無邊框薄型化液晶顯示技術(shù)研究

摘要：液晶顯示裝置由于具有低耗能及低輻射等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于現(xiàn)今的顯示設(shè)備。隨著液晶顯示技術(shù)不斷進(jìn)步，大尺寸及薄型化的顯示裝置為市場的主流需求，所以液晶顯示器窄邊框及無邊框化，背光模組薄型化也成為一種發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：背光模組 無邊框 液晶顯示

一、概述

液晶顯示裝置 （LCD）具有機(jī)身薄、省電、低輻射等眾多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。液晶顯示裝置一般包括：后殼、與后殼配合設(shè)置的前框、設(shè)于后殼內(nèi)的背光模組、設(shè)于背光模組上的膠框及設(shè)于膠框上的液晶顯示面板，其中，膠框用于承載液晶顯示面板，前框用于固定液晶顯示面板。液晶顯示面板通常包括彩膜基板（CF）、薄膜晶體管陣列基板（TFT）、夾于彩膜基板與薄膜晶體管陣列基板之間的液晶（LC）及密封膠框（Sealant），CF基板與TFT基板的邊緣處形成有一斷差位置，用于電性連接外部設(shè)備，進(jìn)而驅(qū)動液晶顯示面板。背光模組結(jié)構(gòu)有直下式以及側(cè)入式，光源發(fā)出的光線通過導(dǎo)光板及光學(xué)膜片后呈現(xiàn)均一的面光源。隨著液晶顯示裝置生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展，液晶顯示裝置逐步趨向窄邊框化，進(jìn)一步向無邊框方向發(fā)展。目前，窄/無邊框設(shè)計的液晶顯示設(shè)備能夠在有限的空間內(nèi)提供更大的觀看視角，是液晶顯示設(shè)備外觀的一大革新。

二、無邊框液晶顯示技術(shù)分析

1 改進(jìn)膠框連結(jié)

傳統(tǒng)液晶顯示器中由于連結(jié)前框、中框、背板膠框的存在，導(dǎo)致液晶顯示模組必然具有邊框，且邊框無法進(jìn)一步縮窄，因此，改進(jìn)膠框連結(jié)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)無邊框顯示的重要發(fā)展分支。2010年樂金顯示有限公司開發(fā)了一種顯示裝置，其上端導(dǎo)承框固定到后置蓋內(nèi)部的上端部，并結(jié)合到后置蓋；下端導(dǎo)承框固定到后置蓋內(nèi)部的下端部，并結(jié)合到后置蓋。面板固定到上端導(dǎo)承框和下端導(dǎo)承框。第一粘合部件結(jié)合上端導(dǎo)承框和所述面板。第二粘合部件結(jié)合下端導(dǎo)承框和所述面板。面板驅(qū)動器在后置蓋內(nèi)部，并驅(qū)動所述面板。下飾面材料在所述面板的下端部結(jié)合到下端導(dǎo)承框，并且支持所述面板。2012年京東方科技集團(tuán)有限公司開發(fā)了一種顯示裝置，包括液晶面板、設(shè)置于液晶面板的背面一側(cè)的背光源，液晶面板的背面與背光源通過搭扣可拆卸的連接在一起。解決了無邊框顯示裝置設(shè)計中的高成本、工藝復(fù)雜、拆卸維修困難等問題。2012年深圳市華星光電技術(shù)有限公司開放了一種無邊框液晶顯示裝置，液晶顯示面板上端通過數(shù)個真空吸盤與膠框連結(jié)，吸盤端吸附液晶顯示面板背面非顯示區(qū)域，柄端通過螺釘鎖合固定于膠框上，進(jìn)而將液晶顯示面板上端固定于膠框上，所述液晶顯示面板包括CF基板及與CF基板貼合設(shè)置的TFT基板，在CF基板與TFT基板下側(cè)形成斷差位置，一面飾材料壓合于該斷差位置，并固定于膠框上，進(jìn)而將液晶顯示面板組裝于膠框上。

2 改進(jìn)邊緣電路

傳統(tǒng)液晶顯示器的邊緣控制線路一般設(shè)于屏幕表面視窗區(qū)域外側(cè)的邊框位置，占用了屏幕的可視區(qū)域，使屏幕的視窗面積減小，改進(jìn)邊緣電路的結(jié)構(gòu)或位置實(shí)現(xiàn)無邊框顯示。2013年華為終端有限公司開放了一種三維透明基材、觸摸板、液晶顯示屏及電子設(shè)備。該發(fā)明通過在三維透明基材側(cè)立面設(shè)置電氣線路，實(shí)現(xiàn)屏類電子設(shè)備無邊框設(shè)計，解決屏類電子設(shè)備的電氣線路占用屏幕視窗面積的問題。2015年上海中航光電子有限公司、天馬微電子股份有限公司開放出一種TFT陣列基板、顯示面板及顯示裝置，通過將柵極驅(qū)動電路及其元件集成在顯示區(qū)中，節(jié)省了在邊框區(qū)域布置柵極驅(qū)動電路元件的空間，從而實(shí)現(xiàn)窄邊框或無邊框設(shè)計。

3 改進(jìn)前框結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)設(shè)計中，液晶顯示器的邊框越窄，液晶模組的前框壓蓋固定液晶面板的地方越窄，液晶面板容易從框架中跳脫出來，產(chǎn)品可靠性會大幅度下降，因此，改進(jìn)前框結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無邊框顯示也是無邊框顯示技術(shù)中的發(fā)展分支之一。2012年深圳市華星光電技術(shù)有限公司開發(fā)出一種液晶模塊及其前框構(gòu)造。該液晶模塊通過采用一透明材質(zhì)的前框構(gòu)造，可使得所述液晶模塊在外觀上具有窄邊框/無邊框的效果，且具有較好的固定強(qiáng)度。

4 附加結(jié)構(gòu)及改進(jìn)導(dǎo)光板

2014年深圳市中興移動通信有限公司開發(fā)出一種無邊框顯示裝置，其中框形成收容空間，側(cè)板為倒角，顯示屏與背光板之間設(shè)有遮光板，遮光板覆蓋背光板的周緣，并遮住顯示區(qū)與側(cè)板之間的縫隙。該發(fā)明背光板射出的部分光線隨透明蓋板的圓弧邊發(fā)生折射，拉大顯示區(qū)域，中框的上邊角順著圓弧邊的方向設(shè)有倒邊，使透明蓋板的延伸方向全是可視區(qū)，顯示范圍一直到達(dá)邊緣，而遮光板遮住背光板周緣發(fā)出的顯示光線，避免用戶觀看時產(chǎn)生眩暈感。2015年深圳華星開發(fā)出一種導(dǎo)光板，將其結(jié)構(gòu)做成回折狀，省去了邊框以及光源的固定構(gòu)件等，可實(shí)現(xiàn)窄邊框甚至無邊框化。

三、薄型化液晶顯示技術(shù)分析

為了改善背光模組薄型化的問題，主要從以下五方面著手改進(jìn)：導(dǎo)光板；光源及其排列方式；光學(xué)膜片；混光距離。

對導(dǎo)光板的改進(jìn)。2011年出現(xiàn)了用導(dǎo)光管代替導(dǎo)光板的技術(shù)，又出現(xiàn)了用樹脂層和導(dǎo)光片代替導(dǎo)光板的技術(shù)，為了降低雙顯示屏的厚度，出現(xiàn)了兩個顯示屏使用一個導(dǎo)光板的技術(shù)。

對光源及其排列方式的改進(jìn)。2006年中國出現(xiàn)了使用多個外形尺寸相同的小背光源組成的大屏超薄背光技術(shù)以及使用LED 貼片、超薄LED燈棒、發(fā)光光纖或激光作為光源的技術(shù)。

對光學(xué)膜片的改進(jìn)。2007年，中國提出了一種可同時替代棱鏡片與擴(kuò)散片的均勻化構(gòu)件的技術(shù)。

對縮小混光距離的改進(jìn)。2009年康佳集團(tuán)提出使用瓦棱結(jié)構(gòu)的金屬背板配合彎曲的反射片以減小擴(kuò)散片與燈之間的距離的技術(shù)，2010年深圳帝光電子提出了擴(kuò)大光源出射角度以減小混光距離的技術(shù)。

四、未來發(fā)展趨勢

有機(jī)發(fā)光二級管（OLED）技術(shù)是20世紀(jì)80年代始于美國柯達(dá)公司的新一代顯示技術(shù)， OLED顯示器通過改變發(fā)光層發(fā)光物質(zhì)的類型實(shí)現(xiàn)不同顏色的發(fā)光。該技術(shù)被國內(nèi)外很多公司研發(fā)，目前OLED顯示器，已經(jīng)具有分辨率高、響應(yīng)速度快、超輕薄、色彩豐富、可彎曲及低溫條件下能正常工作的性能，被業(yè)界認(rèn)為是最具發(fā)展前景的下一代顯示器。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫士祥，主編.液晶顯示技術(shù)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社， 2012

[2] 高鴻錦，董友梅，主編.液晶與平板顯示技術(shù)[M]. 北京郵電大學(xué)出版社， 2007

（作者單位：昆山偉時電子有限公司）