無邊框薄型化液晶顯示技術研究

摘要：液晶顯示裝置由于具有低耗能及低輻射等優點，已廣泛用于現今的顯示設備。隨著液晶顯示技術不斷進步，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展趨勢。

關鍵詞：背光模組 無邊框 液晶顯示

一、概述

液晶顯示裝置 （LCD）具有機身薄、省電、低輻射等眾多優點，得到了廣泛應用。液晶顯示裝置一般包括：后殼、與后殼配合設置的前框、設于后殼內的背光模組、設于背光模組上的膠框及設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備，進而驅動液晶顯示面板。背光模組結構有直下式以及側入式，光源發出的光線通過導光板及光學膜片后呈現均一的面光源。隨著液晶顯示裝置生產技術不斷發展，液晶顯示裝置逐步趨向窄邊框化，進一步向無邊框方向發展。目前，窄/無邊框設計的液晶顯示設備能夠在有限的空間內提供更大的觀看視角，是液晶顯示設備外觀的一大革新。

二、無邊框液晶顯示技術分析

1 改進膠框連結

傳統液晶顯示器中由于連結前框、中框、背板膠框的存在，導致液晶顯示模組必然具有邊框，且邊框無法進一步縮窄，因此，改進膠框連結結構是實現無邊框顯示的重要發展分支。2010年樂金顯示有限公司開發了一種顯示裝置，其上端導承框固定到后置蓋內部的上端部，并結合到后置蓋；下端導承框固定到后置蓋內部的下端部，并結合到后置蓋。面板固定到上端導承框和下端導承框。第一粘合部件結合上端導承框和所述面板。第二粘合部件結合下端導承框和所述面板。面板驅動器在后置蓋內部，并驅動所述面板。下飾面材料在所述面板的下端部結合到下端導承框，并且支持所述面板。2012年京東方科技集團有限公司開發了一種顯示裝置，包括液晶面板、設置于液晶面板的背面一側的背光源，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計中的高成本、工藝復雜、拆卸維修困難等問題。2012年深圳市華星光電技術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個真空吸盤與膠框連結，吸盤端吸附液晶顯示面板背面非顯示區域，柄端通過螺釘鎖合固定于膠框上，進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基板貼合設置的TFT基板，在CF基板與TFT基板下側形成斷差位置，一面飾材料壓合于該斷差位置，并固定于膠框上，進而將液晶顯示面板組裝于膠框上。

2 改進邊緣電路

傳統液晶顯示器的邊緣控制線路一般設于屏幕表面視窗區域外側的邊框位置，占用了屏幕的可視區域，使屏幕的視窗面積減小，改進邊緣電路的結構或位置實現無邊框顯示。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備。該發明通過在三維透明基材側立面設置電氣線路，實現屏類電子設備無邊框設計，解決屏類電子設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，通過將柵極驅動電路及其元件集成在顯示區中，節省了在邊框區域布置柵極驅動電路元件的空間，從而實現窄邊框或無邊框設計。

3 改進前框結構

傳統設計中，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，產品可靠性會大幅度下降，因此，改進前框結構實現無邊框顯示也是無邊框顯示技術中的發展分支之一。2012年深圳市華星光電技術有限公司開發出一種液晶模塊及其前框構造。該液晶模塊通過采用一透明材質的前框構造，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度。

4 附加結構及改進導光板

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

三、薄型化液晶顯示技術分析

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：導光板；光源及其排列方式；光學膜片；混光距離。

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

對光源及其排列方式的改進。2006年中國出現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以及使用LED 貼片、超薄LED燈棒、發光光纖或激光作為光源的技術。

對光學膜片的改進。2007年，中國提出了一種可同時替代棱鏡片與擴散片的均勻化構件的技術。

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

四、未來發展趨勢

有機發光二級管（OLED）技術是20世紀80年代始于美國柯達公司的新一代顯示技術， OLED顯示器通過改變發光層發光物質的類型實現不同顏色的發光。該技術被國內外很多公司研發，目前OLED顯示器，已經具有分辨率高、響應速度快、超輕薄、色彩豐富、可彎曲及低溫條件下能正常工作的性能，被業界認為是最具發展前景的下一代顯示器。

參考文獻：

[1] 孫士祥，主編.液晶顯示技術[M]. 化學工業出版社， 2012

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

（作者單位：昆山偉時電子有限公司）