JP2010020097A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に係り、特に発光ダイオード素子を用いてバックライトを構成する液晶表示装置の構成に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a configuration of a liquid crystal display device in which a backlight is formed using a light emitting diode element.
近年、液晶ディスプレイ装置においては、大型液晶テレビのバックライト光源として発光ダイオードＬＥＤ素子が用いられ始めてきている。
従来の冷陰極管バックライトに比べると、この発光ダイオードＬＥＤ素子は、色の再現性の範囲が拡大しており、動画に対応した高速独立制御やコントラストの向上が格段に図れている。
最近は、大型液晶テレビの薄型化が促進され、液晶ディスプレイ装置の薄型化も一層進んできている。これに伴い、液晶ディスプレイ装置では、液晶パネルモジュールに合せて、バックライト光源モジュールの薄型軽量化が企画されている。
In recent years, in a liquid crystal display device, a light emitting diode LED element has begun to be used as a backlight light source of a large liquid crystal television.
Compared with a conventional cold-cathode tube backlight, the light-emitting diode LED element has an expanded range of color reproducibility, and achieves high-speed independent control and contrast improvement corresponding to moving images.
Recently, the thinning of large liquid crystal televisions has been promoted, and the thinning of liquid crystal display devices has been further advanced. Accordingly, in the liquid crystal display device, the backlight light source module is planned to be thin and light in accordance with the liquid crystal panel module.
液晶ディスプレイ装置におけるバックライト方式においては、光源モジュールを液晶パネルの上下や左右の両側に設定する構成のサイドライト型が薄型化に貢献している。
このサイドライト型のバックライト方式においては、構造的には薄型化を図れるにしても、光源モジュールや光学系における効率は必ずしも良好ではなく、光学的な均一性に関しても改善する必要がある。
In the backlight system of a liquid crystal display device, a sidelight type in which the light source modules are set on the upper and lower sides and the left and right sides of the liquid crystal panel contributes to a reduction in thickness.
In this sidelight type backlight system, even if the structure can be reduced in thickness, the efficiency in the light source module and the optical system is not necessarily good, and the optical uniformity needs to be improved.
このような光源モジュールや光学系における効率に対する対策を講じることでにより、大型液晶ディスプレイ装置の薄型軽量化に留まらず、効率の向上やエリア制御により、低電力化、高コントラストといった画質の向上をさらに促進することが期待される。
このような光源モジュールや光学系における効率に対する対策にあたっては、バックライト光源モジュールについても、今後、高い性能が要求されることになる。
By taking measures against the efficiency of such light source modules and optical systems, not only thin and lightweight large liquid crystal display devices, but also improved image quality such as low power and high contrast by improving efficiency and area control. It is expected to promote.
In taking measures against the efficiency of such a light source module and optical system, high performance will be required for the backlight light source module in the future.
従来のバックライト光源モジュールには、いくつかの公知例が存在する。
１つは、シリンドリカルレンズを用いた集光特性を示す発光装置である（例えば、特許文献１参照。）。
２つは、マルチ凸レンズを有する光源において、全体の光源構成に対する焦点を設け、放射分布を拡大させるものである（例えば、特許文献２参照。）。
３つは、液晶ディスプレイ装置の薄型化を図るサイドライト光源に対して、分割導光板を光源モジュールとともに構成し、導光板の構造によるエリア分割制御を実現するものである（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）。
There are some known examples of conventional backlight light source modules.
One is a light-emitting device that exhibits a condensing characteristic using a cylindrical lens (for example, see Patent Document 1).
Second, in a light source having a multi-convex lens, a focal point for the entire light source configuration is provided to expand the radiation distribution (see, for example, Patent Document 2).
Third, a side light source for reducing the thickness of a liquid crystal display device is configured with a divided light guide plate together with a light source module to realize area division control by the structure of the light guide plate (for example,
これらの特許文献１〜特許文献４の液晶表示装置は、その駆動方式によって、単純マトリクス型とアクティブマトリクス型とに分類されている。
これらの内、現行の液晶表示装置にあっては、高精細、高速画像表示が可能なことからアクティブマトリクス型が主流となっている。
このアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては，例えば、特許文献１に示す如く、第一の基板に画素選択のため、薄膜トランジスタで代表されるアクティブ素子（スイッチング素子）が用いられている。
さらに、このアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては，例えば、特許文献１に示す如く、第二の基板に、カラー表示のための３色に塗り分けたカラーフィルタが用いられている。
Among these, the current liquid crystal display device is mainly an active matrix type because it can display high-definition and high-speed images.
In this active matrix type liquid crystal display device, for example, as shown in
Further, in this active matrix type liquid crystal display device, for example, as shown in
特許文献１，特許文献２においては、光源モジュールの観点から、レンズ構造をシリンドリカルレンズやマルチ凸レンズの構成により、集光や拡大を行って用途に適合する光源装置を構成している。
しかしながら、特許文献１，特許文献２においては、液晶ディスプレイ装置のサイドライト型に対する光源モジュールとして、光源やレンズの最適な構成に関する内容についての記載が、全くされていない。
特許文献３，特許文献４においては、分割導光板と光源モジュールの一体構成によって、エリア分割制御を実現する構成が示されている。
しかしながら、特許文献３，特許文献４においては、光源モジュールと導光板に対する、高結合効率で光学的な高均一性に関する記載が、明確になっていない。
In
However, in
However, in
ところで、薄型軽量の液晶ディスプレイ装置においては、バックライト光源の光損失が相対的に大きく、光学系との高結合効率を実現する構成が重要である。しかしながら、特許文献１〜特許文献４にあっては、バックライト光源の光損失が相対的に大きく、光学系との高結合効率を実現する構成になっていないという問題点を有している。
また、薄型軽量の液晶ディスプレイ装置においては、導光板や分割導光板における光学的な均一性を実現し、輝度や色度の分布を目標の範囲内に抑制することが重要である。
しかしながら、特許文献１〜特許文献４にあっては、導光板や分割導光板における光学的な均一性を実現することができず、光学系との高結合効率を実現する構成になっていないという問題点を有している。
By the way, in a thin and light liquid crystal display device, the light loss of the backlight light source is relatively large, and a configuration that realizes high coupling efficiency with the optical system is important. However,
Further, in a thin and light liquid crystal display device, it is important to realize optical uniformity in the light guide plate or the divided light guide plate and to suppress the distribution of luminance and chromaticity within a target range.
However, in
本発明は、光学系との高結合効率を確保し、かつ導光板内の光学的な均一性を向上させ、分割導光板による高均一エリア分割制御を可能とするバックライト光源モジュールと導光板を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a backlight light source module and a light guide plate that ensure high coupling efficiency with an optical system, improve optical uniformity in the light guide plate, and enable high uniform area division control by the divided light guide plate. An object is to provide a liquid crystal display device provided.
上記課題を解決するために、請求項１に記載の液晶表示装置は、基板と、前記基板上に配置した配線と、及び前記配線に接続された発光ダイオードＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子を封止する透明樹脂と樹脂レンズを少なくとも有している光源モジュールにおいて，
前記光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板に、周期的に或いは非周期的に凸レンズを搭載する光源ユニットと、凹レンズを搭載する光源ユニットとを混載して設けて構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a liquid crystal display device according to
The light source module;
The light source module includes a light source unit on which a convex lens is mounted periodically or aperiodically and a light source unit on which a concave lens is mounted.
すなわち、本発明に係る液晶表示装置においては、配線を施した基板と、この配線に接続された発光ダイオードＬＥＤ素子と、このＬＥＤ素子を封止する透明樹脂を有しており、透明樹脂は少なくとも２種類のレンズ構造を周期的或いは非周期的に形成していることにより、液晶ディスプレイの光学均一性の高いバックライト光源モジュールを実現している。 That is, the liquid crystal display device according to the present invention includes a substrate with wiring, a light emitting diode LED element connected to the wiring, and a transparent resin that seals the LED element, and the transparent resin is at least By forming two types of lens structures periodically or aperiodically, a backlight light source module with high optical uniformity of a liquid crystal display is realized.
液晶表示装置のサイドライト光源モジュールでは、導光板方向に結合効率が高く、かつ光学均一性の高い光源モジュールが必要となる。これに対する手段として、導光板に結合効率の高い凹レンズと凸レンズの構造を構成したマルチ光源を形成し、高い光学均一性を両立させる構成を実現している。
エリア制御を実現するため、分割導光板に高結合効率で対向させ、分割導光板の中央領域には複数個の凹レンズ構造を構成し、端部領域には複数個の凸レンズ構造を構成した光源モジュールを形成している。
In the sidelight light source module of the liquid crystal display device, a light source module having high coupling efficiency in the light guide plate direction and high optical uniformity is required. As a means for this, a multi-light source having a concave lens and a convex lens structure with high coupling efficiency is formed on the light guide plate, thereby realizing a configuration that achieves both high optical uniformity.
In order to realize area control, the light source module is made to face the divided light guide plate with high coupling efficiency, and a plurality of concave lens structures are formed in the central region of the divided light guide plate, and a plurality of convex lens structures are formed in the end region. Is forming.
上記課題を解決するために、請求項２に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記凸レンズを搭載する光源ユニットと、前記凹レンズを搭載する光源ユニットのそれぞれを複数の領域に分けられる前記光源モジュールの基板の各領域のそれぞれに設けて構成したことを特徴としている。
In order to solve the above problem, the liquid crystal display device according to claim 2 is a light source module of the liquid crystal display device according to
Each of the light source unit mounting the convex lens and the light source unit mounting the concave lens is provided in each region of the substrate of the light source module divided into a plurality of regions.
上記課題を解決するために、請求項３に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板上に前記樹脂レンズを複数個設けてなるマルチレンズを搭載してマルチ光源を構成し、
前記マルチレンズの個々のレンズ内に、赤色Ｒ緑色Ｇ青色Ｂの各１個のＬＥＤ素子を単位として封止して、個々の樹脂レンズから各ＲＧＢ素子発光の混色により白色光を出射するように構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a liquid crystal display device according to
A multi-lens is configured by mounting a multi-lens having a plurality of the resin lenses on the substrate of the light source module,
Each LED element of red R green G blue B is sealed as a unit in each lens of the multi-lens, and white light is emitted from each resin lens by color mixture of each RGB element emission. It is characterized by the construction.
上記課題を解決するために、請求項４に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板上に前記樹脂レンズを複数個設けてなるマルチレンズを搭載してマルチ光源を構成し、
前記マルチレンズの個々のレンズ内に、蛍光体含有樹脂と青色ＢｌｕｅのＬＥＤ素子を封止し、前記Ｂｌｕｅ素子青色光と前記蛍光体の蛍光を混色して白色光を出射するように構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a liquid crystal display device according to
A multi-lens is configured by mounting a multi-lens having a plurality of the resin lenses on the substrate of the light source module,
A phosphor-containing resin and a blue blue LED element are sealed in each lens of the multi-lens, and the blue element blue light and the fluorescence of the phosphor are mixed to emit white light. It is characterized by.
上記課題を解決するために、請求項５に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板上に前記凸レンズを搭載する光源ユニットと、前記凹レンズを搭載する光源ユニットを搭載し、サイドライト型のバックライト光源モジュールに構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a liquid crystal display device according to
A light source unit for mounting the convex lens and a light source unit for mounting the concave lens are mounted on a substrate of the light source module to constitute a sidelight type backlight light source module.
上記課題を解決するために、請求項６に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板上に前記凸レンズを搭載する光源ユニットと前記凹レンズを搭載する光源ユニットを混載して構成するサイドライト型のバックライト光源モジュールからの放射光を結合して伝播する導光板を、個々の光源モジュールに対応して複数に分割して構成する分割導光板で構成して光源モジュールと光学系を構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a liquid crystal display device according to claim 6 includes a light source module of the liquid crystal display device according to
A light guide plate that combines and propagates radiated light from a sidelight-type backlight light source module configured by mixing and mounting a light source unit mounting the convex lens and a light source unit mounting the concave lens on a substrate of the light source module; The light source module and the optical system are configured by a divided light guide plate that is divided into a plurality of parts corresponding to individual light source modules.
上記課題を解決するために、請求項７に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記サイドライト型のバックライト光源モジュールに分割導光板を設け、
前記分割導光板の境界領域を中心としてＶ字状のカット形状に構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a liquid crystal display device according to
A split light guide plate is provided in the sidelight type backlight light source module,
A V-shaped cut shape is formed around the boundary region of the divided light guide plate.
上記課題を解決するために、請求項８に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記分割導光板の境界領域を中心として設けてあるＶ字状のカット形状に対応した三角状の反射シートを前記分割導光板と前記光源モジュールの基板に固定して構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a liquid crystal display device according to claim 8 includes a light source module of the liquid crystal display device according to
A triangular reflection sheet corresponding to a V-shaped cut shape provided around a boundary region of the divided light guide plate is fixed to the divided light guide plate and the substrate of the light source module.
上記課題を解決するために、請求項９に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板上に搭載実装される光源ユニットが、赤緑青ＲＧＢ光源により構成されているとき、赤色と緑色及び青色ＬＥＤ素子各１個ずつ封止した樹脂レンズを単位とし、横方向に直線ライン状に配列して構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a liquid crystal display device according to
When the light source unit mounted and mounted on the substrate of the light source module is composed of red, green and blue RGB light sources, the resin lens sealed by each one of red, green and blue LED elements is used as a unit, and a straight line in the horizontal direction. It is characterized by being arranged in a line.
上記課題を解決するために、請求項１０に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載の液晶表示装置の光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板上に搭載実装される光源ユニットが、白色光源により構成されているとき、青色ＬＥＤ素子と封止する蛍光体含有樹脂を封止した樹脂レンズを単位とし、横方向に直線ライン状に配列して構成したことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, a liquid crystal display device according to
When the light source unit mounted and mounted on the substrate of the light source module is composed of a white light source, the unit is a resin lens in which a blue LED element and a phosphor-containing resin to be sealed are used as a unit, and a linear line in the horizontal direction. It is characterized by being arranged in a shape.
本発明によれば、光学系との高結合効率を確保し、かつ導光板内の光学的な均一性を向上させ、分割導光板による高均一エリア分割制御を可能とするバックライト光源モジュールと導光板を備えた液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, a backlight light source module and a light guide module that ensure high coupling efficiency with an optical system, improve optical uniformity in the light guide plate, and enable highly uniform area division control by the divided light guide plate. A liquid crystal display device including an optical plate can be provided.
以下に、本発明に係る液晶表示装置の具体的な実施形態を説明する。
本発明に係る液晶表示装置の実施例においては、液晶表示装置のＬＥＤ光源モジュールにおける、光学的構成及び実装基板構成の観点から説明している。
Specific embodiments of the liquid crystal display device according to the present invention will be described below.
In the embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, the description is given from the viewpoint of the optical configuration and the mounting substrate configuration in the LED light source module of the liquid crystal display device.
図１〜図２０には、本発明に係る液晶表示装置の第１の実施例が示されている。
図１〜図２０に図示の第１の実施例においては、バックライト方式として、サイドライト型バックライト用の光源モジュールを作製する。
1 to 20 show a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 20, a light source module for a sidelight type backlight is produced as a backlight system.
まず、ＬＥＤ光源を青色と緑色及び赤色の各ＬＥＤ素子を用いた場合について示す。
図１には、本実施例におけるＲＧＢ素子を搭載する実装基板上の凸レンズ構成を示す横断面図が、図２には、図１に図示の本実施例におけるＲＧＢ素子を搭載する実装基板上の凸レンズ構成を示す縦断面図が示されている。
図１、図２において、セラミック基板１の上には、配線パターン２を印刷焼成した配線基板が設けられている。また、印刷焼成した配線基板が設けられている。
First, the case where the LED light source uses blue, green, and red LED elements will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a convex lens on a mounting substrate on which an RGB element in this embodiment is mounted, and FIG. 2 is a diagram on the mounting substrate on which the RGB element in this embodiment shown in FIG. 1 is mounted. A longitudinal section showing a convex lens configuration is shown.
1 and 2, a wiring board obtained by printing and firing a wiring pattern 2 is provided on a
配線パターン２によって印刷焼成した配線基板が抜かれているセラミック基板１の上には、ダイボンド材３を用いて、青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子が固着されている。
この青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子は、Ａｕ線ワイヤボンディング７によって、配線パターン２と導通が取れるように構成されている。
On the
Each LED element of the
ここで、配線パターン２は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ素子４，５，６が独立に駆動できるように予めパターン形成しておく。
そして、配線パターン２の上には、青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子と、Ａｕ線ワイヤボンディング７を覆ってシリコーン透明樹脂によって、準備した金型を用いて凸レンズ８を形成する。
この凸レンズ８によって覆うことによって、青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子が封止されている。
Here, the wiring pattern 2 is formed in advance so that the
Then, on the wiring pattern 2, the
By covering with the convex lens 8, the LED elements of the
図３には、本実施例におけるＲＧＢ素子を搭載する実装基板上の凹レンズ構成を示す横断面図が、図４には、図３に図示の本実施例におけるＲＧＢ素子を搭載する実装基板上の凹レンズ構成を示す縦断面図が示されている。
図３、図４において、セラミック基板１の上には、配線パターン２を印刷焼成した配線基板が設けられている。また、印刷焼成した配線基板が設けられている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the concave lens on the mounting board on which the RGB elements in this embodiment are mounted, and FIG. 4 is on the mounting board on which the RGB elements in this embodiment shown in FIG. 3 are mounted. A longitudinal sectional view showing the concave lens configuration is shown.
3 and 4, a wiring substrate obtained by printing and firing the wiring pattern 2 is provided on the
配線パターン２によって印刷焼成した配線基板が形成されていない部分のセラミック基板１の上には、ダイボンド材３を用いて、青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子が固着されている。
この青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子は、Ａｕ線ワイヤボンディング７によって、配線パターン２と導通が取れるように構成されている。
On the portion of the
Each LED element of the
ここで、配線パターン２は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ素子４，５，６が独立に駆動できるように予めパターン形成しておく。
そして、配線パターン２の上には、青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子と、Ａｕ線ワイヤボンディング７を覆ってシリコーン透明樹脂によって、準備した金型を用いて凹レンズ９を形成する。
この凹レンズ９によって覆うことによって、青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子が封止されている。
Here, the wiring pattern 2 is formed in advance so that the
Then, on the wiring pattern 2, the
By covering with the
図５には、本実施例におけるＲＧＢ素子封止の凸レンズ及び凹レンズの周期的構成が示されており、（ａ）には、光源モジュールの平面図が、（ｂ）には、光源モジュールの横断面正面図が示されている。
図５において、凹レンズ９によって封止されている青色ＬＥＤ素子４と緑色ＬＥＤ素子５及び赤色ＬＥＤ素子６の各ＬＥＤ素子は、青色ＬＥＤ素子４、緑色ＬＥＤ素子５、赤色ＬＥＤ素子６の各ＲＧＢ素子を単位に、配線基板１の上に横方向へ並べられて構成されている。
FIG. 5 shows a periodic configuration of convex and concave lenses sealed with RGB elements in this embodiment. FIG. 5A is a plan view of the light source module, and FIG. 5B is a cross section of the light source module. A front view is shown.
In FIG. 5, the
また、本実施例における光源モジュールにおいては、配線基板１の上に凸レンズ８と凹レンズ９を周期的に交互に設ける構成を採っている。ここで、青色ＬＥＤ素子４、緑色ＬＥＤ素子５、赤色ＬＥＤ素子６の各ＲＧＢ素子は、それぞれが独立して駆動できるように構成されている。
また、青色ＬＥＤ素子４、緑色ＬＥＤ素子５、赤色ＬＥＤ素子６の各ＲＧＢ素子は、青色ＬＥＤ素子４は青色ＬＥＤ素子４同士、緑色ＬＥＤ素子５は緑色ＬＥＤ素子５同士、赤色ＬＥＤ素子６は赤色ＬＥＤ素子６同士と、同色ごとに直列に接続される配線パターンとなっている。
Further, the light source module according to the present embodiment employs a configuration in which the convex lens 8 and the
In addition, each of the RGB elements of the
次に、青色ＬＥＤ素子４を励起光源とする蛍光体を封止した白色光源を用いた場合について示す。
図６には、本実施例における白色光源を搭載する実装基板上の凸レンズ構成を示す横断面図が、図７には、図１に図示の本実施例における白色光源を搭載する実装基板上の凸レンズ構成を示す横断面図が示されている。
図６、図７において、セラミック基板１の上には、配線パターン２を印刷焼成した配線基板が設けられている。また、印刷焼成した配線基板が設けられている。
Next, a case where a white light source in which a phosphor using the
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a convex lens on a mounting substrate on which a white light source is mounted in the present embodiment, and FIG. 7 is a diagram on a mounting substrate on which a white light source in the present embodiment shown in FIG. A cross-sectional view showing a convex lens configuration is shown.
6 and 7, a wiring substrate obtained by printing and firing the wiring pattern 2 is provided on the
配線パターン２によって印刷焼成した配線基板が抜かれているセラミック基板１の上には、ダイボンド材３を用いて、青色ＬＥＤ素子４が固着されている。
この青色ＬＥＤ素子４は、Ａｕ線ワイヤボンディング７によって、配線パターン２と導通が取れるように構成されている。
そして、配線パターン２の上には、青色ＬＥＤ素子４と、Ａｕ線ワイヤボンディング７を覆ってシリコーン透明樹脂によって、準備した金型を用いて凸レンズ８が形成されている。
この凸レンズ８によって覆うことによって、青色ＬＥＤ素子４が封止されている。
On the
The
On the wiring pattern 2, a convex lens 8 is formed by using a prepared mold made of a silicone transparent resin covering the
By covering with the convex lens 8, the
次に、青色ＬＥＤ素子４を励起光源とする蛍光体を封止した白色光源を用いた場合について示す。
図８には、本実施例における青色ＬＥＤ素子４を励起光源とする蛍光体を搭載する実装基板上の凹レンズ構成を示す横断面図が、図９には、図８に図示の本実施例における青色ＬＥＤ素子４を励起光源とする蛍光体を搭載する実装基板上の凹レンズ構成を示す縦断面図が示されている。
図８、図９において、セラミック基板１の上には、配線パターン２を印刷焼成した配線基板が設けられている。また、印刷焼成した配線基板が設けられている。
Next, a case where a white light source in which a phosphor using the
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a concave lens on a mounting substrate on which a phosphor using the
8 and 9, a wiring substrate obtained by printing and firing the wiring pattern 2 is provided on the
配線パターン２によって印刷焼成した配線基板が形成されていない部分のセラミック基板１の上には、ダイボンド材３を用いて、青色ＬＥＤ素子４が固着されている。
この青色ＬＥＤ素子４は、Ａｕ線ワイヤボンディング７によって、配線パターン２と導通が取れるように構成されている。この青色ＬＥＤ素子４とＡｕ線ワイヤボンディング７の上には、青色ＬＥＤ素子４を覆い被せるように蛍光体１０が形成されている。
A
The
そして、配線パターン２の上には、青色ＬＥＤ素子４と、Ａｕ線ワイヤボンディング７を覆う蛍光体１０を覆ってシリコーン透明樹脂によって、準備した金型を用いて凹レンズ９が形成されている。
この凹レンズ９によって覆うことによって、青色ＬＥＤ素子４と蛍光体１０が封止されている。
On the wiring pattern 2, a
By covering with the
図１０には、本実施例における白色光源の凸レンズ及び凹レンズの周期的構成が示されており、（ａ）には、光源モジュールの平面図が、（ｂ）には、光源モジュールの横断面正面図が示されている。
図１０において、凹レンズ９によって封止されている白色光源は、白色光源を単位に、配線基板１の上に横方向へ並べられて構成されている。
FIG. 10 shows a periodic configuration of the convex lens and the concave lens of the white light source in the present embodiment, (a) is a plan view of the light source module, and (b) is a front cross-sectional view of the light source module. The figure is shown.
In FIG. 10, the white light source sealed by the
また、本実施例における光源モジュールにおいては、配線基板１の上に凸レンズ８と凹レンズ９を周期的に交互に設ける構成を採っている。ここで、青色ＬＥＤ素子４、緑色ＬＥＤ素子５、赤色ＬＥＤ素子６の各ＲＧＢ素子は、それぞれが独立して駆動できるように構成されている。
また、青色ＬＥＤ素子４、緑色ＬＥＤ素子５、赤色ＬＥＤ素子６の各ＲＧＢ素子は、青色ＬＥＤ素子４は青色ＬＥＤ素子４同士、緑色ＬＥＤ素子５は緑色ＬＥＤ素子５同士、赤色ＬＥＤ素子６は赤色ＬＥＤ素子６同士と、同色ごとに直列に接続される配線パターンとなっている。
Further, the light source module according to the present embodiment employs a configuration in which the convex lens 8 and the
In addition, each of the RGB elements of the
図５（ａ），図５（ｂ）に図示の光源モジュール、または図１０（ａ），図１０（ｂ）に図示の光源モジュールを液晶表示装置のサイドライト型バックライトに適用した場合について、次に説明する。
図１１には、本実施例における光源モジュールを搭載する液晶表示装置のバックライト光源の一部を示す断面図が示されている。
図１１において、サイドライト型バックライト光源モジュール１１は、バックライト光学系支持筐体１２に固定されており、サイドライト型バックライト光源モジュール１１に取り付けられている導光板１４は、上下面が反射シート１３によってカバーされている。
When the light source module shown in FIGS. 5A and 5B or the light source module shown in FIGS. 10A and 10B is applied to a sidelight type backlight of a liquid crystal display device, Next, a description will be given.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a part of a backlight source of a liquid crystal display device on which the light source module according to the present embodiment is mounted.
In FIG. 11, the sidelight type backlight
導光板１４の上には、拡散シート１５、１６が設けられており、この拡散シート１６の上には、プリズムシート１７と偏光反射シート１８が設けられている。
そして、サイドライト型バックライト光源モジュール１１は、本実施例におけるバックライト光源モジュールと液晶パネルの断面図に示す図１２に図示の如く、バックライト筺体１９により囲ったモジュール全体を上下偏光板を含む薄膜トランジスタ搭載液晶パネル２０と組み上げられる。
このようにして、薄型軽量のサイドライト型バックライト光源と液晶パネルを組み合わせたモジュールが作製される。
The sidelight-type backlight
In this way, a module in which a thin and light sidelight type backlight source and a liquid crystal panel are combined is manufactured.
ここで、本実施例の光源モジュールにおける発光分布の特徴について説明する。
まず、図１，図２に示す如き凸レンズ搭載の光源ユニットにおいては、本実施例における凸レンズ搭載光源からの放射角度分布図の図１３に示すように、狭い角度±１０°程度の放射角度分布にすることができる。
他方、図３，図４に示す如き凹レンズ搭載の光学ユニットにおいては、本実施例における凹レンズ搭載光源からの放射角度分布図の図１４に示すように、広い角度±４５°にピーク強度を有する放射角度分布に設定することができる。
Here, the characteristics of the light emission distribution in the light source module of the present embodiment will be described.
First, in the light source unit equipped with a convex lens as shown in FIG. 1 and FIG. 2, as shown in FIG. 13 of the radiation angle distribution diagram from the light source equipped with a convex lens in this embodiment, the radiation angle distribution has a narrow angle of about ± 10 °. can do.
On the other hand, in the optical unit equipped with a concave lens as shown in FIGS. 3 and 4, radiation having a peak intensity at a wide angle ± 45 ° is shown in FIG. An angular distribution can be set.
図１５には、本実施例の光源モジュール１１と導光板１４の一部が示されている。
図１５において、光源モジュール１１には、凸レンズ８と凹レンズ９交互に周期的に搭載された構成となっている。したがって、光源モジュール１１の上の凸レンズ８から放射される狭角の発光分布と、凹レンズ９から放射される広角の発光分布とは、互いに混合して、導光板１４に導入され、導光板１４内を伝播していくことになる。
FIG. 15 shows a part of the
In FIG. 15, the
凸レンズ８からの狭角発光分布は、導光板１４内へ導入され、相対的に反射は少なくより遠方へ伝播する。また、凹レンズ９からの広角発光分布は、導光板１４に導入されるまでに拡がるので、相対的に反射する回数が多くなり、近距離の伝播で拡散していくことになる。
このような凸レンズ８の特徴と凹レンズ９の特徴を活かしながら、導光板１４の光の導入部から、遠方までをできるだけ光学的均一性が高まるように設定することができ、輝度及び色度が一定するように制御することができる。
The narrow-angle light emission distribution from the convex lens 8 is introduced into the
While taking advantage of the features of the convex lens 8 and the
図１６には、本実施例における凸レンズ搭載光源からの発光分布と光源モジュールの中心からの位置が示されており、図１７には、本実施例における凹レンズ搭載光源からの発光分布と光源モジュールの中心からの位置が示されている。
図１６、図１７における光源モジュールと導光板の距離ｄは、５ｍｍに設定してある。この図１６、図１７の分布をもとに、図１８には、凸レンズ８と凹レンズ９を周期２ｍｍで設定し、光源モジュール１１の基板長さＬは、５０ｍｍとして算出した発光分布の規格化強度が示されている。
FIG. 16 shows the light emission distribution from the convex lens mounted light source and the position from the center of the light source module in this embodiment, and FIG. 17 shows the light emission distribution from the concave lens mounted light source and the light source module in this embodiment. The position from the center is shown.
The distance d between the light source module and the light guide plate in FIGS. 16 and 17 is set to 5 mm. Based on the distributions of FIGS. 16 and 17, in FIG. 18, the normalized intensity of the light emission distribution is calculated in which the convex lens 8 and the
この図１８には、本実施例における凸レンズ及び凹レンズ交互搭載光源からの発光分布と光源モジュールの中心からの位置が示されている。
図１８においては、凸レンズと凹レンズの中心間隔を２ｍｍとしてある。
このように構成すると、凸レンズ８と凹レンズ９の両者からの発光分布がよく混合して、位置によってもほとんど同程度であり、導光板１４への導入部では光源モジュール基板長さの範囲で均一になっていることが分かる。
FIG. 18 shows the light emission distribution from the convex lens and concave lens alternately mounted light source and the position from the center of the light source module in this embodiment.
In FIG. 18, the center distance between the convex lens and the concave lens is 2 mm.
With this configuration, the light emission distributions from both the convex lens 8 and the
図１９には、本実施例におけるバックライト光源モジュールと光学系における導光板を示す平面図が示されている。
図１９においては、一枚の導光板１４に対して、バックライト筺体１９に固定された個々の光源モジュール１１から均一性の高い発光分布が得られているので、複数個並べても光学的な均一性を保つことができる。
FIG. 19 is a plan view showing the backlight light source module and the light guide plate in the optical system in the present embodiment.
In FIG. 19, a highly uniform light emission distribution is obtained from each
本実施例は、大型テレビ用の液晶パネル表示装置及びバックライトモジュールに用いることができる。
図２０には、本実施例におけるバックライト光源モジュールを搭載する大型液晶表示装置の構成が示されている。
図２０には、大型テレビサイズの液晶表示装置が示されている。本実施例は、中小型液晶表示装置適用できるだけでなく、比較的大きい液晶テレビ用パネルのバックライトモジュールを構成する場合にも、光源モジュールを並べることによって、設計対応することが可能である。
図２０において、ＬＥＤバックライト光源筐体２１と、大型液晶表示パネル２２、サイドライト型バックライト光源モジュール２３と駆動回路２４の配置構成を示す。
This embodiment can be used for a liquid crystal panel display device and a backlight module for a large TV.
FIG. 20 shows a configuration of a large-sized liquid crystal display device on which the backlight light source module according to this embodiment is mounted.
FIG. 20 shows a large TV-sized liquid crystal display device. This embodiment can be applied not only to a small and medium-sized liquid crystal display device but also to a design by arranging light source modules when a backlight module for a relatively large liquid crystal television panel is configured.
In FIG. 20, an arrangement configuration of an LED backlight light source casing 21, a large liquid
本実施例によると、液晶表示装置のサイズを大画面で薄型にしても、放射角度分布を制御した光源モジュールを設計対応させることにより、輝度分布や色度分布の均一性を確保することができる。 According to the present embodiment, even if the size of the liquid crystal display device is reduced to a large screen, the uniformity of the luminance distribution and chromaticity distribution can be ensured by designing the light source module that controls the radiation angle distribution. .
さらに、できるだけ少ないモジュール数によりバックライトを構成することにより、低消費電力の液晶表示装置を得ることができる。素子の最少個数と最適配列の構成を施すことより、素子や実装基板の数量を低減することによる低コスト化を図ることに対しても有効である。 Furthermore, a low power consumption liquid crystal display device can be obtained by configuring the backlight with as few modules as possible. By applying the configuration of the minimum number of elements and the optimal arrangement, it is effective to reduce the cost by reducing the number of elements and mounting substrates.
本実施例のＬＥＤ光源モジュール構成は、大型の照明光源装置や大画面の液晶表示装置のバックライトモジュール光源だけでなく、パーソナルコンピュータ用液晶パネルや車載カーナビゲーションのバックライト光源、その他の車載用途の光源としても適用できる。 The LED light source module configuration of the present embodiment is not limited to a backlight module light source of a large illumination light source device or a large screen liquid crystal display device, but also a personal computer liquid crystal panel, a backlight light source of an in-vehicle car navigation system, and other in-vehicle applications. It can also be applied as a light source.
図２１〜図２７には、本発明に係る液晶表示装置の第２の実施例が示されている。
第２の実施例においては、実施例１と同様に光源モジュールを作製する。
図２１には、第２の実施例におけるＲＧＢ素子封止の凸レンズ及び凹レンズの周期的構成が示されており、（ａ）は光源モジュールの平面図、（ｂ）は光源モジュールの横断面正面図である。
図２２には、第２の実施例における白色光源の凸レンズ及び凹レンズの周期的構成が示されており、（ａ）は光源モジュールの平面図、（ｂ）は光源モジュールの横断面正面図である。
21 to 27 show a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
In the second embodiment, a light source module is manufactured in the same manner as in the first embodiment.
FIG. 21 shows a periodic configuration of the convex and concave lenses sealed with RGB elements in the second embodiment, where (a) is a plan view of the light source module, and (b) is a cross-sectional front view of the light source module. It is.
FIG. 22 shows a periodic configuration of the convex lens and the concave lens of the white light source in the second embodiment, (a) is a plan view of the light source module, and (b) is a cross-sectional front view of the light source module. .
この図２１に図示のＲＧＢ光源のモジュールと図２２に図示の白色光源のモジュールの両者に示すように、中央領域は、凹レンズ９を搭載する光源ユニットを構成し、モジュールの基板端部領域は、凸レンズ８を搭載する光源ユニットとして、領域により明確に区別して設定してある。
このように光源モジュール１１の構成を設定することにより、分割導光板に適したサイドライト型バックライトと、エリア制御に適する光源モジュールを提供することができる。
As shown in both the RGB light source module shown in FIG. 21 and the white light source module shown in FIG. 22, the central region constitutes a light source unit on which the
By setting the configuration of the
図２３には、第２の実施例におけるバックライト光源モジュールと光学系における分割導光板が示されている。
図２４には、第２の実施例におけるバックライト光源モジュールと個々の分割導光板が示されている。
光源モジュール１１の中央領域に設けた凹レンズ９搭載の光源ユニットは、広角の発光分布を有し、近距離における放射光の混合や混色に優れている。
他方、光源モジュール１１の端部領域に設けた凸レンズ８搭載の光源ユニットは狭角の発光分布を有し、放射光はあまり拡がらず遠距離まで指向性がある。このため、分割導光板２６の境界領域における、放射光の拡がりを制御できることになる。
FIG. 23 shows the backlight source module and the divided light guide plate in the optical system in the second embodiment.
FIG. 24 shows a backlight light source module and individual divided light guide plates in the second embodiment.
The light source unit equipped with the
On the other hand, the light source unit equipped with the convex lens 8 provided in the end region of the
図２３においては、バックライト筺体１９に搭載する本内容の光源モジュール２５と、分割導光板２６の構成の平面図が示されている。
図２４においては、個々の光源モジュール２５と、個々の分割導光板２７の関係が示してある。
光源モジュール１１の中央領域に設けた凹レンズ９搭載の光源ユニットは広角の発光分布を有し、近距離における放射光の混合や混色に優れる。他方、光源モジュールの端部領域に設けた凸レンズ搭載の光源ユニットは狭角の発光分布を有し、放射光はあまり拡がらず遠距離まで指向性がある。このため、分割導光板の境界領域における、放射光の拡がりを制御できることになる。
In FIG. 23, a plan view of the configuration of the
In FIG. 24, the relationship between each
The light source unit equipped with the
図２５には、第２の実施例における凹レンズ搭載光源からの導光板との距離に依存する発光分布と光源モジュールの中心からの位置が示されている。
図２５においては、光源モジュール１１の長さＬを５０ｍｍとして、分割導光板２６までの距離ｄに依存した凹レンズ９搭載の光源ユニットにおける発光分布が示してある。
距離ｄが大きくなると、分割導光板２６の導入部での発光分布は、拡大していくが、距離１０ｍｍより小さい場合には、光源モジュール１１の長さの範囲では発光分布の強度が半減以下になることが判る。
FIG. 25 shows the light emission distribution depending on the distance from the light guide plate from the concave lens-mounted light source and the position from the center of the light source module in the second embodiment.
In FIG. 25, the light emission distribution in the light source unit with the
When the distance d increases, the light emission distribution at the introduction portion of the divided
距離ｄを考慮して、光源モジュール１１の長さ以上では、できるだけ光強度が大きくならず、隣接した分割導光板１４に漏れ光として結合する成分を抑制することが重要である。漏れ光を抑制することにより、バックライト光が伝播される分割導光板と、隣接する分割導光板との間で、コントラスト比が大きくとれることになる。
In consideration of the distance d, the light intensity is not increased as much as possible beyond the length of the
図２６には、第２の実施例における凸レンズ及び凹レンズ混載光源からの発光分布と光源モジュールの中心からの位置が示されている。
図２６においては、距離ｄが５ｍｍであり、光源モジュールの長さ５０ｍｍであるときに、光源モジュールの中央領域に設ける凹レンズの光源ユニットと、端部領域に設ける凸レンズの光源ユニットを混載した場合において、算出した発光分布の規格化強度を示してある。
ここで、凸レンズ８と凹レンズ９の中心間隔は２ｍｍとしてある。
FIG. 26 shows the light emission distribution from the convex lens and concave lens mixed light source in the second embodiment and the position from the center of the light source module.
In FIG. 26, when the distance d is 5 mm and the length of the light source module is 50 mm, the concave lens light source unit provided in the central region of the light source module and the convex lens light source unit provided in the end region are mixedly mounted. The normalized intensity of the calculated light emission distribution is shown.
Here, the center distance between the convex lens 8 and the
光源モジュール１１の長さ以上において、規格化強度が半減以下となる条件として、凹レンズ搭載の光源ユニットは±１０ｍｍ以内であり、その外側１０〜２５ｍｍ及び−１０〜−２５ｍｍ範囲では凸レンズ搭載の光源ユニットにする必要があることが判る。
このように構成することにより、分割導光板２６の導入部において、凸レンズ８と凹レンズ９の両者からの発光分布が補完し合って、位置によってもほとんど同程度であり、導光板への導入部では光源モジュール基板長さの範囲で均一になっていることが分かる。
光源モジュール基板のうち、凹レンズ９搭載の光源ユニットでは光強度が十分ではない端部領域において、凸レンズ８搭載の光源ユニットが光強度を補っていることが分かる。
また、隣接した分割導光板２６への漏れ光を最小限に抑制することができる。
As a condition that the normalized strength is less than half of the length of the
With this configuration, the light emission distributions from both the convex lens 8 and the
It can be seen that in the light source module substrate, the light source unit with the convex lens 8 compensates for the light intensity in the end region where the light intensity with the
Further, light leaking to the adjacent divided
本実施例は、大型テレビ用の液晶パネル表示装置及びバックライトモジュールとしての適用が可能である。
図２７には、第２の実施例におけるバックライト光源モジュールを搭載する大型液晶表示装置の構成が示されている。
図２７においては、大型テレビサイズの液晶表示装置が示されているが、中小型液晶表示装置適用できるだけでなく、比較的大きい液晶テレビ用パネルのバックライトモジュールを構成する場合にも、光源モジュールを並べることにより、設計対応することが可能である。
図２７には、ＬＥＤバックライト光源筐体２１と、大型液晶表示パネル２２、駆動回路２４と、分割導光板に適応するサイドライト型バックライト光源モジュール２５の構成が示してある。
This embodiment can be applied as a liquid crystal panel display device and a backlight module for a large TV.
FIG. 27 shows the configuration of a large-sized liquid crystal display device on which the backlight light source module in the second embodiment is mounted.
In FIG. 27, a large-sized TV-sized liquid crystal display device is shown. However, not only the medium- and small-sized liquid crystal display devices can be applied, but the light source module can also be used when a backlight module for a relatively large liquid crystal television panel is configured. By arranging, it is possible to correspond to the design.
FIG. 27 shows a configuration of an LED backlight light source casing 21, a large liquid
本実施例によると、液晶表示装置のサイズを大画面で薄型にしても、放射角度分布を制御した光源モジュールを設計対応させることにより、輝度分布や色度分布の均一性を確保できる。
さらに、分割導光板２６にも適応させたバックライト光源モジュールを実現し、分割導光板２６の境界領域における光強度を制御でき、かつ隣接した分割導光板への漏れ光を最小限に抑制することが可能である。
これにより、バックライト光を伝播させる分割導光板をエリア制御として機能させ、隣接した分割導光板との間でコントラスト比を相対的に大きく設定することが可能である。
これにより、エリア制御に適応するサイドライト型バックライトを構成できる。
According to this embodiment, even if the size of the liquid crystal display device is reduced to a large screen and thin, uniformity of the luminance distribution and chromaticity distribution can be ensured by designing the light source module that controls the radiation angle distribution.
Furthermore, a backlight light source module adapted to the divided
Thereby, the divided light guide plate for propagating the backlight light can function as area control, and the contrast ratio can be set relatively large between the adjacent divided light guide plates.
Thereby, the sidelight type backlight adapted to the area control can be configured.
さらに、できるだけ少ないモジュール数によりバックライトを構成することにより、低消費電力の液晶表示装置を得ることができる。素子の最少個数と最適配列の構成を施すことより、素子や実装基板の数量を低減することによる低コスト化を図ることに対しても有効である。 Furthermore, a low power consumption liquid crystal display device can be obtained by configuring the backlight with as few modules as possible. By applying the configuration of the minimum number of elements and the optimal arrangement, it is effective to reduce the cost by reducing the number of elements and mounting substrates.
本実施例のＬＥＤ光源モジュール構成は、大型の照明光源装置や大画面の液晶表示装置のバックライトモジュール光源だけでなく、パーソナルコンピュータ用液晶パネルや車載カーナビゲーションのバックライト光源、その他の車載用途の光源としても適用できる。 The LED light source module configuration of the present embodiment is not limited to a backlight module light source of a large illumination light source device or a large screen liquid crystal display device, but also a personal computer liquid crystal panel, a backlight light source of an in-vehicle car navigation system, and other in-vehicle applications. It can also be applied as a light source.
図２８〜図３０には、本発明に係る液晶表示装置の第３の実施例が示されている。
第３の実施例においては、実施例２と同様に光源モジュールを作製するが、図２８に示すように、分割導光板２８に対して、境界領域にＶ字状のカット形状を新しく導入する。
第３の実施例においては、境界カット形状２９を導入した、分割導光板を導入することにより、隣接した分割導光板への漏れ光を限りなく制限することができる。
例えば、実施例２の図２５で示した結果において、光源モジュール長さ５０ｍｍ以上へ分布する凹レンズ搭載の光源ユニットの発光分布は、隣接した分割導光板に対して漏れ光になってしまう。これを十分に抑制するには、光学的な反射シートを適用することが有効である。
28 to 30 show a third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
In the third embodiment, a light source module is manufactured in the same manner as in the second embodiment. However, as shown in FIG. 28, a V-shaped cut shape is newly introduced into the boundary region with respect to the divided
In the third embodiment, the leakage light to the adjacent divided light guide plate can be limited as much as possible by introducing the divided light guide plate into which the boundary cut
For example, in the result shown in FIG. 25 of the second embodiment, the light emission distribution of the light source unit with the concave lens distributed over the light source module length of 50 mm or more becomes leakage light with respect to the adjacent divided light guide plate. In order to sufficiently suppress this, it is effective to apply an optical reflection sheet.
さらに、分割導光板２６には図２８に示すＶ字状のカット形状を導入する。Ｖ字状のカット形状では、Ｖ字の斜面角度が分割導光板へ伝播して反射する大部分の光成分に対して、全反射角となるように角度を設定しておくことが有効である。
Ｖ字状のカット形状は、反射シートを固定する形状にもなっており、有効に活用できる。
図２９には、第３の実施例における個々のバックライト光源モジュールと個々の境界カット形状を有する分割導光板及び形状対応反射シートが示されている。
図２９においては、光源モジュール２５と個々の分割導光板３０及び反射シート３１の関係を示してある。
Further, a V-shaped cut shape shown in FIG. In the V-shaped cut shape, it is effective to set the angle so that the V-shaped slope angle becomes the total reflection angle with respect to most of the light components that propagate to the divided light guide plate and are reflected. .
The V-shaped cut shape is also a shape for fixing the reflection sheet, and can be used effectively.
FIG. 29 shows the individual backlight source modules, the divided light guide plates having the respective boundary cut shapes, and the shape-corresponding reflection sheet in the third embodiment.
In FIG. 29, the relationship between the
Ｖ字状のカット形状に対応した三角状の反射シートの形状を作製し、分割導光板と光源モジュールに固定する。
光源モジュールからの発光分布は、横方向に高角度で拡大する光成分を有するが、三角状の反射シート３１で反射し、分割導光板３０内へ導かれ伝播することになる。
これにより、光源モジュールからの放射光を有効に導光板へ結合させることができるので、結合効率を向上できる。
さらに、バックライト光が伝播する分割導光板のコントラスト比を向上できるので、エリア制御としての機能を改善することが可能である。
A triangular reflection sheet shape corresponding to the V-shaped cut shape is produced and fixed to the divided light guide plate and the light source module.
The light emission distribution from the light source module has a light component that expands at a high angle in the lateral direction, but is reflected by the
Thereby, the emitted light from the light source module can be effectively coupled to the light guide plate, so that the coupling efficiency can be improved.
Furthermore, since the contrast ratio of the divided light guide plate through which the backlight light propagates can be improved, the function as area control can be improved.
本実施例によると、液晶表示装置のサイズを大画面で薄型にしても、放射角度分布を制御した光源モジュールを設計対応させることにより、輝度分布や色度分布の均一性を確保できる。
さらに、分割導光板にも適応させたバックライト光源モジュールを実現し、分割導光板の境界領域における光強度を制御できる。
高角度で分布する放射光を反射シートで分割導光板へ結合させることができるので、結合効率を向上できる。同時に、隣接した分割導光板への漏れ光をなくし、バックライト光を伝播させる分割導光板のコントラスト比を相対的に大きく改善することが可能である。
これにより、エリア制御の機能を機能させ、コントラスト比と低消費電力化をさらに図ることが可能である。
これにより、エリア制御に最適なサイドライト型バックライトを構成できる。
According to this embodiment, even if the size of the liquid crystal display device is reduced to a large screen and thin, uniformity of the luminance distribution and chromaticity distribution can be ensured by designing the light source module that controls the radiation angle distribution.
Furthermore, the backlight light source module adapted to the divided light guide plate can be realized, and the light intensity in the boundary region of the divided light guide plate can be controlled.
Since the radiation light distributed at a high angle can be coupled to the divided light guide plate by the reflection sheet, the coupling efficiency can be improved. At the same time, it is possible to eliminate leakage light to the adjacent divided light guide plates and to relatively improve the contrast ratio of the divided light guide plates that propagate the backlight light.
As a result, the area control function can be functioned to further reduce the contrast ratio and power consumption.
As a result, a sidelight type backlight optimal for area control can be configured.
さらに、できるだけ少ないモジュール数によりバックライトを構成することにより、低消費電力の液晶表示装置を得ることができる。
素子の最少個数と最適配列の構成を施すことより、素子や実装基板の数量を低減することによる低コスト化を図ることに対しても有効である。
Furthermore, a low power consumption liquid crystal display device can be obtained by configuring the backlight with as few modules as possible.
By applying the configuration of the minimum number of elements and the optimal arrangement, it is effective to reduce the cost by reducing the number of elements and mounting substrates.
本実施例のＬＥＤ光源モジュール構成は、大型の照明光源装置や大画面の液晶表示装置のバックライトモジュール光源だけでなく、パーソナルコンピュータ用液晶パネルや車載カーナビゲーションのバックライト光源、その他の車載用途の光源としても適用できる。 The LED light source module configuration of the present embodiment is not limited to a backlight module light source of a large illumination light source device or a large screen liquid crystal display device, but also a personal computer liquid crystal panel, a backlight light source of an in-vehicle car navigation system, and other in-vehicle applications. It can also be applied as a light source.
本発明により、液晶ディスプレイ装置の薄型軽量化を図るとともに、サイドライト型光源モジュールにおけるマルチレンズ構成により、高結合効率と光学的な均一性を確保する効果がある。
導光板に対する結合効率の向上により、低電力化が図れることになる。
また、導光板に導入する放射分布を制御することにより、輝度や色度の均一性を改善させることになる。
さらには、分轄導光板に対して、隣接する分轄領域に光漏れを最小限に抑制することにより、エリア分轄制御の性能と効率を改善させることになる。
これらにより、薄型軽量であり、低電力及び高画質制御の可能な、高性能の液晶ディスプレイ装置の構成を提供できる。
According to the present invention, it is possible to reduce the thickness and weight of the liquid crystal display device and to ensure high coupling efficiency and optical uniformity by the multi-lens configuration in the sidelight type light source module.
By improving the coupling efficiency with respect to the light guide plate, the power can be reduced.
In addition, the uniformity of luminance and chromaticity is improved by controlling the radiation distribution introduced into the light guide plate.
Furthermore, the performance and efficiency of area division control can be improved by minimizing light leakage in the adjacent division area with respect to the division light guide plate.
As a result, it is possible to provide a configuration of a high-performance liquid crystal display device that is thin and light, can be controlled with low power and high image quality.
本発明内容は、大型液晶テレビ用の液晶表示装置に対するバックライト光源モジュールに適用でき、携帯電話やパソコン用などの中小型液晶表示装置に対しても適用できる。 The present invention can be applied to a backlight light source module for a liquid crystal display device for a large-sized liquid crystal television, and can also be applied to a small-sized liquid crystal display device for a mobile phone or a personal computer.
１……………………セラミック基板
２……………………配線パターン
３……………………ダイボンド材
４……………………青色ＬＥＤ素子
５……………………緑色ＬＥＤ素子
６……………………赤色ＬＥＤ素子
７……………………Ａｕ線
８……………………透明樹脂凸レンズ
９……………………透明樹脂凹レンズ
１０…………………蛍光体
１１…………………光源モジュール
１２…………………バックライト光学系支持筐体
１３…………………反射シート
１４…………………導光板
１５…………………拡散シート
１６…………………拡散シート
１７…………………プリズムシート
１８…………………偏光反射シート
１９…………………バックライトモジュール筐体
２０…………………上下偏光板を含む薄膜トランジスタ搭載液晶パネル
２１…………………大型テレビ用筐体
２２…………………大型液晶表示パネル
２３…………………サイドライト型バックライト光源モジュール
２４…………………駆動回路
２５…………………分割導光板用サイドライト型バックライト光源モジュール
２６…………………分割導光板
２７…………………個々の分割導光板
２８…………………境界カット形状付き分割導光板
２９…………………境界カット形状
３０…………………個々の境界カット形状付き分割導光板
３１…………………形状対応反射シート
３２…………………形状対応反射シート付き分割導光板用サイドライト型バックライト光源モジュール
1 …………………… Ceramic substrate 2 ……………………
Claims (10)
前記光源モジュールを、
前記光源モジュールの基板に、周期的に或いは非周期的に凸レンズを搭載する光源ユニットと、凹レンズを搭載する光源ユニットとを混載して設けて構成したことを特徴とする液晶表示装置。 In a light source module having at least a substrate, a wiring arranged on the substrate, a light emitting diode LED element connected to the wiring, a transparent resin and a resin lens for sealing the LED element,
The light source module;
A liquid crystal display device comprising: a light source unit on which a convex lens is periodically or aperiodically mounted on a substrate of the light source module; and a light source unit on which a concave lens is mounted.
前記凸レンズを搭載する光源ユニットと、前記凹レンズを搭載する光源ユニットのそれぞれを複数の領域に分けられる前記光源モジュールの基板の各領域のそれぞれに設けて構成したものである
請求項１に記載の液晶表示装置。 The light source module is
The liquid crystal according to claim 1, wherein each of the light source unit mounting the convex lens and the light source unit mounting the concave lens is provided in each region of the substrate of the light source module divided into a plurality of regions. Display device.
前記光源モジュールの基板上に前記樹脂レンズを複数個設けてなるマルチレンズを搭載してマルチ光源を構成し、
前記マルチレンズの個々のレンズ内に、赤色Ｒ緑色Ｇ青色Ｂの各１個のＬＥＤ素子を単位として封止して、個々の樹脂レンズから各ＲＧＢ素子発光の混色により白色光を出射するように構成したものである
請求項１に記載の液晶表示装置。 The light source module is:
A multi-lens is configured by mounting a multi-lens having a plurality of the resin lenses on the substrate of the light source module,
Each LED element of red R green G blue B is sealed as a unit in each lens of the multi-lens, and white light is emitted from each resin lens by color mixture of each RGB element emission. The liquid crystal display device according to claim 1, which is configured.
前記光源モジュールの基板上に前記樹脂レンズを複数個設けてなるマルチレンズを搭載してマルチ光源を構成し、
前記マルチレンズの個々のレンズ内に、蛍光体含有樹脂と青色ＢｌｕｅのＬＥＤ素子を封止し、前記Ｂｌｕｅ素子青色光と前記蛍光体の蛍光を混色して白色光を出射するように構成したものである
請求項１に記載の液晶表示装置。 The light source module is:
A multi-lens is configured by mounting a multi-lens having a plurality of the resin lenses on the substrate of the light source module,
A phosphor-containing resin and a blue blue LED element are sealed in each lens of the multi-lens, and the blue element blue light and the fluorescence of the phosphor are mixed to emit white light. The liquid crystal display device according to claim 1.
前記光源モジュールの基板上に前記凸レンズを搭載する光源ユニットと、前記凹レンズを搭載する光源ユニットを搭載し、
サイドライト型のバックライト光源モジュールに構成したものである
請求項１に記載の液晶表示装置。 The light source module is:
A light source unit for mounting the convex lens on the substrate of the light source module, and a light source unit for mounting the concave lens;
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is configured as a sidelight type backlight light source module.
前記光源モジュールの基板上に前記凸レンズを搭載する光源ユニットと前記凹レンズを搭載する光源ユニットを混載して構成するサイドライト型のバックライト光源モジュールからの放射光を結合して伝播する導光板を、個々の光源モジュールに対応して複数に分割して構成する分割導光板で構成して光源モジュールと光学系を構成したものである
請求項１に記載の液晶表示装置。 The light source module is:
A light guide plate that combines and propagates radiated light from a sidelight-type backlight light source module configured by mixing and mounting a light source unit mounting the convex lens and a light source unit mounting the concave lens on a substrate of the light source module; The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light source module and the optical system are configured by a divided light guide plate configured to be divided into a plurality of parts corresponding to individual light source modules.
前記サイドライト型のバックライト光源モジュールに分割導光板を設け、
前記分割導光板の境界領域を中心としてＶ字状のカット形状に構成したものである
請求項６に記載の液晶表示装置。 The light source module is:
A split light guide plate is provided in the sidelight type backlight light source module,
The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the liquid crystal display device is configured in a V-shaped cut shape with a boundary region of the divided light guide plate as a center.
前記サイドライト型のバックライト光源モジュールに分割導光板を設け、
前記分割導光板の境界領域を中心として設けてあるＶ字状のカット形状に対応した三角状の反射シートを前記分割導光板と前記光源モジュールの基板に固定して構成したものである
請求項７に記載の液晶表示装置。 The light source module is:
A split light guide plate is provided in the sidelight type backlight light source module,
The triangular reflection sheet corresponding to the V-shaped cut shape provided around the boundary region of the divided light guide plate is fixed to the divided light guide plate and the substrate of the light source module. A liquid crystal display device according to 1.
前記光源モジュールの基板上に搭載実装される光源ユニットが、赤緑青ＲＧＢ光源により構成されているとき、赤色と緑色及び青色ＬＥＤ素子各１個ずつ封止した樹脂レンズを単位とし、横方向に直線ライン状に配列して構成したものである
請求項１に記載の液晶表示装置。 The light source module is
When the light source unit mounted and mounted on the substrate of the light source module is composed of red, green and blue RGB light sources, the resin lens sealed by each one of red, green and blue LED elements is used as a unit, and a straight line in the horizontal direction. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is arranged in a line.
前記光源モジュールの基板上に搭載実装される光源ユニットが、白色光源により構成されているとき、青色ＬＥＤ素子と封止する蛍光体含有樹脂を封止した樹脂レンズを単位とし、横方向に直線ライン状に配列して構成したものである
請求項１に記載の液晶表示装置。 The light source module is:
When the light source unit mounted and mounted on the substrate of the light source module is composed of a white light source, the unit is a resin lens in which a blue LED element and a phosphor-containing resin to be sealed are used as a unit, and a linear line in the horizontal direction. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is arranged in a shape.
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