CN102102831A - 背光单元和具有该背光单元的液晶显示装置 - Google Patents

背光单元和具有该背光单元的液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种背光单元和具有该背光单元的液晶显示装置。所述背光单元包括：模制框，具有形成于其中的预定的容纳空间；导光板，设置在模制框的容纳空间中，并具有形成在顶表面的一侧上的倾斜表面以向内侧倾斜；光源，设置在导光板和模制框之间，以向导光板发射光；柔性印刷电路板，光源安装在柔性印刷电路板上，柔性印刷电路板被导光板的顶表面接触支撑，其中，台阶部形成在导光板的一端，台阶部包括高度低于导光板的一个端面的高度的平坦附着表面。

Description

背光单元和具有该背光单元的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，更具体地讲，涉及一种背光单元和具有该背光单元的液晶显示装置，所述背光单元具有能够防止从光源漏光的导光板结构。
背景技术
与阴极射线管相比，由于液晶显示装置具有小尺寸、轻重量和较大屏幕的优点，已积极进行了液晶显示装置的开发，且液晶显示装置的应用范围已快速扩展。液晶显示装置用于便携式电脑、台式电脑的显示器、大的显示装置和移动通信装置。
这样的液晶显示装置通过根据施加到以矩阵形式布置的多个控制开关的图像信号，控制透射的光量来显示期望的图像，这样的液晶显示装置包括：LCD面板，图像直接显示在LCD面板上；LCD驱动电路，用于操作LCD面板；背光单元，用作液晶显示装置的光源。
近年来，由于中小尺寸的液晶显示装置快速地被制造得更薄，常采用将背光单元的导光板设计为倾斜的方法作为减小背光单元的厚度的手段。
即，对应于用作背光单元的光源的发光二极管(LED)的最小厚度，用作导光板的入射部分的一侧形成为厚的，考虑到放置在上端的光学片的厚度，对应于LCD面板的有源区域的部分形成为比用作导光板的入射部分的一侧薄。
在这点上，由于柔性印刷电路板的一端附着到导光板的倾斜表面，所以导光板支撑用于支撑LED光源的柔性印刷电路板。
如此，附着到导光板的柔性印刷电路板的部分不是平坦表面而是倾斜表面。因而，如果具有弹力的柔性印刷电路板附着到导光板的倾斜表面，同时被弯曲，则柔性电路板会通过其弹力而脱离(come off)所述倾斜表面。
当柔性电路板脱离所述倾斜表面时，会产生从LED光源产生的光通过形成在柔性印刷电路板和所述倾斜表面之间的空间而泄漏的问题。
同时，用粘合带将柔性印刷电路板附着到导光板上，粘合带由透明材料制成，并具有预定厚度。因而，由于来自LED光源的光可通过粘合带的内侧泄漏到导光板的上部，因此，根据现有技术的液晶显示装置存在漏光的问题。
本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，因此，上述信息可能包含不构成对本国的本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于克服上述问题，从而提供能够防止在导光板和柔性印刷电路板之间漏光的背光单元。
根据本发明的一方面，提供了一种背光单元，所述背光单元包括：模制框，具有形成于其中的预定的容纳空间；导光板，设置在模制框的容纳空间中，并具有形成在顶表面的一侧上的倾斜表面以向内侧倾斜；光源，设置在导光板和模制框之间，以向导光板发射光；柔性印刷电路板，光源安装在柔性印刷电路板上，柔性印刷电路板被导光板的顶表面接触支撑，其中，台阶部形成在导光板的一端上，台阶部包括高度低于位于光源前面的导光板的一个端面的高度的平坦附着表面，从而将用于将柔性印刷电路板附着到导光板上的粘结剂设置到平坦附着表面上。
位于光源前面的导光板的所述一个端面的高度可高于光源的高度。
位于光源前面的导光板的所述导光板的一个端面和光源之间的高度差可基本等于用于将光源安装在柔性印刷电路板上的连接部的厚度。
背光单元可包括以预定间隔布置的多个光源。
台阶部可位于多个光源之间。
粘合剂可以为粘合带。
平坦附着表面和导光板的所述一个端面之间的高度差可基本等于粘合带的高度。
上平面可形成在导光板的倾斜表面和所述一个端面之间。
柔性印刷电路板可形成为与上平面接触。
柔性印刷电路板的一端可设置在上平面上。
所述背光单元还可包括具有底表面的漫射片，所述底表面的一部分接触导光板的顶表面，所述底表面的另一部分设置在柔性印刷电路板上，所述漫射片覆盖所述倾斜表面。
用于阻挡从光源发射并穿过漫射片的光的印刷表面可形成在漫射片的倾斜表面上。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：模制框，具有形成于其中的预定的容纳空间；导光板，设置在模制框的容纳空间中，并具有形成在顶表面的一侧上的倾斜表面以向内侧倾斜；光源，设置在导光板和模制框之间，以向导光板发射光；柔性印刷电路板，光源安装在柔性印刷电路板上，柔性印刷电路板被导光板的顶表面接触支撑；液晶显示面板，设置在导光板上方以显示图像，其中，台阶部形成在导光板的一端上，台阶部包括高度低于位于光源前面的导光板的一个端面的高度的平坦附着表面，从而将用于将柔性印刷电路板附着到导光板上的粘结剂设置到平坦附着表面上。
根据本发明一个示例性实施例，可防止光泄漏到光源前面，同时通过形成台阶部使柔性印刷电路板紧密地安装到导光板，用于将柔性印刷电路板附着到导光板上的粘合剂设置在台阶部上。
此外，可通过在导光板的倾斜表面上形成覆盖倾斜表面的漫射片以漫射通过倾斜表面出射的光来防止漏光。
此外，可通过在漫射片的上侧的倾斜表面上形成黑色印刷表面来防止光穿过漫射片，从而完全阻止在导光板和柔性印刷电路板之间的光泄漏。
附图说明
图1是根据本发明一个示例性实施例的液晶显示装置的分解透视图。
图2是根据本发明一个示例性实施例的示出导光板和多个光源的透视图的背光单元的局部构造图。
图3是根据本发明一个示例性实施例的示出沿图2中的线III-III截取的剖视图的背光单元的剖视图。
图4是根据本发明一个示例性实施例的示出沿线IV-IV截取的剖视图的背光单元的剖视图。
图5是图4中部分A的放大图。
图6是从上面看的图2的局部俯视平面图。
指示附图中主要元素的标号的描述：
1液晶显示器(LCD)
3LCD面板
10背光单元
20导光板
30柔性印刷电路(FPC)
40LED
50粘合带
60漫射片
70印刷表面
80模制框
90反射板
95底座
具体实施方式
以下，将参照附图更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员会意识到的，在不脱离本发明的精神和范围的全部情况下，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改。附图和说明应视为本质上是示例性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的标号表示相同的元件。
图1是根据本发明一个示例性实施例的液晶显示装置的分解透视图。
参照图1，根据本发明一个示例性实施例的液晶显示装置1包括LCD面板3、LCD驱动IC 5、柔性印刷电路板(FPC)30、多个光源40、多个棱镜片15、漫射片16、导光板20、模制框80、反射板90和底座95。
LCD面板3包括滤色器基板和薄膜晶体管(TFT)基板。
LCD驱动IC 5安装在LCD面板3上，LCD驱动IC 5将预定的栅极信号施加到TFT基板的栅极线，并将预定的数据信号施加到TFT基板的数据线。
多个光源40可以是LED光源，并安装在柔性印刷电路30上。
导光板20将从所述多个光源产生的光转换成具有表面光源形式的光分布的光。
具有高的光反射率的板被用作反射板90，并被安装为与底座95的底表面接触。
多个棱镜片15和漫射片16设置在导光板20之上，从而可以得到从导光板20出射的光的均匀的亮度分布。
在根据本发明一个示例性实施例的液晶显示装置中，在形成背光单元的导光板上设置台阶部，所述粘合带位于台阶部上，从而防止从所述多个光源产生的光通过导光板和柔性印刷电路板之间的缝隙而泄漏。以下，将参照其它附图更详细地描述根据本发明一个示例性实施例的液晶显示装置的背光单元。
图2是根据本发明一个示例性实施例的示出导光板和多个光源的透视图的背光单元10的局部构造图。图3是沿线III-III截取的剖视图。图4是沿线IV-IV截取的剖视图。图5是图4中部分A的放大图。图6是从上面看的图2的局部俯视平面图。在图2和图6中，为了方便解释，省略了除了导光板和多个光源之外的其它组件的图示。
参照图2至图6，根据本发明一个示例性实施例的设置在液晶显示装置中的背光单元10包括模制框80、导光板20、多个光源40和柔性印刷电路板30。
模制框80具有预定的形成于其中的容纳空间，导光板20和多个光源40位于模制框80中的容纳空间中。
导光板20设置在模制框80的内部，导光板80的一端形成为具有倾斜表面22。
因此，参照图2和图3，这样形成导光板20，使与多个光源40相邻的一端面25具有最大的厚度，导光板20具有邻近所述一端面25的上平面26、倾斜表面22和内部平面21，倾斜表面22从所述上平面26朝向内部变薄，内部平面21具有形成在内部上的最小厚度。
在根据本发明一个示例性实施例的背光单元中，导光板20设置有台阶部24，台阶部24上设置有粘合剂，以将柔性印刷电路板30附着到上平面26。下面将对此进行更详细的描述。
同时，柔性印刷电路板30形成在导光板20和模制框80之间，从而被导光板20的上平面26接触支撑。
参照图3，通过诸如焊接的连接方法将多个光源安装在柔性印刷电路(FPC)30下面。因此，焊接连接部42形成在光源40和柔性印刷电路板30之间。
在本示例性实施例中，多个光源40形成为多个LED光源。所述多个LED光源安装在导光板20和模制框80之间的空间，并彼此分开预定的间隔。然而，所述多个光源不限于此。
同时，反射板90和底座95位于导光板20和模制框80下面。
因此，来自多个光源40的光穿过导光板20并从设置在导光板上侧的LED面板(未示出)向上出射。
同时，根据本发明一个示例性实施例，如从图2中可看出的，台阶部24形成在导光板20的一端上。台阶部24为导光板20的一端上的区域，具有比上平面26的高度低的高度的平坦附着表面23形成在所述区域。
在这点上，用于将柔性印刷电路板30结合到导光板的粘合剂位于平坦附着表面23上。在本示例性实施例中，粘合剂为双面粘合带50。
参照图5，平坦附着表面23和上平面26之间的高度差与粘合带50的厚度(t)对应。因此，如果通过粘合带将柔性印刷电路板30附着到导光板20上，它们可以紧密接合，而在没有粘合带的部分(例如，在上平面26和柔性印刷电路板之间)中没有任何间隙。
根据本发明一个示例性实施例，形成平坦附着表面23的台阶部24可设置在所述多个光源40的每个光源之间。
因此，通过将粘合带50附着到多个平坦附着表面23，然后通过粘合带50固定柔性印刷电路板30的一侧来实现将柔性印刷电路板30结合到导光板20。
再次参照图3，如从本示例性实施例可看出的，这样形成柔性印刷电路板30，从而使其不延伸到设置有导光板20的倾斜表面22的导光板20的内表面。
如此，当通过按间隔附着到台阶部24的粘合带50将柔性印刷电路板30附着到导光板20上时，由于柔性印刷电路板30不延伸到倾斜表面，因此柔性印刷电路板30可附着到导光板20而不弯曲。
同时，根据本示例性实施例，要附着到导光板20的柔性印刷电路板30在设置有LED光源的区域中紧密地安装到导光板20的上平面26，而不是通过粘合带50附着到导光板20的上平面26。
此外，参照图4，导光板20与LED光源相邻的一端面25具有比所述多个光源40的高度大的高度。
因此，导光板20的设置有多个光源40的上平面26与柔性印刷电路板30紧密安装，柔性印刷电路板30附着到所述上平面而不弯折，从而通过柔性印刷电路板30的弹力阻止柔性印刷电路板30脱离。因此，根据本发明一个示例性实施例的液晶显示装置可以防止来自多个光源40的光通过导光板20和柔性印刷电路板30之间的间隙出射。
此外，这样构造根据本发明一个示例性实施例的液晶显示装置，使粘合带不设置在多个光源的正前面，而是设置在所述多个光源的每个光源之间，且位于光源的正前面的导光板的一端面25的高度比光源的高度高。因此，这样形成根据本示例性实施例的液晶显示装置，使来自多个光源40的光难以通过粘合带50泄漏。
同时，根据本发明一个示例性实施例，漫射片60附着到导光板20的倾斜表面。
在这点上，如在图3中可以看出的，右端部62延伸到柔性印刷电路板30的上侧，形成左端部66以覆盖导光板的内平面21。漫射片60的中部64位于倾斜表面22上。
参照图3和图6，在附着漫射片60的区域(区域B)中，即使直接来自LED光源的光也被漫射片60漫射，从而显著减小光泄漏的强度。
同时，根据本发明一个示例性实施例，黑色印刷表面70形成在漫射片60的上侧的形成有导光板的倾斜表面的位置。
因此，在形成黑色印刷表面70的区域(区域C)中，即使直接来自多个光源的光穿过漫射片，所述光也可被黑色印刷表面70完全阻挡。
更具体地，根据斯涅耳定律，在导光板20的倾斜表面的部分中，入射到导光板20上的光可出射而不被全反射，因此，即使漫射片60位于倾斜表面22上，这也不减少或消除聚光区(hotspot)。
因此，在本示例性实施例中，黑色印刷表面70形成在倾斜表面22的部分中，以完全阻挡从倾斜表面22出射的光。
尽管已经结合现在认为是可实现的示例性实施例描述了本发明，但应该理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (24)

1.一种背光单元，所述背光单元包括：
模制框，包括预定的容纳空间；
导光板，包括设置在模制框的容纳空间中的顶表面和端面，导光板包括沿光在导光板中传播的方向向下倾斜的在所述顶表面上的倾斜表面；
光源，设置在导光板和模制框之间，光源发射光到导光板的所述端面；
柔性印刷电路板，光源安装在柔性印刷电路板下面，柔性印刷电路板与导光板的顶表面接触，
其中，台阶部设置在导光板的一端上，台阶部包括平坦附着表面和粘合剂，平坦附着表面以低于导光板的所述端面的高度的高度位于导光板的顶表面上，设置在平坦附着表面上的粘合剂用于将柔性印刷电路板附着到导光板上。
2.如权利要求1所述的背光单元，其中，导光板的所述端面的高度高于光源的高度。
3.如权利要求2所述的背光单元，其中，导光板的所述端面和光源之间的高度差等于用于将光源安装在柔性印刷电路板下面的连接部的厚度。
4.如权利要求1所述的背光单元，其中，背光单元包括以预定间隔布置的多个光源。
5.如权利要求4所述的背光单元，其中，台阶部位于多个光源之间。
6.如权利要求1所述的背光单元，其中，粘合剂为粘合带。
7.如权利要求6所述的背光单元，其中，平坦附着表面和导光板的所述端面之间的高度差等于粘合带的厚度。
8.如权利要求1所述的背光单元，其中，导光板还包括设置在倾斜表面和所述端面之间的上平面。
9.如权利要求8所述的背光单元，其中，柔性印刷电路板与上平面接触。
10.如权利要求8所述的背光单元，其中，柔性印刷电路板的一端设置在上平面上。
11.如权利要求1所述的背光单元，所述背光单元还包括具有底表面的漫射片，所述底表面的一部分接触导光板的顶表面，所述底表面的另一部分设置在柔性印刷电路板上，漫射片覆盖所述倾斜表面。
12.如权利要求11所述的背光单元，其中，用于阻挡从光源发射并穿过漫射片的光的印刷表面设置在覆盖所述倾斜表面的漫射片上。
13.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
模制框，包括预定的容纳空间；
导光板，包括设置在模制框的容纳空间中的顶表面和端面，导光板包括沿光在导光板中传播的方向向下倾斜的在所述顶表面上的倾斜表面；
光源，设置在导光板和模制框之间，光源发射光到导光板的所述端面；
柔性印刷电路板，光源安装在柔性印刷电路板下面，柔性印刷电路板与导光板的顶表面接触；
液晶显示面板，设置在导光板上以显示图像，
其中，台阶部设置在导光板的一端，台阶部包括平坦附着表面和粘合剂，平坦附着表面以低于导光板的所述端面的高度的高度位于导光板的顶表面上，设置在平坦附着表面上的粘合剂用于将柔性印刷电路板附着到导光板上。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其中，导光板的所述端面的高度高于光源的高度。
15.如权利要求13所述的液晶显示装置，其中，导光板的所述端面和光源之间的高度差等于用于将光源安装在柔性印刷电路板下面的连接部的厚度。
16.如权利要求13所述的液晶显示装置，其中，背光单元包括以预定间隔布置的多个光源。
17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其中，台阶部位于多个光源之间。
18.如权利要求13所述的液晶显示装置，其中，粘合剂为粘合带。
19.如权利要求18所述的液晶显示装置，其中，平坦附着表面和导光板的所述端面之间的高度差等于粘合带的厚度。
20.如权利要求13所述的液晶显示装置，其中，导光板还包括设置在倾斜表面和所述端面之间的上平面。
21.如权利要求20所述的液晶显示装置，其中，柔性印刷电路板与上平面接触。
22.如权利要求20所述的液晶显示装置，其中，柔性印刷电路板的一端设置在上平面上。
23.如权利要求13所述的液晶显示装置，所述液晶显示装置还包括具有底表面的漫射片，所述底表面的一部分接触导光板的顶表面，所述底表面的另一部分设置在柔性印刷电路板上，所述漫射片覆盖所述倾斜表面。
24.如权利要求23所述的背光单元，其中，用于阻挡从光源发射并穿过漫射片的光的印刷表面设置在覆盖所述倾斜表面的漫射片上。
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