TWI428670B - A liquid crystal display device for backlighting and a liquid crystal display device using the same - Google Patents

A liquid crystal display device for backlighting and a liquid crystal display device using the same Download PDF

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Description

液晶顯示裝置用背光及使用彼之液晶顯示裝置
本專利申請案主張2008年8月28日申請之日本專利申請案JP2008-220135為優先權案，藉由參照該案將其內容結合入本申請案。
本發明係關於液晶顯示裝置用背光及使用彼之液晶顯示裝置，特別是關於將複數之點光源元件平面狀地規則排列之液晶顯示裝置用背光及使用彼之液晶顯示裝置。
通常，於液晶顯示裝置，利用由背面照明液晶面板之背光。背光，可以利用種種發光源，但主要利用冷陰極管或外部電極螢光管等螢光管，或電致發光(EL)等面狀光源、發光二極體等點狀光源。
近年來，由液晶顯示裝置的大畫面化、省電力化、進而包括背光之配合於顯示影像的點燈控制等的要求，特別是對於平面地配置發光二極體之背光的需求越來越高。
如圖1所示，點光源元件之發光二極體(LED)2，於支撐基板3上，被平面狀且規則地排列，構成液晶顯示裝置用背光1。圖1(a)係背光之平面圖，圖1(b)係圖1(a)之箭頭X-X’之剖面圖。
此外，於支撐基板3上，被配置在LED之配置位置形成開口40的反射片4。這負擔著使由LED射出的光指向被配置於背光的前面之液晶面板方向之角色。
這樣的背光，也被揭示於專利文獻1，但隨著液晶顯示裝置的大畫面化的進展，以單一之支撐基板構成背光，會成為製造成本增大的原因。總之，對應於大畫面的單一之支撐基板，不只價格很高，操作亦很繁雜，即使支撐基板的一部份發生缺陷的場合也必須要交換基板全體，所以成本變得很高。
[專利文獻1]日本專利特開2007-73295號公報
為了解消這樣的問題，如圖2所示，把被排列著點光源元件2的全區域A，分割為複數之小區域a1 ～a8 ，於各小區域設支撐基板31～38，進行在各支撐基板上配置點光源元件之LED2。符號51～58係供驅動被配置於各支撐基板的LED2之用的供給電力等之連接器。又，圖2中的虛線，顯示省略LED2連續被配置的模樣。
如此般分割的支撐基板，可以利用尺寸比較小的支撐基板，即使背光之一部分區域發生缺陷，也只要交換該支撐基板即可，可以簡單地進行修補。此外，如圖所示，將全區域A等分割的場合，於各小區域a1 ～a8 ，可以利用具有相同尺寸的支撐基板且相同數量或配置之LED的共通背光單元，可以使製造成本大幅減低。
此外，圖1所示之反射片4，對於分割的支撐基板也可以同樣利用。
然而，反射片與支撐基板，通常係利用雙面膠帶或黏接劑等來接合，所以伴隨著液晶顯示裝置的大畫面化，要使被形成於反射片4的LED用之開口40，精度佳地對準位置於被配置在支撐基板上的LED2會變得困難。
進而，因為分割的支撐基板以1枚大的反射片覆蓋，所以假設只要交換1片支撐基板的場合，也必須要剝開反射片全體，使得分割支撐基板的好處因而減低。
本發明所欲解決之課題，係解決如前述那樣的問題，提供即使是被排列點光源元件的全區域被分割為複數之小區域，而設置對應於各小區域之背光單元的場合，也可以提高作業性，進而可以達成亮度的均勻化之液晶顯示裝置用背光及使用彼之液晶顯示裝置。
為了解決前述課題，本發明具有以下的特徵。
(1)一種液晶顯示裝置用背光，係將複數之點光源元件平面狀地複數排列之液晶顯示裝置用背光，其特徵為：點光源元件被排列之全區域被分割為複數之小區域，於各小區域，具有由支撐點光源元件的支撐基板，與被配置於該支撐基板上的點光源元件所構成的複數背光單元，與被配置於該背光單元的該支撐基板上，在該點光源元件的配置位置形成開口的反射片；該反射片係以複數之薄片覆蓋該全區域的方式被構成。
(2)如前述(1)之液晶顯示裝置用背光，其中將該背光單元平面狀地鄰接配置時，夾著該薄片彼此鄰接之邊界的點光源元件的配置間隔，係以比被配置於單一之反射片的內部的點光源元件之配置間隔更窄的方式被配置。
(3)如前述(1)之液晶顯示裝置用背光，其中構成該反射片之各薄片，至少包含1個小區域，且具有以小區域為最小單位之面積。
(4)如前述(3)之液晶顯示裝置用背光，其中構成該反射片之各薄片，具有與各背光單元幾乎相同的面積。
(5)如前述(1)之液晶顯示裝置用背光，其中構成該反射片之各薄片，以相互疊合的方式被配置。
(6)如前述(1)之液晶顯示裝置用背光，其中該點光源元件係發光二極體。
(7)一種液晶顯示裝置，係具備液晶顯示面板，及對該液晶顯示面板照射光之直下型背光之液晶顯示裝置，其特徵為：該背光，使用前述(1)至(6)之任一之液晶顯示裝置用背光。
藉由本發明，點光源元件被排列的全區域被分割為複數之小區域，即使利用對應於各小區域的背光單元的場合，也以複數之薄片形成覆蓋該全區域的反射片，而可以提高組裝或交換等之作業性。進而，可以藉由調整點光源元件的配置間隔而可以抑制該薄片彼此之邊界的亮度降低。因此，可以提供抑制畫面的縱方向或橫方向上產生的亮度減低，提供高品質的影像。
而且，使構成反射片的各薄片，以至少包含1個小區域，且具有以小區域為最小單位的面積的方式進行調整，或者進而藉由以具有與各背光單元幾乎相同面積的方式進行調整，而可以僅藉由調整接近於被鄰接配置的背光單元彼此的邊界的點光源元件的配置，而容易調整亮度的減低。而且，亮度的減低僅產生於背光單元彼此的邊界，所以即使是同一規格(支撐基板的大小或點光源元件的數目或配置相同)的背光單元，也可以抑制亮度的減低。
 [供實施發明之最佳型態]
以下，針對本發明，使用較佳例詳細說明。
圖7係本發明適用之液晶顯示裝置的概略構成圖。液晶顯示面板PNL被配置於觀察者側，於該液晶顯示面板PNL的後方依序被配置薄片OS、及背光BL。
液晶顯示面板PNL，具有一對被平行配置的例如由玻璃所構成的基板SUB1、SUB2，這些各基板SUB1、SUB2之間挾持著液晶。於基板SUB1、SUB2之液晶側之面，被配置為矩陣狀的畫素(未圖示)把該液晶形成為一構成要素，於這些各個畫素可以控制其光透過率。這些各畫素被形成的區域作為顯示區域AR(圖中係以單點虛線包圍的區域)，於此顯示區域AR，使來自背光BL的光線通過而使觀察者認識影像。
基板SUB1，例如，於圖中左側邊及上側邊具有由基板SUB2露出的部分，於這些部分，被連接著複數可撓電路板FB之一邊側。於這些可撓電路板FB，被形成使前述各畫素被獨立驅動之用的影像訊號驅動電路He及掃描訊號驅動電路V。
圖中並列設於x方向的可撓電路板FB上被形成影像訊號驅動電路He。此被形成影像訊號驅動電路He的可撓電路板FB，與基板SUB1連接之一邊側對向的另一邊側被連接著印刷電路PCB1、PCB2，透過印刷電路板PCB1、PCB2由未圖示的控制電路輸入影像訊號。此外，圖中被並列設於y方向的可撓電路板FB上被形成掃描訊號驅動電路V。此被形成掃描訊號驅動電路V之可撓電路板FB，來自顯示控制電路(未圖示)的輸入訊號係透過被形成於印刷電路板PCB1與被形成於基板SUB1的表面之配線(未圖示)被輸入，如被載置前述影像訊號驅動電路He的可撓電路板FB那樣，相當於印刷電路板PCB1、PCB2的其他基板特別是未被連接。
於液晶顯示面板PNL的背面，例如中介著擴散片、稜鏡片、或是這些的層積體所構成的光學片OS而被配置著背光BL。光學片OS係使來自背光BL的光擴散，或者聚光而導往液晶顯示面板PNL。
背光BL，係在液晶顯示面板PNL之至少與顯示區域AR對向而配置的支撐基板3的表面，以複數LED2被配置為矩陣狀的方式被形成。
本發明之背光之支撐基板，如圖2所示，被分割為複數之小區域a1 ～a8 。在本發明，進而連反射片也被分割為複數之小區域。(參照後述之圖5)
藉由使反射片被分割為複數，支撐基板之裝拆變得容易，提高了作業性。
然而，把反射片分割為各個小區域，會如圖3所示，在點光源元件形成的背光之亮度分佈上產生不均。
圖3之a1 ～a8 ，係對應於圖2所示的小區域a1 ～a8 之區域，於各小區域之支撐基板上，被配置著具有與支撐基板幾乎相同大小的反射片。
本案發明人等，於圖3之構造，於各小區域配置64個LED，而於背光全區域將LED以26mm程度之等間隔進行配置，同時於支撐基板起算約17mm程度的上方測定了亮度分佈。
於圖3追記著測定的亮度分佈的概略情形。背光中央的橫方向(x軸方向)的亮度分佈成為如圖c1 所示之形狀分佈，背光中央的縱方向(y軸方向)的亮度分佈成為如圖c2 所示之形狀分佈。如此般，在小區域的邊界部分，可觀察到亮度E的減弱b1 ～b4 ，特別是在減弱處b1 ，與周邊的亮度相比減少了4%程度。
如前所述的亮度減弱，在液晶顯示裝置形成縱線或橫線之影，而成為畫質變差的原因，特別是如圖3所示，橫方向(x方向之亮度減弱b1 ，因周邊連續維持高亮度而會有使觀察者顯著認識到亮度減弱的問題。
因此，在本發明進而使鄰接的支撐基板間的LED2的配置間隔比其他位置的配置間隔更窄。具體例顯示於表4。圖4係小區域(a1 、a2 )之擴大剖面圖，在LED2被複數配置之支撐基板31、32上，被貼附在該LED2的配置位置被形成開口40的反射片41、42。各支撐基板上的LED2的配置間隔以S1 表示，鄰接的支撐基板間的LED2的間隔以S2 表示。
如圖4所示，LED2的配置間隔以成為S1 >S2 的方式被設定。
在本實施例的構成，亮度分佈之發生減弱的支撐基板的邊界部分，LED2的配置間隔，比其他區域更窄，所以可抑制亮度的減低，可以形成全體亮度分佈的減弱很少之背光。
例如，在圖3所示之使LED以26mm程度之間距間隔來配置的場合，使挾著反射片彼此的邊界之點光源元件的配置間隔為23mm程度，可以使亮度上升4%程度。
進而，在本發明，如圖5及圖6所示，支撐基板31、32(背光單元)的邊界部分，以使反射片43、44重疊的方式設定。藉此，可以使支撐基板間的邊界與反射片間的邊界挪移，可以進而減少支撐基板間的亮度分佈的減低。
在本發明，「背光單元」意味著於一個支撐基板被配置點光源元件，支撐基板被配列複數個而作為全體構成「背光」的方式，「背光單元」被複數排列而構成「背光」本體。
圖5係把2個支撐基板(背光單元)(31與33或32與34)以1個反射片(43或44)覆蓋之例。如此處所示，反射片不僅是每個支撐基板配置1枚，對複數之支撐基板配置1枚反射片亦可。構成反射片之各薄片，至少包含1個小區域(背光單元)，且具有以小區域為最小單位之面積即可。
此處，「至少包含1個小區域的面積」必須是「以小區域為最小單位的面積」。特別是所謂的「以小區域為最小單位的面積」，如圖5所示，在覆蓋支撐基板3的反射片43也覆蓋其他的支撐基板33的場合，支撐基板33的反射片係以覆蓋必要區域之全部的方式被構成，例如意圖使支撐基板33的反射片不僅覆蓋必要區域之一部分而已。
如圖5所示，反射片43及44之邊界部分，位於支撐基板31與32之間或支撐基板33與34之間，使挾著支撐基板31與32的邊界的LED2的配置間隔S2 ，比相同方向的其他的配置間隔S1 更窄的方式調整支撐基板上的點光源元件的位置。但是，支撐基板31與33之間或支撐基板32與34之間，不存在反射片彼此之邊界，所以被設定為與相同方向的其他LED2的配置間隔相同的間隔S3 。
圖6係於每1個支撐基板(背光單元)31，設有反射片41者，構成該反射片之各薄片，具有與各背光單元幾乎相同的面積。
如圖5或圖6所示，藉由使反射片彼此的邊界位於支撐基板(背光單元)彼此的邊界部分，能夠以使必須要調整點光源元件的配置間隔的部分，僅有支撐基板的側部附近的點光源元件的方式，在支撐基板上總是設定於相同的位置。接著，藉由採用這樣的構成，即使是同一規格(支撐基板的大小或點光源元件的數目或配置相同)的背光單元，也可以簡單地抑制亮度的減低。
此外，於本發明的液晶顯示裝置用背光，如圖4或圖5所示，構成反射片之各薄片，係以相互重合的方式配置的。在這樣的場合，特別容易產生亮度分佈的減低，因此以適用本發明較佳。
在以上之說明，於本發明之液晶顯示裝置用背光，作為點光源元件以發光二極體(LED)為中心來進行說明，但本發明不限於LED只要是點狀的光源當然都同樣可以適用。
[產業上利用可能性]
如以上所說明的，根據本發明，可以提供即使是被排列點光源元件的全區域被分割為複數之小區域，而設置對應於各小區域之背光單元的場合，可以抑制產生於畫面的縱方向或橫方向的亮度掉落，提供高品質的影像之液晶顯示裝置用背光及使用彼之液晶顯示裝置。
1‧‧‧液晶顯示裝置用背光
2‧‧‧點光源元件(發光二極體，LED)
3‧‧‧支撐基板
31~38‧‧‧支撐基板
4‧‧‧反射片
40‧‧‧開口
41~44‧‧‧反射片
51~58‧‧‧連接器
a1 、a2 ‧‧‧小區域
S1 ,S2 ‧‧‧配置間隔
圖1係說明利用點光源元件的背光之圖。
圖2係說明點光源元件被排列的全區域分割為複數小區域的場合之背光的模樣之圖。
圖3係說明圖2之背光之亮度分佈之圖。
圖4係針對相關於本發明之液晶顯示裝置用背光，說明點光源元件的配置間隔之圖。
圖5係顯示相關於本發明之液晶顯示裝置用背光之一例之圖。
圖6係顯示構成相關於本發明之液晶顯示裝置用背光之背光單元與對應於彼之反射片之例之圖。
圖7係相關於本發明之液晶顯示裝置的概略構成圖。
2．．．點光源元件(發光二極體,LED)
31．．．支撐基板
40．．．開口
41．．．反射片
51．．．連接器

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示裝置用背光，係將複數之點光源元件平面狀地複數排列之液晶顯示裝置用背光，其特徵為：點光源元件被排列之全區域被分割為連續的複數之小區域，於各小區域，具有由支撐點光源元件的支撐基板，與被配置於該支撐基板上的點光源元件所構成的複數背光單元，與被配置於該背光單元的該支撐基板上，在該點光源元件的配置位置形成開口的反射片；該反射片係以複數之薄片覆蓋該全區域的方式被構成；構成該反射片之至少一薄片，被配置於連續之2個以上該小區域上；將該背光單元平面狀地鄰接配置時，夾著該薄片彼此鄰接之邊界的點光源元件的配置間隔，係以比被配置於單一之反射片的內部的點光源元件之配置間隔更窄的方式被配置。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置用背光，其中構成該反射片之各薄片，至少包含1個小區域，且具有以小區域為最小單位之面積。
  3. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置用背光，其中構成該反射片之各薄片，具有與各背光單元幾乎相同的面積。
  4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置用背光， 其中構成該反射片之各薄片，以相互疊合的方式被配置。
  5. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置用背光，其中該點光源元件係發光二極體。
  6. 一種液晶顯示裝置，係具備液晶顯示面板，及對該液晶顯示面板照射光之直下型背光之液晶顯示裝置，其特徵為：該背光，使用申請專利範圍第1至5項之任一之液晶顯示裝置用背光。
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