JP2007128821A - Backlight and liquid crystal display device using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源に発光ダイオードを使用したバックライト及びそれを用いた液晶表示装置に係り、薄型化に対応し安全性を考慮しつつ安価に形成することを可能としたバックライト及び液晶表示装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight using a light emitting diode as a light source and a liquid crystal display device using the same, and a backlight and a liquid crystal display device which can be formed at low cost in consideration of safety in response to a reduction in thickness. About.
液晶表示装置は、消費電力が少なく、また軽量で薄型・小型化に適しており、パーソナルコンピュータやテレビジョン受像機、携帯端末及びナビゲーションシステム等の各種モニターとして広く活用されている。このような液晶表示装置においては、反射型の液晶表示装置と透過型の液晶表示装置が存在するが、明るさの点において透過型の液晶表示装置が多用されている。この透過型の液晶表示装置では、発光ダイオード(LED)を光源として使用したバックライトが使用されている。このバックライトは、複数のLEDを直列に接続したダイオード回路を複数系統設けているとともに、各ダイオード回路のLEDが交互になるように配置し、各ダイオード回路を個別にパルス駆動している(例えば、特許文献1参照)。 A liquid crystal display device has low power consumption, is lightweight, suitable for thinning and downsizing, and is widely used as various monitors for personal computers, television receivers, portable terminals, navigation systems, and the like. In such a liquid crystal display device, there are a reflective liquid crystal display device and a transmissive liquid crystal display device, but a transmissive liquid crystal display device is often used in terms of brightness. In this transmissive liquid crystal display device, a backlight using a light emitting diode (LED) as a light source is used. This backlight is provided with a plurality of diode circuits in which a plurality of LEDs are connected in series, and the LEDs of each diode circuit are alternately arranged, and each diode circuit is individually pulse-driven (for example, , See Patent Document 1).
このような構成のバックライトにおいては、ダイオード回路の電圧入出力端を回路基板の一端側に位置させた場合には、各ダイオード回路の入出力端を夫々ダイオード回路毎に分離し、なおかつ耐電圧性を考慮して各ダイオード回路の入出力端に空ピンを配置する等の放電を防止するための十分なスペースを確保することが必要である。
このように、光源として複数のLEDを直列に接続したダイオード回路を複数系統に分けて回路基板に搭載すると夫々のダイオード回路のアノード側とカソード側との耐電圧性を考慮して、その間に空ピンを配置する等して十分なスペースを確保する必要がある。このため回路基板が大型化するとともに価格の上昇を招くという問題が発生していた。 As described above, when a diode circuit in which a plurality of LEDs are connected in series as a light source is divided into a plurality of systems and mounted on a circuit board, the voltage resistance between the anode side and the cathode side of each diode circuit is taken into consideration, and the space between them is eliminated. It is necessary to secure a sufficient space by arranging pins. For this reason, there has been a problem that the circuit board is enlarged and the price is increased.
本発明では、薄型化を達成させつつも、安全性を確保し小型で安価なバックライト及び液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a backlight and a liquid crystal display device that are small and inexpensive while ensuring safety while achieving a reduction in thickness.
本発明に係るバックライトは、複数の発光ダイオードを直列に接続したダイオード回路を少なくとも一対有し、この各ダイオード回路の発光ダイオードを交互に一列に並設した回路基板と、この発光ダイオードに一側面を対向させて配置された導光板と、この導光板の裏面側に配置された反射シートとを含むバックライトにおいて、複数のダイオード回路をその入出力端同士が回路基板の同一端で互いに隣接して配置されるように構成した。 The backlight according to the present invention has at least a pair of diode circuits in which a plurality of light emitting diodes are connected in series, a circuit board in which the light emitting diodes of each diode circuit are alternately arranged in a line, and one side surface of the light emitting diode. In a backlight including a light guide plate arranged facing each other and a reflection sheet arranged on the back side of the light guide plate, a plurality of diode circuits are adjacent to each other at the same end of the circuit board. Arranged to be arranged.
また、本発明に係る液晶表示装置は、ガラス基板上に複数の画素電極を配設したアレイ基板と、このアレイ基板に対向するように共通電極を配設した対向基板と、これら基板間に封入された液晶部材とを有する液晶パネルと、液晶パネルを照射するために液晶パネルの裏面側に配設された導光板と、この導光板の少なくとも一側面に対向して配設され回路基板上に一列に並設された複数の発光ダイオードを直列に接続した複数のダイオード回路と、導光板の裏面側に配置された反射シートとを有するバックライトとを備える液晶表示装置において、複数のダイオード回路をその入出力端同士が回路基板の同一端で互いに隣接して配置されるように構成した。 The liquid crystal display device according to the present invention includes an array substrate in which a plurality of pixel electrodes are disposed on a glass substrate, a counter substrate in which a common electrode is disposed to face the array substrate, and an enclosure between the substrates. A liquid crystal panel having a liquid crystal member formed thereon, a light guide plate disposed on the back side of the liquid crystal panel for irradiating the liquid crystal panel, and disposed on a circuit board facing at least one side surface of the light guide plate In a liquid crystal display device comprising a plurality of diode circuits in which a plurality of light emitting diodes arranged in parallel in series are connected in series, and a backlight having a reflective sheet disposed on the back side of the light guide plate, the plurality of diode circuits are The input / output ends are arranged adjacent to each other at the same end of the circuit board.
本発明によれば、複数のダイオード回路の夫々の一方端を回路基板端部に並設させるとともに、ダイオード回路の夫々の他方端も回路基板端部に並設させている。換言すれば複数のダイオード回路のLEDを交互に配設しつつ、夫々の回路を並行させることにより、入力側及び出力側の端部を並置させることによって、入力側及び出力側での耐電圧性への配慮は、この入出力端間の一箇所を考慮するだけで済むので、安全性を確保しつつもスペース効率を向上させることができ、安価でより小型化を図ることを可能としたバックライト及び液晶表示装置を得ることができる。 According to the present invention, one end of each of the plurality of diode circuits is juxtaposed with the end of the circuit board, and the other end of each of the diode circuits is juxtaposed with the end of the circuit board. In other words, the voltage resistance on the input side and the output side can be achieved by arranging the LEDs on the input side and the output side in parallel by arranging the LEDs of a plurality of diode circuits alternately and paralleling each circuit. The only consideration is the one point between the input and output terminals, so that the space efficiency can be improved while ensuring safety, and the back can be made cheaper and more compact. Lights and liquid crystal display devices can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係る液晶表示装置は、その概要を図1に示すように、液晶パネル11と、光源として複数の発光ダイオード(LED)12を有するバックライト13から構成されている。
As schematically shown in FIG. 1, the liquid crystal display device according to the present invention includes a
この液晶パネル11は、夫々矩形状のアレイ基板14と対向基板15とを有し、このアレイ基板14の表示領域の外側を囲むようにアレイ基板14上に印刷されたシール材16を介して張合わされることにより、5μm程度以下の隙間を置いて対向配置され、この空隙部に液晶部材15を封入している。
The
このアレイ基板14は、矩形状のガラス基板17を有し、このガラス基板17上には、いずれも図示を省略しているが、多数本の信号線と走査線とが互いに直交して配列されており、更に複数本の補助容量線が走査線と略平行に配列されている。このガラス基板17の内面上には更に保護膜や配向膜(図示せず)等が積層され、外面側には偏光板(図示せず)が貼付けられてアレイ基板14を構成している。
The
一方、このアレイ基板14と対向する対向基板15は、アレイ基板14を構成しているガラス基板17よりも実際には小さな寸法に形成された矩形状のガラス基板18を備え、このガラス基板18内面上には、図示を省略しているが、カラー液晶表示装置の場合には、ブラックマトリクス、カラーフィルタを有し、更にITOからなる対向電極や配向膜が積層形成されており、ガラス基板18の外面側には偏光板(図示せず)が貼付けられて対向基板15を構成している。
On the other hand, the
上記アレイ基板14のガラス基板17に設けた各信号線と走査線との交差部近傍には、スイッチング素子としてのTFT(図示せず)が夫々形成されており、各TFTのゲート電極が走査線に、ソース電極が信号線に夫々接続され、各TFTのドレイン電極はITOからなる画素電極(図示せず)に接続されており、また各補助容量線とこれに対向する画素電極との間で補助容量が形成されている。
TFTs (not shown) as switching elements are formed in the vicinity of the intersections between the signal lines and the scanning lines provided on the
これら信号線と走査線に夫々映像信号及び走査信号を供給し、更に補助容量線に基準電圧等を供給する駆動回路は、アレイ基板14の一方の長辺に沿って離間配置された印刷基板19に搭載されている。この印刷基板19と液晶パネル11とは、ソースドライバ20をTAB(Tape Automated Bonding)実装された3個の可撓性印刷配線板21にて接続されている。これは液晶パネル11の駆動を多選択駆動化することによって配線数を低減させているものである。
A driving circuit for supplying a video signal and a scanning signal to the signal line and the scanning line, and further supplying a reference voltage and the like to the auxiliary capacitance line is separated from the printed
この可撓性印刷配線板21が存在しない印刷基板19の表面上には、システムLSIや各種半導体、チップ抵抗、チップコンデンサ及びコネクタ等の電気部品22が配置されている。
On the surface of the printed
この3個の可撓性印刷配線板21が設けられた液晶パネル11の一側で、可撓性印刷配線板21外側2個の側縁部分から残余の3側面には、合成樹脂やゴム材等の可撓性弾性材からなる枠体23が嵌合されて側面を保持し、液晶パネル11の端面を保護している。
On one side of the
このように構成された液晶パネル11に対向して、液晶パネル11の裏面側にはバックライト13が配置されている。このバックライト13は複数のLED12と、このLED12を一端側面に配置した板厚1mm以下に設定された導光板24を備えている。このLED12で発光した光は、導光板24内面にて反射させて導光板24内を伝播させ、これらの光を導光板24によって液晶パネル11方向に導出している。そのためにこの導光板24は効率良く光を液晶パネル11側に導出するために、導光板24底面あるいは導出面に鋸歯状の反射面を設けたり、プリズム状の反射面を形成したり、あるいはこれらを組合せて使用することにより、光の伝播効率の改善を図っている。
A
また、導光板24の底面外側面には、白色紙や合成樹脂の表面にアルミニウムや銀等を蒸着させ、あるいはそれらのシートを貼着する等して鏡面仕上げされ比較的撓みが少なくなるように、例えば230μm程度のやや厚手の材料からなる反射シート25が配設されている。光量が十分確保されているのであれば、内面を白色にした反射シート25の使用も可能である。
Further, the outer surface of the bottom surface of the
一方、導光板24の出射面側には、拡散シートやプリズムシート等の光学シート26が配設されており、これらLED12、導光板24、光学シート26及び反射シート25は、ステンレス等の金属製の枠状のバックケース27内に収納される。この光源となるLED12は印刷配線板、好ましくは可撓性印刷配線板からなる回路基板28上に搭載され、これらによってバックライト13が構成されている。
On the other hand, an
このように構成されたバックライト13と液晶パネル11とは、バックライト13のバックケース27上に液晶パネル11を重畳配置して位置決めされる。その後に、この重ねられた液晶パネル11とバックライト13の3側面部分を粘着テープ29にて貼着することにより、液晶パネル11とバックライト13とを一体化して液晶表示装置を構成している。
The
この液晶表示装置は、図2に示すように、多層積層印刷基板19と液晶パネル11とを可撓性印刷配線板21によって接続し、液晶パネル11やバックライト13の一側に、その幅方向が液晶パネル11やバックライト13の平面方向と平行になるように保持される。この印刷基板19は多層積層印刷基板19から構成されているので、単板構成の配線基板に比較して厚さ方向の板厚は厚くなるが、その分だけ幅方向の長さを短くすることが可能となるので、額縁部分の大きさを小さくすることができる。
As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device includes a multilayer printed
しかも印刷基板19の幅方向の長さを短くしたとしても、印刷基板19と液晶パネル11を接続する可撓性印刷配線板21を3個で構成することが可能となっており、印刷基板19の可撓性印刷配線板21が存在していない中間の空間部分に、駆動回路を構成するシステムLSIや各種半導体及び抵抗、コンデンサ類の電気部品22を配置させることが可能となっている。
Moreover, even if the length of the printed
従って、印刷基板19の幅を10mmまで狭くしても可撓性印刷配線板21の使用個数を3個以下となるように設定することと相俟って、印刷基板19面上には、なお且つ十分な部品配置スペースを確保することができ、薄型化及び小型化を推進することが可能となる。
Therefore, even if the width of the printed
この液晶パネル11とLED12を使用したバックライト13との関係を、図3を参照してより詳細に説明する。なお、上記説明でしたのと同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
The relationship between the
即ち、図3は液晶パネル11とバックライト13の当該部分の一部切欠断面図であって、両面に偏光板30,31を備えた液晶パネル11は、導光板24の一端を係止させたバックケース27の側面と粘着テープ34等によって固定されている。このバックケース27は、LED12を配置する端面内側を断面コ字状に形成されているもので、このコ字状の中に導光板24の一端が挿入されている。この導光板24には液晶パネル11側に光学シート26を、反対面側には反射シート25が配置されている。
That is, FIG. 3 is a partially cutaway sectional view of the portions of the
また、導光板24の一端とバックケース27側面間の空隙部分には、可撓性印刷配線板からなる回路基板28面上に配線パターンによって接続固定された複数のLED12が一列状に配置されて、このLED12の光源としての光軸が導光板24の端面厚さ方向となるように粘着テープ35で回路基板28とバックケース27底面とを固定している。
A plurality of
このバックケース27は、LED12を配置した一側のみが底板側も含めて幅広のコ字状に形成されているが、その他の辺に相当する部分は、単にL字状に形成されているのみで、反射シート25が係止できる程度の幅でしかない。このため、バックケース27には底板に相当する部材としてはL字状の枠体が存在しているのみなので、金属製のバックケース27としての重量を大幅に軽減させることが可能であり、携帯型製品には好適な仕様となる。
The
なお、液晶パネル11の前面側の非表示部分はフロントケース36で覆われ、このフロントケース36はバックケース27と嵌合固定される。また、液晶表示装置全体は、粘着テープ37によってパーソナルコンピュータ等の筐体38に固定されている。
A non-display portion on the front side of the
上記したLED12を使用した光源は、図4に示すように、複数のLED12がテープ状に形成された回路基板28の一面上に横一列に放出面40が導光板24側と対向するように並設されている。
As shown in FIG. 4, the light source using the above-described
このLED12を使用した光源は、図5に示すように、例えばLED12を総数40個で構成されており、その半分である20個ずつを夫々の長尺状に形成した一対の回路基板28上に搭載している。更にこの20個のLED12を10個単位で夫々直列に接続して2系統のダイオード回路41a,41bとし、これらダイオード回路41a,41bを構成している各LED12を交互に互い違いに位置するように組合せ、回路基板28にLED12が一列になるように配置されている。
As shown in FIG. 5, the light source using this
このダイオード回路41a,41bのアノード側は、回路基板28に設けた第1と第2のアノード用接続端子42a,42bに接続され、最終のカソード側の配線部分は、各ダイオード回路41a,41bを同一方向に折曲し、更に折り返すことにより、回路基板28のアノード用接続端子42a,42bが設けられた同じ回路基板28端部に形成したカソード用接続端子43a,43bに接続されている。この回路基板28には、アノード用接続端子42a,42bとカソード用接続端子43a,43bとの耐電圧性を確保するために、その両端子42,43中間の回路基板28端部に空端子44を形成することにより、両端子42,43間で放電等が発生しないように十分な距離を確保している。
The anode side of the
この夫々のアノード用接続端子42a,42bとカソード側接続端子43a,43bは、点灯制御駆動回路45に接続されている。この点灯制御駆動回路45は直流駆動、あるいはパルス電圧駆動等の駆動方法を採用することが可能で、各LED12は回路基板28に形成した回路パターンと接続することによって駆動される。この際に、輝度の向上や輝度のバラツキを少なくするために、隣接するLED12を交互に他のダイオード回路41のLED12が配置されるように互い違いに接続配置することで輝度ムラの改善を図ることができ、またパルス電圧駆動方法を採用すれば、低消費電力で駆動をすることが可能となる。
The
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、カラーやモノクロタイプの液晶表示装置にも適用することが可能であり、また、バックケースは枠状の形態のものとして説明したが、枠体の中央を通るように十字あるいは×字状に補強桟を渡して機械的強度を向上させた構成としたり、有底の箱状のものを使用することも可能であり、また、商品形態によってはLEDを導光板の複数の辺に配置することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a color or monochrome type liquid crystal display device, and the back case has been described as having a frame shape. It is possible to use a cross-shaped or cross-shaped reinforcing bar that passes through the center of the frame to improve mechanical strength, or to use a box with a bottom. Depending on the case, the LEDs may be arranged on a plurality of sides of the light guide plate.
11…液晶パネル
12…発光ダイオード(LED)
13…バックライト
14…アレイ基板
15…対向基板
24…導光板
25…反射シート
28…回路基板
41a,41b…ダイオード回路
42a,42b…アノード側接続端子
43a,43b…カソード側接続端子
45…点灯制御駆動回路
11 ...
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数のダイオード回路は、その入出力端同士が前記回路基板の同一端で互いに隣接して配置されていることを特徴とするバックライト。 A circuit board having at least a pair of diode circuits in which a plurality of light emitting diodes are connected in series, the light emitting diodes of each of the diode circuits being alternately arranged in a line, and a conductor disposed on one side facing the light emitting diodes. In a backlight including a light plate and a reflective sheet disposed on the back side of the light guide plate,
The backlight is characterized in that the plurality of diode circuits have their input / output ends arranged adjacent to each other at the same end of the circuit board.
前記液晶パネルを照射するために前記液晶パネルの裏面側に配設された導光板と、この導光板の少なくとも一側面に対向して配設され回路基板上に一列に並設された複数の発光ダイオードを直列に接続した複数のダイオード回路と、前記導光板の裏面側に配置された反射シートとを有するバックライトとを備える液晶表示装置において、
前記複数のダイオード回路は、その入出力端同士が前記回路基板の同一端で互いに隣接して配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal panel having an array substrate in which a plurality of pixel electrodes are disposed on a glass substrate, a counter substrate in which a common electrode is disposed to face the array substrate, and a liquid crystal member sealed between the substrates;
A light guide plate disposed on the back side of the liquid crystal panel for irradiating the liquid crystal panel, and a plurality of light emitting elements disposed in parallel with each other on at least one side surface of the light guide plate. In a liquid crystal display device comprising a plurality of diode circuits in which diodes are connected in series, and a backlight having a reflective sheet disposed on the back side of the light guide plate,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein input / output ends of the plurality of diode circuits are arranged adjacent to each other at the same end of the circuit board.
The plurality of diode circuits are composed of two systems, the anode side connection terminals of the respective diode circuits are arranged in parallel with one end of the circuit board, the light emitting diodes are arranged along the circuit board, and the cathode side of the diode circuit is respectively provided. 4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein a cathode side connection terminal is disposed at the same end of the circuit board by being folded back in the same direction.
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