CN108205222B - 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置 - Google Patents

背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。该液晶显示装置包括：液晶面板；设置在液晶面板下方的导光板；设置在导光板下方的反射板；发光二极管(LED)组件，LED组件包括面对导光板的光入射表面的LED、和安装在LED的下表面上的印刷电路板(PCB)；以及石墨膜，石墨膜配置成围绕LED组件的上表面和外侧表面以及反射板的下表面。

Description

背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0174438的优先权，为了所有目的通过引用将该专利申请的全部内容并入于此，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及一种背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置(LCD)，尤其涉及一种能够有效实现窄边框的背光单元及包括该背光单元的LCD。
背景技术
随着信息社会发展，对用于显示图像的显示装置的需求正在以各种形式增加。近来，诸如液晶显示装置(LCD)、等离子显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)装置之类的各种平板显示装置已得到应用。
在这些平板显示装置(FPD)之中，具有小型化、重量减小、薄形化和低功率驱动优点的LCD被广泛使用。
图1是示意性图解根据相关技术的LCD的剖面图。
参照图1，相关技术的LCD可包括液晶面板10、背光单元20和引导模制件(guidemold)30。
背光单元20包括反射板21、导光板23、光学片25和LED组件27。此外，LED组件27可由印刷电路板(PCB)29和安装在PCB 29的下表面上以预定间隔间隔开的多个LED 28构成。
引导模制件30具有矩形框架形状并且配置成围绕背光单元20的边缘的四个侧表面，以支撑背光单元20。
引导模制件30贴附并固定至反射板21的边缘的上表面。此外，引导模制件30在其中设置多个LED 28的光入射部分中位于多个LED 28的后方，并且PCB 29的下表面贴附并固定至引导模制件30。
然而，在具有这种结构的相关技术的LCD中，由于在减小光入射部分中的、显示区域AA外部的边框区域BA的宽度方面存在限制，所以存在难以实现窄边框的问题。
在这点上，由于配置成固定LED组件27的引导模制件30位于光入射部分中，所以边框区域BA的宽度由于引导模制件30而增加，而难以实现窄边框。
此外，在边框区域BA的宽度中还可包括从导光板23的光入射表面到显示区域AA的光学距离OLp(即，从相邻的LED 28发射的光进行混合的距离)。由于PCB 29的布线设计以及确保在PCB 29与引导模制件30之间的贴附特性，在减小LED 28之间的距离方面存在限制，所以在减小光学距离OLp方面也存在限制。
发明内容
因此，本发明涉及一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。
本发明的优点是提供一种能够有效实现窄边框的背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。
在下面的描述中将阐述本发明的附加特征和优点，这些特征和优点的一部分通过该描述将是显而易见的，或者可通过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优点。
为了实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，如在此具体和宽泛描述的，一种液晶显示装置，包括：液晶面板；设置在所述液晶面板下方的导光板；设置在所述导光板下方的反射板；发光二极管(LED)组件，所述发光二极管组件包括面对所述导光板的光入射表面的发光二极管、和安装在所述发光二极管的下表面上的印刷电路板(PCB)；以及石墨膜，所述石墨膜配置成围绕所述发光二极管组件的上表面和外侧表面以及所述反射板的下表面。一种背光单元，包括：导光板；设置在所述导光板下方的反射板；发光二极管(LED)组件，所述发光二极管组件包括面对所述导光板的光入射表面的发光二极管、和安装在所述发光二极管的下表面上的印刷电路板(PCB)；以及石墨膜，所述石墨膜配置成围绕所述发光二极管组件的上表面和外侧表面以及所述反射板的下表面。
附图说明
被包括用来给本公开内容提供进一步理解且并入本申请中并组成本申请一部分的附图图解了本公开内容的实施方式，并与说明书一起用于解释本公开内容实施方式的原理。
图1是示意性图解根据相关技术的液晶显示装置(LCD)的剖面图；
图2是示意性图解根据本公开内容实施方式的LCD的分解透视图；
图3是示意性图解其中粘结构件设置在根据本公开内容第一实施方式的发光二极管(LED)组件的印刷电路板(PCB)的下表面上的状态的透视图；
图4是示意性图解根据本公开内容第一实施方式的LCD的光入射部分的剖面图；
图5是图解相关技术的LCD和根据本公开内容第一实施方式的LCD的光入射部分中的边框区域的比较的示图；
图6是示意性图解根据本公开内容第二实施方式的LCD的引导模制件、LED组件和石墨膜的分解透视图；
图7是图解根据本公开内容实施方式的LCD的光入射部分的一部分的剖面图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开内容的实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些示例。在下面的描述中，当确定与本文相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地使公开内容的实施方式的主题模糊不清时，将省略该详细描述。所述的处理步骤和/或操作的进程是示例，步骤和/或操作的顺序不限于在此阐述的顺序，除必须按特定顺序发生的步骤和/或操作之外，步骤和/或操作的顺序可如本领域已知的那样变化。相似的参考标记通篇表示相似的要素。仅为了便于撰写本申请而选取了在下面解释中使用的各个要素的名称，因而它们可能不同于实际产品中使用的名称。
下文中，将参照附图描述本公开内容的实施方式。
<第一实施方式>
图2是示意性图解根据本公开内容第一实施方式的液晶显示装置(LCD)的分解透视图。
如图2中所示，根据本公开内容第一实施方式的LCD 100可包括液晶面板110、背光单元120、引导模制件130和石墨膜200。
配置成显示图像的液晶面板110可包括彼此面对结合的第一基板112和第二基板114、以及插入在第一基板112与第二基板114之间的液晶层(未示出)。
尽管未详细示出，但在第一基板112(其被称为下基板或阵列基板)的内表面上可形成有彼此交叉以界定出像素的多条栅极线和多条数据线、连接至与每个像素对应的栅极线和数据线的薄膜晶体管、以及连接至薄膜晶体管的像素电极。
此外，在作为面对下基板的对向基板的第二基板114(其被称为上基板或滤色器基板)的内表面上可形成有与每个像素对应的滤色器图案、以及黑矩阵，该黑矩阵包围滤色器图案并且覆盖诸如栅极线、数据线和薄膜晶体管之类的非显示元件。
此时，作为液晶面板110，可使用所有种类的液晶面板。例如，可使用所有类型的液晶面板，诸如IPS面板、AH-IPS面板、TN面板、VA面板和ECB面板。在此，在使用IPS面板或AH-IPS面板的情形中，公共电极可形成在第一基板112上以与像素电极一起形成横向电场。
此外，用于确定液晶的初始分子取向方向的取向膜可形成在第一基板112和第二基板114与液晶层之间的界面上。可沿第一基板112和第二基板114的边缘形成密封图案，以防止填充在第一基板112与第二基板114之间的液晶层的泄露。
此外，用于选择性地透过特定偏振光的偏振板可贴附至第一基板112和第二基板114的外表面。
此外，印刷电路板(PCB)可通过诸如柔性电路板或载带封装之类的连接构件连接至液晶面板110的至少一个边缘。
背光单元120可设置在如上所述配置的液晶面板110的后方。
背光单元120可包括发光二极管(LED)组件127、反射板121、安放在反射板121上的导光板123、以及设置在导光板123上的光学片125。
LED组件127可包括多个LED 128和PCB 129，多个LED 128用作背光单元120的光源并且面对作为导光板123的一个侧表面的光入射表面，多个LED 128可安装在该PCB 129上，以在PCB 129的下表面上在一个方向上间隔开特定空间。
在其上入射从多个LED 128发射的光的导光板123中，在来自多个LED 128的入射光通过全反射经由导光板123传播多次的同时，光均匀地分布在导光板123的较宽区域上，因而可给液晶面板110提供均匀的面光。
反射板121可位于导光板123后方并且可将穿过导光板123的后表面的光朝向液晶面板110反射，以提高光的亮度。
至少一个光学片125可设置在导光板123上。例如，包括扩散片和聚光片的多个光学片125可设置在导光板123上。由于从导光板123发射的光被扩散和汇聚，所以经过处理以具有高质量的更均匀的面光可入射到液晶面板110上。
引导模制件130可沿背光单元120的四个边缘中的除光入射部分的外侧部分之外的其余三个外侧部分设置，就是说，引导模制件130可形成为具有“ㄈ”形。
引导模制件130可布置成覆盖导光板123的四个侧表面中的除面对多个LED 128的光入射表面之外的其余三个侧表面。
同时，引导模制件130可贴附并固定至反射板121的相应边缘的外侧部分的上表面。粘结构件可设置在反射板121的该相应边缘的该外侧部分上，以耦接在引导模制件130与反射板121之间。
如此，由于引导模制件130配置成不设置在其中设置多个LED 128的光入射部分处，所以光入射部分中的边框区域的宽度可减少引导模制件130的宽度那么多，由此有效实现窄边框。
特别是，在该实施方式中，由石墨制成的石墨膜200可应用于LCD 100的去除了引导模制件130的光入射部分。
石墨膜200可具有形成在石墨膜200的内表面上的粘结构件，石墨膜200可围绕LED组件127和反射板121并且可贴附至LED组件127和反射板121，以执行固定LED组件127和反射板121的功能。
在这点上，例如，在组装LED组件127和导光板123之后，石墨膜200可沿LED组件127的上表面(即，PCB 129的上表面)、LED组件127的外侧表面和反射板121的下表面以“ㄈ”形式进行包裹。
因此，LED组件127和反射板121可通过石墨膜200耦接，以稳固地固定。
此外，石墨膜200可具有出色的热传递特性。因此，通过将石墨膜200直接贴附至LED组件127，可有效实现对由LED组件127产生的热量的散热效果。
此外，石墨膜200还可具有出色的遮光特性。因而，通过贴附石墨膜200以围绕LED组件127，可防止光泄露到外部。
在此，石墨膜200可包含遮光材料，以进一步提高其遮光特性。
同时，PCB 129可延伸至导光板123的光入射表面的上表面边缘。在该情形中，导光板123可插入到通过石墨膜200耦接的LED组件127和反射板121的耦接结构中。
换句话说，在由于石墨膜200而实现的耦接结构中，由于导光板123插入到LED组件127的PCB 129的下表面与反射板121的上表面之间的空间中，所以导光板123可被PCB 129和反射板121向上和向下按压，从而被固定。
如此，可实现用于导光板123的固定结构。因此，可稳定地确保多个LED 128与导光板123之间的位置对准。
同时，在该实施方式中，另外参照图3，粘结构件可形成在PCB 129的下表面上，以更稳固地确保导光板123与LED组件127之间的固定结构。图3是示意性图解其中粘结构件设置在根据本公开内容第一实施方式的LED组件的PCB的下表面上的状态的透视图，图3是图解PCB的下表面的示图。
一起参照图3，诸如双面胶带之类的胶带140可贴附至PCB 129的内侧部分129a的下表面上，PCB 129的内侧部分129a位于多个LED 128的面对导光板123的光入射表面的内侧表面的前方(换句话说，PCB 129的内侧部分129a靠近导光板123)，胶带140可形成为沿PCB 129的纵向方向延伸。
这种胶带140可定位成与导光板123的光入射表面的上边缘相对应，并且PCB 129可通过胶带140贴附至导光板123，以耦接至导光板123。
因此，LED组件127和导光板123可彼此固定，因而可稳定地确保多个LED 128与导光板123之间的位置对准。
而且，通过使用胶带140，还可实现减小导光板123的光学距离的效果。
在这点上，胶带140可具有散射特性。出于该原因，由于从多个LED128发射的光被位于其前方的胶带140散射，所以在导光板123的光入射部分处的光入射角可在两个方向上扩展。
因此，可减小光学距离，即，自导光板123的光入射表面起发生光叠加的距离。
作为光学距离减小的结果，可减小边框区域的宽度，由此有效实现窄边框。
下文中，将参照图4更详细地描述该实施方式的LCD的光入射部分的剖面结构，图4是示意性图解根据本公开内容第一实施方式的LCD的光入射部分的剖面图。
参照图4，在LCD 100的光入射部分中，石墨膜200配置成以“ㄈ”形状包裹并耦接LED组件127和反射板121，以将LED组件127和反射板121固定在一起。
液晶面板110的相应边缘可安放在石墨膜200上，以贴附至石墨膜200。为此，胶带可形成在石墨膜200的上表面上。此时，为了防止来自液晶面板110的位于光入射部分中的边缘的光泄露，位于石墨膜200的上表面上的胶带可形成为具有遮光特性。同时，液晶面板110的除光入射部分之外的其他边缘可配置成安放在引导模制件130的上表面上并贴附至引导模制件130的上表面。
如此，LED组件127和反射板121可通过石墨膜200支撑并固定。此外，石墨膜200可包裹LED组件127并可将LED组件127与外部分离。此外，由于石墨膜200具有遮光特性，所以可防止光泄露到外部。
如此，当采用使用石墨膜200的耦接结构时，即使在光入射部分中不形成引导模制件的情形中，也可与相关技术中一样实现由引导模制件实现的LED组件127的固定功能和遮光功能。此外，根据引导模制件的去除，可减小边框区域BA的宽度。
此时，为了由于引导模制件的去除而减小边框区域BA，可在PCB 129的外侧部分(即，位于多个LED 128的后方的部分，换句话说，PCB 129的外侧部分远离导光板123)处不形成或最小化用于给多个LED 128传输信号的布线图案，由此将外侧部分的宽度最小化。理想的是可将布线图案的大部分形成在多个LED 128的前方。
此外，由于石墨膜200具有出色的散热特性，所以可实现对多个LED128中产生的热量的散热效果。
此外，定位成与导光板123的上表面边缘对应的胶带140可贴附至PCB 129的内侧部分129a的下表面上。PCB 129可通过胶带140贴附并固定至导光板123。
因此，由于LED组件127和导光板123彼此固定，所以可稳定地确保多个LED 128与导光板123之间的位置对准。结果，可确保背光特性。
而且，由于胶带140具有散射特性，所以可表现出将在导光板123的光入射部分处的光入射角扩展的效果。因此，可减小光学距离OL，即，从导光板123的光入射表面到有效区域AA的距离。结果，可减小边框区域BA的宽度。
如上所述，将参照图5描述减小边框区域BA的宽度的效果。图5是图解相关技术的LCD和根据本公开内容第一实施方式的LCD的光入射部分中的边框区域的比较的示图。
参照图5，在相关技术中，由于引导模制件30设置在光入射部分中，所以边框区域BAp的宽度可增加引导模制件30的宽度。相比之下，在该实施方式中，由于去除了相关技术的引导模制件30，所以与相关技术相比，边框区域BA的宽度可减小大约引导模制件30的宽度。
此外，在相关技术中，根据相邻LED 128之间的间隙约束，在减小导光板123的光入射部分的光学距离OLp方面存在限制。同时，在该实施方式中，由于在导光板123的光入射部分中且在多个LED 128前方存在胶带140，所以胶带140的散射特性可具有扩展光入射部分处的光入射角的效果。因此，可克服相关技术的光学距离OLp的限制，以实现被减小至更小程度的光学距离OL。
因此，根据该实施方式，由于减小了边框区域BA，所以可有效实现窄边框。
<第二实施方式>
图6是示意性图解根据本公开内容第二实施方式的LCD的引导模制件、LED组件和石墨膜的分解透视图。此外，图7是根据本公开内容实施方式的LCD的光入射部分的一部分的剖面图和引导模制件的突出部分的剖面图。
在下面的描述中，将省略与第一实施方式相同构造的详细描述。
参照图6和图7，在根据该实施方式的LCD中，大致具有“ㄈ”形状的引导模制件130可具有从其两端向内突出的突出部分133。就是说，可形成从第一部分131和第二部分132二者的端部向内突出的突出部分133，第一部分131和第二部分132是引导模制件130的位于光入射部分的两侧上的部分。
突出部分133可定位成与作为PCB 129的两端的第一端部EP1和第二端部EP2的下部相对应。
在此，LED 128可不设置在PCB 129的与突出部分133相对应的第一端部EP1和第二端部EP2上，LED 128可设置在第一端部EP1与第二端部EP2之间。
此时，在经由石墨膜200进行耦接的状态中，突出部分133可插入在相应的第一端部EP1和第二端部EP2与设置在其下方的反射板121之间。
换句话说，在由于石墨膜200而实现的耦接结构中，引导模制件130的突出部分133可装配在PCB 129的第一端部EP1和第二端部EP2与反射板121之间的空间中，以插入到该空间中。
因此，突出部分133可被PCB 129和反射板121向上和向下按压，从而被固定，进而可通过被固定的突出部分133更稳定地固定引导模制件130。此外，可通过这种固定结构来防止引导模制件130变形。
在这点上，如第一实施方式中，由于具有“ㄈ”形状而不具有突出部分133的引导模制件130可处于其中第一部分131和第二部分132的端部彼此断开的状态中，所以由于在该端部处相对低的支撑力而导致端部朝向引导模制件130的外侧或内侧弯曲，存在可发生变形的可能性。
相比之下，如第二实施方式中向内突出的突出部分133可设置在PCB129下方，引导模制件130可以以被PCB 129和反射板121按压的形式被固定。因而，对于引导模制件130的第一部分131和第二部分132的端部来说可确保稳定的支撑力，由此防止端部的变形。
如上所述，根据本公开内容的实施方式，可从LCD的光入射部分去除引导模制件，并且代替引导模制件可使用石墨膜实现光入射部分耦接结构。因此，由于减小了光入射部分中的边框区域，所以可有效实现窄边框并且还可实现出色的散热效果。
而且，通过在LED前方配置胶带，可将导光板固定至使用石墨膜的光入射部分耦接结构。在该情形中，由于可有效减小导光板的光学距离，所以可有效实现窄边框，并且还可稳定地实现LED与导光板之间的位置对准。
在不背离本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明中进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明旨在涵盖落入所附利要求范围及其等同范围内的本发明的修改和变化。

Claims (12)

1.一种液晶显示装置，包括：
液晶面板；
设置在所述液晶面板下方的导光板；
设置在所述导光板下方的反射板；
发光二极管(LED)组件，所述发光二极管组件包括面对所述导光板的光入射表面的发光二极管、和安装在所述发光二极管的下表面上的印刷电路板(PCB)；
石墨膜，所述石墨膜配置成围绕所述发光二极管组件的上表面和外侧表面以及所述反射板的下表面，以及
引导模制件，所述引导模制件设置在所述反射板的上表面上，
其中所述引导模制件围绕所述导光板的四个侧表面中的除所述光入射表面之外的三个侧表面，并且
其中所述引导模制件具有突出部分，所述突出部分从位于所述光入射表面的两侧上的第一部分和第二部分二者的端部向内突出，并且所述突出部分配置成插入在所述印刷电路板的相应端部与所述反射板之间。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括胶带，所述胶带配置成将所述印刷电路板的位于所述发光二极管前方的内侧部分的下表面贴附至所述导光板的上表面。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述引导模制件通过粘结构件贴附至所述反射板的所述上表面。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述导光板插入到所述发光二极管组件的所述印刷电路板的下表面与所述反射板的上表面之间的空间中。
5.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述胶带具有散射特性，以便扩展所述导光板的光入射部分处的光入射角。
6.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中布线图案的大部分形成在所述印刷电路板的所述内侧部分。
7.一种背光单元，包括：
导光板；
设置在所述导光板下方的反射板；
发光二极管(LED)组件，所述发光二极管组件包括面对所述导光板的光入射表面的发光二极管、和安装在所述发光二极管的下表面上的印刷电路板(PCB)；
石墨膜，所述石墨膜配置成围绕所述发光二极管组件的上表面和外侧表面以及所述反射板的下表面，以及
引导模制件，所述引导模制件设置在所述反射板的上表面上，
其中所述引导模制件围绕所述导光板的四个侧表面中的除所述光入射表面之外的三个侧表面，并且
其中所述引导模制件具有突出部分，所述突出部分从位于所述光入射表面的两侧上的第一部分和第二部分二者的端部向内突出，并且所述突出部分配置成插入在所述印刷电路板的相应端部与所述反射板之间。
8.根据权利要求7所述的背光单元，进一步包括胶带，所述胶带配置成将所述印刷电路板的位于所述发光二极管前方的内侧部分的下表面贴附至所述导光板的上表面。
9.根据权利要求7所述的背光单元，其中所述引导模制件通过粘结构件贴附至所述反射板的所述上表面。
10.根据权利要求7所述的背光单元，其中所述导光板插入到所述发光二极管组件的所述印刷电路板的下表面与所述反射板的上表面之间的空间中。
11.根据权利要求8所述的背光单元，其中所述胶带具有散射特性，以便扩展所述导光板的光入射部分处的光入射角。
12.根据权利要求8所述的背光单元，其中布线图案的大部分形成在所述印刷电路板的所述内侧部分。
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