DE19731006C2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorichtung (LCD-Vorrichtung) und deren Verwendung.

Aus Fig. 1 ist eine LCD-Tafel (LCD, liquid crystal display) für einen Computer, wie einen tragbaren Computer, oder für eine tragbare Anzeigevorrichtung ersichtlich. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die LCD-Tafel ein Flüssigkristallpaneel (LC- Paneel) 20, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit und eine Antriebsschaltkreisplatine 23 auf. Die Hintergrundbeleuchtungs­ einheit weist eine Leuchtstoffröhre 11, ein im Querschnitt U- förmiges, die Lampe 10 einfassendes Leuchtstoffröhrengehäuse 12, eine Lichtleitplatte 13, einen horizontal einfallendes Licht in die vertikale Richtung umlenkenden Reflektor 14, eine Schutzplatte 15 auf der Lichtleitplatte 13, eine erste Prismenplatte 16 und eine zweite Prismenplatte 17 auf der Schutzplatte 15 zum Ablenken des von der Lichtleitplatte einfallenden Lichtes, so daß es in eine vorbestimmte Richtung verläuft, eine Streuplatte 18 zum Ausbreiten des von der ersten Prismenplatte 16 und von der zweiten Prismenplatte 17 kommenden Lichtes auf die Bildfläche 21 des LC-Paneels 20 unter einem vorbestimmten Betrachtungswinkel, und einen Befestigungsrahmen 19 zum Halten dieser Elemente auf.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, die einen Schnitt der Lichtleitplatte 13 zeigt, nimmt die Dicke der Lichtleitplatte 13 mit größer werdendem Abstand von der Lichtquelle 11 allmähliche ab. Als Lichtquelle ist an der Längsseite der Lichtleitplatte 13 eine Leuchtstoffröhre 11 angeordnet. Wenn die Leuchtstoffröhre 11 eingeschaltet ist, wird von ihr kommendes Licht von dem sie einfassenden Leuchtstoffröhrengehäuse 12 reflektiert. Das reflektierte Licht tritt in Richtung zur anderen Längsseite der Lichtleitplatte 13 (zum dünneren Ende der Lichtleitplatte) hin durch diese hindurch, wie mit den Pfeilen in Fig. 2 gezeigt. Dann verteilt sich das Licht über die gesamte Fläche der Lichtleitplatte 13 und erreicht die Bildfläche 21 (Fig. 1) durch die Streuplatte 18 hindurch. Gleichzeitig steuern Dünnschichttransistoren (TFTs, thin film transistors) auf dem Flüssigkristallpaneel die ihnen jeweils zugeordneten Pixel entsprechend der von dem Antriebsschaltkreis 30 kommenden Signale (Fig. 1), so daß das Licht durch die einzelnen Pixel selektiv transmittiert wird, wodurch insgesamt ein Bild auf der Bildfläche angezeigt wird.

Solche LCD-Tafeln werden im allgemeinen als Bildschirme für Notebook-Computer verwendet. Die im folgenden beschriebene Methode wird verwendet, um LCD-Tafeln in eine Vorrichtung, wie einen Notebook-Computer, einzubauen.

Wie aus den Fig. 3a und 3b ersichtlich, wird bei einer herkömmlichen LCD-Tafel eine Bodenhalteplatte 30 auf dem Befestigungsrahmen 19 angeordnet. Dann wird ein Montageloch 33 in der Bodenhalteplatte 30 und dem Befestigungsrahmen 19 gebildet, wie aus Fig. 3b ersichtlich. Danach werden die Bodenhalteplatte 30 und der Befestigungsrahmen 19 mit einer Schraube 31 miteinander verbunden, wie aus Fig. 3a ersichtlich. Mit anderen Worten wird die LCD-Tafel an einer Vorrichtung, wie einem Notebook-Computer, befestigt, indem der Befestigungs­ rahmen 19 und die Bodenhalteplatte 30 mittels eines Befestigungselementes, wie einer Schraube, verbunden werden.

Die gemäß der oben beschriebenen Methode hergestellte LCD- Vorrichtung ist jedoch aufgrund der Länge der Schrauben, die in die LCD-Tafel eingeschraubt werden, relativ dick, wie aus Fig. 3a und 3b ersichtlich. Ferner ist die Bildfläche der LCD-Tafel relativ schmal, da das Montageloch 33 für die Schraube in der Vorderfläche der LCD-Tafel ausgebildet ist.

LCD-Vorrichtungen gemäß des oben beschriebenen Aufbaus werden folgendermaßen betrieben: Das von der Leuchtstoffröhre 11 kommende Licht fällt durch die Hintergrundbeleuchtungeinheit hindurch auf die Rückfläche des Flüssigkristallpaneels 20. Ein Steuerschaltkreis auf der Antriebsschaltkreisplatine 23 steuert das auf die Bildfläche 21 des Flüssigkristallpaneels 20 einfallende Licht, so daß Bilder und Zeichen anzeigbar sind.

Aus Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Aufbau einer fertig montierten herkömmlichen LCD-Tafel ersichtlich. Aus Fig. 4 ist ferner der Zusammenbau eines zweiten Befestigungsrahmens 40, einer LCD-Tafel 20 und einer Hintergrundbeleuchtungseinheit ersichtlich, wobei der Zusammenbau derart gestaltet ist, daß die zusammengebauten Elemente in einen tragbaren Computer einbaubar sind. Der zweite Befestigungsrahmen 40 ist aus Metall oder Plastik und hält das LCD-Tafel 20 und die Hintergrundsbe­ leuchtungseinheit. Hier ist die Antriebsschaltkreisplatine 23 hinter der Rückseite der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet, die mit dem LCD-Tafel 20 mittels einer flexiblen Folie verbunden ist (nicht gezeigt).

Aus Fig. 5 ist der Zusammenbau der LCD-Tafel 20 und eines Gehäuses 60 des tragbaren Computers gemäß der herkömmlichen Methode ersichtlich. Der zweite Befestigungsrahmen 40 wird an einem hinteren Gehäuserahmen 50 des tragbaren Computers mittels Schrauben 43 montiert, die in Schraubenlöcher 41 eingeschraubt werden. Ein im Bereich der Bildfläche eine Öffnung aufweisender vorderer Abdeckrahmen (nicht gezeigt) wird mit dem hinteren Gehäuserahmen 50 zusammengefügt. Das heißt, die LCD-Tafel 20 wird mit dem hinteren Gehäuserahmen 50 mittels der Schrauben 43 zusammengeschraubt, wobei die Schrauben 43 in die Schraubenlöcher 41 senkrecht zur Bildfläche eingeschraubt werden. Das Abdeckrahmen wird auf der LCD-Vorrichtung derart montiert, daß die Bildfläche 21 frei ist und die anderen Bereiche bedeckt sind.

Die Abmessungen tragbarer Computer werden im allgemeinen so gewählt, daß die Computer leicht transportierbar sind. Die Grundfläche eines tragbaren Computers entspricht dement­ sprechend z. B. in etwa den Abmessungen eines A4-Briefpapier­ bogens. Deshalb beeinflussen das Verhältnis der Bildfläche zur gesamten Fläche der Anzeige sowie die Dicke der Anzeige­ vorrichtung die Qualität des tragbaren Computers. Bei einem herkömmlichen tragbaren Computer sind die Schraubenlöcher 41 jedoch in den Randbereichen der Anzeigevorrichtung angeordnet, damit der zweite Befestigungsrahmen 40 mit der rückwärtigen Gehäusewand 50 zusammenmontierbar ist. Da die Gesamtfläche der Anzeigevorrichtung, d. h. die Fläche des gesamten Paneels, somit eine Fläche 42 für die Schraubenlöcher 41 aufweist (Fig. 4), ist das Verhältnis der Bildfläche, die für die eigentliche Anzeige von Bildern und Zeichen nutzbar ist, zur Gesamtfläche des LCD-Paneels 21 klein.

Ferner ist bei dem herkömmlichen tragbaren Computer, da die LCD-Tafel mittels senkrecht zur Bildfläche eingeschraubter Schrauben 43 mit dem hinteren Gehäuserahmen 50 verbunden ist, die Anzeigevorrichtung relativ dick, da die Schraubenlöcher 41 für die Aufnahme der Schrauben 43 eine ausreichende Tiefe ausweisen müssen. Der zweite Befestigungsrahmen 40 muß ferner so groß sein, daß die Schraubenlöcher 41 in ihm ausgebildet sein können. Aufgrund dieser Vorgaben ist es schwierig, das Gewicht des tragbaren Computers zu verringern.

Vergleichbare Vorschläge mit frontseitiger Befestigung der LCD- Tafel sind aus JP 07 281 184 und JP 07 199 180 bekannt.

Somit soll eine LCD-Vorrichtung mit einer LCD-Tafel für einen Computer, wie einen tragbaren Computer, mit einem großen Verhältnis der Bildfläche zur Gesamtfläche der. Anzeigevorrichtung, geringem Gewicht und geringer Dicke geschaffen werden.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine LCD- Vorrichtung mit einer LCD-Tafel insbesondere zur Verwendung in einem tragbaren Anzeigegerät oder einem Computer, insbesondere tragbaren Computer, für ein großes Verhältnis der Bildfläche zur Gesamtfläche der Anzeigevorrichtung bereitzustellen.

Um dies zu erreichen, sind gemäß der Erfindung die in den jeweils zugehörigen Ansprüchen angegebenen Merkmale vorgesehen.

Die erfindungsgemäße LCD-Tafel kann ein LC-Paneel mit einer Bildfläche, eine an dem LC-Paneel angeordnete Lichtquelle, einen mit einer Fläche der Lichtquelle und mit den Seiten des LC-Paneels verbundenen Innenrahmen, einen mit den Rändern des LC-Paneels und den Seiten des Innenrahmens verbundenen Außenrahmen, ein Außengehäuse sowie ein Befestigungselement aufweisen, mit dem der Innenrahmen, der Außenrahmen und das Außengehäuse durch die jeweiligen Seiten des Innenrahmens, des zweiten Befestigungsrahmens und des Außengehäuses hindurch zusammenmontierbar sind.

Bei der Verwendung der LCD-Vorrichtung in einem tragbaren Computer kann dieser eine LCD-Tafel mit einer Bildfläche und einer ersten Mehrzahl von Seitenflächen, einen Hauptkörper mit einer Eingabevorrichtung, einen mit einem Rand des Hauptkörpers verbundenen Deckel, der eine zweite Mehrzahl von Seitenflächen aufweist, und Befestigungselemente aufweisen, mit denen die erste Mehrzahl von Seitenflächen der LCD-Tafel an der zweiten Mehrzahl von Seitenflächen des Deckels befestigbar sind, so daß die LCD-Tafel selbst auf dem Deckel montiert ist.

Die Zeichnung, aus der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich sind, dient zusammen mit der folgenden Beschreibung zur näheren Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Struktur einer herkömmlichen LCD-Tafel,

Fig. 2 einen Schnitt einer Lichtleitplatte und einer Leuchtstoffröhre,

Fig. 3a eine Draufsicht auf eine LCD-Tafel, aus der der Bereich eines Innenrahmens ersichtlich ist, in welchem Bereich die Schrauben angeordnet sind,

Fig. 3b einen Schnitt einer LCD-Tafel, aus dem ein erster Befestigungsrahmen, ein Leuchtstoffröhrengehäuse und eine Bodenhalteplatte ersichtlich sind, die mit einer Schraube zusammenmontiert sind,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine LCD-Tafel mit einer Hintergrund­ beleuchtung und einem Befestigungsrahmen gemäß einer herkömmlichen LCD-Tafel in zusammengebautem Zustand,

Fig. 5 den Zusammenbau einer LCD-Tafel mit einem herkömmlichen tragbaren Computer,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, aus der der Zusammenbau der Teile der LCD-Tafel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich ist,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, aus der der Aufbau der LCD-Tafel, des Gehäuserahmens und des Abdeckrahmens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich ist,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer LCD-Tafel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, aus dem Montagelöcher an den Seiten des Befestigungsrahmens ersichtlich sind, und

Fig. 9 den Zusammenbau einer LCD-Tafel und eines tragbaren Computers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Im folgenden wird näher auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eingegangen, die aus der Zeichnung ersichtlich sind.

Erfindungsgemäß ist ein Montageloch für ein Befestigungselement anstatt in der Frontfläche einer LCD-Tafel in einem Seitenrand der LCD-Tafel ausgebildet. Aus Fig. 8 ist z. B. ein erstes Montageloch 410a in einem Innenrahmen 190 ersichtlich. Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird im folgenden der Aufbau einer LCD- Tafel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, liegt auf der Unterseite eines Innenrahmens 190, der z. B. aus Plastik ist, eine mit einem LC- Paneel 300 zusammengefügte Beleuchtungseinheit auf, die einen Reflektor 140, eine Lichtleitplatte 130, eine Schutzplatte 150, eine erste Prismenplatte 160, eine zweite Prismenplatte 170, eine Streuplatte 180 aufweist, die mit dem LC-Paneel 300 in dieser Reihenfolge aufeinander aufgestapelt sind. In den Seitenrändern des Innenrahmens 190, bevorzugt in den beiden Schmalseitenrändern, ist eine Mehrzahl von ersten Schraubenlöchern 410a ausgebildet.

Entlang des einen Randes der Lichtleitplatte 130 sind eine Leuchtstoffröhre 110 und ein Leuchtstoffröhrengehäuse 120 angeordnet. Das Leuchtstoffröhrengehäuse 120 weist im Schnitt eine U-Form auf und faßt die Leuchtstoffröhre 110 ein.

Das LC-Paneel 300 und die Beleuchtungseinheit 130-180 sind in dem Innenrahmen 190 angeordnet. Um den Innenrahmen 190, das LC- Paneel 300 und das Leuchtstoffröhrengehäuse 120 zusammen­ zumontieren, wird ein Außenrahmen 400, bevorzugt aus Metall, an seinen Seitenrändern und an den Seitenrändern des Innenrahmens 190 mit diesem zusammenmontiert. In den Seitenrändern des Außenrahmens 400 ist eine Mehrzahl von zweiten Schraubenlöchern 410b ausgebildet, die auf die ersten Schraubenlöcher 410a ausgerichtet sind. Der Außenrahmen 400 liegt auf der Vorderseite des LC-Paneels entlang von dessen Rändern an, so daß das LC-Paneel 300 und die Beleuchtungseinheit 130-180 zwischen dem Innenrahmen 190 und dem Außenrahmen 400 angeordnet sind, wobei die Seitenränder des Außenrahmens und die des Innenrahmens im wesentlichen senkrecht zu der Bildfläche des LC-Paneels 300 verlaufen.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, wird die den Innenrahmen 190, den Außenrahmen 400 und das LC-Paneel 300 aufweisende LCD-Tafel 700 derart mit einem hinteren Gehäuserahmen 500 und einem vorderen Abdeckrahmen 520 zusammenmontiert, daß die LCD-Tafel 700 zwischen dem hinteren Gehäuserahmen 500 und dem vorderen Abdeckrahmen 520 angeordnet ist. Der vordere Abdeckrahmen und der hintere Gehäuserahmen weisen senkrecht zur Bildfläche verlaufende Seitenränder auf. In den Seitenrändern des hinteren Gehäuserahmens 500 sind dritte Schraubenlöcher 410c ausgebildet, die auf die zweiten Schraubenlöchern 410b ausgerichtet sind. Der hintere Gehäuserahmen 500 und die LCD- Tafel 700 werden unter Verwendung von Befestigungselementen, wie Schrauben 430, zusammenmontiert, die in die zweiten Schraubenlöcher 410b und in die dritten Schraubenlöcher 410c eingeschraubt werden. Dabei werden die Schrauben 430 ebenfalls in die ersten Schraubenlöcher 410a eingeschraubt (nicht gezeigt). Im Falle eines Notebook-Computers bilden der hintere Gehäuserahmen und der vordere Abdeckrahmen zusammen das Außengehäuse der Anzeigetafel, das an einer seiner Kanten mit einer Kante des Körpers des Notebook-Computers verbunden und um diese verbundenen Kanten herum derart drehbar ist, daß sich der Notebook-Computer aufklappen läßt, so daß die Anzeigetafel betrachtbar ist.

Dementsprechend sind die Montage- und Befestigungselemente an den Seitenrändern der Anzeigetafel und nicht auf deren Vorderseite oder deren Rückseite angeordnet. Die Befestigungselemente sind bevorzugt Schrauben. Nach dem erfindungsgemäßen Montagevorschlag sind die Befestigungselemente, wie Schrauben und Haken, senkrecht zu den Seitenrändern der Anzeige, d. h. parallel zur Frontfläche bzw. zur Bildfläche der Anzeige ausgerichtet.

Aus Fig. 9 ist ersichtlich, wie die LCD-Tafel in den tragbaren Computer eingebaut ist. Einer der Vorteile eines tragbaren Computers gemäß der Erfindung gegenüber herkömmlichen tragbaren Computern liegt in dem größeren Verhältnis der Bildfläche zur Gesamtfläche der Anzeigevorrichtung. Da auf der Vorderseite der Anzeigevorrichtung erfindungsgemäß keine Verbindungsmittel angeordnet sind, ist der die Bildfläche umgebende äußere Rahmen der Anzeigevorrichtung schmaler als der Rahmen bei herkömm­ lichen tragbaren Computern.

Somit ist das Verhältnis der Bildfläche zur Gesamtfläche der Anzeigevorrichtung groß und die Dicke der Anzeigevorrichtung ist geringer als bei den herkömmlichen Vorrichtungen.

Ferner ist der erfindungsgemäße tragbare Computer leichter als herkömmliche tragbare Computer, da die Rahmen der erfindungsgemäßen tragbaren Computer kleiner sind als die Rahmen bei herkömmlichen tragbaren Computern.

Claims (6)

1. LCD-Vorrichtung mit einer LCD-Tafel (700), die ein LC-Paneel (300) und eine Beleuchtungseinheit (130-180) mit einer Lichtquelle (110, 120) aufweist, die in einem das LCD-Paneel und die Beleuchtungseinheit zusammenhaltenden Befestigungsrahmen (190) aufgenommen sind, von dem die Tafel (700) entlang ihren Seitenrändern umgeben ist und der in seinen Seitenrändern seitliche, parallel zur Tafelebene verlaufende Montagelöcher (410a, 410b) für Befestigungselemente zur Montage der LCD-Tafel in einem Gehäuserahmen aufweist.

2. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsrahmen einen Innenrahmen (190) und einen Außenrahmen (400) aufweist, zwischen denen das LC-Paneel (300) und die Beleuchtungseinheit (130-180) mit der Lichtquelle (110, 120) angeordnet sind und die einander überlappende Seitenränder aufweisen, an denen der Außenrahmen (400) und der Innenrahmen (190) aneinander befestigt sind und in denen die Montagelöcher (410a, 410b) ausgebildet sind.

3. LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Befestigungsrahmen (190) von einem Gehäuserahmen (500) eines Gerätegehäuses (520) umgeben ist, in welchem Gehäuserahmen die LCD-Tafel (700) über Schrauben (430) befestigt ist, die sich durch seitliche, parallel zur Tafelebene verlaufende Schraubenlöcher (410c), die in dem Gehäuserahmen ausgebildet und auf die als Schraubenlöcher ausgebildeteten Montagelöcher (410a) in dem Befestigungsrahmen (190) ausgerichtet sind, erstrecken und in die Montagelöcher (410a) eingreifen.

4. LCD-Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, bei welcher die Schrauben (430) sich durch den Gehäuserahmen (500), den Außenrahmen (400) und den Innenrahmen (190) erstrecken.

5. Verwendung der LCD-Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 in einem tragbaren Anzeigegerät.

6. Verwendung der LCD-Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 in einem Computer, insbesondere in einem Computer in der Ausbildung eines Notebook-Computers mit einem Hauptkörper mit einer Eingabevorrichtung und einem mit dem Hauptkörper verbundenen aufklappbaren Deckel, an dem der Gehäuserahmen ausgebildet ist, in dem die LCD-Tafel seitlich befestigt ist.