CN1881035B - 液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示设备，包括光导板、底架、设置在光导板上以显示图像的液晶显示面板、连接到液晶显示面板上并朝着底架的后表面向外弯曲以固定到后表面上的柔性印刷电路板和设置在邻近于光导板入射面位置上的至少一个点光源。光导板包括从光导板下侧朝向光导板上侧的倾斜部分。液晶显示设备可以防止点光源和光导板之间产生阶差，从而改善发光效率和亮度。

Description

液晶显示设备
技术领域
本发明涉及一种液晶显示设备。特别是，本发明涉及一种具有改善的发光效率的液晶显示设备。 
背景技术
通常，移动电子仪器，诸如移动通讯装置，数码相机，电子计算器等，使用显示设备来显示图像。由于液晶显示设备可以制成小且板状，所以使用液晶显示图像的液晶显示设备广泛地用作移动电子仪器的显示设备。与诸如阴极射线管、等离子显示面板等显示设备相比，液晶显示设备也具有优点，诸如体轻、低功耗、低驱动电压等。 
因为液晶显示设备的液晶显示面板不是自发光的，所以液晶显示设备典型地需要背光组件，以给液晶施与光线。特别是，考虑到背光组件的产品特征，使用在小的到中等尺寸的装置上，例如移动电讯装置的背光组件可以使用发光二级管作为光源。背光组件需要光导板来引导从发光二极管发射的光到液晶显示面板。 
通常，发光二极管连接到用于驱动发光二极管的独立的柔性印刷电路上，并且然后发光二极管(连接到独立的柔性印刷电路)与液晶显示设备装配起来。 
近来，发光二极管代替使用独立的柔性印刷电路，已经直接安装在电连接到液晶显示面板上的主柔性印刷电路上。因而，独立的柔性印刷电路从液晶显示设备中取消了，并且省略了独立的柔性印刷电路焊接到主柔性印刷电路上的工艺。 
然而，液晶显示设备典型地在发光二极管和光导板之间具有台阶(step)或宽度差。结果，光可以从液晶显示设备中泄漏，并且降低了液晶显示设备的亮度。 
发明内容
本发明提供具有改进发光效率和亮度的液晶显示设备。 
在本发明的一个方面中，液晶显示设备包括：底架；光导板，设置在该底架的上方，该光导板包括入射面和倾斜部分，该倾斜部分随着远离该入射面而从该光导板的下侧朝向该光导板的上侧倾斜；液晶显示面板，设置在光导板的上方，以显示图象；柔性印刷电路板，连接到液晶显示面板上，并且弯向底架的后表面，以便柔性印刷电路板固定到底架的后表面上；和至少一个点光源，电连接到柔性印刷电路板上，并且设置在相邻于光导板入射面的位置上，其中该点光源的发光表面基本上对应于光导板的入射面。 
在本发明的另一个方面中，液晶显示设备包括上述的和矩形形状的模框，光导板设置在该模框的内侧，该光导板还包括：相对面，面对入射面；出射面，从入射面的上端，在基本上垂直于入射面的方向上延伸，并且连接到相对面的上端上；和反射面，从入射面的下端延伸，并连接到相对面的下端上。底架连接到模框上，以覆盖光导板的下部，并且还包括容放发光二极管和光导板的倾斜部分的开口。 
因为倾斜部分形成在光导板的反射面上，所以液晶显示设备可以便于防止发光二极管和光导板之间产生阶差，因而液晶显示设备可以防止光线的泄漏及光亮度变坏，从而改进发光效率。 
本发明的范围由权利要求限定，其通过参考和与这部分相结合。通过考虑下面一个或多个实施例的详细描述，将提供给本领域的技术人员本发明实施例的更全面的理解，以及其中其它优点的实现。附图将作为参考，并且首先予以简要描述。 
附图说明
通过参照下面的详细描述并结合附图来认识，本发明的上述的和其它的优点将变得显明，其中： 
图1是展示根据本发明实施例的液晶显示设备的分解透视图。 
图2是图1中的液晶显示设备的装配的截面图； 
图3是展示在图1中的光导板的透视图； 
图4是沿着图3中I-I’线剖取的截面图； 
图5是展示根据本发明另一个实施例的光导板的截面图；和 
图6是展示图1中的液晶显示面板的平面图。 
通过参照下面的详细描述，可更好地理解本发明的实施例和它们的优点。应该理解的是，相同的附图标记用来代表图解在一个或多个图中的相同元件。还应该理解的是，附图可以不必按比例绘制。 
具体实施方式
在下文，将参考附图详细解释本发明。 
图1是展示根据本发明实施例的液晶显示设备的分解透视图。图2是展示图1中液晶显示设备的装配的截面图。参照图1和2，根据本发明实施例的液晶显示设备100包括：模框110、光导板200、底架120、液晶显示面板300、柔性印刷电路板130和点光源140。 
模框110具有框架或矩形形状，并且包括塑料材料。 
光导板200设置在该模框110内。光导板200引导从点光源140发射的光朝向液晶显示面板300。光导板200包括透明材料，以使来自点光源140的光损失最小化。例如，光导板200包括具有高强度的材料，例如有机玻璃(PMMA)。以便减小光导板200的厚度，光导板200可以包括聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯相对于有机玻璃强度低，但是聚碳酸酯相对于有机玻璃有较好的热阻。光导板200也可以包括形成在光导板200的下表面上的反射光栅(未示出)，以散射地反射来自点光源140的光。反射光栅可以包括印刷的光栅或凹凸的光栅。来自点光源140入射在光导板200上的光通过反射光栅散射地反射，并且超过临界角的光穿过和出射光导板200的上表面朝向液晶显示面板300。 
底架120连接到模框110上，以覆盖光导板200的下部分。底架120可以包括相对于模框110具有高强度的金属材料，并且可以以挂钩型方式连接到模框110上。底架120包括开口122，通过其容放点光源140。 
液晶显示面板300设置在光导板200上，并且利用从光导板200出射的光显示图象。液晶显示面板300包括：下基板310，柔性印刷电路板130连接其上；上基板320，面对该下基板310；液晶层(未显示)，设置在下基板310和上基板320之间；和驱动芯片330，连接到下基板310上。驱动芯片330输出驱动信号，以响应通过柔性印刷电路板130施与的控制信号驱动液晶显示面板300。液晶显示面板300还包括贴在下基板310外表面上的第一极化薄膜340和贴在上基板320外表面上的第二极化薄膜350。第一极化薄 膜340(例如)具有与第二极化薄膜350的极化轴交叉的极化轴。 
柔性印刷电路板130连接到下基板310的端部上，驱动芯片330安装其上。通过例如各向异性的导电膜(ACF)，柔性印刷电路板130与下基板310电连接。尽管在图1和2中未展示，各种电子部件，例如电容器、电阻器等，可以安装到柔性印刷电路板130上，以产生和稳定控制信号。柔性印刷电路板130具有柔性特性，以便柔性印刷电路板130可以外表上弯向底架120，并且固定到底架120的后表面上(见图2)。在一个实例中，柔性印刷电路板130利用双面胶带固定到底架120的后表面上。 
点光源140电连接到柔性印刷电路板130上。点光源140可以包括发射白光的发光二极管(LED)。如图1所示，液晶显示设备100可以包括多个点光源。在一个实例中，通过考虑液晶显示面板300的尺寸和所需的亮度决定点光源的数量。 
由于柔性印刷电路板130的弯曲，点光源140设置在与光导板200的入射面210相邻的位置上。即，当柔性印刷电路板130弯曲时，在通过底架的开口122后，点光源140设置在与入射面210相邻的位置上。当连接到柔性印刷电路板130上的点光源140设置在与入射面210相邻的位置时，由于柔性印刷电路板130的弯曲，点光源140和光导板200之间可以产生阶差或覆盖/对准不佳。根据本发明，光导板200包括倾斜部分242，以便光导板200的入射面210基本上对应于点光源140的发光表面，从而减小点光源140和光导板200之间的阶差。即，随着倾斜部分从光导板200的入射面210远离或移开，对应于倾斜部分的光导板的厚度减小。 
图3是展示图1中光导板的透视图。图4是沿着图3中I-I’线剖取的截面图。参照图3和4，光导板200包括：入射面210；相对面220，面对入射面210；出射面230，从入射面的上端在基本上垂直于入射面210的方向上延伸，并连接到相对面220的上端；和反射面240，从入射面210的下端延伸，并连接到相对面220的下表面上。 
反射面240包括倾斜部分242，其以预定的角度从反射面向出射面230倾斜。用反射面240形成的倾斜部分242基本上形成在相邻于光导板200的入射面210的位置上。 
反射面240包括第一反射部分244。第一反射部分244从相对面220的下端延伸，并且连接到倾斜部分242的上端。第一反射部分244基本上与出 射面230平行。 
此外，反射面240包括第二反射部分246。第二反射部分246从入射面210的下端延伸，并连接到倾斜部分242的下表面上。第二反射部分246在比第一反射部分244低的平面上也基本上与出射面230平行。 
出射面230和第二反射部分246之间的光导板200的厚度大于出射面230和第一反射部分244之间的光导板200的厚度。因而，光导板200的入射面210的厚度大于相对面220的厚度，并且对应于点光源的发射表面。 
参照图2，底架120部分地打开，以形成开口122，通过其容放点光源140和倾斜部分242。 
通过底架120的开口122，连接到柔性印刷电路板130上的点光源140设置在模框110中。倾斜部分242和光导板200的第二反射部分246，通过开口122设置在基本上相邻柔性印刷电路板130的位置上。 
从而，点光源140的发光表面具有对应于光导板200的入射面210尺寸的尺寸，因此基本上避免点光源140和光导板200之间的阶差。 
液晶显示面板300包括显示图像的显示区DA和环绕显示区DA的周边区PA。光导板200的倾斜部分242形成在对应于周边区PA的区域中，以防止图像显示质量的降低。 
参照图1和2，液晶显示设备100还包括设置在光导板200的反射面240下面的反射片150。反射片150覆盖包括倾斜部分242的反射面240。在一个实施例中，反射片150连接到光导板200的反射面240上。反射片150反射通过光导板200的反射面240泄漏的光返回到光导板200，以便提高发光效率。在一个实例中，反射片150包括高反射率的材料，诸如白色的聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。 
液晶显示设备100还包括至少一个设置在出射面230上的光学片160。光学片160改善了光导板200射出光的亮度特性，并且可以包括各种类型的材料。在一个实例中，光学片160可以包括散射片，用于散射从光导板200出射的光，以改善光的亮度均匀性。在另一个实例中，光学片160可以包括棱镜片。棱镜片聚集从光导板200出射的光，以改善光的前亮度(frontbrightness)。仍在另一个实例中，光学片160可以包括使光再循环的反射极化片，以增强从光导板200出射的光的亮度。反射极化片部分地传输从光导板200出射的光，并且部分地反射从光导板200出射的光。液晶显示设备100 还可以根据液晶显示设备100所需的亮度特征包括各种光学片。 
在一个实例中，设置在光导板200上的光学片160用黑色胶带170固定在模框110上。另外，设置在光学片160上的液晶显示面板300可以用黑色胶带170固定在模框110上。其它粘结方式和方法在本发明的范围内。胶带170粘附到对应于周边区域PA的液晶显示面板300上。因为胶带170具有黑色彩，所以胶带170可以防止来自点光源140和光导板200的入射面210的光的泄漏。 
图5是展示根据本发明另一个实施例的光导板的截面图。参照图5，根据本发明另一个实施例的光导板400包括：入射面410；相对面420，面对入射面410；出射面430，从入射面410上端延伸，并连接到相对面420的上端上；和反射面440，从入射面410下端延伸，并连接到相对面420的下端上。出射面430基本上垂直于入射面410和相对面420。 
反射面440包括反射部分442和倾斜部分444。反射部分442从相对面420的下端延伸，并且连接到倾斜部分444的上端上。倾斜部分444的下端连接到入射面410的下端上，以便倾斜部分444从入射面410的下端向反射部分442倾斜。因此，光导板400在入射面410处的厚度大于在相对面420处的厚度，以便入射面410对应于点光源的发射面。 
图6是展示图1中的液晶显示面板的平面图。参照图6，液晶显示面板300包括：下基板310、面对下基板310的上基板320、设置在下基板310和上基板320之间的液晶层(未示出)和连接到下基板310上的驱动芯片330。 
液晶显示面板300包括显示图像的显示区域DA和环绕该显示区域DA的周边区域PA。 
多个栅线GL1-GLn和与栅线GL1-GLn交叉的多个数据线DL1-DLm对应于显示区域DA(其中“n”和“m”是大于“1”的每一个自然数)形成在下基板310上。栅线GL1-GLn与数据线DL1-DLm形成在不同的层上，以便栅线GL1-GLn与数据线DL1-DLm绝缘和交叉。 
多个薄膜晶体管和多个像素电极以矩阵的形式形成在下底架310上。薄膜晶体管和像素电极形成在对应于显示区域DA的区域中。特别是，第一薄膜晶体管TFT1包括电连接到栅线GL1-GLn中的第一栅线GL1上的栅电极、电连接到数据线DL1-DLn中的第一数据线DL1上的源电极和电连接到第一像素电极312的漏电极。 
栅驱动电路部分360还可以形成在对应于周边区域PA的下基板310上，以驱动栅线GL1-GLn。栅驱动电路部分360包括具有多个驱动晶体管的移位寄存器。 
栅驱动电路部分360响应通过柔性印刷电路板130(图1和2)施与的栅控制信号，依次地给栅线GL1-GLn输出栅驱动信号。 
通过薄膜工艺，栅驱动电路部分360基本上与栅线GL1-GLn、数据线DL1-DLm和薄膜晶体管同时形成。 
上基板320包括用于表达色彩的色彩过滤层(未显示)和面对上基板310的像素电极的公共电极。作为选择，色彩过滤层可以形成在下基板310上。 
设置在下基板310和上基板320之间的液晶显示层包括液晶分子，其具有光电特性，如各向异性的介电常数、各向异性的反射率等。在一个实例中，液晶显示层包括扭曲向列的液晶分子，其响应施与像素电极和公共电极的电场以预定的角度扭曲。 
驱动芯片330安装在下基板310的周边区域PA中。在一个实例中，驱动芯片330通过各向异性的传导膜(ACF)电连接到下基板310上。驱动芯片330响应通过柔性印刷电路板130施与的控制信号，输出数字驱动信号到数据线DL1-DLm上。 
当电源电压施与薄膜晶体管的栅上时，其依次接通薄膜晶体管，电场形成在像素电极和公共电极之间。电场改变设置在下基板310和上基板320之间的液晶层的液晶分子的对准角。因而，液晶层的光透射率根据液晶的对准角的变化而改变，因此可以获得所需图像。 
尽管图中未示出，液晶显示设备100还可以包括用于固定印刷电路板的顶座，其上安装有如处理从外部和内存提供的源图像信号的定时控制器的部件，并且用于固定液晶显示面板300到模框110和底架120上。 
根据本发明，液晶显示设备的发光二极管安装在连接到液晶显示面板的主柔性印刷电路板上。因而，光源的独立柔性印刷电路板可以从液晶显示面板上取消，用于焊接光源的独立的柔性印刷电路板到主柔性印刷电路板的工艺可以省略，以便降低液晶显示设备的生产成本。 
此外，液晶显示设备利用形成在光导板反射面上的倾斜部分，可以防止在发光二极管和光导板之间产生阶差。这样，液晶显示设备可以防止光的泄漏和显示亮度的衰减，从而改善发光效率。 
尽管已经描述了本发明的实施例，可以理解的是，本发明不局限于这些实施例，本领域的普通技术人员可以在所附权利要求的本发明的精神和范围内对其进行变化和修改。 

Claims (16)

1.一种液晶显示设备，包括：
底架；
单体光导板，设置在该底架之上，该单体光导板包括入射面和倾斜部分，该倾斜部分随着远离该入射面而从该单体光导板的下侧朝向该单体光导板的上侧倾斜；
液晶显示面板，设置在该单体光导板的上方，以显示图像；
柔性印刷电路板，连接到该液晶显示面板上，并弯向该底架的后表面，以便该柔性印刷电路板固定到该底架的该后表面上；和
至少一个点光源，电连接到该柔性印刷电路板上，并且设置在相邻于该单体光导板的该入射面的位置上，其中该点光源的发光面基本上对应于该单体光导板的该入射面，
其中该单体光导板包括：相对面，面对该入射面；出射面，从该入射面的上端在基本上垂直于该入射面的方向上延伸，并且连接到该相对面的上端上；和反射面，从该入射面的下端延伸，并且连接到该相对面的下端上，该倾斜部分形成在该反射面上，
其中该反射面包括从该相对面的该下端延伸并且连接到该倾斜部分的上端的第一反射部分，并且其中该第一反射部分还基本上平行于该出射面。
2.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该入射面的厚度大于该相对面的厚度。
3.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该倾斜部分形成在该入射面的相邻位置上。
4.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该反射面包括从该入射面的该下端延伸并连接到该倾斜部分的下端的第二反射部分，并且其中该第二反射部分还基本上平行于该出射面。
5.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该倾斜部分的该下端直接连接到该入射面的该下端上。
6.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该底架部分地打开以容放该点光源和该倾斜部分。
7.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该液晶显示面板包括显示图像的显示区和环绕该显示区的周边区，并且该倾斜部分设置在该周边区中。
8.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该液晶显示面板包括：
下基板，连接到该柔性印刷电路板上；
上基板，面对该下基板；
液晶显示层，设置在该下基板和该上基板之间；和
驱动芯片，连接到该下基板上。
9.如权利要求8所述的液晶显示设备，其中该液晶显示面板包括形成在该下基板上以驱动栅线的栅驱动电路。
10.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中该点光源包括发射白光的发光二极管。
11.如权利要求1所述的液晶显示设备，还包括设置在该单体光导板下面的反射片，以反射从该单体光导板泄漏的光。
12.如权利要求1所述的液晶显示设备，还包括设置在该单体光导板上的至少一个光学片，以改善从该单体光导板射出的光的亮度特征。
13.如权利要求1所述的液晶显示设备，还包括具有矩形形状的模框，其中该单体光导板设置在该模框的内侧，并且该底架连接到该模框上。
14.一种液晶显示设备，包括：
具有矩形形状的模框；
设置在模框内侧的单体光导板，该单体光导板包括：入射面，随着远离该入射面而从该单体光导板的下侧朝向该单体光导板的上侧的倾斜部分，面对该入射面的相对面，从该入射面的上端在基本上垂直于该入射面的方向上延伸并连接到该相对面的上端的出射面，和从该入射面的下端延伸并连接到该相对面的下端上的反射面，该倾斜部分形成在该反射面上；
底架，连接到该模框上以覆盖该单体光导板的下部分；
液晶显示面板，设置在该单体光导板的上方以显示图像；
柔性印刷电路板，连接到该液晶显示面板上，并且弯向该底架的后表面，以便该柔性印刷电路板固定到该底架的该后表面上；和
至少一个发光二极管，电连接到该柔性印刷电路板上，并且设置在该单体光导板的该入射面的相邻位置上以发光，其中该至少一个发光二极管的发光面基本上对应于该单体光导板的该入射面，并且其中该底架还包括开口，以容放该发光二极管和该单体光导板的该倾斜部分，
其中该反射面包括从该相对面的该下端延伸并且连接到该倾斜部分的上端的第一反射部分，并且其中该第一反射部分还基本上平行于该出射面。
15.如权利要求14所述的液晶显示设备，其中该反射面包括从该入射面的下端延伸并且连接到该倾斜部分的下端的第二反射部分，并且其中该第二反射部分还基本上平行于该出射面。
16.如权利要求14所述的液晶显示设备，其中该倾斜部分的该下端直接连接到该入射面的该下端。
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