CN100545712C - 液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

在液晶面板与前框架的前面板之间设置膜元件。该膜元件比液晶面板与前面板之间的间隙薄。膜元件是条形的，在宽度方向上的其一个端部粘附到前面板，其另一个端部与液晶面板接触。膜元件由PET形成，具有25到100μm的厚度，并且是黑色或灰色的。定位四个这样的条形膜元件，使其包围前框架的开口。由此在液晶面板上不会施加大载荷，不会增加总体上设备的厚度，且阻止了碎片的进入和光泄漏。

Description

液晶显示设备
技术领域
本发明涉及一种液晶显示设备，其具有液晶面板和用于覆盖液晶面板的显示表面的***的框架。
背景技术
液晶显示设备通常具有背光、用于通过透射背光发射的光来显示图像的液晶面板、和用于覆盖液晶面板的显示表面的***和侧表面的框架。为了阻止光泄漏或碎片进入，还在液晶面板与框架之间设置了由硅橡胶、泡沫材料等制成的缓冲部件(例如，见日本特开专利申请No.9-171173和2002-174811)。
图1是示出了常规液晶显示设备的部分截面图。在该常规液晶显示设备101中设置有盒形后框架2。后框架2由矩形底面板2a和相对于底面板2a的表面从底面板2a的边缘垂直竖起的四个侧面板2b组成。在下面的描述中，从底面板2a来看的侧面板2b竖起的方向称作向前方向21，其相反的方向称作向后方向22，与向前方向21和向后方向22垂直的方向称作侧方向23。
在后框架2内侧设置有框架形树脂底盘3。为树脂底盘3设置平行于后框架2的侧面板2b布置的主体3a。在包括侧方向23的平面中，主体3a的横截面是弯管形，在主体3a的后表面上形成有凹槽3b。主体3a的外表面与后框架2的侧面板2b的内表面连接。延伸部3c还从向前方向21一侧上的主体3a的端部向着框架的内部延伸。主体3a和延伸部3c由树脂一体地形成。
在树脂底盘3内侧设置有光波导4和用于发光的灯(图中没有示出)。灯和光波导4由树脂底盘3保持在适当位置。灯位于树脂底盘3内侧的端部，并构造成向光波导4发光。光波导4位于树脂底盘3内侧的中部，并如此构造，使得从灯发出的光进入其侧表面，且该光从光波导4的前表面向着向前方向21发射。光学片5粘附到光波导4的前表面，也就是，发光表面。光波导4和光学片5位于树脂底盘3的延伸部3c的后面，且光波导4和光学片5的周围边缘保持在后框架2的底面板2a与树脂底盘3的延伸部3c之间。背光由灯、树脂底盘3、光波导4和光学片5形成。
在树脂底盘3的延伸部3c前面还设置有液晶面板6。从向前方向21来看，液晶面板6、光学片5和光波导4排列在基本相同的位置中。液晶面板6的后表面的***通过双面胶带51粘附到树脂底盘3的延伸部3c。有时还设置硅树脂间隔器来替代双面胶带51。
还设置前框架7，以覆盖后框架2的前面和侧面。在前框架7中一体地形成了框架形前面板7a和从前面板7a的边缘向着向后方向22竖起的四个侧面板7b，且在前面板7a的中部形成开口7c。前框架7的前面板7a位于液晶面板6的前面，侧面板7b位于后框架2的侧面板2b的外侧。结果，前框架7覆盖了液晶面板6、树脂底盘3和后框架2的侧面板2b的***。框架8由后框架2和前框架7形成。
缓冲元件52设置在液晶面板6的***与前框架7的前面板7a之间。缓冲元件52与液晶面板6的前表面和前框架7a的后表面接触。缓冲元件52由硅橡胶、泡沫材料、或其他具有缓冲特性的材料形成，其厚度大约是0.3到1.0mm。液晶面板6分别通过双面胶带51和缓冲元件52保持在树脂底盘3的延伸部3c与前框架7的前面板7a之间。
在该常规的液晶显示设备中，缓冲元件52设置在液晶面板6的***与前框架7的前面板7a之间，由此阻止了碎片从外部进入框架8。通过设置缓冲元件52还可以预期到阻止光泄漏。术语“光泄漏”是指从背光发射并通过液晶面板6透射的光在液晶面板6与前框架7的前面板7a之间漫反射并从液晶面板6与前框架7之间的间隙泄漏的现象，并且根据观看者观看液晶面板6的角度，这种泄漏光对观看者是可见的。此外，在该常规的液晶显示设备中，液晶面板6通过双面胶带51结合到树脂底盘3，由此阻止了已经进入框架8的碎片在光波导4与液晶面板6之间透过。
然而，上述常规的技术具有下面所述的缺点。当组成液晶显示设备的元件的形状具有低精确度时，框架与液晶面板之间的间隙在一部分框架处变窄，缓冲元件的厚度增加超过了设计规格，并发生其他现象，且缓冲元件有时给液晶面板施加增加的载荷。因为液晶面板通过双面胶带或硅树脂间隔器结合到树脂底盘，所以当液晶面板或树脂间隔器弯曲时，会在液晶面板上施加(place)连续的载荷。此外，当液晶显示设备周围的环境温度快速变化时，双面胶带或硅树脂间隔器收缩和/或膨胀，并给液晶面板施加载荷。当以这种方式在液晶面板上施加显著的物理载荷时，在液晶面板中会发生显示异常。IPS型(平面内开关：在平面内开关的***)液晶面板尤其易于显示由于物理载荷而发生的异常。
由于为了将缓冲元件定位在框架与液晶面板之间，框架与液晶面板之间的间隔必须自然地加宽，所以总体上液晶显示设备的厚度增加了。
由于用于形成缓冲元件的昂贵的硅橡胶或泡沫材料，液晶显示设备的材料成本也增加了。
发明内容
本发明的目的是以低成本提供一种液晶显示设备，由此在该液晶显示面板上没有施加大的载荷，不增加总厚度，且阻止了碎片的进入和光泄漏。
根据本发明的液晶显示设备具有液晶面板、定位成覆盖液晶面板的显示表面的***而不与液晶面板接触的框架、和膜元件，该膜元件具有连接到框架的第一部分、与该第一部分分开并与液晶面板接触的第二部分，且该膜元件具有比液晶面板与框架之间的间隙小的厚度。
在本发明中，因为膜元件的第一部分连接到框架，且其第二部分与液晶面板接触，所以膜元件阻塞了框架与液晶面板之间的间隙，能够阻止碎片从外部进入框架，并能够阻止光泄漏到间隙之外。因为膜元件是柔性的并比间隙薄，且在膜元件中，连接到框架的部分和与液晶面板接触的部分分开，所以即使当间隙的尺寸或膜元件的厚度发生变化时，该变化也会被膜元件的变形吸收，且液晶面板上不会施加大的载荷。因为膜元件比间隙薄，所以液晶显示设备的厚度不会增加。此外，因为无需使用昂贵的缓冲元件，所以液晶显示设备的成本能够被最小化。
第一部分在垂直于显示表面的方向上定位在下述位置中，该位置比液晶面板的显示表面更靠近在框架中覆盖液晶面板的显示表面的***的部分，且弯曲该膜使得第二部分比第一部分更远离在框架中覆盖液晶面板的显示表面的***的部分。由此，能够使膜元件的第二部分与液晶面板接触。
可选择地，第一部分在垂直于显示表面的方向上可以如此定位，使得其比液晶面板的显示表面更远离在框架中覆盖液晶面板的显示表面的***的部分。由此，能够使膜元件的第二部分与液晶面板接触，而不执行用于弯曲膜元件的步骤。此时，设置用于将膜元件的第一部分粘附到框架的双面胶带，其中胶带比液晶面板与框架之间的间隙厚，并夹在膜元件与下述部分之间，所述部分不包括在框架中覆盖液晶面板的显示表面的***的部分。由此膜元件的第一部分能够放置在比液晶面板的显示表面更远离框架的位置中，而不执行框架的特殊处理，并且第一部分能够方便地连接到框架。
此外，框架材料优选为黑色或灰色的。由此，能够更加可靠地阻止光泄漏。
还优选膜元件是条形的，且沿着框架开口的边缘来定位膜元件。由此，膜元件被有效地利用并且能够阻塞框架与液晶面板之间的间隙。
根据本发明，通过在框架与液晶面板之间设置膜元件并使膜元件比框架与液晶面板之间的间隙薄，能够以低成本来提供液晶显示设备，由此阻止了光泄漏和碎片进入，而不给液晶面板施加大的载荷或总体上增加设备的厚度。
附图说明
图1是常规液晶显示设备的局部截面图；
图2是根据本发明第一实施例的液晶显示设备的局部截面图；
图3是根据本实施例的液晶显示设备的制造方法的局部截面图；
图4是根据本发明第二实施例的液晶显示设备的局部截面图；以及
图5是根据本实施例的液晶显示设备制造方法的局部截面图。
具体实施方式
在下文中将参考附图详细描述本发明的实施例。首先将描述本发明的第一实施例。图2是根据本实施例的液晶显示设备的局部截面图。与图1中所示的常规液晶显示设备101相比，在本实施例的液晶显示设备中不设置缓冲元件52，而在液晶面板6与前框架7之间设置膜元件10。
膜元件10是条形的，其厚度小于液晶面板6与前框架7之间的间隙厚度。膜元件10的宽度方向上的端部10a通过粘结剂或通过双面胶带(图中没有示出)粘附到前框架7的前面板7a的背表面。因此，在垂直于液晶面板6的前表面的方向(深度方向)上，端部10a放置在比前表面，即液晶面板6的显示表面更靠近前框架7的前面板7a的位置中。膜元件10被弯曲，使得从端部10a以增加的距离面向向后方向22，就是说，在膜元件10的宽度方向上的另一端部10b比端部10a更远离前面板7a。另一端部10b与液晶面板6的前表面接触。
例如，使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate))或其他柔性树脂形成膜元件10，其厚度例如为25到100μm。膜元件10是黑色的或灰色的。沿着开口7c的边缘以矩形框架形状排列四个这样的条形膜元件10，从而包围前框架7的开口7c。因而膜元件10排列在对应于包围液晶面板6的显示区域的边缘部分的位置中。在液晶显示设备1中，不设置双面胶带51(见图1)，并且液晶面板6的背表面与树脂底盘3的延伸部3c直接接触。
根据本发明的液晶显示设备1中的除了上述之外的组件具有与图1中所示的液晶显示设备101相同的结构。具体地说，为液晶显示设备1设置盒形后框架2。在该后框架2中，矩形底面板2a与从底面板2a的边缘相对于底面板2a的表面垂直竖起(具体地说，在向前方向上)的四个侧面板2b一体地形成。在后框架2中设置框架形树脂底盘3，该树脂底盘3由与延伸部3c以一体的方式铸造的主体3a组成。主体3a平行于后框架2的侧面板2b设置，其外表面靠近后框架2的侧面板2b的内表面。在包括侧方向23的平面中，主体3a横截面为弯管形，且在其后表面上形成有凹槽3b。在主体3a中，延伸部3c从形成框架的内表面的侧表面的向前方向21侧上的部分向着框架的内侧延伸。
在树脂底盘3内侧设置光波导4和用于发光的灯(图中没有示出)。树脂底盘3将灯和光波导4保持在适当位置，并固定在后框架2内。灯定位在树脂底盘3内侧的端部，并构造成向光波导4发光。光波导4位于树脂底盘3内侧的中部，并如此构造，使得从灯发出的光进入光波导4的侧表面，且该光从光波导4的前表面在向前方向21上发射。进一步，光学片5粘附到光波导4的前表面。光波导4和光学片5位于树脂底盘3的延伸部3c的后面，且光波导4和光学片5的***边缘保持在后框架2的底面板2a与树脂底盘3的延伸部3c之间。背光由树脂底盘3、灯、光波导4和光学片5形成。
在树脂底盘3的延伸部3c的前面还设置液晶面板6。液晶面板6的后表面的***与树脂底盘3的延伸部3c的前表面接触。从向前方向21来看，液晶面板6、光学片5和光波导4排列在基本相同的位置中。液晶面板6例如是IPS型液晶面板。
还设置前框架7，使其覆盖后框架2的前面和侧面。前框架7是尺寸大于后框架2的框架，并且后框架2装配在前框架7的内部。框架8由后框架2和前框架7形成。为前框架7设置框架形的前面板7a和从前面板7a的边缘向着向后方向22竖起的四个侧面板7b，且前面板7a和侧面板7b一体地铸造。在前面板7a的中部还形成矩形开口7c。前框架7的前面板7a位于液晶面板6的前面，并且侧面板7b位于后框架2的侧面板2b的外侧。结果，前框架7覆盖了液晶面板6、树脂底盘3和后框架2的侧面板2b的***。前框架7的前面板7a还覆盖液晶面板6的前表面，即显示表面的***，并且液晶面板6的中部，即显示区域暴露在开口7c中。如前面所述，液晶面板6和前框架7彼此不接触，在前框架7的前面板7a与液晶面板6之间设置有间隙，膜元件10位于该间隙中。
将在下文中描述本发明每个结构条件中数值限制的原因。
膜元件厚度：25到100μm
当膜元件的厚度小于25μm时，难以执行用于弯曲膜元件的工艺。因为膜元件太薄，所以刚性下降，在将膜元件粘附到框架的操作中其可加工性受到负面影响。此外，膜元件对光变得更加透明，因此在阻止光泄漏方面不怎么有效。当膜元件比100μm厚时，对于膜元件的一些材料，膜元件的刚性变得太高，施加给液晶面板的载荷增加，并发生了显示异常。当框架与液晶面板之间的间隙部分尺寸下降时，就不再有任何空间使膜元件改变形状，且能够将负载施加给液晶面板。因此，膜元件的厚度优选为25到100μm。然而，因为膜元件的厚度的合适范围也根据液晶显示设备的内部结构变化，所以有时膜元件的厚度小于25μm或大于100μm是合适的。例如，膜元件弯曲的角度可以保持为膜元件的顶端接触液晶显示面板的最小角，且能够使施加于液晶面板的载荷最小化。
接下来将描述根据本实施例的液晶显示设备1的制造方法。图3是根据本实施例的液晶显示设备的制造方法的局部截面图。首先，在后框架2内部排列树脂底盘3、灯(图中没有示出)、光波导4、光学片5和液晶面板6。
制备前框架7和膜元件10。膜元件10例如由PET或其它柔性树脂形成，其具有条形、25到100μm的厚度、以及黑色或灰色。膜元件10的宽度方向上的端部10a通过粘结剂或通过双面胶带(图中没有示出)粘附到前框架7的前面板7a的背表面。膜元件10在其宽度方向上被弯曲，使得膜元件10距离前框架7的前面板7a的距离随着离开端部10a而增加。
接下来，将前框架7定位在后框架2的前面，并向着后面移动前框架7，由此将前框架7装配进并固定在后框架2中。此时，使前框架7的侧面板7b的内表面与后框架2的侧面板2b的外表面接触。前框架7的前面板7a还构造成留下大于前面板7a与液晶面板6之间的膜元件10的厚度的间隙，而不与液晶面板6接触，从而膜元件10的宽度方向上的另一端部10b与液晶面板6的前表面接触。由此制造了根据本实施例的液晶显示设备1。
在本实施例中，膜元件10设置在液晶面板6与前框架7之间，由此，碎片从外部进入框架8的通路被阻塞，能够阻止碎片透过框架8。通过设置膜元件10，能够阻止从背光发射并通过液晶面板6透射的光在液晶面板6与前框架7之间漫反射，并阻止该光从液晶面板6与前框架7之间的间隙泄漏。此外，因为膜元件10是黑色或灰色的，所以可高效地阻止光泄漏。由此阻止了由于光泄漏导致的下降的显示质量并阻止了碎片进入框架8。
因为液晶面板6与前框架7之间的间隙设定为大于膜元件10的厚度，且膜元件10仅仅轻微地与液晶面板6接触，所以膜元件10不会在液晶面板6上施加很大的物理载荷。因为膜元件10具有25到100μm的小厚度，且由PET或其它软材料形成，所以膜元件10是非常柔性的。因此，即使当组成液晶显示设备1的元件的形状具有低精度，且在前框架7与液晶面板6之间的间隙中具有相当大的波动时，或当膜元件10的厚度波动时，该波动能够被膜元件10的变形吸收，因此在液晶面板6上不会施加大的载荷。
在本实施例中，在树脂底盘3与液晶面板6之间没有设置双面胶带和硅树脂间隔器。因此，液晶面板不结合到树脂底盘，当液晶面板或树脂间隔器被弯曲时在液晶面板上不会施加连续的载荷。即使当液晶显示设备所在的环境的温度快速变化时，也不会由双面胶带或硅树脂间隔器的热变形在液晶面板6上施加载荷。因为在本实施例中能够将施加于液晶面板6的物理载荷最小化，所以阻止了从物理载荷产生的显示异常。在本实施例中，因为使用IPS型液晶面板作为液晶面板6，所以获得了尤其显著的效果。
在本实施例中，因为在液晶面板6与前框架7之间设置了具有例如25到100μm厚度的膜元件，来代替具有例如0.3到1.0mm厚度的缓冲元件，所以与图1中所示的常规液晶显示设备101相比，能够在尺寸上减小液晶面板6与前框架7之间的间隙。由此液晶显示设备能够做得较薄。
此外，在本实施例中，因为不需要设置由昂贵的硅橡胶或泡沫材料构成的缓冲元件，所以能够降低液晶显示设备的材料成本，并且由PET或其它低成本材料构成的膜元件10通过粘结剂、双面胶带或其它薄的压敏粘结材料粘附到前框架。因为粘附了条形膜元件10，使得前框架7的前面板7a中的开口7c的边缘对齐，所以没有浪费膜元件10，且能够进一步减小液晶显示设备的材料成本。
接下来将描述本发明的第二实施例。图4是根据本实施例的液晶显示设备的局部截面图。根据本实施例的液晶显示设备11与根据前面所述的第一实施例的液晶显示设备1(见图2)的区别在于，设置树脂底盘13来代替树脂底盘3，在膜元件10与前框架7的前面板7a之间设置比液晶面板6与前框架7的前面板7a之间的间隙厚的双面胶带14，且膜元件10通过该双面胶带14粘附到前面板7a。双面胶带14粘附到不包括在前框架7的前面板7a中覆盖液晶面板6的***部分的部分，即与液晶面板6不重叠的前面板7a的部分，并且夹在前面板7a与膜元件10的端部10a之间。
与树脂底盘3(见图2)相比，树脂底盘13在主体13a的深度方向上拉伸，由此树脂底盘13的主体13a向前侧上的端部与膜元件10接触。结果，在树脂底盘13与前框架7的前面板7a之间不再存在间隙。
因为双面胶带14比液晶面板6与前框架7的前面板7a之间的间隙厚，所以膜元件10中靠近双面胶带14的端部10a位于比较靠后的位置，即比液晶面板6的前表面(显示表面)更远离前面板7a的位置。因此，膜元件10与液晶面板6的角接触并弯曲，并且膜元件10的端部10b与前框架7的前面板7a接触。由此液晶面板6与前框架7的前面板7a之间的间隙被膜元件10阻塞。本实施例中除了上述之外的结构的各方面与前述第一实施例中的相同。
接下来将描述根据本实施例的液晶显示设备的制造方法。图5是根据本实施例的液晶显示设备的制造方法的局部截面图。在后框架2内部排列树脂底盘13、灯(图中没有示出)、光波导4、光学片5和液晶面板6。还制备前框架7和膜元件10。膜元件10的端部10a通过双面胶带14粘附到前框架7的前面板7a的背表面。此时，不执行用于弯曲膜元件10的工艺，设置膜元件10，使得在膜元件10中从端部10a到端部10b的方向平行于前框架7的前面板7a向着开口7c延伸。
接着，将前框架7定位在后框架2的前面，并将前框架7向着后面移动，由此，前框架7装配进并固定在后框架2中。此时，构造前框架7的前面板7a，使得在前面板7a与液晶面板6之间留有比双面胶带14的厚度小的间隙，而不与液晶面板6接触。由此，膜元件10中的端部10a的位置被设置为比液晶面板6的前表面更向后，膜元件10中的端部10a与端部10b之间的中部与液晶面板6的角接触，弯曲膜元件10，使其端部10b定位为比端部10a更向前，且端部10b与前框架7的前面板7a的后表面接触。因而制造了根据本实施例的液晶显示设备11。
根据本实施例，液晶面板6与前框架7的前面板7a之间的间隙被膜元件10阻塞。因此，能够以与前述第一实施例相同的方式来阻止光泄漏和碎片进入框架8。因为膜元件10是柔性的，所以膜元件10能够将施加于液晶面板6的物理载荷最小化，且显示质量不受影响。
在本实施例中，膜元件10不仅阻塞了液晶面板6与前框架7的前面板7a之间的间隙，而且还阻塞了树脂底盘13与前框架7的前面板7a之间的间隙。因此，阻止了碎片从液晶显示设备11后面进入，就是说，从后框架2与前框架7之间的间隙进入。因为在该液晶显示设备的制造期间也不需要用于弯曲膜元件10的工艺，所以与前述第一实施例相比能够简化液晶显示设备的制造工艺。在本实施例中除了上述之外的效果与第一实施例中获得的效果相同。
与第二实施例中相同，也可以使第一实施例中树脂底盘的前侧的顶端与前框架的前面板接触。在第一和第二实施例中描述了使用边光型背光作为背光的例子，但本发明并不只限于该选择，还可以使用直接放置在液晶面板后面的背光。不管背光类型如何，本发明可以适用于在设置有液晶面板和框架的液晶显示设备范围内的任何类型的液晶显示设备。
可在设置有液晶面板和框架的液晶显示设备中有利地利用上述的本发明。

Claims (8)

1.一种液晶显示设备，包括：
液晶面板(6)；
框架(7a)，其定位成覆盖液晶面板的显示表面的***，而不与所述液晶面板接触；和
膜元件(10)，其具有连接并固定到所述框架的第一部分(10a)、与所述第一部分分开并与所述液晶面板的显示表面接触的第二部分，且该膜元件具有比所述液晶面板与所述框架之间的间隙小的厚度。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述第一部分(10a)在垂直于所述显示表面的方向上定位在下述位置中，所述位置比所述液晶面板(6)的显示表面更靠近在所述框架中覆盖所述液晶面板的显示表面的***的部分，并且弯曲所述膜(10)，使得所述第二部分(10b)比所述第一部分(10a)更远离在所述框架中覆盖所述液晶面板的显示表面的***的部分，进一步弯曲所述膜(10)，使其在所述液晶面板的显示表面上与所述显示表面平行，并且在所述平行的部分与所述液晶面板接触。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，还包括：
双面胶带(14)，其厚度大于所述液晶面板(6)和所述框架(7a)之间的间隙，所述双面胶带(14)的一个面粘附到所述框架(7a)中的除了覆盖所述液晶面板(6)的显示表面的***的部分之外的部分的内表面上，所述双面胶带(14)的另一个面粘附到所述第一部分(10a)，由此所述第一部分(10a)被固定到所述框架(7a)，其中：
所述第一部分(10a)在垂直于所述显示表面的方向上如此定位，使得其比所述液晶面板(6)的显示表面更远离在所述框架(7a)中覆盖所述液晶面板(6)的显示表面的***的部分；
弯曲所述第二部分(10b)，使其比所述第一部分(10a)更靠近在所述框架(7a)中覆盖所述液晶面板(6)的显示表面的***的部分，并且所述第二部分(10b)在其相对于所述第一部分(10a)倾斜的部分处与所述液晶面板(6)接触。
4.根据权利要求1到3的任一个所述的液晶显示设备，其中所述膜元件的厚度为25到100μm。
5.根据权利要求1到3的任一个所述的液晶显示设备，其中所述膜元件为黑色或灰色。
6.根据权利要求1到3的任一个所述的液晶显示设备，其中所述膜元件是条形的，并且所述膜元件沿着所述框架的开口的边缘定位。
7.根据权利要求1到3的任一个所述的液晶显示设备，其中所述液晶面板包括平面内开关液晶面板。
8.根据权利要求1到3的任一个所述的液晶显示设备，具有用于将所述液晶面板保持在所述框架上的底盘，其中底盘与所述膜元件接触。
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