CN102004354A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种侧边型液晶显示装置，能消除例如由于导光板的配置等而在画面的垂直方向产生的分界线。因此，本发明将导光板设置成将来自LED等光源的照明光主要导向画面的垂直方向。根据需要设置用于将照射光先反射到垂直方向的支承构件。被导向垂直方向的照明光在还具有反射片的作用的导光板的里侧的面上反射，使用漫射片进而成为均匀的光，并被导向液晶。与水平方向相比，垂直方向的分界线容易被检测，但先向垂直方向导入照明光，能够消除垂直方向的分界线的问题。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及将发光二极管产生的照明光作为背光源的液晶显示装置。
背景技术
近年来，电视广播数字化和高清晰化正在发展，作为电视机，要求大型(大画面)且薄型的图像显示装置FPD(Flat Panel Display)。作为大型且薄型的图像显示装置之一，液晶显示装置LCD(LCD：Liquid Crystal Display)已被产品化。为了实现薄型的液晶显示装置，内置于其中的背光源装置也必须薄型化。
作为液晶显示装置的背光源装置，采用将线状或者点状的原光源成为面状光来进行照射的面光源装置，在该面光源装置中利用了发光二极管(LED：Light Emitting Diode)或冷阴极荧光管(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)等原光源和将来自原光源的光束变换为面状光的导光板。平面排列多个上述导光板和光源的组而得到较宽发光面积的面光源装置被称为所谓的串联型。
作为上述串联型面光源装置的现有技术，例如公开在日本特开2006-286638号公报和日本特开2001-93321号公报中。
如上所述，液晶显示装置正在向薄型化和大型化发展。上述串联型面光源装置有利于液晶显示装置的大型化和薄型化。
在串联型面光源装置中，如日本特开2006-286638号公报和日本特开2001-93321号公报所公开的那样，光源被安装成使产生的光束沿着显示画面的水平方向(例如显示画面的自右向左的方向或者自左向右的方向)前进并射入导光板。
上述现有技术中，在例如从正面(用户侧)观看显示画面时使来自光源的光自左向右的方向前进并使其射入导光板的情况下，用户从右侧观看显示画面时显示图像看上去很亮，而从左侧观看显示画面时显示图像看上去很暗。其原因是，从右侧方向观看显示画面是从正面观看光源，而从左侧方向观看显示画面是从背面观看光源。
这样，当配置成在使来自光源的光射入导光板时使来自光源的光沿着显示画面水平方向前进时，相对于显示画面的水平方向的视角，显示影像的亮度成左右非对称，将会产生依赖于水平方向的视角的亮度不均。用户往往是相对于显示画面的垂线以与水平方向成预定角度来观看该显示画面，所以最好是尽可能降低依赖于上述水平方向的视角的亮度不均。
另外，在串联型面光源装置中，如上述那样平面地排列导光板和光源的多个组，所以面光源装置的组装性(操作性)降低，而且有可能向某个导光板提供光的光源和与其相邻的导光板相互物理接触，光源有可能受损。
鉴于上述问题的存在，本发明提供一种在使用了多个光源与导光板的组的所谓串联型背光源的液晶显示装置中能通过降低依赖于水平方向视角的亮度不均来显示高画质图像的技术。
另外，本发明提供一种在使用了多个光源和导光板的组的所谓的串联型背光源的液晶显示装置中适于提高操作性或保护光源的技术。
本发明的第一特征在于，在利用液晶板来显示图像的液晶显示装置中，包括：多个光源；和被射入来自上述光源的光，并将来自上述多个光源的入射光作为面状光输出给上述液晶板的导光板，其中，上述导光板呈将液晶显示装置的水平方向作为长度方向的横长方形，上述导光板沿着液晶显示装置的垂直方向排列有多个，各导光板的被射入来自上述光源的光的入射面被配置成朝向上述液晶板的上侧，上述光源被配置成：使光从上述液晶板的上方向下方射入上述导光板。
另外，本发明的第二特征在于，在利用液晶板来显示图像的液晶显示装置中，包括：多个光源；被射入来自上述光源的光，并将来自上述多个光源的入射光作为面状光输出给上述液晶板的导光板；配置在上述导光板的背面侧的反射片；以及用于从上述反射片的背面侧支承该反射片的支承构件，其中，上述导光板呈将液晶显示装置的水平方向作为长度方向的横长方形，上述导光板沿着液晶显示装置的垂直方向排列有多个，各导光板的被射入来自上述光源的光的入射面被配置成朝向上述液晶板的上侧，上述光源被配置成：使光从上述液晶板的上方向下方射入上述导光板，并且，上述支承构件形成有包围上述光源的孔部。
根据上述本发明的第一特征，由于来自光源的光从液晶板的上方向下方前进并射入各导光板，所以以某个角度从显示画面的右方观看时的显示图像的明亮度与以该角度从左方观看时的显示图像的明亮度大致相同，能够降低依赖于水平方向的视角的亮度不均。
另外，根据上述本发明的第二特征，具有能够提供如下这样的液晶显示装置的效果，即：在将光源产生的照明光作为背光源的液晶显示装置中，有效利用从光源输出的光量，而且考虑了制造时的操作性和光源的保护。
附图说明
图1A是本发明一实施例的液晶显示装置的基板的正视图。
图1B是本发明一实施例的液晶显示装置的支承构件的正视图。
图1C是本发明一实施例的液晶显示装置的反射片的正视图。
图1D是本发明一实施例的液晶显示装置的导光板的正视图。
图2A是本发明一实施例的液晶显示装置的支承构件的正视图。
图2B是本发明一实施例的液晶显示装置的支承构件的仰视图。
图3是本发明一实施例的液晶显示装置的侧视图。
具体实施方式
以下，使用附图来说明本发明的实施方式。
图1A～图1D是本发明一实施例的液晶显示装置的构成要素的正视图，图1A表示基板，图1B表示支承构件，图1C表示反射片，图1D表示导光板。这些图是为了易于理解本发明的一实施例而说明的图，省略了与本发明无直接关系的构成要素等。另外，在液晶显示装置的显示部，各构成要素从里侧依次重叠有基板(图1A)、支承构件(图1B)、反射片(图1C)、以及导光板(图1D)。
图1A中，在基板1上设置有产生背光源用的照明光的LED 11。作为一例，沿水平方向配置48个，沿垂直方向配置8个，当然不限于此。具有LED的高亮度化，即使是例如42V型这样的大画面，使用这种程度的个数也能得到足够的亮度。在此，LED 11使用其光射出方向与电极面平行的侧面型LED。
在图1D中，导光板4具有将长度方向作为水平方向的横长方形，作为一例，将同样的导光板沿水平方向配置2个，沿垂直方向配置8个。实线表示各导光板的边界。另外，作为一例，各导光板是利用例如槽将1个导光板分割为8个块。即，本实施例的各导光板4是结合8个导光块一体构成的。虚线表示各块的边界。当与图1A的基板1进行组合时，各块对3个LED产生的照明光进行导向。在此，各导光板4的射入来自LED 11的光的入射面朝向画面的上侧。
与以往不同，如图1D的虚线的箭头所示那样，导光板4构成为主要从画面的上侧向下侧导向照明光。照明光主要被导光板4的里侧(背面侧，即与图像观察侧相反的一侧)的面反射而改变方向，并向液晶显示装置的正面侧前进。对于图中左下方的块，表示从图的左侧观看到的侧视图。随着照明光自上侧向下侧前进，如上述那样光量发生衰减，因此，越是下侧越需要容易得到反射光。因此，在导光板4的里侧的面上，从上侧向下侧具有如图示那样的弧状(楔状)的曲线。
各导光板4通过主要在上侧固定来提高安装的稳定性。另外，图1D中，配置在水平方向的2个导光板的边界画成以隔着一定的间隙来配置，当然，该间隙越少越好。另外，导光板4以丙烯酸树脂等为材料，有时发生作为显示装置使用中的由温度变化引起的膨胀或伸缩这样的问题。因此，只要在水平方向上主要在画面的中央进行固定，左右端部能在水平方向进行一些移动以使吸收膨胀或伸缩即可。有时由温度变化引起的构成要素的移动会对显示图像的画质造成影响，但如果采用上述方式，则能够阻止对用户的关注度少的画面端部的影响。
在图1C中，作为反射片3的一例，沿着水平方向配置1个，沿着垂直方向配置8个。其也可以是如该图左下方所画出的那样的厚度相同的片。与导光板4的里侧的面接触而配置。为了反射上述的照明光，其表面设为白色。
这样，本实施例构成为：将画面(液晶板)的水平方向作为长度方向的横长形的导光板沿着画面垂直方向排列多个，将来自作为光源的LED11的光如图1A的虚线箭头所示那样沿着垂直方向(自上向下)向该横长形的导光板射出并供给。通过这样构成，在从用户侧观看显示画面时，例如在显示画面上显示了同一颜色(例如白色)的图像的情况下，相对于显示画面水平方向的视角的光强度分布变成大致均匀。因此，无论以某个角度从右侧观看显示画面时(例如从显示画面的垂线向右30度的方向观看时)，还是以该角度从左侧看时，显示图像的亮度大致相等。因此，能降低前述的依赖于水平方向的视角的亮度不均，实质上能够消除从右侧观看显示画面时和从左侧观看显示画面时的显示图像的明亮度的非对称性。
在图1B中，支承构件2与前面的反射片3和导光板4不同，不需要具有与液晶显示装置的显示部同等的面积。例如，也可以是其1/3～1/2左右的面积。作为一例，将同样的支承构件2沿着水平方向配置2个，沿着垂直方向配置8个。其例如是塑料的模制品，如该图的左下方画出的侧视图那样，其前侧的面具有沿着导光板4的里侧的面而互补的弧状曲线。因此，在如后述那样组合时，具有定位的作用以使在弧状的曲线部反射片3不离开导光板4。因此，如各导光板的例如上半部分那样，可以不支承至曲线平缓的部分，如上述那样，还可以只支承下侧的1/3～1/2左右。
图2A和图2B表示放大了图1B的支承构件2的左端部分的情况。图2A是其正视图，图2B是从图2A的下侧观看到的仰视图。在图1B中，为了避免复杂化而没有图示，但在支承构件2的底面侧开设有LED孔21。为了与图1A的基板1进行组合，每1个支承构件具有24个LED孔。当与基板1进行组合时，LED孔21保护LED11以使其在组装操作中不会破损，而且具有在下方向导光板4反射LED光的功能。因此，优选的是，图2B的LED孔21的部分设为白色等，能够得到很多反射光。
使用图3来说明以上叙述的组合了各构成要素的情况。
图3是本发明一实施例的液晶显示装置的侧视图。在此，新添加了用于使被导光板4导向的光进一步同样的漫射片5。虽然未图示，但液晶板被设置在漫射片5的右侧。即，如图的下部用实线的箭头所示那样，从用户侧观看时，图的左侧成为液晶显示装置的里侧(背面侧)，右侧成为前侧(用户侧、即图像观察侧)。上下方向如图示。另外，为了易于理解附图，画成在各构成要素之间具有间隙，而实际上相接触。进而，LED11实际上不能从侧面直接看到，但在此用实线表示。
图3中，在基板1上安装有支承构件2。基板1具有的LED11被设置于支承构件2上的LED孔21所包围。在基板1上安装有支承构件2的状态下，该LED孔21具有不与LED11相接触这样的大小。即，如图2所示，从前侧观看支承构件2时，在LED孔21的内壁与LED11之间设有例如1～5mm左右的余量(空隙)，即使在支承构件2的安装位置发生错位的情况或者支承构件2受热向下方膨胀的情况下，LED孔21的内壁也难以与LED11物理接触。反射片3定位在支承构件2上，并且与支承构件2及导光板4这两者相接触。导光板4的光射入面6朝向上侧，而且在该上侧配置有LED11。然后，向导光板4的光射入面6射入来自LED11的照明光。如上所述，本实施例是在使厚度变薄方面有利的侧边(side edge)型液晶显示装置。例如如图中的虚线箭头所示那样，主要沿着垂直方向导向的照明光在具有反射片3的作用的导光板4的里侧的面上反射而成为面状光，然后从光射出面7被射出而导向漫射片5，进而变成均匀的光而导向未图示的液晶。
如图示那样在导光板4的上部具有少许凹处，以使相邻的上侧的导光板或反射片的前端进入。由此，视觉上难以检测到导光板的边界。
为了避免复杂化，图3中省略了保持各构成要素的机构。例如，既可以在支承构件2的下端部具有用于保持导光板4或漫射片5的机构，还可以在各构成要素中具有用于对其进行保持的切口等。
在各图中，各方向的尺寸之比仅为一例，但不限于此。另外，各构成要素的相对尺寸之比也一样，例如可以是反射片3的厚度相对于支承构件2或导光板4更薄的结构。
像这样，在本实施例中，沿着画面垂直方向排列多个将画面(液晶板)的水平方向作为长度方向的横长形的导光板，相对于该横长形的导光板，使来自作为光源的LED11的光自上向下射出来供给，因此能够获得如下效果：能降低显示画面的依赖于水平方向的视角的亮度不均，能实质上消除从右侧观看显示画面时和从左侧观看显示画面时的显示图像的明亮度的非对称性。由此，难以从视觉上检测由导光板4等的配置引起的垂直方向的分界线也是本实施例的效果之一。进而，由LED11产生的照明光还包含在包围LED11的LED孔21的内表面被反射的部分，有效地被导向导光板4。LED孔21保护LED11，能够降低在组装操作中穿过而损坏的机会，因此还能够提高组装的操作性。进而，本实施例的特征之一是：上述照明光被导光板4的里侧的面高效地反射，并能够实现其有效的利用，其中上述导光板4也具有被支承构件2定位成正确地沿着导光板4配置的反射片3的作用。
以上的实施方式仅为一例，本发明不限于此。可以考虑基板上的LED的个数、各构成要素的具体形状以及安装方法等更多不同的实施方式，但都在本发明的范畴之内。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，利用液晶板来显示图像，其特征在于，包括：
多个光源；和
被射入来自上述光源的光，并将来自上述多个光源的入射光作为面状光输出给上述液晶板的导光板，
其中，上述导光板呈将液晶显示装置的水平方向作为长度方向的横长方形，上述导光板沿着液晶显示装置的垂直方向排列有多个，
各导光板的被射入来自上述光源的光的入射面被配置成朝向上述液晶板的上侧，
上述光源被配置成：使光从上述液晶板的上方向下方射入上述导光板。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述各导光板具有以下形状：上述导光板的厚度从显示画面的上侧向下侧逐渐变薄。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
在上述导光板的显示画面的里侧的面具有反射片。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
排列在上述液晶显示装置的垂直方向上的各导光板块由并列配置在上述液晶显示装置的水平方向上的2个导光板块构成。
5.一种液晶显示装置，利用液晶板来显示图像，其特征在于，包括：
多个光源；
被射入来自上述光源的光，并将来自上述多个光源的入射光作为面状光输出给上述液晶板的导光板；
配置在上述导光板的背面侧的反射片；以及
用于从上述反射片的背面侧支承该反射片的支承构件，
其中，上述导光板呈将液晶显示装置的水平方向作为长度方向的横长方形，上述导光板沿着液晶显示装置的垂直方向排列有多个，
各导光板的被射入来自上述光源的光的入射面被配置成朝向上述液晶板的上侧，
上述光源被配置成：使光从上述液晶板的上方向下方射入上述导光板，并且，上述支承构件形成有包围上述光源的孔部。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述导光板在显示画面的里侧的面具有以下曲面：上述导光板的厚度从显示画面的上侧向下侧逐渐变薄，
上述支承构件在显示画面的前侧的面具有与上述导光板的里侧的面互补的曲面。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述支承构件具有的单独包围上述光源的孔部的表面的颜色是白色。
8.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
排列在上述液晶显示装置的垂直方向上的各导光板由并列配置在上述液晶显示装置的水平方向上的2个导光板块构成。
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