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显示装置无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种显示装置。更具体地,本发明涉及一种包括光源的显示装置。

相关背景技术

[0002] 对于电脑监视器、电视机、移动电话等中的每一种通常都需要显示装置。例如,显示装置可以是阴极射线管显示装置、液晶显示装置或等离子显示装置。
[0003] 液晶显示装置是目前使用的最常见类型的平板显示器之一,液晶显示装置通常包括液晶显示面板,液晶显示面板可包括场产生电极(诸如像素电极和公共电极)以及介于场产生电极之间的液晶层。液晶显示装置可通过施加电压至场产生电极而在液晶层中产生电场。液晶显示装置可通过控制所产生的电场而确定液晶层的液晶分子的方向,从而控制入射光的偏振以显示图像。
[0004] 由于液晶显示面板不是自发光元件,所以液晶显示装置通常需要向液晶层提供光的光源。光源可以是单独安装的人造光源或者可以是自然光源(例如,阳光)。例如,用于液晶显示装置中的人造光源可以包括发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)、或外部电极荧光灯(EEFL)。
[0005] 人造光源通常与显示面板分离(且隔开),因而可能需要相当大厚度的显示装置。传统地,光源安装在与显示面板分离的电路板上,并且在电路板上设置有用于光源的连接装置以从外部装置接收信号。与光源相关的传统结构可能需要复杂的组装过程,并且在组装过程中可能会出现连接缺陷。
[0006] 在该背景技术部分中公开的以上信息仅用来增加对本发明背景的理解。该背景技术部分可能包含不构成在该国中对本领域技术人员而言已知的现有技术的信息。

具体实施方式

[0046] 下面参照附图更全面地描述本发明,附图中示出了本发明的实施方式。如本领域技术人员将认识到的,所描述的实施方式可以以各种不同的方式进行修改,所有这些修改都不背离本发明的精神或范围。附图中,为了清楚起见,可能放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,相同的参考标号可以表示相同的元件。应理解的是,当提到一元件(诸如层、膜、区域或基板)位于另一元件“上”时,该元件可直接位于另一元件上,或者也可存在中间元件。相反,当提到一元件“直接”位于另一元件上时,这两个元件相互直接接触,并且在这两个元件之间不存在中间元件(除了可能的环境元件(诸如空气)之外)。
[0047] 虽然本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种信号、元件、部件、区域、层和/或截面,但是这些信号、元件、部件、区域、层和/或截面不应该受这些术语的限制。这些术语仅用来将一个信号、元件、部件、区域、层或截面与另一信号、区域、层或截面区别开。因此,在不背离本发明教导的前提下,下面讨论的第一信号、元件、部件、区域、层或截面可以称为第二信号、元件、部件、区域、层或截面。作为“第一”元件对元件的描述可能不需要或隐含着存在第二元件或其他元件。本文中可以使用术语第一、第二、第三等来区分不同种类的元件。为了简洁,术语第一、第二、第三等可以分别表示第一类、第二类、第三类等。
[0048] 图1是示出根据本发明的一个或多个实施方式的显示装置的上表面的俯视平面图(或者根据显示装置的直立位置而言的显示装置的前视图),并且图2是示出根据本发明的一个或多个实施方式的显示装置的下表面的俯视平面图(或者根据显示装置的直立位置而言的显示装置的后视图)。
[0049] 首先,参照图1,显示装置包括:显示面板100;印刷电路板(PCB)200,其支撑产生驱动显示面板100的信号的电路;以及连接膜300,其连接显示面板100和印刷电路板(PCB)200。
[0050] 显示面板100包括:第一基板110、与第一基板110重叠(overlap)的第二基板120、以及设置在第一基板110与第二基板120之间的液晶层(未示出)。
[0051] 尽管未示出,但显示面板100可包括:多条栅极线、多条数据线、以及形成在第一基板110上的多个薄膜晶体管。显示面板100可进一步包括像素电极,如果薄膜晶体管通过从栅极线施加的信号而导通,该像素电极可被施加以来自数据线的信号。公共电极可以形成在第一基板110或第二基板120上。在像素电极与公共电极之间可以形成电场,以控制液晶层的液晶分子的定向。因此,可以控制入射至显示面板100的光,并且可以在显示面板100上显示图像。
[0052] 在一个或多个实施方式中,显示面板100可以是液晶显示(LCD)面板。在一个或多个实施方式中,显示面板100可以是各种类型的显示面板之一,诸如电泳显示面板(EDP)。
[0053] 显示面板100可以包括(或者可以分成)显示区域DA和非显示区域NA。显示区域DA可以是显示面板100的被构造成(根据液晶分子的方向)显示图像的区域,并且可以基本上位于显示面板100的中央处。非显示区域NA可以是显示面板100的未被构造成显示图像的区域,并且可以被包围(或围绕)显示区域DA的阻光件覆盖。
[0054] 第一基板110和第二基板120可以以不同的尺寸形成。例如,第一基板110可以大于第二基板120。显示装置可以包括第一基板110和第二基板120彼此重叠的部分以及仅存在第一基板110的部分。第一基板110存在于显示面板100的边缘处,并且第二基板120可以不与显示面板100的该边缘重叠。如图1中所示,根据显示装置的直立位置,仅第一基板110存在于显示面板100的下边缘处,并且第二基板120不与显示面板100的该下边缘重叠。可以在第一基板110的下边缘(或者第一基板110的不与第二基板120重叠的边缘)处设置连接至栅极线和数据线的多个焊盘部分(包括栅极焊盘部分和数据焊盘部分)。
[0055] 该显示装置可进一步包括印刷电路板(PCB)200,该印刷电路板可以通过在绝缘板上形成铜薄膜并根据电路图除去铜薄膜的不需要部分以形成电路而制造。可以在PCB200上安装多个部件,该多个部件包括用于产生被配置成驱动显示面板100的信号的电路。这些部件可以包括例如栅极驱动器、数据驱动器和定时控制器。
[0056] 该显示装置可进一步包括被构造成电连接PCB200和显示面板100的连接膜300。连接膜300可以将在PCB200处产生的信号传输至设置在显示面板100处的栅极线和数据线。
[0057] 连接膜300可以包括柔性印刷电路(FPC)和/或覆晶薄膜(chip-on-film,COF)。柔性印刷电路可以包括形成在由抗热塑料材料(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))和/或柔性材料(诸如聚酰亚胺(PI))制成的柔性绝缘膜上的电路。覆晶薄膜可以包括安装在聚酰亚胺(PI)膜上的半导体芯片,其中相关电路可以利用各向异性导电膜或焊接凸点印刻。
[0058] 接着,参照图2,显示装置可进一步包括附接至显示面板100的光源500。例如,光源500可以包括发光二极管(LED)。在一个或多个实施方式中,显示装置可包括附接至显示面板100的多个光源单元(例如,LED)。这些光源单元可以设置成在每对光源单元之间具有预定间隔。
[0059] 光源500可以附接至显示面板100的边缘,例如,可以附接至根据显示装置的直立位置而言的第一基板110的下边缘(或者第一基板110的未与第二基板120重叠的部分)。在一个或多个实施方式中,光源500可以位于显示面板100的非显示区域NA处。光源500可以不与第二基板120重叠。光源500和第二基板120可以相对于第一基板110设置在相对侧。
[0060] 参照图3至图5,将描述被配置成施加信号以驱动光源500的布线构件的连接结构。
[0061] 图3是示出图1中所示部分A的放大俯视平面图,图4是示出图2中所示部分B的放大俯视平面图,并且图5是沿图3和图4中所示的线V-V截取的横截面图。
[0062] 参照图3和图5,用于产生被配置成驱动光源500的信号的光源驱动器210安装在印刷电路板(PCB)200上。光源驱动器210可以产生以下信号中的一个或多个:被配置成控制光源500的开/关的信号、被配置成控制光源500的亮度的信号、以及被配置成控制光源500的暗度(dimming)的信号。
[0063] 根据显示装置的平放位置,连接膜300的一部分附接至印刷电路板(PCB)200的上表面,并且连接膜300的另一部分附接至第一基板110的上表面。(电气地和机械地)连接光源驱动器210和连接膜300的第一布线构件310设置在印刷电路板(PCB)200上。第一布线构件310可以将由光源驱动器210产生的信号(用于控制光源500)传输至连接膜300。在一个或多个实施方式中,连接膜300可以通过多个布线构件(电气地和/或机械地)连接至光源驱动器210。
[0064] 参照图4和图5,光源焊盘部分510设置在第一基板110的边缘部分处,例如,设置在第一基板110的未与第二基板120重叠的下边缘部分(根据显示装置的直立位置而言)。根据显示装置的平放位置,光源焊盘部分510可以设置在第一基板110的下表面处。光源焊盘部分510可以设置在光源500与第一基板110之间。光源500可以通过光源焊盘部分
510附接至第一基板110。
[0065] 两个光源焊盘部分510可以连接至光源500的两个端部。
[0066] 被配置成电连接光源500和连接膜300的第二布线320可以形成在第一基板110上。第二布线320的端部可以电连接至光源焊盘部分510且可以直接接触该光源焊盘部分,并且光源焊盘部分510可以电连接至光源500且可以直接接触该光源。根据显示装置的平放位置,第二布线构件320可以重叠于和/或可以直接接触第一基板110的未与第二基板120重叠的边缘部分的上表面、下表面和侧表面中的每一个表面。根据显示装置的平放位置,连接膜300设置在第一基板110的上表面处,并且光源500设置在第一基板110的下表面处。从第一基板110的上表面延伸至第一基板110的下表面的第二布线构件320可以电连接连接膜300以及与光源500电连接的光源焊盘部分510。
[0067] 在一个或多个实施方式中,如图5所示,第二布线构件320可以接触第一基板110的未与第二基板120重叠的边缘部分的侧表面。在一个或多个实施方式中,在第一基板110的边缘部分处可以设置通孔,并且第二布线构件320可以穿过该通孔设置,以连接连接膜300和光源焊盘部分510。
[0068] 参照图5,根据显示装置的平放位置,导光件600设置在显示面板100下方。导光件600可被配置成将从光源500发出的光均匀地传输至显示面板100的至少一部分,并且该导光件可以由丙烯酸注塑材料制成。光源500可以设置成面向导光件600的一表面。例如,导光件600可具有长方体形状,根据显示装置的平放位置,导光件具有连接上表面和下表面的四个侧表面。导光件600的下表面可以与导光件600的上表面重叠。导光件600的下表面和导光件600的上表面中的至少一个可以基本上平行于第一基板110。四个侧表面可包括第一侧表面、第二侧表面、第三侧表面和第四侧表面,这些侧表面中的一个或多个可基本上垂直于第一基板110。第一侧表面可以基本上平行于第二侧表面并且可以设置成比第二侧表面更靠近显示面板100的下边缘。光源500的发光表面可以面向导光件600的第一侧表面,使得从光源500发出的光可以入射到导光件600的第一侧表面。当入射到导光件600的第一侧表面的光向上移动至导光件600的第二侧表面时,光路可能朝着显示面板100折弯,使得光中的至少一部分入射到根据显示装置的平放位置而言的显示面板100的下表面(或者根据显示装置的直立位置而言的显示面板100的后表面/背表面)。当光中和一部分被导光件600的第二侧表面反射时,反射光的路径可能朝着显示面板100折弯,并且可入射到根据显示装置的平放位置而言的显示面板100的下表面(或者根据显示装置的直立位置而言的显示面板100的后表面/背表面)。
[0069] 在一个或多个实施方式中,如图5所示,导光件600具有恒定的厚度。在一个或多个实施方式中,导光件600的厚度从一侧(例如,第一侧表面)向另一侧(例如,第二侧表面)逐渐减小或增大。
[0070] 光学片610可以设置在导光件600与显示面板100之间。光学片610可以提高从导光件600发射的光的集中效率(collecting efficiency,收集效率),并且可以允许光均匀地分布在显示面板100上。光学片610可以包括多个不同的片,这些片可以包括例如顺序地堆叠的扩散片、棱镜片、和保护片。
[0071] 扩散片可以扩散从光源500发出的并由导光件600引导的光。棱镜片可以将由扩散片扩散的光集中到基本上垂直于显示面板100所在平面的方向上。穿过棱镜片的光中的大部分基本上垂直地入射到显示面板100上。保护片可以设置在棱镜片上并且可以保护棱镜片不受外部冲击。
[0072] 在一个或多个实施方式中,光学片610可以包括除了扩散片、棱镜片和保护片之外的一个或多个片,或者光学片可以包括作为对扩散片、棱镜片和保护片中的一个或多个的替代的一个或多个片。在一个或多个实施方式中,光学片610可以不包括扩散片、棱镜片和保护片中的一个或多个。
[0073] 反射件620可以设置在导光件600的下方。反射件620可以定向一朝向显示面板100的光路,并且反射件可以防止从光源500发出的光朝向不期望的方向发射。因此,可以有效地利用光,并且可以节约能量。
[0074] 图6是示出在根据本发明的一个或多个实施方式的显示装置中使用的光源的横截面图。
[0075] 光源500可以表示发光二极管(LED)封装件。该发光二极管(LED)封装件包括主体502、形成在主体502上的发光二极管(LED)芯片504、以及形成在主体502上以包围发光二极管(LED)芯片504的钝化层508。
[0076] 主体502可以形成为上表面凹入的形状,并且发光二极管(LED)芯片504可以定位在该凹入部分中。
[0077] 发光二极管(LED)芯片504可以由波长在可见光区域或靠近红外光区域的范围内的一种或多种材料形成。LED芯片504可以具有高发光效率。LED芯片504可以包括p-n结。一种或多种材料的实例可以包括化合物半导体,诸如氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、磷砷化镓(GaAs1-xPx)、砷铝化镓(Ga1-xAlxAs)、磷化铟(InP)和磷化镓铟(In1-xGaxP)。
根据波长,发光二极管(LED)芯片可以是蓝色发光二极管(LED)芯片、绿色发光二极管(LED)芯片、红色发光二极管(LED)芯片、或白色发光二极管(LED)芯片。
[0078] 钝化层508被构造成保护发光二极管(LED)芯片504。钝化层508可以完全覆盖主体502的凹入部分。
[0079] 磷光体元件506可以设置在由钝化层508包围的区域中。磷光体元件506可以为一种或多种不同的颜色,并且根据磷光体元件506的颜色来确定从发光二极管(LED)封装件发出的光的颜色。例如,如果发光二极管(LED)芯片504是用于发出蓝光的蓝色发光二极管(LED)芯片,并且如果磷光体元件506具有红色,则发光二极管(LED)封装件可以发出红光。
[0080] 包括主体502、发光二极管(LED)芯片504和钝化层508的发光二极管(LED)封装件可以附接至显示面板100,如同光源500一样。
[0081] 在一个或多个实施方式中,发光二极管(LED)芯片504(没有主体502、钝化层508、或磷光体506)可以用作光源500并且可以附接至显示面板100。
[0082] 在一个或多个实施方式中,如图2所示,根据显示装置的直立位置,显示装置的光源500可以附接至显示面板100的下边缘部分。在一个或多个实施方式中,光源500和/或一个或多个其他光源可以附加地或可替换地附接至显示面板100的上边缘部分、右边缘部分和左边缘部分中的一个或多个。尽管已经结合目前被认为是可行的实施方式描述了本发明,但应该理解,本发明不限于所公开的实施方式。本发明旨在涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
[0083] 符号说明
[0084] 100:显示面板 110:第一基板
[0085] 120:第二基板 200:印刷电路板(PCB)
[0086] 210:光源驱动器 300:连接膜
[0087] 310:第一布线构件 320:第二布线构件
[0088] 500:光源 502:主体
[0089] 504:发光二极管(LED)芯片 506:磷光体元件
[0090] 508:钝化层 510:光源焊盘部分
[0091] 600:导光件 610:光学片
[0092] 620:反射件。

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