光。

背光单元120包括白色或银色的反射片125、在反射片125上的导光板123、分别位于导光板123的两相对侧的第一LED组件200a和第二LED组件200b以及在导光板123上的至少一个光学片121。

LED组件200a和200b面对导光板123的各个侧表面。第一LED组件200a包括第一LED PCB 220a以及沿第一LED PCB 220a的长度方向安装在第一LED PCB200a上并以第一距离布置的多个第一LED封装210a。第二LED组件200b包括第二LED PCB 220b以及沿第二LED PCB 220b的长度方向安装在第二LED PCB 220b上并以第二距离布置的多个第二LED封装210b。

反射片125位于导光板123的下方并用于向液晶面板110反射穿过导光板123底表面的光从而提高亮度。

至少一个光学片121可包括扩散片和至少一个棱镜片。至少一个光学片121用于扩散和/或汇聚光，从而给液晶面板110提供更加均匀的平面光。

液晶面板110和背光单元120同顶壳140、主支撑体130以及底壳150组装在一起。顶壳140可具有弯曲的框架形状并在其前方具有开口，从而所述顶壳140覆盖液晶面板110的侧表面以及顶部外围表面。

底壳150是其上放置液晶面板110和背光单元120的组件。底壳150具有平面部分和在平面部分的侧端向上弯曲的侧端部分。

主支撑体130具有包围液晶面板110和背光单元120的侧端的框架形状。

顶壳140、底壳150以及主支撑体130耦接在一起，以固定液晶面板110和背光单元120。

如上所述，采用了第一LED组件200a和第二LED组件200b在导光板123两侧的结构，与使用仅在一侧的LED组件的现有技术相比，能够实现高亮度。

下面更详细地解释第一LED组件200a和第二LED组件200b。

图5是放大图4的区域A的视图。

参照图3至图5，液晶面板110包括显示图像的显示区域AA和包围显示区域AA的非显示区域NA1和NA2。第一非显示区域和第二非显示区域可具有不同的宽度。

其上安装数据驱动IC DIC并与PCB 117连接的第一非显示区域NA1具有第一宽度w1，而其上没有安装驱动IC DIC的第二非显示区域NA2具有小于第一宽度w1的第二宽度w2。

在该实施方式中，第一LED组件200a位于第一非显示区域NA1的一侧，而第二LED组件200b位于第二非显示区域NA2的一侧。

在这种情形中，第一LED组件200a的第一LED封装210a以第一距离d1布置，而第二LED组件200b的第二LED封装210b以小于第一距离d1的第二距离d2布置。

以不同的距离d1和d2制作第一LED封装210a和第二LED封装210b的原因是防止在显示区域AA中产生亮斑缺陷并实现窄框。

从LED封装发射的光通常以一定角度发散并传播。由于这种发散角度，会在来自相邻LED封装的发散光之间产生重叠区域。此外，会产生来自相邻LED封装的发散光不重叠，因而基本上没有光的非重叠区域。换句话说，非重叠区域由来自相邻LED封装的相对最外侧光限定并具有三角形。重叠区域和非重叠区域基于LED封装之间的距离而变化，非重叠区域看起来暗。因此，沿LED封装的布置方向交替产生对应于非重叠区域的暗部分和亮部分。当LED封装之间的距离增加时，暗部分，即非重叠区域的面积和宽度增加；当LED封装之间的距离减小时暗部分的面积和宽度减小。该宽度是指三角形非重叠区域的沿与LED封装的前表面垂直的方向的高度，所述宽度可被称为光扩散距离。当在显示区域中存在光扩散距离，即在显示区域中存在非重叠区域时，会看到交替的亮、暗部分，并产生亮斑缺陷。

因此，为了防止由使用LED封装而导致的亮斑缺陷并实现窄框，考虑到各个非显示区域NA1和NA2，第一LED封装210a和第二LED封装210b以不同的距离布置。

其上安装数据驱动IC DIC或者数据PCB 117通过连接膜116与其连接的第一非显示区域NA1和其上安装栅极驱动IC GIC或者其通过连接膜与栅极PCB连接的第三非显示区域分别具有比第二非显示区域NA2和第四非显示区域的宽度大的宽度。第四非显示区域与第二非显示区域相对设置，在它们之间具有显示区域AA。因此，当LED组件靠近第一非显示区域NA1或第三非显示区域设置时，可实现相对大的光扩散距离。

因此，包括以第一距离d1布置的第一LED封装210a的第一LED组件200a靠近第一非显示区域NA1或第三非显示区域放置，而包括以小于第一距离d1的第二距离d2布置的第二LED封装210b的第二LED组件200b靠近第二非显示区域NA2或第四非显示区域设置。为了解释的目的，该实施方式显示了第一LED组件200a和第二LED组件200b分别靠近第一非显示区域NA1和第二非显示区域NA2设置。

在该实施方式中，当对应于LED封装210a或210b的非显示区域NA1或NA2的宽度为“W”，且LED封装210a或210b之间的距离为“D”时，LED封装210a或210b构造成满足表达式“W/D≥0.5”。在该情形中，“D”大于LED封装210a或210b的沿LED封装210a或210b的布置方向上的宽度。

例如，当第一非显示区域NA1和第二非显示区域NA2分别具有第一宽度w1和第二宽度w2，且第一LED封装210a和第二LED封装210b分别以第一距离d1和第二距离d2布置时，第一LED封装210a构造成满足表达式“w1/d1≥0.5”，第二LED封装210b构造成满足表达式“w2/d2≥0.5”。

可提前获得非显示区域的宽度。因此，可如下构造第一LED组件200a，即第一LED封装210a以满足表达式“d1≤2*w1”的第一距离d1布置，并可如下构造第二LED组件200b，即第二LED封装210b以满足表达式“d2≤2*w2”的第二距离d2布置。根据这种构造，LCD装置100可具有400尼特或更高的高亮度而没有亮斑缺陷。

在这种构造中，第二LED封装210b的数量大于第一LED封装210a的数量。

图6和图7是分别图解在根据本发明实施方式的LCD装置中以及在比较例的LCD装置中产生亮斑的区域的示意性平面图。参照图6，在本实施方式的LCD装置100中，考虑到第一非显示区域NA1和第二非显示区域NA2的宽度w1和w2，第一LED封装210a和第二LED封装201b以第一距离d1和第二距离d2布置，从而非显示区域的宽度w/LED封装之间的距离d的关系满足“w/d≥0.5”。因此，第一LED封装210a和第二LED封装201b的光扩散距离分别小于第一宽度w1和第二宽度w2。因此，如图6所示，暗的非重叠区域仅存在于非显示区域NA1和NA2中，而并不存在于显示区域AA中。因此，观看者看不到亮斑。

此外，可将LED封装210a和210b的数量调整到实现所需的亮度而没有亮斑的程度，因而可降低制造成本。此外，可考虑第一LED封装210a和第二LED封装210b的距离来调整非显示区域NA1和NA2的宽度，因而可获得窄框。

参照图7，在比较例的LCD装置300中，不考虑非显示区域NA1和NA2的宽度w1和w2，第三LED组件300a和第四LED组件300b的第三LED封装310a和第四LED封装310b全都以相同的距离d3布置。因此，第三LED封装310a的光扩散距离小于相应的非显示区域NA1的第一宽度w1，而第四LED封装310b的光扩散距离大于相应的非显示区域NA2的第二宽度w2。因此，如图7所示，尽管在显示区域AA中不存在由第三LED封装310a导致的非重叠区域，但在显示区域AA中仍存在由第四LED封装310b导致的非重叠区域。因此，观看者看到亮斑。

此外，当考虑到第一宽度w1大于第二宽度d2而布置LED封装310a和310b时，使用的LED封装310a和310b要比所需要的多，因而制造成本高于本实施方式。

用位于第一非显示区域和第二非显示区域的侧端处的第一LED组件和第二LED组件解释了上述实施方式。可替换地，第一和第二LED组件可位于其他非显示区域的侧端处，所述其他非显示区域即栅极PCB与其连接或其上安装栅极驱动IC的第三非显示区域以及与第三非显示区域相对的第四非显示区域。此外，四个LED组件可位于四个非显示区域的侧端处。

在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对本发明可作出各种修改和变型，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的本发明的修改和变型。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置，包括：

液晶面板，其包括显示区域和包围所述显示区域的第一非显示区域到第四非显示区域；

在所述液晶面板下方的导光板；以及

面对所述导光板的相对的侧端且分别对应于第一非显示区域和第二非显示区域的第一LED组件和第二LED组件，所述第一LED组件和所述第二LED组件分别具有不同的第一宽度和第二宽度，

其中所述第一LED组件包括以第一距离布置的多个第一LED封装，所述第二LED组件包括以第二距离布置的多个第二LED封装，

其中，所述第一宽度大于所述第二宽度，并且所述第一距离大于所述第二距离。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括：

在所述液晶面板与所述导光板之间的至少一个光学片；

在所述导光板下方的反射片；

包围所述液晶面板的侧端的主支撑体；

在所述反射片下方的底壳；以及

包围所述液晶面板的侧端和顶部外围部分的顶壳。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中在所述第一非显示区域上安装栅极驱动IC或数据驱动IC，或者驱动PCB与所述第一非显示区域连接。

4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中所述第一LED封装布置成满足表达式d1≦2*w1，所述第二LED封装布置成满足表达式d2≦2*w2，其中d1、d2、w1以及w2分别是所述第一距离和所述第二距离，所述第一宽度和所述第二宽度。

5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中所述第一LED封装布置成满足表达式d1>w3，所述第二LED封装布置成满足表达式d2>w4，其中w3和w4分别是所述第一LED封装和所述第二LED封装沿它们的布置方向上的宽度。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中所述第一LED封装的数量小于所述第二LED封装的数量。