CN105607177B - 背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备 - Google Patents

背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备 Download PDF

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Abstract

背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备。本发明公开了一种背光单元，其能防止由于使用楔型导光板所引起的漏光现象。该背光单元包括:至少一个光源；导光板，其被构造为包括第一部分、第二部分和楔状部，其中该第一部分具有第一厚度并且设置为与所述至少一个光源相邻，该第二部分为板状并且具有比第一厚度更薄的第二厚度，该楔状部形成为连接第一部分和第二部分并且从第一部分到第二部分逐渐变薄；以及柔性印制电路板，其装载有所述至少一个光源，并且延伸以覆盖所述导光板的楔状部。所述柔性印制电路板设置有凹槽，该凹槽形成为与第一部分和楔状部之间的边界区域相对。

Description

背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备
本申请是申请日为2009年12月16日、申请号为200910254081.7、发明名称为“背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备”的专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种背光单元，更具体地涉及一种适于防止由楔型导光板所导致的漏光的背光单元，以及具有该背光单元的液晶显示设备。
背景技术
本申请要求2009年7月29日提交的韩国专利申请No.10-2009-0069704的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。
近来，个人移动终端已经得到快速的研究和开发。例如笔记本型计算机(或膝上型计算机)和个人数字助理(PDA)的移动终端已经应用到电子数据处理系统(EDPS)中。而且，例如蜂窝式电话的移动终端和专用的导航系统已经被广泛传播。
随着电子通信技术的最新发展，移动终端的性能已经得到快速提高。例如，蜂窝式电话已经得到改进，使得它们可以连接到因特网并包括数字照相机。同样，蜂窝式电话可以获取静止和运动画面，并通过无线电发送这些画面。此外，蜂窝式电话已经得到足够的改进，使得可以用于小尺寸数据库，该小尺寸数据库可以管理日程表和编辑/存储文件。
这种移动终端使用液晶显示(LCD)设备，该液晶显示(LCD)设备具有较高的对比度和色彩再现能力，并能大批量制造以构成显示屏。这些LCD设备由于它们的如轻重量，纤薄，低驱动电压等等的特征，而扩展了它们的应用领域。在LCD设备已经应用到办公自动化设备、音频设备、视频设备等的方面，这种趋势是很明显的。
LCD设备根据施加到多个控制开关的图像信号来控制光的透射量，从而显示画面。LCD设备不是自发光显示设备。由此，LCD设备包括设置在显示图像的LCD面板的后表面上的背光单元。
图1是示出了相关技术的蜂窝式电话或移动终端中所包括的图像显示部的平面图。图2是示出了相关技术的蜂窝式电话或移动终端中所包括的LCD设备的截面图。如图1和图2所示，相关技术的蜂窝式电话或移动终端包括被构造为显示图像的显示部5和被构造为具有键盘和多种菜单键(未显示在附图中)的主体部。
所述显示部5包括壳体15，小尺寸LCD设备8，以及窗口板(未显示)。所述壳体15形成为具有能够通过其而观看到图像的开口OP。所述LCD设备8设置到所述壳体15的内侧中，并通过所述开口OP来显示要被观看的图像。所述窗口板对显示在LCD设备8上的图像进行投影，并保护该LCD设备8的显示区。
蜂窝式电话或移动终端中所包括的小尺寸LCD设备8被构造为包括LCD面板10，背光单元70，主支架30，以及底盖35。背光单元70和主支架30设置在LCD面板10的下方。所述底盖35形成为围绕所述主支架30的下表面和侧面。这样的LCD设备8被制造得尺寸足够小，以用在便携蜂窝式电话或便携移动终端中。这样，可以从LCD设备8中去除围绕LCD面板10的边缘的壳盖。背光单元70和LCD面板10的边缘被主支架30围绕。底盖35防止了背光单元70的脱落。
主支架30形成为矩形边框状。主支架30设置有至少一个光源45，反射片55，导光板40，和光学片60。把至少一个光源45设置在主支架30的至少一个内侧壁表面上。反射片55设置在主支架30的后表面上。导光板40和光学片60顺序地设置在反射片55上。
光源45也设置为与导光板40的侧表面平行。光源45安装在与背光驱动电路(未显示)相连的第一柔性印制电路板(PCB)50上。所述背光驱动电路产生用于驱动所述光源45的驱动信号。
LCD面板10位于背光单元70上。LCD面板10的边缘通过第二柔性PCB 13连接到一PCB(未显示)。该PCB上装载有驱动电路。LCD面板10包括薄膜晶体管基板23和滤色基板20。LCD面板10还包括偏振板27和29，所述偏振板27和29分别附接到薄膜晶体管基板23的下表面以及滤色基板20的上表面。
小尺寸LCD设备8采用比荧光灯更小且更薄的高亮度发光二极管，并将其构造为光源45。导光板40的与光源45相邻的边缘最厚，而导光板40的剩余部分形成为比与光源45相邻的边缘更薄的板状。换句话说，导光板40形成为楔型(即，具有楔状部“wgA”)。
导光板40的这种结构使得光学片60能够设置在导光板40的较薄部分上。这样，可以减小LCD设备8的整体厚度。
然而，具有楔型导光板40的LCD设备8会导致漏光现象，该漏光现象会迫使图像显示区AA中与导光板40的楔状部“wgA”和光源45相邻的部分的亮度变得比所述图像显示区的剩余部分的亮度更亮。由于这个原因，LCD设备8的画面质量被恶化。
发明内容
因此，本发明实施方式涉及一种背光单元以及具有该背光单元的LCD设备，其能够基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。
本发明实施方式的一个目的是提供一种适于防止漏光现象以提高画面质量的背光单元以及具有该背光单元的LCD设备。
本发明实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本发明实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明实施方式的优点。
根据本发明实施方式的一个总的方面，一种背光单元包括:至少一个光源；导光板，其被构造为包括第一部分、第二部分和楔状部，其中该第一部分具有第一厚度并且设置为与所述至少一个光源相邻，该第二部分为板状并且具有比第一厚度更薄的第二厚度，该楔状部形成为连接第一部分和第二部分并且从第一部分到第二部分逐渐变薄；以及柔性印制电路板，其装载有所述至少一个光源，并且延伸以覆盖所述导光板的楔状部，其中，所述柔性印制电路板设置有凹槽，该凹槽形成为与第一部分和楔状部之间的边界区域相对。
根据本发明实施方式的另一个方面，一种LCD设备包括:液晶显示面板；至少一个光源，其被构造为向所述液晶显示面板施加光；导光板，其被构造为包括第一部分、第二部分和楔状部，其中该第一部分具有第一厚度并且设置为与所述至少一个光源相邻，该第二部分为板状并且具有比第一厚度更薄的第二厚度，该楔状部形成为连接第一部分和第二部分并且从第一部分到第二部分逐渐变薄；以及柔性印制电路板，其装载有所述至少一个光源，并且延伸以覆盖所述导光板的楔状部。所述柔性印制电路板设置有凹槽，该凹槽形成为与第一部分和楔状部之间的边界区域相对。
在对下面的附图和详细描述的研究之后，其它系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员来说将是或将变得明显。意欲将所有这种附加的系统、方法、特征和优点包括在本描述中，使其落入在本发明的范围之内，并且得到下面的权利要求的保护。本部分中任何内容不应作为对那些权利要求的限制。结合本实施方式，下面讨论其它的方面和优点。应当理解，本公开的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
附图被包括在本申请中以提供对本发明实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开。附图中：
图1是示出了相关技术的蜂窝式电话或移动终端中所包括的图像显示部的平面图；
图2是示出了相关技术的蜂窝式电话或移动终端中所包括的LCD设备的截面图；
图3是示出了根据本公开的一个实施方式的小尺寸LCD设备的分解立体图；
图4是详细示出了根据本公开的一个实施方式的第二柔性印制电路板的立体图；
图5是示出了沿图3中I-I'线截取的小尺寸LCD设备的截面图；以及
图6是详细示出了根据本发明的另一实施方式的第二柔性印制电路板的立体图。
具体实施方式
下面将详细描述本公开的实施方式，在附图中例示出了其示例。在下文中介绍的这些实施方式被提供作为示例，以向本领域的普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方式以不同的形式来实施，由此不限于在此所描述的这些实施方式。另外，为了便于说明附图，设备的尺寸和厚度可能被夸大地表示。在可能的情况下，相同的标号在包括附图的本公开中代表相同或类似部件。
图3是示出了根据本公开的一个实施方式的小尺寸LCD设备的分解立体图。图4是详细示出了根据本公开的一个实施方式的第二柔性印制电路板的立体图。图5是示出了沿图3中I-I'线截取的小尺寸LCD设备的截面图。
参照图3到图5，根据本公开的一个实施方式的小尺寸LCD设备包括LCD面板110、背光单元130、主支架170、和底盖190。LCD面板110被构造为显示图像。背光单元130设置在LCD面板110的下表面上，以把光照射到LCD面板110上。主支架170被构造为容纳背光单元130并支撑所述LCD面板110的边缘。底盖190被构造为围绕所述主支架170的下表面和侧面，并且背光单元130容纳在主支架170中。
LCD面板110包括彼此相对的薄膜晶体管基板111和滤色基板112，以及夹在所述两个基板111和113之间的液晶层(未显示)。所述薄膜晶体管基板111和滤色基板112被组合以保持均匀的单元间隙。LCD面板110还包括偏振板(未显示)，所述偏振板分别附接到滤色基板112的上表面上以及薄膜晶体管基板111的下表面上。
虽然在附图中没有详细示出薄膜晶体管基板111和滤色基板112，现在也将对它们进行描述。薄膜晶体管基板111包括设置为相互交叉并限定像素的多条选通线和多条数据线，以及分别形成在所述多条选通线和数据线的各个交叉处的薄膜晶体管。薄膜晶体管分别连接到所述像素中所包括的像素电极上。滤色基板112包括红色、绿色、和蓝色滤色器，黑底，以及公共电极。所述红色、绿色、和蓝色滤色器形成为分别与所述像素相对。黑底形成为覆盖所述滤色器的边缘，并遮挡所述选通线、数据线以及薄膜晶体管。所述公共电极形成为覆盖所述滤色器和黑底。
LCD设备还包括附接到LCD面板110的边缘的第一柔性PCB 115。第一柔性PCB 115向LCD面板110传送外部数据和控制信号。为此，第一柔性PCB被构造为包括形成在柔性绝缘膜上的复杂布线电路。所述柔性绝缘膜由例如聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)的耐热塑料材料，或其它材料形成。这样的第一柔性PCB 115由于其能够有效利用空间和要设置的三维布线的柔性而大量用于小尺寸LCD设备。
此外，驱动电路113安装在连接到LCD面板10的边缘的第一柔性PCB 115上。驱动电路113响应于通过第一柔性PCB 115施加的外部信号，并产生用于驱动LCD面板110的驱动信号。
向LCD面板110施加光的背光单元130包括：设置在主支架170的内侧边缘上的多个LED 180，装载有多个LED 185的第二柔性PCB 185，以及设置为与所述多个LED 180平行的导光板150，其中该主支架170被具有开放的上表面的底盖190围绕。第二柔性PCB 185被构造为传送用于驱动所述多个LED 180的信号。并且，背光单元130包括顺序地堆叠在导光板150上的光学片140，以及设置在导光板150下面的反射片160。光学片140分散并会聚来自导光板150的光。反射片160被构造为向光学片140反射从导光板150向下行进的光，由此减少漏光。
主支架170被构造为防止多个LED 180、第二柔性PCB 185、导光板150、光学片140以及反射片160从期望的位置脱落。并且，主支架170装载有用于固定LCD面板110的遮蔽带120。
遮蔽带120包括涂敷在两侧上的粘结层，并且把背光单元130和LCD面板110固定到主支架170上。遮蔽带120整体形成为黑色，并且防止背光单元130中产生的光向外部泄漏。当背光单元130和LCD面板110通过遮蔽带120与主支架170结合时，第一柔性PCB 115以180°的角度进行设置，并设置在主支架170的下表面上。
在根据本公开的实施方式的小尺寸LCD设备中，与所述多个LED 180相邻的导光板150形成为楔形(或楔型)，该楔形的边缘部分比剩余部分更厚。更具体地，导光板150被构造为包括与多个LED 180相邻的第一部分，具有最薄厚度的第二部分，和连接所述第一部分和第二部分的第三部分。第一部分形成得最厚。第二部分形成为薄板状。第三部分被限定在楔状部“wgA”中，该楔状部“wgA”随着它从第一部分到第二部分而逐渐变薄。这种导光板150由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。
在其一个表面上装载有多个LED 180的第二柔性PCB 185包括导线，该导线在第二柔性PCB 185的另一个表面上制备并且将驱动信号传送到所述多个LED 180。为此，第二柔性PCB 185被构造为包括基层185a和布线层185b，该基层185a由例如聚酯(PET)或聚酰亚胺(PI)等具有柔性的耐热塑料膜形成，该布线层185b形成为在所述基层185a上具有多条导线。换句话说，第二柔性PCB 185的一个表面对应于基层185a，第二柔性PCB 185的另一个表面可以成为布线层185b。
并且，第二柔性PCB 185设置有凹槽187，该凹槽187形成为与所述LED 180的排列方向平行。实际上，所述多个LED 180是沿着第二柔性PCB 185的线方向(line direction)排列的。凹槽187以不中断的方式形成在第二柔性PCB 185的一个表面上，该表面与装载有所述多个LED 180的另一个表面相对。凹槽187是通过去除第二柔性PCB 185的布线层185b而形成的。换句话说，凹槽187包括由所述基层185a构成的底面。
当第二柔性PCB 185附接到导光板150和主支架170时，这种凹槽187与最厚的第一部分和所述楔状部之间的边界区域相对。这样，第二柔性PCB 185不会因为其弹力而脱落。换句话说，凹槽187抑制所述第二柔性PCB 185的弹力，由此防止第二柔性PCB 185从导光板150的楔状部wgA脱落。
此外，设置有凹槽187的第二柔性PCB 185延伸到足够覆盖所述导光板150的楔状部wgA，并与导光板150和主支架170紧密接触。此外，在所述导光板150的楔状部wgA上的第二柔性PCB 185的端部被设置在光学片140内所包括的散射片的一部分下面，并直接位于导光板150上。设置在第二柔性PCB 150的端部上的散射片的部分额外地抑制第二柔性PCB150的弹力。这样，第二柔性PCB 185更难以由于其弹力而脱落。
以这种方式，根据本公开的实施方式的小尺寸LCD设备包括第二柔性PCB 150，其边缘部分延伸以覆盖所述导光板150的楔状部wgA。因此，这防止了光通过显示区的与所述楔状部wgA相邻的边缘区域，而不是通过剩余的显示区而以较高亮度进行透射的漏光现象。结果，可以防止小尺寸LCD设备中的图像质量的恶化。
并且，本发明实施方式的小尺寸LCD设备通过去除了所述布线层185b使得凹槽187形成在第二柔性PCB 185的表面上，并与导光板150的具有最厚厚度的第一部分和楔状部wgA之间的边界区域相对。这样，难以发生所述第二柔性PCB由于其弹力而脱离的情况。因此，这基本上防止了这样的漏光现象，其中光通过显示区的与所述楔状部wgA相邻的边缘区域，而不是通过剩余的显示区而以较高亮度进行透射。结果，可以基本上防止小尺寸LCD设备中的图像质量的恶化。
此外，本发明实施方式的小尺寸LCD设备迫使导光板150上的散射片的一部分设置在第二柔性PCB 185的边缘部分上，该边缘部分位于导光板150的楔状部wgA上。这样，几乎不会由于其弹力而导致第二柔性PCB 185从导光板150的楔状部脱离。因此，可以完全防止小尺寸LCD设备中的漏光现象。
图6是详细示出了根据本公开的另一实施方式的第二柔性印制电路板的立体图。
如图6所示，根据本公开的另一实施方式的第二柔性PCB 285包括膜状的基层285a和布线层285b，该基层285a由柔性、耐热的塑料材料形成，例如聚酯或聚酰亚胺，该布线层285b形成为在基层285b上包括多条导线。换句话说，第二柔性PCB 285的一个表面对应于基层285a，而第二柔性PCB 285的另一个表面成为布线层285b。
第二柔性PCB 285设置有多个凹槽287，这些凹槽形成为在未装载多个LED 180的一侧以固定间隔彼此隔开。沿着第二柔性PCB 285的长度方向形成所述多个凹槽287。所述多个凹槽287与一边界区域相对，该边界区域位于如图5所示的导光板150中所包括的具有最厚厚度的第一部分和楔状部wgA之间。所述多个凹槽287之间的间隔区域将被称为第一区域a1，而所述凹槽所占据的凹槽区域将被称为第二区域a2。
根据设计规格，第一区域a1可以是形成用于向第二柔性PCB 285的下表面上的多个LED 180传送驱动信号的导线所必需的。这样，第二区域(即，所述凹槽区域)a2设置为与所述导光板150的所述最厚部分和楔状部wgA之间的边界区域相对，并且可以根据第二柔性PCB 285的布线设计规格而在数量和长度上进行调整。换句话说，所述第一区域a1(即间隔区域)的数量和长度也可以按照第二柔性PCB 285的布线设计规格进行调整。
此外，设置有多个凹槽(或狭缝)287的第二柔性PCB 285延伸到足够覆盖所述导光板150的楔状部wgA。这样，可以防止光通过显示区的与所述楔状部wgA相邻的边缘区域，而不是通过剩余的显示区而以较高亮度进行透射的漏光现象。因此，可以防止小尺寸LCD设备中的图像质量的恶化。
如上所述，根据本公开的另一实施方式的第二柔性PCB 285通过去除布线层285b而设置有多个凹槽287，这些凹槽形成为与导光板150(图5中的150)的所述最厚部分和楔状部(图5中的wgA)之间的边界区域相对。这样，难以发生第二柔性PCB 285由于其弹力而导致脱离的情况。因此，这基本上防止了这样的漏光现象，在该漏光现象中光通过显示区的与所述楔状部wgA相邻的边缘区域，而不是通过剩余的显示区而以较高亮度进行透射。结果，可以基本上防止小尺寸LCD设备中的图像质量的恶化。
尽管仅针对于上述实施方式而对本公开进行了有限的说明，但是本领域普通技术人员应当理解，本公开不限于这些实施方式，而可以在不偏离本公开的精神的情况下做出各种变化或修改。因此，本公开的范围应仅由所附的权利要求及其等同物来确定。

Claims (2)

1.一种背光单元，该背光单元包括:
至少一个光源；
导光板，其被构造为包括第一部分、第二部分和楔状部，其中该第一部分具有第一厚度并且设置为与所述至少一个光源相邻，该第二部分为板状并且具有比第一厚度更薄的第二厚度，该楔状部形成为连接第一部分和第二部分并且从第一部分到第二部分逐渐变薄；以及
柔性印制电路板，其装载有所述至少一个光源，并且在与所述第一部分和所述楔状部之间的边界区域相对的位置处弯折并延伸至与所述楔状部对应的区域以覆盖所述导光板的楔状部，
其中，所述柔性印制电路板设置有多个凹槽，所述多个凹槽沿着与所述光源平行的方向形成并且以固定间隔彼此隔开，所述多个凹槽与所述第一部分和所述楔状部之间的所述边界区域相对，
其中，所述柔性印制电路板包括由柔性塑料材料形成的基层和形成在所述基层上的布线层，其中该布线层被构造为向所述光源施加驱动信号，
其中，所述凹槽包括由所述基层构成且不具有所述布线层的底面，并且通过部分地去除所述布线层来形成所述凹槽以露出所述基层，
其中，用于向所述光源传送所述驱动信号的导线形成在所述多个凹槽之间的间隔区域中，并且
其中，所述柔性印制电路板的在所述导光板的所述楔状部上的端部位于设置在所述导光板上的散射片的至少一部分下面，以额外地抑制所述柔性印刷电路板的弹力。
2.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：
液晶显示面板；
至少一个光源，其被构造为向所述液晶显示面板施加光；
导光板，其被构造为包括第一部分、第二部分和楔状部，其中该第一部分具有第一厚度并且设置为与所述至少一个光源相邻，该第二部分为板状并且具有比第一厚度更薄的第二厚度，该楔状部形成为连接第一部分和第二部分并且从第一部分到第二部分逐渐变薄；以及
柔性印制电路板，其装载有所述至少一个光源，并且在与所述第一部分和所述楔状部之间的边界区域相对的位置处弯折并延伸至与所述楔状部对应的区域以覆盖所述导光板的楔状部，
其中，所述柔性印制电路板设置有多个凹槽，所述多个凹槽沿着与所述光源平行的方向形成并且以固定间隔彼此隔开，所述多个凹槽与所述第一部分和所述楔状部之间的所述边界区域相对，
其中，所述柔性印制电路板包括由柔性塑料材料形成的基层和形成在所述基层上的布线层，其中该布线层被构造为向所述光源施加驱动信号，
其中，所述凹槽包括由所述基层构成且不具有所述布线层的底面，并且通过部分地去除所述布线层来形成所述凹槽以露出所述基层，
其中，用于向所述光源传送所述驱动信号的导线形成在所述多个凹槽之间的间隔区域中，并且
其中，所述柔性印制电路板的在所述导光板的所述楔状部上的端部位于设置在所述导光板上的散射片的至少一部分下面，以额外地抑制所述柔性印刷电路板的弹力。
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