CN1862325A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置，其包括：LCD面板，在其上设置有电极垫；驱动部分，其与电极垫连接，用于将驱动信号施加到LCD面板；光源部分，用于对LCD面板后表面提供光；电路板，包括用于将驱动控制信号施加到驱动部分的驱动电路部分及用于向光源部分提供光源驱动电压的逆变器。因此本发明的LCD装置可提高模块组装过程的工作效率，并能降低电压转换器的电压过载。

Description

液晶显示装置
本申请要求2005年5月11日在韩国知识产权局提交的第2005-0039381号韩国专利申请的权益，其公开通过引用包含于此。
                        技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，更具体地讲，涉及一种包括向光源提供光源驱动电压的逆变器的液晶显示装置。
                        背景技术
一般地，液晶显示装置(下文称为“LCD”)是一种显示图像的装置，其具有以矩阵形式排列的液晶盒(liquid crystal cells)，其中，可根据图像信号来调整液晶盒的透光率。利用从背光单元照射的光，LCD在LCD面板上形成图像。
LCD包括：LCD面板，在其上形成有在像素单元形成并以矩阵形式排列的液晶盒；驱动部分，用于驱动液晶盒；驱动电路部分，设置有用于控制驱动部分的电路图案；背光单元，用于向LCD面板均匀提供光；底基板，用于容纳上述部分；逆变器，用于向背光单元提供电压。
这里，驱动部分包括驱动芯片和FPC(柔性印刷电路)，驱动芯片安装在FPC上，驱动电路部分包括：电压转换器，用于将输入电压转换为所需电压值；电路图案，用于产生用来控制驱动部分的信号。驱动电路部分和FPC的一侧连接，并设置在底基板的后部。
逆变器产生用于控制和驱动光源的光源控制信号，并根据光源控制信号向光源部分施加光源驱动电压。采用螺纹连接法，逆变器被手工安装在底基板的一侧或后表面。
然而，因为驱动电路部分和逆变器通过手工分别设置在预定的位置，而且在LCD的模块组装过程中需耗费大量时间，所以工作效率变低。因此，不利于LCD的大量生产。
此外，驱动电路部分包括电压转换器，该电压转换器用于将输入电压转换为驱动LCD所需的电压例如栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压(AVDD)等中的至少一个。然而，若电压转换器产生高的参考电压以改善图像质量和反应时间时，电压转换器将处于不利的过载状态。
                        发明内容
因此，本发明的一方面在于提供一种提高模块组装过程的效率并能降低电压转换器过载的液晶显示装置。
通过提供此LCD装置，本发明的前述和/或其它方面得以实现，该LCD装置包括：LCD面板，在其上设置有电极垫；驱动部分，与电极垫相连接并将驱动信号施加到LCD面板；光源部分，用于向LCD面板提供光；电路板，包括将驱动控制信号施加到驱动部分的驱动电路部分和向光源部分提供光源驱动电压的逆变器。
根据本发明的实施例，该LCD装置还包括设置在LCD面板上的导光板和容纳导光板的底基板，其中光源部分沿导光板的一边设置。
根据本发明的实施例，电路板设置在光源部分所在的底基板的后表面。
根据本发明的实施例，电路板还包括电压转换器。
根据本发明的实施例，电压转换器包括将直流电压转换为交流电压的变压器。
根据本发明的实施例，电压转换器将从外部输入的电压分别转换为提供给驱动电路部分的驱动电路电压和提供给逆变器的光源驱动电压。
根据本发明的实施例，驱动电路电压包括栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压中的至少一个，并被施加到驱动电路部分。
根据本发明的实施例，光源部分包括向LCD面板后表面发光的光源以及分别与光源和逆变器连接的导线，逆变器产生用于控制和驱动光源部分的光源控制信号，并具有与导线相连接的连接端。
根据本发明的实施例，光源驱动电压包括用于启动光源部分的初始驱动电压、初始驱动电压被施加之后被施加到光源部分的正常驱动电压和当初始驱动电压没有驱动光源部分时被施加的附加驱动电压。
根据本发明的实施例，连接端设置在电路板的一个边缘。
根据本发明的实施例，光源部分包括CCFL(冷阴极荧光灯)和EEFL(外置电极荧光灯)中的一个。
根据本发明的实施例，采用表面安装技术将驱动电路部分和逆变器分别设置在同一张电路板上。
根据本发明的实施例，在驱动电路部分设置有电压提供连接器和电压转换器，电压转换器将通过电压提供连接器输入的电压转换为栅极导通电压或栅极截止电压。
根据本发明的实施例，在逆变器上设置有电压提供连接器和电压转换器，电压转换器将通过电压提供连接器输入的电压分别转换为光驱动电压和参考电压。
根据本发明的实施例，参考电压被施加到驱动电路部分。
根据本发明的实施例，在逆变器上设置有电压提供连接器和电压转换器，电压转换器将通过电压提供连接器输入的电压分别转换为驱动电路电压和光提供电压。
根据本发明的实施例，驱动电路电压包括栅极截止电压、栅极截止电压和参考电压中的至少一个，并被施加到驱动电路部分。
                        附图说明
通过结合附图来描述示例性实施例，本发明的以上和/或其它方面及优点将会变得清楚并更易于理解，在附图中：
图1是根据本发明第一实施例的LCD装置的分解透视图；
图2是图1中的LCD装置的剖视图；
图3是图1中的底基板后部的平面图；
图4是根据本发明第二实施例的底基板后部的平面图。
                      具体实施方式
将详细描述本发明的示例性实施例，其例子显示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同的元件。为了解释本发明，下面通过参考图来描述实施例。
图1是根据本发明第一实施例的LCD装置的分解透视图，图2是LCD装置的剖视图，图3是底基板后部的平面图。
参照图1和图2，LCD装置1包括其上显示有图像的LCD面板10；用于驱动LCD面板10的驱动部分20；用于控制驱动部分20的驱动电路部分31；用于支撑LCD面板10周边的模框40；用于向LCD面板10后部照射光的背光单元90；用于容纳和支撑背光单元90和模框40的底基板100；用于向背光单元90提供电压的逆变器39。这里，驱动电路部分31和逆变器39设置在同一张电路板30上。
LCD面板10包括TFT(薄膜晶体管)基底11、与TFT基底11面对粘接的滤色器基底12以及未示出的设置在这两个基底之间的液晶。此外，LCD面板10还包括分别与滤色器基底12的前表面和TFT基底11的后表面相粘接的偏光器(未示出)，以使得通过LCD面板10的光交叉偏振。在上述LCD面板10上排列有液晶盒，这些液晶盒形成在像素单元中并以矩阵形式排列。液晶盒根据从驱动部分20传来的图像信号来调整穿过液晶盒的透光率而产生图像。
在TFT基底11上以矩阵形式形成多条栅极线和多条数据线，在栅极线和数据线的交叉处形成TFT(未示出)。从驱动部分20传来的信号电压被施加到滤色器基底12的像素电极和共电极之间。在TFT的控制下，像素电极和共电极之间的液晶通过信号电压来取向，从而来确定透光率。
滤色器基底12包括滤色器，滤色器上在黑矩阵和共电极的边界处重复形成红色、绿色和蓝色或蓝绿色、红紫色和黄色的滤色器。共电极包括透明的导电物质，比如ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)等。滤色器基底12的面积比TFT基底11的面积小。
驱动部分20包括用于施加驱动信号的驱动芯片21和FPC(柔性印刷电路)23，采用COF(薄膜覆晶)法将驱动芯片21安装在FPC 23上，FPC 23的第一边与TFT基底11的栅极线或数据线的一端相连接。驱动部分20随FPC23的弯曲而延伸至底基板100的后部。置于TFT基底11和滤色器基底12之间的液晶响应来自于驱动部分20的驱动信号而移动，从而重新取向。
在同一张电路板30上，提供有与FPC的第二边相连接并设置有用来控制驱动芯片21的电路图案的驱动电路部分31以及对光源部分60施加或截断电压的逆变器39，其中光源部分60在下文将有描述。为了用与光源部分60和逆变器39相连接的短导线来稳定地向光源部分60提供电压，优选地，可将电路板30设置在光源部分60所位于的底基板100的后部。
驱动电路部分31包括其上设置有用于控制驱动部分20的电路图案的电路板30，驱动电路部分31与延伸至底基板100后部的驱动部分20的一边连接并被设置在底基底100的后部。
参照图3，在驱动电路部分31的一边设置有电压提供连接器32和用于将输入电压转换为所需电压的电压转换部分33，其中，电压提供连接器32将被提供来自内置或外置电池等的电压。施加给电压提供连接器32的输入电压被施加给电压转换部分33。电压转换部分33还可包括用于将从逆变器39施加的直流电压转换为交流电压的变压器(未示出)，电压转换部分33将输入电压转换为驱动电路电压和光源驱动电压，由此分别向驱动电路部分31和逆变器39施加电压。
驱动电路电压包括栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压(VADD)中的至少一个。共电压、灰度电压和用于驱动电路部分31的电压都由参考电压产生。在驱动电路部分31上设置的电路图案产生驱动控制信号，用于控制驱动部分20(参见图1)，栅极导通电压、栅极截止电压、共电压和灰度电压中的至少一个响应驱动控制信号而被传输至驱动部分20。
逆变器39附于其上设置有驱动电路部分31的同一张电路板30的一侧。逆变器39被施加来自于驱动电路部分31上设置的电压转换器33的光源驱动电压。逆变器39产生光源控制信号，用于控制和驱动光源部分60(参见图1)。逆变器39包括与光源部分60的导线65相连接的连接端37。连接端37是与导线65相连接的附件，用于把施加到逆变器39的电压提供给光源部分60，并被设置在电路板30的一个边缘处。因此，光源部分60和逆变器39通过短导线65连接，从而逆变器39可向光源部分60提供期望的电压。
逆变器39产生用于控制和驱动光源部分60的光源控制信号。逆变器39提供启动光源部分的初始驱动电压、施加初始电压之后提供给光源部分的正常驱动电压和当光源部分60没有被驱动时所提供的附加驱动电压中的一种。光源部分60受光源控制信号的控制，该光源控制信号基于电压转换部分33所施加的光源驱动电压而产生。
这里，初始驱动电压的电压电平应该是正常驱动电压的电压电平的大约两倍或者更高。这是由主要用于光源部分60的CCFL(冷阴极荧光灯)或EEFL(外置电极荧光灯)的特性所决定的。也就是说，在这些灯中当阴极表面被供给强电场时引发电子发射，因此若要初始驱动这些灯就需要高电压。初始驱动之后，施加正常驱动电压来稳定地驱动这些灯。然而，也存在因环境影响或者类似的影响从而使得光源部分60没有被驱动的情况。在这种情况下，在传感器感知光源部分60是否被初始驱动电压驱动之后，当光源部分60没有被驱动时，便将比初始驱动电压高的附加驱动电压施加到光源部分60。
当设计和制造驱动部分31时，同时地或单独地将前面提到的逆变器39通过表面安装技术(SMT)同时或单独设计和制造在同一张电路板30上。同样地，在单个过程中制造驱动电路部分31和逆变器39可以避免制造和组装传统逆变器的附加步骤。因此，可以有效地简化制造过程并降低工艺成本。此外，如果把驱动电路部分31和逆变器39设置在同一张电路板30上，将提高LCD的空间效用(utility)。如果把驱动电路部分31和逆变器39组装在单张电路板30上，会提高模块组装过程的工作效率。
而且，通过电压转换器33被施加到驱动电路部分31的传统电压可以分别产生用于驱动电路部分31的驱动电路电压和用于逆变器39的光源驱动电压，所以没有必要在驱动电路部分31和逆变器39中采用附加元件将电压转换或提供被升压的电压。因此，可能存在压降效应，并且可能需要附加材料，比如连接线或连接器等。
回头参照图1和图2，模框40沿LCD面板10的周边设置，其形状接近矩形，与背光单元90分隔并支撑LCD面板10。
设置在LCD面板10的后部的背光单元90包括光学片50、光源部分60、导光板70和反射片80。
光学片50包括设置在LCD面板10后部的保护片51、棱镜片53和漫射片55。漫射片55包括底板和形成在底板上具有珠子(bead)的涂层。漫射片55漫射来自灯的光，并将其向LCD面板10提供。可使用两个或三个叠置的漫射片55。三棱镜按预定排列形成在棱镜片53上。棱镜片53在与LCD面板10的表面垂直的方向聚集漫射片55漫射的光。典型地，棱镜片53被成对使用，每个棱镜片53上形成的微棱镜彼此形成预定的角度。透过棱镜片53的光垂直前行，因此形成均匀的亮度分布。保护片51置于棱镜片53的上部，用来保护易被擦伤的棱镜片53。
光源部分60包括产生光的光源61、设置在光源61两端的电极63、与电极63相连接的导线65和环绕光源61的反射器67。光源61与逆变器39通过导线65相连接，从而光源61被提供期望的驱动电压。这里，电极63和导线65是被焊接的。光源61沿导光板70的一边设置。虽然图中未示出，但是可将灯设置在导光板70的两边，或可将多个灯平行设置在导光板70的两边之间。
在示例性实施例中，采用CCFL(冷阴极荧光灯)作为光源61，但也可以采用各种其它灯，比如HCFL(热阴极荧光灯)或EEFL(外置电极荧光灯)。
导光板70沿光源61的一边设置，并被设置在LCD面板10的后部，这样便可以把光源61产生的光导向LCD面板10的背部。导光板70包括：入射面，被提供来自于光源61的光；出射面，与入射面成直角并与LCD面板10平行设置；后表面，其上形成有图案，使得从光源61发射的光前行至出射面。因此，导光板70将来自于沿导光板的一边设置(即与入射面邻近)的光源61照向入射面的光转换为平面光，并通过出射面将光同等地传输至LCD面板10。导光板70的材料可以选用高强度的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，因此不会轻易变形或损坏并具有良好的透光性。这里，可将导光板70做成具有平坦的上表面和倾斜的下表面的楔形形状，或者做成具有平坦的上表面和下表面的板状。在LCD应用于小尺寸产品比如笔记本电脑或便携式电话的情况下，可采用梯形导光板70，可将光源61设置在梯形导光板70的比其它边厚的一边的侧面上。
设置在光源61和底基板100之间的反射片80将来自光源61的光反射，并将被反射的光提供给漫射片55。反射片80由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PC(聚碳酸酯)制成。反射片80通过将穿过导光板70在LCD面板10相反方向上泄漏的光反射至导光板70，降低了光损失，有利于提高来自于导光板70的在LCD面板10的方向上传输的光的均匀性。
顶基板5包括显示窗，以使得LCD面板10的显示区域能暴露在外面，顶基板5容纳模框40并与底基板100相结合。
底基板100容纳背光单元90和模框40，并与顶基板5相结合。
在下面的描述中，将对具有上述结构的LCD装置1的功能和效率展开描述。首先，根据本发明的LCD装置1，没有必要分别向驱动电路部分31和逆变器39施加单独的电压，也没有必要采用附加的过程来转换电压，这是因为驱动电路部分31中使用的驱动电路电压和逆变器39中使用的光源驱动电压可由通过电压转换部分33提供给传统驱动电路部分的电压分别产生。
此外，模块组装过程的工作效率会得到提高，这是因为驱动电路部分31和逆变器39被设置在同一张电路板30上并且在单个过程中组装。此外，生产成本会得以降低，这是因为包括设计和制造传统逆变器及组装传统逆变器的附加过程可被省略，并且不需使用附加的连接导线和连接器。
在下文，将结合图4对根据本发明第二实施例的LCD装置进行描述。
图4是根据本发明第二实施例的底基板后部的平面图。
参照图4，驱动电路部分131和逆变器139被分别设置在同一张电路板130上。在驱动电路部分131和逆变器139上分别设置有电压提供连接器141、146和电压转换器142、147。
一般地，将期望的电压例如3.3V施加到驱动电路部分131中的电压提供连接器141，并将期望的电压转换为电压转换器142中所需的栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压(VADD)中的至少一个。将参考电压(VADD)转换为共电压、灰度电压和驱动电路部分131中所需的电压。通常地，分别使用21V作为栅极导通电压，-7V作为栅极截止电压，8V～12V作为参考电压。为了改善图像质量和响应时间，随着驱动电路部分131的电压转换器142产生前述的高电压和高参考电压(VADD)，电压转换器142被施以电负载。因此，增加了功耗。
在示例性实施例中，驱动电路部分131和逆变器139被设置在同一张电路板130上。在驱动电路部分131中的电压转换器142被设计用于将通过电压提供连接器141输入的电压转换为栅极导通电压和栅极截止电压；在逆变器139上的电压转换器147被设计用于将通过电压提供连接器146输入的电压转换为光源驱动电压和参考电压(VADD)。所以，降低了电压转换器的电负载。此外，将在逆变器139的电压转换器147中转换的参考电压(VADD)施加到驱动电路部分131。同样地，通过将驱动电路部分131和逆变器139设置在单张电路板130上，在逆变器139的电压转换器147中产生参考电压(VADD)，并且该参考电压被施加到驱动电路部分131。结果可降低功耗。
此外，虽然在实施例中未示出，但是可只在逆变器中设置电压提供连接器和电压转换器。通过电压提供连接器输入到逆变器的电压在电压转化器中被转换为驱动电路电压和光源驱动电压，驱动电路电压被提供给驱动电路部分。驱动电路电压包括逆变器139中的栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压中的至少一个，被转换成逆变器139中的栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压中的至少一个，并可被提供给驱动电路部分131或者在驱动电路部分131中被转换。
虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员会理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对本发明的这些实施例作出各种改变和更改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种液晶显示装置，包括：
液晶显示面板，在其上设置有电极垫；
驱动部分，与所述电极垫连接，用于将驱动信号施加到所述液晶显示面板；
光源部分，用于对所述液晶显示面板提供光；
电路板，包括用于向所述驱动部分施加驱动控制信号的驱动电路部分和用于向所述光源部分提供光源驱动电压的逆变器。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括设置在所述液晶显示面板上的导光板和用于容纳所述导光板的底基板，
其中，所述光源部分沿所述导光板的一边设置。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述电路板设置在所述光源部分所位于的所述底基板的后表面上。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述电路板还包括电压转换器。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述电压转换器包括将直流电压转换为交流电压的变压器。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述电压转换器将从外部输入的电压分别转换为提供给所述驱动电路部分的驱动电路电压和提供给所述逆变器的光源驱动电压。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，所述驱动电路电压包括栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压中的至少一个，并被施加到所述驱动电路部分。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，所述光源部分包括用于将光发射到所述液晶显示面板后表面的光源和用于分别连接所述光源和所述逆变器的导线，
所述逆变器产生用于控制和驱动所述光源部分的光源控制信号，并具有与所述导线相连接的连接端。
9.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，所述光源驱动电压包括：初始驱动电压，用于启动所述光源部分；正常驱动电压，初始驱动电压被施加之后被施加到所述光源部分；附加驱动电压，当初始驱动电压没有驱动所述光源部分时被施加。
10.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中，所述连接端设置在所述电路板的一个边缘。
11.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述光源部分包括冷阴极荧光灯和外置电极荧光灯中的一个。
12.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述驱动电路部分和所述逆变器通过表面安装技术被分别设置在同一张电路板上。
13.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述驱动电路部分上设置有电压提供连接器和电压转换器，所述电压转换器将通过所述电压提供连接器输入的电压转换为栅极导通电压或栅极截止电压。
14.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述逆变器上设置有电压提供连接器和电压转换器，所述电压转换器将通过所述电压提供连接器输入的电压分别转换为光驱动电压和参考电压。
15.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中，将所述参考电压施加到所述驱动电路部分。
16.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述逆变器上设置有电压提供连接器和电压转换器，所述电压转换器将通过所述电压提供连接器输入的电压分别转换为驱动电路电压和光提供电压。
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其中，所述驱动电路电压包括栅极导通电压、栅极截止电压和参考电压中的至少一个，并被施加到所述驱动电路部分。
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