TWI410709B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI410709B TW098124575A TW98124575A TWI410709B TW I410709 B TWI410709 B TW I410709B TW 098124575 A TW098124575 A TW 098124575A TW 98124575 A TW98124575 A TW 98124575A TW I410709 B TWI410709 B TW I410709B
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Youngsung Kim
Sukho Son
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Lg Display Co Ltd
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Description

液晶顯示裝置
本發明涉及一種液晶顯示裝置,尤其涉及一種液晶顯示裝置,其能夠提高熱輻射特性且可順應顯示裝置輕薄的趨勢。
顯示裝置做為影像資訊傳輸媒介的重要性近來在資訊社會中變得重要。目前主要用於顯示裝置的陰極射線管(cathode ray tubes,CRTs)或布朗管(brown tube)存在重量和體積的問題。已開發各種平面顯示裝置以克服CRT的不足。
平面顯示裝置包括液晶顯示裝置(liquid crystal displays,LCDs)、場發射顯示裝置(field emission displays,FEDs)、電漿顯示面板(plasma display panels,PDPs)和電致發光(electro-luminescence,ELs),其多大數已在商業上應用。
其中,液晶顯示裝置由於其重量輕、薄、低能耗等特性而具有擴大的應用範圍。據此趨勢,液晶顯示裝置被應用於如膝上型電腦之攜帶式電腦、辦公自動化設備、音頻/視頻裝置、室內/室外廣告顯示裝置、導航儀和後視偵測器上。液晶顯示裝置藉由依據施加至排列成陣列圖形的用於控制之多個開關的影像信號而調節傳輸光束的量,以顯示一所欲影像。由於近來達成的量產技術以及研究與開發,液晶顯示裝置快速地發展為具有大尺寸以及高解析度。此外,由於移動顯示相關產業的發展,液晶顯示裝置顯示即使在小型和中型業務上也展示出巨大的需求。
第1圖為現有液晶顯示裝置的後側圖。
參考第1圖,現有技術的液晶顯示裝置包括一液晶面板,其具有兩玻璃基板,設置於兩玻璃基板之間的液晶層並具有介電異方性;一背光單元,其具有一光源和一容納印刷電路板(printed circuit board,PCB)30的底蓋5,此使PCB 30為光源產生施加至光源的一光源驅動信號,該背光單元照亮該液晶面板;驅動積體電路(integrated circuits,ICs),施加一面板驅動信號至提供至液晶面板的信號線;一主PCB 10,其用於產生一面板驅動信號;一撓性印刷電路板(flexible printed circuit,FPC)20,其自該主PCB 10向驅動IC提供一面板驅動信號;以及一電線40,其用於自主PCB 10向PCB 30為光源提供一電力信號。該主PCB 10連接至FPC 20的一側,位於底蓋5的後表面。一第一擋蓋50和一第二擋蓋60分別地設置於主PCB 10和FPC 20上。該第一擋蓋50經由一螺釘70固定於主PCB 10上,以保護主PCB 10免於外界溫度或濕度影響。該第二擋蓋60圍繞FPC 20並經由黏合帶而固定於底蓋5的後表面,以保護FPC 20免受外界溫度或濕度影響。用於光源的PCB 30係位於液晶顯示裝置的邊緣並被底蓋5所圍繞。主PCB 10透過一導電帶80而電性連接至底蓋5。導電帶80將靜電自主PCB 10引導至底蓋5,底蓋5接地以保護安裝於主PCB 10的電路元件免於靜電影響。
然而,這些現有技術之液晶顯示裝置具有下述問題。
首先,用於光源的PCB由於驅動多個光源而發出大量熱。由於用於光源的PCB由底蓋圍繞以及主PCB、第一擋蓋和第二擋蓋覆蓋底蓋的後表面,故現有技術的液晶顯示裝置之用於光源的PCB因所產生的熱不易散失而散熱較弱。
第二,現有技術的液晶顯示裝置由於位於底蓋後表面的主PCB而具有在降低其厚度方面的限制,使得顯示裝置難於適於厚度變薄的趨勢。
最後,現有技術的液晶顯示裝置需要多個單元以組裝成一模組,如此便增加生產成本和組裝過程的複雜性。尤其,第一擋蓋、螺釘、第二擋蓋、黏合帶、導電帶以及用於電力供應的電線可為增加生產成本和造成組裝過程的複雜性的主要因素。
本發明的一目的在於提供一液晶顯示裝置,其可提高散熱性,並順應顯示裝置輕薄的趨勢。
本發明的另一目的在於提供一液晶顯示裝置,其可減少用於組裝模組的單元數。
本發明的另一目的在於提供一液晶顯示裝置,其可防止液晶模組的反常驅動從而節省能耗。
一特點中,提供一液晶顯示裝置,其包括:一液晶面板;一光源PCB,其安裝產生照亮該液晶面板的複數個光源,並向該等光源提供操作電力;一底蓋,其包括一底表面敞開的接收單元以及一底表面不敞開的底座空間,該底蓋容納該光源PCB,並透過該接收單元向外暴露該光源PCB的一後表面的一部分;一主PCB,其向該液晶面板和該光源PCB提供一驅動信號;以及一面板導件,其包括一容納該液晶面板的薄片單元以及一在垂直於該液晶面板的方向容納該主PCB的插入空間,其中該主PCB係插入至該插入空間以置於該底蓋的該底座空間中。
該液晶面板可經由一連接至該液晶面板的FPC而接收驅動信號,其中該FPC延伸以圍繞該面板導件的一外表面且彎曲以電性連接至該主PCB。
該液晶顯示裝置可進一步包括一頂殼,其圍繞該液晶面板的周圍和該面板導件以及該底蓋的外表面,其中該FPC由該頂殼所遮蔽。
一第一連接器可形成於該光源PCB的一側以接收該驅動信號,並與形成於該底座空間中之主PCB的一第二連接器相耦合。
該液晶顯示裝置可進一步包括一反射片,該反射片包括一基表面和複數個翼表面,其中該基表面包括暴露複數個光源的細孔且附著於光源PCB,該等翼表面自該基表面延伸且附著於配置該薄片單元的面板導件的內側壁表面。
該底蓋的該接收單元可藉由接觸該光源PCB而具有一“Z帶”(“Z banding”)結構。
該底蓋可進一步包括一接地突起,該接地突起係由該底座空間的一底表面的一側向該液晶面板突出以接觸該主PCB。
該接地突起可包括一彎向該主PCB的凸部和一在兩側延伸且彈性壓於該底座空間中的該主PCB的直線部。
該面板導件可進一步包括導槽,其在該底座空間中引導該主PCB的插入。
其它目的、特徵以及優點將配合下述描述和圖式以清楚說明。
此後,將配合第2圖至第8圖詳細描述示例性實施例。
參考第2圖,一示例性實施例的一液晶顯示裝置包括一頂殼100、一板組件200、一FPC 250、一主PCB 300、一面板導件400和一背光單元500。
該頂殼100為一矩形模件,其圍繞該板組件200的周圍、該FPC 250、該面板導件400的四側以及該背光單元500。
該板組件200包括一液晶面板和偏光片。該液晶面板包括一上基板210和一下基板220。一液晶層係位於該液晶面板的該上基板210和該下基板220之間,且設置一隔離片以保持該上基板210和該下基板220之間的一恆定距離。
一彩色濾光器、一共用電極以及一黑矩陣形成於該液晶面板的該上基板210上。該共用電極還可依電場驅動方法而形成於該下基板220上。諸如複數個資料線和閘線的信號線形成於該液晶面板的該下基板220上,而薄膜電晶體(此後,稱為TFTs)位於該等資料線和該等閘線的交叉點周圍。TFT響應來自該閘線的一掃描信號(閘脈衝)而開啟,以自該資料線向一像素提供一資料信號。每個像素電極係提供於位於該資料線和該閘線之間每個像素。
在下基板220的一側有一銲墊區域。在該區域範圍內,該等資料線與該等閘線相連。用以向TFTs施加驅動信號的驅動ICs係以玻璃覆晶基板(chip-on-glass,COG)方法安裝於該銲墊區域上。該資料驅動IC響應該主PCB 300的一資料控制信號向該等資料線提供一資料信號。該閘驅動IC藉由由一玻璃覆線基板(line-on-glass)方法所安裝的該等驅動線透過資料驅動IC自該主PCB 300接收一閘控制信號,並響應該閘控制信號提供一掃描信號至該等閘線。一上偏光片230附著在該上基板210的前表面,而一下偏光片240附著於該下基板220的後表面。並且,配向膜形成於該上基板210和該下基板220的表面上,鄰接該液晶層,以便建立液晶分子的預傾角。
FPC 250透過一異方性導電膜(anisotropic conductive film,ACF)電性連接至該等資料驅動IC的銲墊電極。並且,該FPC 250延伸以圍繞該面板導件400的一外側,且電性連接至該主PCB 300。該FPC 250係用於將該主PCB 300電性連接至該等驅動IC。尤其,由於該FPC 250係如第7圖所示,由圍繞面板導件400周圍的該頂殼100遮敝了外周圍環境,故不同於現有技術,無需具有遮敝蓋以保護FPC以及固定該遮蔽蓋的黏合帶。
一電源和一計時控制器係安裝於該主PCB 300上。該電源向該液晶面板和光源PCB 540提供操作電力,而該計時控制器向該液晶面板提供顯示資料且控制該等驅動IC的一操作計時。該主PCB 300控制該顯示裝置的整體驅動。該主PCB 300進一步包括一第一連接器310,其形成於該主PCB 300之外部以連接FPC 250以及一第二連接器330,其形成於該主PCB 300之內部以連接該光源PCB 540。該主PCB 300在垂直於該液晶面板的方向插入且固定於該面板導件400的一側空間,如第2圖所示,該主PCB(主印刷電路板)300垂直於該液晶面板以及該光源PCB(光源印刷電路板)540。由此,當該主PCB 300以一直立狀態插入至該面板導件400的該側空間時,相較於以一平放狀態將該主PCB 300固定於該背光單元500的後表面的現有技術的液晶顯示裝置,可由該主PCB 300厚度而減少該液晶顯示裝置的厚度。此外,本示例性實施例無需遮蔽蓋保護該主PCB 300,因而,可減少等同於現有技術中之遮敝蓋的厚度而進一步減少液晶顯示裝置的厚度。一雙側黏性帶320可進一步設置於該主PCB 300與該頂殼100內表面之間,以緊緊地托住該主PCB 300。
該面板導件400為一模件,其包括一矩形框、一於該矩形框中分隔的薄片單元410以及一插入空間420。該薄片單元410在其內側的側壁形成有梯級,並引導該板組件200和部份該背光單元500而平順地堆疊。該插入空間420具有一對插入該主PCB 300的導槽425。圍繞該插入空間420的該矩形框的厚度大於圍繞該薄片單元410的該矩形框的厚度。
該背光單元500包括一光遮蔽元件510、一光學片單元520、一漫射板530、一光源PCB 540、光源550、一反射片560以及一底蓋570。
該底蓋570包括一接收單元572、一底座空間574。該接收單元572包括翼表面571,每個翼表面571彎成一矩形以容納構成元件400和540,並部分地圍繞在圍繞於該薄片單元410的該面板導件400的該矩形框。尤其,該接收單元572的該底表面573為開啟以向外露出如第3圖和第4圖所示的光源PCB 540的後表面,亦即,一部分的該光源PCB(光源印刷電路板)540直接暴露於一外界環境。因此,該光源PCB 540所產生的熱可易於散逸至外面,從而與現有技術相比能夠大幅提高散熱特性。該底座空間574藉由使用該底表面以及由該底表面彎曲的該翼表面575而具有一圍繞該面板導件400的插入空間420的一空間。不同於該接收單元572,該底座空間574的底表面不敞開,從而該主PCB 300不暴露於外界環境。由此,依據本示例性實施例,可去除諸如保護該主PCB 300的一遮蔽蓋以及固定該遮蔽 蓋的一螺釘的必要單元。同時,該底蓋570接地以用作施放靜電的一路徑。在第4圖中,該接收單元572的部分翼表面571接觸該光源PCB 540,以在該光源PCB 540之外形成一“Z帶”結構,該帶結構使光源PCB 540接地。此外,如第8圖所示,一接地突起576形成以使該主PCB 300在該底座空間574的底表面的一側接地。該接地突起576包括一彎向該主PCB 300的凸部以及一在兩側延伸以當安裝該主PCB 300時彈性地壓於該主PCB 300的直線部。該接地突起576可在製作該底蓋570時與該底蓋570一體形成。由此,因為該主PCB 300接觸於該接地突起576,故可去除現有技術中諸如接地帶等必要單元。
該光源PCB 540安裝有複數個發射提供給該板組件200的光的光源550。用作直接型背光的該等光源550直接照射該板組件200的整個後表面,且每個光源可實現為一白光發射二極管(light emitting diode,LED)晶片。該光源PCB 540包括一用於電力供應的接觸器555,自該主PCB 300接收驅動該光源550所需的操作電力。電力供應的該接觸器555耦合於在該底蓋570的該底座空間574中的該主PCB 300的第二連接器330,以如第6圖所示自該主PCB 300接收驅動該光源550所需的操作電力。依據示例性實施例,可省略現有技術中電力供應的電線。並且,與使用電線的現有技術相比,可藉由減少一信號傳輸距離而最小化在傳輸用於驅動該光源的電力時之信號洩露量。
該反射片560包括一基表面562和複數個翼表面564,該基表面562具有露出該等光源550的細孔且附著於該光源PCB 540上,而該等翼表面564係延伸自該基表面562且附著於如第5圖所示建構該薄片單元410的該面板導件400的內側壁表面。該反射片560將自該光源550所發射的光反射向該板組件200,以提高光照射液晶面板的效率。考慮到光效率,該基表面562與該翼表面564之間的夾角θ可在90°至110°之間的範圍。
藉由漫射自光源550向該液晶面板入射的光,該漫射板530可使照射該液晶面板的光的分佈密度均勻。該漫射板530可由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)或玻璃所形成,以防止熱引起的變形。
該光學片單元520使透過該漫射板530而漫射的光的行進方向垂直於該液晶面板,以提高光效率。該光學片單元520包括至少一或多個漫射片、稜鏡片以及輔助片。
該光遮蔽元件510係設置於該光學片單元520的邊緣和該板組件200之間,以防止該光源550所產生的光漏洩。該光遮蔽元件510可使用以厚度薄的任何種類的材料來遮蔽光而加以實施,例如黑帶、黑膜等。
如上所述,本示例性實施例的液晶顯示裝置相較於現有技術,藉由將主PCB設置於顯示裝置之一側空間、並使用敞開底蓋的部分底表面以向外露出光源PCB的後表面,以有效地散失光源PCB所產生的熱,而可大大地提高散熱特性。
進一步地,相較於主PCB係固定於底蓋之後表面並將主PCB設置為平放於液晶顯示裝置之側空間的現有技術,本示例性實施例的液晶顯示裝置可由減少主PCB厚度而減少液晶顯示裝置的厚度。進一步地,本示例性實施例可進一步減少等同於傳統遮蔽蓋的厚度而減少液晶顯示裝置的厚度,此係歸功於無需保護主PCB的遮蔽蓋,從而順應顯示裝置厚度越來越薄的趨勢。
此外,本示例性實施例的液晶顯示裝置可去除增加生產成本和組裝過程複雜性的必需單元,例如,保護主PCB的遮蔽蓋、用於連接保護主PCB的遮蔽蓋的螺釘、保護FPC的遮蔽蓋、固定保護FPC的遮蔽蓋的黏合帶、使主PCB接地的導電帶以及向光源PCB提供操作電力的電力供應線。
前文係針對本發明之較佳實施例為本發明之技術特徵進行具體之說明,唯熟悉此項技術之人士當可在不脫離本發明之精神與原則下對本發明進行變更與修改,而該等變更與修改,皆應涵蓋於如下申請專利範圍所界定之範疇中。
5...底蓋
10...主PCB
20...撓性電路板
30...PCB
40...電線
50...第一擋蓋
60...第二擋蓋
70...螺釘
80...導電帶
100...頂殻
200...板組件
210...上基板
220...下基板
230...上偏光片
240...下偏光片
250...FPC
300...主PCB
310...第一連接器
320...黏性帶
330...第二連接器
400...面板導件
410...薄片單元
420...插入空間
425...導槽
500...背光單元
510...光遮蔽元件
520...光學片單元
530...漫射板
540...光源PCB
550...光源
555...接觸器
560...反射片
562...基表面
564...翼表面
570...底蓋
571...翼表面
572...接收單元
573...底表面
574...底座空間
575...翼表面
576...接地突起
圖式係用於進一步解釋本發明且構成申請文件的一部分,圖式說明本發明的具體實施例,並配合說明書一同用於解釋本發明的原理。
在圖式中:
第1圖為從後表面觀察的現有技術之液晶顯示裝置的結合部件情況的立體視圖;
第2圖為一示例性實施例的液晶顯示裝置的分解立體視圖;
第3圖為一示例性實施例的液晶顯示裝置的後表面的平面視圖;
第4圖為第3圖中沿I-I'線的剖視圖;
第5圖為附著一反射片之情況的視圖;
第6圖為主PCB與光源PCB間之連接的視圖;
第7圖為以頂殼遮蔽FPC的視圖;以及
第8圖為接地突起的視圖。
100...頂殼
200...板組件
210...上基板
220...下基板
230...上偏光片
240...下偏光片
250...FPC
300...主PCB
310...第一連接器
320...黏性帶
330...第二連接器
400...面板導件
410...薄片單元
420...插入空間
425...導槽
500...背光單元
510...光遮蔽元件
520...光學片單元
530...漫射板
540...光源PCB
550...光源
555...接觸器
560...反射片
570...底蓋
571...翼表面
572...接收單元
573...底表面
574...底座空間
575...翼表面

Claims (9)

  1. 一種液晶顯示裝置,包括:一液晶面板;一光源印刷電路板,其安裝產生照亮該液晶面板的光的複數個光源,並向該等光源提供操作電力;一底蓋,其包括一底表面敞開的接收單元以及一底表面不敞開的底座空間,該底蓋容納該光源印刷電路板,並透過該接收單元向外暴露該光源印刷電路板的一後表面的一部份;一主印刷電路板,其提供一驅動信號至該液晶面板以及該光源印刷電路板;以及一面板導件,其包括一容納該液晶面板的薄片單元以及一在垂直於該液晶面板的方向容納該主印刷電路板的插入空間,其中該主印刷電路板係插入至該插入空間以置於該底蓋的該底座空間中;該主印刷電路板垂直於該液晶面板以及該光源印刷電路板;以及一部分的該光源印刷電路板直接暴露於一外界環境。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置,其中該液晶面板透過一連接至該液晶面板的撓性印刷電路板接收該驅動信號,其中該撓性印刷電路板延伸以圍繞該面板導件的一外表面且彎曲以電性連接至該主印刷電路板。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的液晶顯示裝置,進一步包括:一頂殼,其圍繞該液晶面板的一周圍以及該面板導件與該底蓋的一外表面,其中,該撓性印刷電路板係由該頂殼所遮蔽。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置,進一步包括:一第一連接器,形成於該光源印刷電路板的一側,以接收該驅動信號,且與形成於該底座空間中之主印刷電路板的一第二連接器相耦合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置,進一步包括: 一反射片,其包括一基表面和複數個翼表面,其中該基表面包括暴露該等複數個光源的細孔且附著於該光源印刷電路板,該等翼表面自該基表面延伸且附著於配置該薄片單元的該面板導件的內側壁表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置,其中該底蓋的該接收單元藉由接觸該光源印刷電路板而形成一“Z帶”結構。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置,其中該底蓋進一步包括一接地突起,其由該底座空間的一底表面的一側向該液晶面板突出以接觸該主印刷電路板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的液晶顯示裝置,其中該接地突起包括一彎向該主印刷電路板的凸部以及一在兩側延伸且彈性壓於該底座空間的該主印刷電路板的直線部。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置,其中該面板導件進一步包括一導槽,其在該底座空間中引導該主印刷電路板的插入。
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