TWI467286B - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device Download PDF

Info

Publication number
TWI467286B
TWI467286B TW100117271A TW100117271A TWI467286B TW I467286 B TWI467286 B TW I467286B TW 100117271 A TW100117271 A TW 100117271A TW 100117271 A TW100117271 A TW 100117271A TW I467286 B TWI467286 B TW I467286B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
light source
liquid crystal
Prior art date
Application number
TW100117271A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201202804A (en
Inventor
Mitsuru Hineno
Masanobu Okano
Original Assignee
Sharp Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Kk filed Critical Sharp Kk
Publication of TW201202804A publication Critical patent/TW201202804A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI467286B publication Critical patent/TWI467286B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133601—Illuminating devices for spatial active dimming

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。
受近年來之液晶顯示裝置之小型化、省電化之趨勢，其市場正向擴大進展。
於液晶顯示裝置顯示靜止畫面之情形中，實用上幾乎沒有問題。但，在顯示動畫之情形下，所顯示之圖像會存在拖尾現象(動畫模糊)。例如，於黑色背景畫面上有白色球運動時，白色球之後會顯現灰色之影。
根據日本特開2001-210122號公報(以下稱為專利文獻1)，將構成作為光源之背光的導光板分割成複數之區塊，將經分割之區塊與映像信號同步取得而反復點燈/滅燈，藉此以高對比度實現不發生動畫模糊之顯示裝置。
專利文獻1之構成，將導光板分割成複數之區塊，於鄰接之各區塊間設置空氣層或反射層以形成線性光源，藉此實現高性能之映像顯示裝置。但，因實現該構成之製造成本非常高，故在尋求一種低價且具有同等性能之光控制技術。
存在一事例：為實現低成本化而使導光板為單一板，以不使自導光板之側面入射之光向鄰接之點燈區域分散，而沿點燈區域之邊界，於導光板之背面，即液晶面板相反側之面上形成有溝(參照日本特開2009-031445號公報)。該先前例中，溝未到達導光板之表面，為單一板。
但，該情形下，在溝之部份反射之光會出射至導光板之表面側(液晶面板側)，其結果，沿溝能夠看見其變為光線狀之發光，有隨明暗之對比度引起顯示畫面之周圍之畫質降低之問題。
本發明係鑒於上述之問題點，目的在於提供一種可一面防止動畫模糊一面實現低成本化之液晶顯示裝置。
為達成上述目的，本發明之液晶顯示裝置之特徵在於包含：液晶面板與背光裝置，且，上述背光裝置包含：平面視矩形之導光板；及向對應上述導光板之側面之入光面出射光之光源部；上述光源部係以配置於平行於上述入光面且垂直於上述導光板之厚度方向之第1方向上的複數之光源區塊構成；上述導光板構成為，於與上述液晶面板之背面對向之表面具備用以向上方取光之溝構造部，於背面具備用以使光散射之點圖案；上述溝構造部具有複數個條紋狀之朝垂直於上述導光板之入光面之第2方向延伸之溝部，且於夾於鄰接之2個上述溝部間之部份形成有朝上述第2方向延伸之脊部。
該溝構造部宜以與導光板相同之透過性材料構成。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述溝部之谷底之高度位置係與對向於上述導光板之入光面之上述光源部之側面的高度位置相同，或位於其更上方。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述點圖案沿上述第2方向越自上述導光板之入光面離開越緊密地分佈。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，於上述光源區塊與上述導光板之間，具有用以控制自上述光源區塊入射至上述導光板之光的指向角之指向特性控制構件；上述指向特性控制構件係於上述第1方向交互連續形成光透射部與光遮蔽部。
可進而在上述特徵基礎上，以在較特定位置更接近上述光源區塊之第1區域中於上述第1方向交互連續形成上述光透射部與上述光遮蔽部，且在較上述特定位置更接近上述導光板之第2區域中整體具有光透過性之方式，形成上述指向特性控制構件。
又，該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述光源區塊於上述第1方向配置有複數之LED元件；上述指向特性控制構件係以使上述光遮蔽部間之間距較上述LED元件間之間距更窄之方式形成。
再者，可以上述光遮蔽部沿上述第2方向越靠近上述光源區塊則上述光遮蔽部間之間距越窄之方式形成上述指向特性控制構件。
又，該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述光源區塊於上述第1方向配置有複數之LED元件，且利用具有光透過性之密封體將該複數之LED元件密封為一體；上述密封體於對向於上述導光板之入光面之面側，具有複數個條紋狀之與上述導光板之厚度方向平行地延伸之溝部。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述光源區塊包含： 使一側面對向於上述導光板之入光面而配置之棒狀之光源用導光體；及以與對向於上述導光板之入光面之上述光源用導光體之側面正交之上述光源用導光體之2側面對向之方式夾著上述光源用導光體而配置之1組LED光源；上述光源用導光體於對向於上述導光板之入光面之面側，具有複數個條紋狀之與上述導光板之厚度方向平行地延伸之溝部。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述導光板所具有之溝部係在谷底之位置中其上述第1方向之剖面的寬度為最窄之形狀。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，形成上述溝部之2個斜面所成的角度為88°以上98°以下。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述第2方向與上述液晶面板之掃描方向一致。
該液晶顯示裝置之另一特徵在於，上述光源部係以配置於上述第1方向之3個以上之光源區塊構成。
根據本發明之液晶顯示裝置，自特定之光源區塊出射之光，即使在導光板內到達至鄰接於對應光源區塊之顯示區域之顯示區域，根據導光板表面之溝形狀，光仍幾乎不會向上方向射出。因此，不會在鄰接之顯示區域間產生串擾，能夠局部點亮。
因此，為了使資料寫入未完成之顯示區域為非點燈區域，在使對應該顯示區域之光源區塊為非點亮區塊之情形下，無須令來自點亮狀態之鄰接之光源區塊之光照射至該顯示區域。因此，資料寫入未完成之該顯示區域不會被目測到，故能夠獲得鮮明的動畫顯示而無動畫模糊。
又，不會發生導光板之入光面附近之亮度不均，可在導、光板表面實現均一之點亮，且獲得不存在亮度不均之圖像顯示。
再者，因導光板以單一板形成，故不需要如先前之方式在分割形成之情形下進行必要之分割導光板間之位置關係之調整，因此，製造製程簡單化，製造成本低廉化。且，亦不會因入射至導光板內之光，在分割導光板間之空氣層內發生損耗。
[第1實施形態]
圖1係本發明之液晶顯示裝置之概略構造圖，(a)係平面圖，(b)~(d)係抽出一部份之要件予以圖示者(但，不包括液晶面板)。又，圖2係包含背光裝置之液晶顯示裝置之概略剖面圖。
液晶顯示裝置1，於表面開口之箱狀之框體30內設置有矩形狀之導光板10，於隔著導光板10之兩側面(同一方向)設置有LED基板M1、M2。該LED基板係通過連接部21與電源5或控制電路(未圖示)電性連接。導光板10係利用丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂等之有機樹脂或玻璃基板等構成。
另，以下，為方便說明，在(a)中，將朝向紙面自左往右之方向作為X方向，將朝向紙面自下往上之方向作為Y方向，將垂直於紙面而自紙面之背面側往表面側之方向作為Z方向。Y方向係對應「第1方向」，X方向係對應第2方向。
於導光板之正(表)面側(液晶面板側)上，積層配置有複數之光學片(擴散片11、稜鏡片12、偏光反射片13)，於其上設置液晶面板15。另一方面，於背面側及未配置有LED基板之側面，配置有反射片14(在紙面上為求簡潔，圖1中僅記載符號)。
於條帶狀之LED基板M1、M2上，沿該基板之長度方向(Y方向)以特定間隔搭載有複數之點光源(LED光源)。本實施例中，以自LED基板之邊端起依序鄰接之12個點光源構成1個光源區塊，且於M1、M2之兩基板上各具備4個該光源區塊而構成。如圖1(a)所示，於LED基板M1上搭載有光源區塊A1、A2、A3、A4，於LED基板M2上搭載有光源區塊B1、B2、B3、B4。另，光源區塊之數目或各光源區塊上之LED元件之數目並不限於本實施形態之數目。
另，上述光源區塊(A1~A4、B1~B4)，是指沿LED基板(M1、M2)之長度方向(Y方向)以特定間隔搭載複數個點光源而構成之光源模組中，對應導光板10之各點燈區域之複數之點光源的集合體。例如，光源區塊A1與A2係分別點亮導光板10上之不同之區域。
如圖1(c)所示，各光源區塊係以串聯連接之複數之LED元件(對應上述之點光源)構成。另，圖1(d)係自圖1(a)之上觀察於LED基板M1上配置有各LED元件之狀態時之模式圖。
如圖1(b)所示，各光源區塊係經由連接器部21而與電源5電性連接。即，各光源區塊間係並聯連接，各光源區塊內之LED元件係串聯連接。因此，光源區塊內之點光源係同時驅動，各光源區塊間可獨立驅動。
根據圖1(a)之構成，藉由隔著導光板10而對向之光源區塊對(A1與B1、A2與B2...)所夾著之區域的導光板10之表面區域成為一個點燈區域。且，藉由點亮各光源區塊對，使對應之導光板之表面區域發光。如圖1般以4個構成光源區塊對之情形下，表面區域係被分成4個區域。
圖2所示之1組LED元件各者相當於存在於隔著導光板10而對向之光源區塊對內之LED元件。圖2中，藉由搭載於LED基板M1上之LED元件而構成之點光源上附有符號LA，藉由搭載於LED基板M2上之LED元件而構成之點光源上附有符號LB。另，藉由利用框架35覆蓋基板M1、M2，防止自光源放射之光直接向上方(Z方向)散射。
導光板10係於表面側(液晶面板15側)具有溝構造部32，於背面側具有光擴散用之點圖案31。圖3顯示導光板10之模式圖。(a)係立體圖，(b)係平行於(a)之Y方向之A-A’線剖面圖。另，溝構造部32是指藉由連續形成凹部與凸部，利用該凹部而具有V字形之溝之構造部。
導光板10之表面側設置有溝構造部32，形成有多數延伸於平行於入光方向之方向的溝形狀(溝部)。藉此，成為可使以入射至導光板10之光之特定角度範圍入光至溝構造部32之光，放射至導光板10之上方向(Z方向)之構成。
作為溝構造部32之形狀，例如如圖3(b)所示，可採用連續有複數個與導光板10之入光面平行之剖面(A-A’剖面)之形狀接近三角形之稜鏡形狀的構成。此時，各稜鏡形狀構成之頂點之角度宜為88°~98°(較好為93°)。又，稜鏡形狀之頂點(脊部)之高度宜在導光板面內為一定。
又，溝構造部32係以使其谷底之高度位置為與由LED元件構成之點光源之發光面之周緣部同等之高度位置，或為較其更上方之位置之方式而設計‧配置。更具體而言，較好為未到達投射於自點光源放出之光之導光板之入光面上之發光圖案之周緣(例如，光軸方向之光度之1/2以下等，以所期望之規定量定義之發光區域)的谷底之高度位置。藉由構成如此之淺的溝構造部，光不會向溝部洩漏，於上方向取出光而強調亮線上之發光，自LED元件之光之一部份不會入光至導光板，能夠消除產生光損耗之不良情形。又，谷底之高度(溝部之深度)宜在導光板面內為一定。
當然，溝構造部32之形狀不限定於圖3(b)所示之構成，亦可為於上方將複數之凸之曲面形狀連續而成之形狀等(所謂雙凸構造等)，可將入光至導光板10之光引導於上方向之構成。即，亦可為至少具有複數與入光方向平行地延伸之溝形狀之構成。
溝構造部32係以與導光板10相同之材料構成。作為溝構造部32之形成方法，可利用各種方法。例如，於平板狀之導光板表面塗布與導光板相同之材料之未硬化樹脂，且使用壓模藉由壓印(熱硬化或光硬化)形成之方法，或藉由押出成型而與導光板一體形成之方法，或使用利用雷射加工之印刷方式對導光板之表面側表面實施加工而形成之方法等。另，藉由壓印形成之情形下，包含自後方塗布樹脂使其硬化而形成之溝構造部32之部份、與導光板10(本體部份)之界面，有必要以無折射或反射之光學性連續之界面實現。
於導光板10之背面側，為使進入導光板之光於導光板面內均一地發光，複數分佈形成有點圖案31。該分佈係沿入光方向(X方向)，以越自入光面離開則分佈密度越大之方式形成。即，於入光方向上距離點光源之配置位置接近之導光板10之側面最遠之導光板10之中央附近，點圖案之分佈密度增高。又，於垂直於入光方向之Y方向(光源區塊之長度方向)上，以一定之分佈密度配置有點圖案31。
點圖案31因具有點形狀而發揮於導光板10內使光散射之功能。藉由該功能，入光至導光板10內之光的一部份會藉由點圖案31在底面側反射而被引導至顯示面側。且，光係朝向導光板10之上方取出，藉此使面內亮度均一化。點圖案31可藉由塗布光散射性塗料而實現，亦可藉由將導光板10之背面加工成凸形狀(雷射加工)而實現。
圖4係將於表面側設置有溝構造部32，裏面側設置有點圖案31之導光板10上自光源區塊入射光時之狀態，與通常之導光板之情形作對比之照片。(a)係顯示於通常之導光板入射光之狀態，(b)係顯示於導光板10入射光之狀態。
與(a)比較之情形下，可知(b)方面可在點燈區域內點 亮，且能夠極大抑制侵入於鄰接區域內的光量。
圖5係顯示導光板10與點光源(LA、LB)、光學片群(11~13)之位置關係之模式圖。圖5(a)係於Y方向觀察圖3(a)時之模式圖，(b)係於入光方向(X方向)觀察時之模式圖。
點光源(LA、LB)於LED基板(M1、M2)上搭載有藍色LED晶片，藍色LED晶片之周圍係利用圓頂狀之密封體密封。該密封體具有包含覆蓋LED晶片且含螢光體之透光性樹脂之內廓層、及包含覆蓋內廓層但不含螢光體之透光性樹脂之外廓層之2層構造(未圖示)。
螢光體吸收自藍色LED晶片放出之一次光(藍色光)，放出較一次光之波長更長之二次光，並藉由一次光與二次光之混合光放出白色光。
點光源，為了在提高與朝向導光板10之入光面之結合效率的同時，使入光至導光板10之光在導光板10內朝Y方向擴散而不擴散至鄰接之點燈區域內，投射至入光面之光之指向角以狹小為宜。例如較好為具有90°以下之指向角，更好為75°以下，進而更好為45°以下。作為一例，令各點光源之指向角為120°之情形下，若設點光源至導光板10之距離為1mm，導光板10之厚度為4mm，密封體之高度為1.6mm，則可實現指向角75°之光源區塊。
另，此處所述之「指向角」係表示當通過點光源之中心位置之光軸方向的光度為100%時，自點光源放出之光之光度為50%以上所成之角度範圍。
為實現如此狹小之指向特性，採用在點光源(LED光源)中，使密封體之周圍與密封體分開且以反射構件將其覆蓋之構成，或使密封體為矩形狀或透鏡狀亦適宜。
又，先前構成中，作為導致可目測到動畫模糊之原因，在於自電壓施加時至達到目標透射率需要某程度之時間。即，由於即使對像素上之液晶施加電壓，仍無法馬上達到目標之透射率，故液晶顯示裝置之觀察者能夠看見透射率變化中之狀態，其結果導致目測到動畫模糊。
本實施形態之液晶顯示裝置，可根據點亮之光源區塊對而使點燈區域變化。因此，就透射率變化中之狀態之像素，係把將包含該像素位置之顯示區域作為背光而將點亮之點燈區域作為其點亮對象之光源區塊對滅燈；就透射率為目標值之像素，係把將包含該像素位置之顯示區域作為背光而將點亮之點燈區域作為其點亮對象之光源區塊對點亮。藉此，觀察者便不會確認到透射率變化中之狀態，動畫模糊得以消除。
關於採用如此之動畫模糊對策的本實施例之液晶顯示裝置之驅動方法之一例，參照圖6、圖7予以說明。另，為便於說明，用d1表示將來自點燈區域D1之照射光作為背光之液晶面板15內之顯示區域。同樣，將對應於點燈區域D2之顯示區域表示為d2，對應於點燈區域D3之顯示區域表示為d3，對應於點燈區域D4之顯示區域表示為d4。
圖6之驅動方法，係僅入光至目前進行寫入動作之顯示區域之下一折回中照射進行寫入之顯示區域之點燈區域，不於其他之點燈區域入射光之方法。另，此處繼續點亮同一點燈區域之動作記載為「折回」。例如，在現時點進行針對顯示區域d3內之像素之寫入動作之情形下，藉由僅點亮第4區塊對(A4、B4)而點亮點燈區域D4，來自該點燈區域D4之照射光使作為背光之液晶面板15內之顯示區域d4顯示。另，其他之區塊對滅燈(a)。
且，當對於顯示區域D3內之各列之寫入完成後，熄滅第4區塊對(A4、B4)，并點亮第1區塊對(A1、B1)使顯示區域d1顯示(b)。以下，以同樣之方式切換顯示區域。
該驅動方法之情形，成為寫入對象之顯示區域內之各像素之透射率只要在3個折回結束前安定即可。即，在顯示區域D3內之對於各列之寫入動作完成之時點，即使立刻進行顯示區域D4之暗轉、及D1之明轉，只要使同一之點燈區域所點亮之時間為1個折回，則顯示區域D1內之各像素至少是自寫入之前經過3個折回之時間，故透射率十分穩定，可於顯示區域D1顯示安定的圖像。
另，光源部係以3個光源區塊對(A1與B1、A2與B2、A3與B3)構成之情況下，如圖7所示，可將3個導光板10上之區域分割為3個點燈區域而同樣地實行。該情況下，在顯示區域D2內之對於各列之寫入動作結束之時點，即使立刻進行顯示區域D3之暗轉、及D1之明轉，顯示區域D1內之各像素至少是自寫入之前經過2個折回之時間，故可於同區域顯示安定的圖像。
藉由進行該控制，就透射率變化之部位之背光為滅燈狀態，故動畫模糊之原因得以解決，可顯示優質之圖像。另，驅動方法不限於圖6或圖7之方法，亦可採用其他之方法。
作為動畫模糊對策，亦考慮到於之前的框架之顯示圖像與下一個框架之顯示圖像之間，藉由使整面之液晶面板透射率為0%，或熄滅整個顯示區域之點光源而插入黑色顯示圖像之方法。但，使用該方法之情形，會降低該瞬間之顯示亮度。
即使在本實施形態之方法之情形中，由於關於一部份顯示區域為滅燈，故雖與整面點燈相比無法避免亮度降低，但與插入黑色顯示圖像之方法相比，能夠改善亮度降低。
圖8係顯示典型之點燈模式下之點燈之情況。(a)係對應全點燈模式(全光源區塊點燈)，(b)係對應一行點燈模式(僅一個光源區塊對點燈)，(c)係對應一行黑色插入模式(僅熄滅一個光源區塊對，其他點亮)。
根據圖8(a)，可知全點燈模式係在整面區域間無明線、暗線地點燈。又，根據(b)，可知一行點燈不會使光大量洩漏於鄰接之點燈區域，還可無明線、暗線地點亮。又，根據(c)，可知一行黑色插入不會使來自周圍之點燈區域之光洩漏至熄滅之鄰接區域內，還可無明線、暗線地點亮。
如以上說明，根據本實施形態，藉由等待特定之像素列之液晶面板之透射率為特定之值後點亮包含該像素列之區域，可實現能夠解除動畫模糊之區域點燈控制。藉由進行該控制，可極力抑制亮度之降低，且能夠實現無動畫模糊之動畫顯示或無明線/暗線之靜止畫顯示。且，因無須於鄰接區塊間設置空氣層或反射層，故亦不會招致製造成本大幅上升。
另，作為本實施形態之比較例，代替本實施形態之導光板10，於底面側上設置溝構造部32，使用於顯示面側設置點圖案31之構成之導光板(為方便，表記為「導光板α」)之情形下，判明當點亮特定之區域時，由於自鄰接之點光源放出之光的干涉，自顯示面側觀察時，沿導光板α之入光面，於入光面附近有明暗之圖案產生。根據利用點圖案31之形狀的光散射之效果，雖多少能夠緩和明暗圖案，但無法如本實施形態般完全使之不顯著。為完全變得不顯著，有必要將導光板α之入光面近旁附近以框架隱藏，從而妨礙大畫面顯示化。
又，雖因以使點光源間距變窄亦能夠對應，因變為增加以背光裝置整體使用之點光源之數目，也存在成本變高之缺點。
本實施形態之構成之情況下，導光板10之溝構造部32之存在係表示為打消鄰接之光源間之亮度分佈之動作。光源中心係與溝構造部32之谷底之位置對置之部位中，自光源之入射光之中一面抑制朝導光板10之上方取出光量，一面與溝構造部32之斜面對置之部位中取出大量之光量。藉此，在入光面附近亦可消除鄰接之光源間之亮度分佈將其均一化，不易產生明暗。
因此，與比較例相比能夠擴大點光源之間隔，使用提升各個點光源之亮度，或因藉由驅動條件提升亮度，能夠減少點光源之數目。即，作為背光裝置之全體之亮度未降低，能夠減低入光面近旁之明暗不均，亦能實現低成本。
[第2實施形態]
第1實施形態，採用包含複數之具複數之點光源之光源區塊(A1~A4、B1~B4)之構成。作為該等各光源區塊之構成，利用具有跨沿其長度方向(Y方向)之全出射面大致垂直地出射光之指向特性的線狀光源亦可。
例如，如圖9所示，可採用將配置於一行上之複數之LED元件61利用密封體60一同密封，且以朝向密封體之外側(出射面)以均一亮度分佈發光之方式將密封體60之表面加工為溝形狀之線狀光源。另，(a)係自導光板10側觀察光源區塊時之模式圖，(b)係自上方觀察光源區塊時之模式圖。
如圖9所示，因於光源區塊之長度方向之側面上配置有反射器62，能夠以使朝向側面方向進行之光朝向出射面63側。
又，作為其他例，如圖10所示，作為光源區塊形成棒狀之光源用導光體70，并於其長度方向(Y方向)之兩端配置LED光源71。且，亦可藉由將光源用導光體70之對向於導光板10之長度方向之一側面(XZ平面)加工為溝形狀而構成線狀光源。圖10(b)中63與圖9(b)同樣係表示出射面。光源用導光體70可使用與導光板10相同之材料。
因作為如圖9或圖10之構成自光源區塊朝向導光板10因能夠以大致直線放射光，更能夠發揮抑制鄰接顯示區域內之光進行之效果。
[第3實施形態]
為提升光源區塊之指向特性，於光源區塊與導光板10之間插入指向特性控制構件(遮光柵構件)作為構成亦可。
圖11(a)係於光源區塊與導光板10之間設置指向特性控制構件80之狀態之上面視模式圖。又，(b)係於入光方向(X方向)上看見指向特性控制構件80時之模式圖。
指向特性控制構件80係以使全體之形狀變為棒狀，沿長度方向(Y方向)交互形成有光透射部81與光遮蔽部82(或光反射部)。光透射部81係等間隔配置，以較LED光源LA之間距或尺寸更狹窄之間距配置(100~200 μm)。圖11之例，光遮蔽部82以三角柱形狀構成，且配置垂直於X方向之平面(YZ平面)顯示為矩形，垂直Z方向之平面(XY平面)顯示為三角形。三角柱之側面之中，關於該一邊以三角形之斜邊構成之側面，與光透射部81連接。
指向特性控制構件80係與導光板10同樣，藉由丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂實現，於構成光遮蔽部82之場所上添加光擴散填充材料，著色材料等實現填充構件。
作為其他之方法，如圖11(c)所示，光遮蔽部82之內部係作為空洞，因與光透射部81連接之面上形成光反射性膜而實現亦可。該情形下，因保持指向特性控制構件之形狀，光透射部81形成有連接有之連接部83，光遮蔽部32之內部之空洞適當，於棒狀之光透射構件上設置溝而構成。
如此之構成情形下，自LED光源LA進行至斜面方向(具有X方向與角度之方向)之光係容易射中光遮蔽部82，以該場所反射或吸收以衰減光。即，與未設置指向特性控制構件80之情況相比，能夠朝向導光板10之光之指向角能夠變窄。另，進行至針對X方向接近平行之方向上之光係保持經由光透射部81進行至導光板之狀態。
另，如圖12所示，以使光遮蔽部之形狀作為臺形柱亦能得到同樣之效果。圖12之(a)係光源區塊與導光板10之間上設置指向特性控制構件80之狀態之上面視模式圖，(b)係，於入光方向(X方向)上看見指向特性控制構件80時之模式圖。
圖12之構成，以隨著靠近導光板10使光遮蔽部82之寬度增大之方式設計。藉此，自LED光源LA放射至斜方向(相對X方向具有角度之方向)之光，照射至光遮蔽部82上之比例增加，使此光不易透射向導光板10。其結果，會於導光板10上照射有大致平行於X方向之進行之光，能夠進一步提高抑制光流入鄰接點燈區域內之效果。
另，與圖11(c)同樣，將空洞部份作為臺形柱狀之構成亦能夠實現(參照圖12(c))。
[第4實施形態]
上述各實施形態，假設隔以導光板10而對向之1組光源區塊對係同時熄滅。對此，本實施形態，對置之1組之光源區塊對中亦進行分別熄滅控制作為構成。
具體而言，圖1(a)中，光源區塊A1與B1以各自之時序點亮。關於A2與B2、A3與B3、A4與B4亦同樣。此時，配置於基板M1上之光源區塊(A1~A4)係以使較導光板10之X方向之中心更左側之區域作為點燈區域，配置於M2上之光源區塊(B1~B4)係以使較上述中心更右側之區域作為點燈區域。藉此，顯示區域係分割為8個，因於各區域分別調整LED光亮，能夠局部調光驅動。
[其他實施形態]
上述之各實施形態，係假設隔著導光板10於兩側面具備光源區塊，自兩方向對導光板10入射光之構成實施說明，但僅於一方之側面具備光源區塊之構成亦可。該構成可獲得與上述之各實施形態同樣之本發明之效果。
1．．．液晶顯示裝置
5．．．電源
10．．．導光板
11．．．擴散片
12．．．稜鏡片
13．．．偏光反射片
14．．．反射片
15．．．液晶面板
21．．．連接器部
30．．．框體
31．．．點圖案
32．．．溝構造部
35．．．框架
60．．．密封體
61．．．LED元件
62．．．反射器
63．．．出射面
70．．．光源用導光體
71．．．LED光源
80．．．指向特性控制構件
81．．．光透射部
82．．．光遮蔽部(光反射部)
83．．．連接部
A1．．．光源區塊
A2．．．光源區塊
A3．．．光源區塊
A4．．．光源區塊
B1．．．光源區塊
B2．．．光源區塊
B3．．．光源區塊
B4．．．光源區塊
D1．．．顯示區域(點燈區域)
D2．．．顯示區域(點燈區域)
D3．．．顯示區域(點燈區域)
D4．．．顯示區域(點燈區域)
LA．．．LED光源(點光源)
LB．．．LED光源(點光源)
M1．．．LED基板
M2．．．LED基板
圖1(a)-(d)係本發明之液晶顯示裝置之模式圖；
圖2係本發明之液晶顯示裝置之概略剖面圖；
圖3(a)、(b)係導光板之模式圖；
圖4(a)、(b)係顯示使光入射至導光板之狀態之照片；
圖5(a)、(b)係顯示導光板與點光源與光學片群之位置關係的模式圖；
圖6(a)-(d)係顯示驅動方法之一例之模式圖；
圖7(a)-(c)係顯示驅動方法之另一例之模式圖；
圖8(a)-(c)係顯示典型之點亮模式中點亮之情況的照片；
圖9(a)、(b)係第2實施形態之液晶顯示裝置具備之光源區塊之模式圖；
圖10(a)、(b)係第2實施形態之液晶顯示裝置具備之光源區塊之另一模式圖；
圖11(a)-(c)係第3實施形態之液晶顯示裝置具備之指向特性控制構件之模式圖；及
圖12(a)-(c)係第3實施形態之液晶顯示裝置具備之指向特性控制構件之另一模式圖。
10．．．導光板
31．．．點圖案
32．．．溝構造部
A-A'．．．線

Claims (13)

  1. 一種液晶顯示裝置，其包含液晶面板與背光裝置，且，上述背光裝置包含：俯視為矩形之導光板、及向對應上述導光板之側面之入光面射出光之光源部；上述光源部係構成為包含複數之光源區塊，上述複數之光源區塊係配置於平行於上述入光面且垂直於上述導光板之厚度方向之第1方向，上述複數之光源區塊之各個之點亮係被個別地控制；上述導光板構成為：於與上述液晶面板之背面對向之表面具備用以向上方取光之溝構造部，於背面具備用以使光散射之點圖案；且上述溝構造部具有複數個條紋狀之朝垂直於上述導光板之入光面之第2方向延伸之溝部，且於夾於鄰接之2個上述溝部間之部分形成有朝上述第2方向延伸之脊部。
  2. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中上述溝部之谷底之高度位置係與對向於上述導光板之入光面之上述光源部之側面的高度位置相同，或位於其更上方。
  3. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中上述點圖案沿上述第2方向越自上述導光板之入光面離開越緊密地分佈。
  4. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中於上述光源區塊與上述導光板之間，具有用以控制自上述光源區塊入射至上述導光板之光的指向角之指向特 性控制構件；上述指向特性控制構件係於上述第1方向交互連續形成光透射部與光遮蔽部。
  5. 如請求項4之液晶顯示裝置，其中上述指向特性控制構件係以在較特定位置更接近上述光源區塊之第1區域中於上述第1方向交互連續形成上述光透射部與上述光遮蔽部，且在較上述特定位置更接近上述導光板之第2區域中整體具有光透過性之方式形成。
  6. 如請求項4之液晶顯示裝置，其中上述光源區塊於上述第1方向配置有複數之LED元件；上述指向特性控制構件係以使上述光遮蔽部間之間距較上述LED元件間之間距更窄之方式形成。
  7. 如請求項4之液晶顯示裝置，其中上述指向特性控制構件係以使上述光遮蔽部沿上述第2方向越靠近上述光源區塊則上述光遮蔽部間之間距越窄之方式形成。
  8. 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置，其中上述光源區塊於上述第1方向配置有複數之LED元件，且利用具有光透過性之密封體將該複數之LED元件密封為一體；上述密封體於對向於上述導光板之入光面之面側，具有複數個條紋狀之與上述導光板之厚度方向平行地延伸之溝部。
  9. 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置，其中上述光源區塊包含：使一側面對向於上述導光板之入光面而配置之棒狀之光源用導光體；及以與對向於上述導光板之入光面之上述光源用導光體之側面正交之上述光源用導光體之2側面對向之方式夾著上述光源用導光體而配置之1組LED光源；上述光源用導光體於對向於上述導光板之入光面之面側，具有複數個條紋狀之與上述導光板之厚度方向平行地延伸之溝部。
  10. 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置，其中上述導光板所具有之溝部係在谷底之位置中其上述第1方向之剖面的寬度為最窄之形狀。
  11. 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置，其中形成上述溝部之2個斜面所成的角度為88°以上98°以下。
  12. 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置，其中上述第2方向與上述液晶面板之掃描方向一致。
  13. 如請求項1至7中任一項之液晶顯示裝置，其中上述光源部係以配置於上述第1方向之3個以上之光源區塊構成。
TW100117271A 2010-07-08 2011-05-17 Liquid crystal display device TWI467286B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010155736A JP5469552B2 (ja) 2010-07-08 2010-07-08 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201202804A TW201202804A (en) 2012-01-16
TWI467286B true TWI467286B (zh) 2015-01-01

Family

ID=45441029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100117271A TWI467286B (zh) 2010-07-08 2011-05-17 Liquid crystal display device

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9086589B2 (zh)
JP (1) JP5469552B2 (zh)
CN (1) CN102959460B (zh)
TW (1) TWI467286B (zh)
WO (1) WO2012005043A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101741821B1 (ko) * 2011-06-09 2017-06-15 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR102198250B1 (ko) 2014-01-20 2021-01-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그것의 구동 방법
JP6004060B2 (ja) * 2014-08-08 2016-10-05 大日本印刷株式会社 映像源ユニット、及び表示装置
CN204129250U (zh) * 2014-09-24 2015-01-28 深圳Tcl新技术有限公司 导光板及液晶显示装置
US10788612B2 (en) 2015-10-19 2020-09-29 Sony Corporation Light-emitting unit, display apparatus, and lighting apparatus
EP3441816B1 (en) * 2016-04-05 2024-04-03 Sony Group Corporation Display and electronic apparatus
US11067739B2 (en) * 2016-09-20 2021-07-20 Sharp Kabushiki Kaisha Surface light source device and liquid crystal display device
US10175414B2 (en) * 2017-01-11 2019-01-08 Facebook Technologies, Llc Channel cut backlight for liquid crystal display
CA3085870C (en) * 2017-12-21 2021-12-21 Leia Inc. Mode-selectable backlight, privacy display, and method
CN109188765A (zh) * 2018-10-30 2019-01-11 合肥京东方光电科技有限公司 导光膜及其制作方法、面光源、显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM245446U (en) * 2002-12-24 2004-10-01 Toppoly Optoelectronics Corp Light module for liquid crystal display
CN1737660A (zh) * 2004-08-20 2006-02-22 清华大学 导光板
TW200925516A (en) * 2007-12-07 2009-06-16 Gigno Technology Co Ltd Light emitting unit
US20090213570A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Jigon Kim Backlight unit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08327807A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Pioneer Electron Corp 面状光源装置
JP2001210122A (ja) 2000-01-28 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置、映像表示装置、映像表示装置の駆動方法、液晶表示パネル、液晶表示パネルの製造方法、液晶表示パネルの駆動方法、アレイ基板、表示装置、ビューファインダおよびビデオカメラ
TW566564U (en) * 2003-01-29 2003-12-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Back light module and liquid crystal display using the same
JP2005108512A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Toyota Industries Corp 導光板及び面光源装置
JP4433467B2 (ja) 2004-12-01 2010-03-17 株式会社エンプラス 面光源装置
KR20060129831A (ko) * 2005-06-13 2006-12-18 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치
JP4391511B2 (ja) * 2006-10-18 2009-12-24 日本ライツ株式会社 導光板および平面照明装置
JP2009031445A (ja) 2007-07-25 2009-02-12 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
JP2009048939A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Takiron Co Ltd 面発色装置
KR101429176B1 (ko) 2008-04-24 2014-08-13 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM245446U (en) * 2002-12-24 2004-10-01 Toppoly Optoelectronics Corp Light module for liquid crystal display
CN1737660A (zh) * 2004-08-20 2006-02-22 清华大学 导光板
TW200925516A (en) * 2007-12-07 2009-06-16 Gigno Technology Co Ltd Light emitting unit
US20090213570A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Jigon Kim Backlight unit

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012005043A1 (ja) 2012-01-12
JP5469552B2 (ja) 2014-04-16
US9086589B2 (en) 2015-07-21
JP2012018308A (ja) 2012-01-26
CN102959460B (zh) 2016-03-23
CN102959460A (zh) 2013-03-06
US20130148056A1 (en) 2013-06-13
TW201202804A (en) 2012-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI467286B (zh) Liquid crystal display device
KR101943446B1 (ko) 디스플레이 장치 및 조명 시스템
CN101660689B (zh) 背光单元及液晶显示装置
EP2166275B1 (en) Illuminating device and liquid crystal display
JP5920616B2 (ja) 直下型ｌｅｄバックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置
EP2515027A1 (en) Illumination device, display device, and television receiver
US20110227895A1 (en) Backlight unit, illumination device, and display device
TWI479234B (zh) 顯示裝置
KR20100078298A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치모듈
US20110007524A1 (en) Display apparatus and planar illumination apparatus
JP2004055202A (ja) 照明装置及び液晶表示装置
JP2004311353A (ja) 面状光源装置および該装置を用いた液晶表示装置
KR102461530B1 (ko) 이형 액정표시장치
TW201137470A (en) Image display apparatus and backlight apparatus used therefor
US20100220246A1 (en) Backlight device and video display apparatus using the same
KR102090457B1 (ko) 액정표시장치
CN102954370B (zh) 照明单元和使用该照明单元的显示装置
JP2009140663A (ja) 面光源及び液晶表示装置
JP2011060706A (ja) 照明装置および表示装置
JP2006267156A (ja) 電気光学装置、電子機器及び照明装置
JPH11306831A (ja) 面状光源ユニット
KR20120075097A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
JP5489020B2 (ja) 面光源及び液晶表示装置
KR20080110250A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR100939191B1 (ko) 미세 구멍이 분포된 반사시트를 구비한 백라이트용 광학패널

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees