專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非自發(fā)光型顯示裝置的光源，尤其涉及具有包括
導(dǎo)光板并使用LED作為光源的背光源的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年，作為顯示裝置的液晶顯示裝置被廣泛應(yīng)用。尤其是液晶顯 示裝置具有薄、輕、省電的特點(diǎn)，因此被廣泛用于便攜設(shè)備的顯示部。
液晶顯示裝置，由于不是自發(fā)光型的，因此需要照明單元。 一般 在液晶顯示裝置使用的照明裝置中，被稱作背光源的面狀照明裝置已 經(jīng)得到普及。以往，背光源的發(fā)光元件(也稱作光源)，使用了冷陰 極焚光管，但近年來，LED (Light-Emitting Diode)也被用作發(fā)光元 件。
在背光源中設(shè)有板狀的導(dǎo)光板。導(dǎo)光板的材質(zhì)為透光性的樹脂 等，從發(fā)光元件入射到導(dǎo)光板的光在導(dǎo)光板中傳導(dǎo)。在導(dǎo)光板上設(shè)置 有溝、突起或者印刷物等的反射/散射部件，導(dǎo)光板中的光借助于該反 射/散射部件向液晶顯示裝置側(cè)出射。
當(dāng)使用LED作為發(fā)光元件時(shí)，會產(chǎn)生如下的問題，即由于LED 是點(diǎn)光源，所以難以使來自導(dǎo)光板的光均勻地出射。為此，例如由日 本特開2002-169034號公報(bào)等提出了使LED附近的光均勻漫射的技 術(shù)。在日本特開2002-169034號公報(bào)中，公開了在導(dǎo)光板的入射面設(shè) 置切口的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
在使用LED作為發(fā)光元件的背光源中，由于高亮度化的目的而 使用多個(gè)LED。在使用多個(gè)LED的情況下，各LED隔開間隔配置在
電路板上。而在安裝有液晶顯示裝置的便攜設(shè)備中，用于安裝構(gòu)成電 路的電氣元件的面積受到限制。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有顯示面板、向顯示面板照射光的背 光源、設(shè)置于背光源上的發(fā)光元件、來自發(fā)光元件的光入射的導(dǎo)光板、 以及安裝有發(fā)光元件的電路板，在導(dǎo)光板的入射面形成凹部，在凹部 配置電氣元件。
通過在LED與LED之間配置電氣元件，能夠減少電路板的面積， 可以實(shí)現(xiàn)更小型的便攜設(shè)備。即通過從便攜設(shè)備至安裝LED的電路 板形成布線，將便攜設(shè)備所需的電氣元件配置在安裝于背光源的電路 板上，能夠減少用于便攜設(shè)備的電氣元件的安裝面積。
此外，本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有液晶面板和向液晶面板照射 光的面狀照明裝置，在面狀照明裝置中設(shè)置具有出光面和與該出光面 相對的底面的導(dǎo)光板。而且，導(dǎo)光板設(shè)置有與出光面或底面交叉的側(cè) 面，沿著導(dǎo)光板的第一側(cè)面設(shè)置多個(gè)LED，使LED的光從第1側(cè)面 入射，將第一側(cè)面作為導(dǎo)光板的入射面，進(jìn)而將LED安裝在電路板 上。以在第l側(cè)面設(shè)置凹部、在該凹部配置電氣元件的方式將電氣元 件安裝在電路板上。
在安裝LED的電路板上安裝驅(qū)動液晶面板的電路或者在安裝液 晶面板的便攜設(shè)備的電路中使用的電氣元件，來減少安裝電氣元件的 區(qū)域。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2A和圖2B是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的發(fā)光二 極管的概略圖。
圖3A和圖3B是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的導(dǎo)光板 的概略圖。
圖4A和圖4B是表示現(xiàn)有例的導(dǎo)光板與本發(fā)明實(shí)施方式的液晶 顯示裝置的導(dǎo)光板的光線的差異的概略剖視圖。
圖5是表示使用了本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的多個(gè)發(fā)光元 件時(shí)的問題點(diǎn)的概略圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的撓性基板的概略圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略圖。 圖8A和圖8B是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的撓性基 板的概略圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略立體圖。
圖IO是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略圖。 圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略圖。 圖12是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略圖。 圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的問題點(diǎn) 的概略圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略圖。 圖15是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略圖。 圖16是表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置的背光源的概略圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置100的俯視圖。液晶顯示裝置 100包括液晶面板l、背光源110、以及控制電路80。從控制電路 80提供液晶面板1的顯示所需要的信號和電源電壓?？刂齐娐?0被 安裝在撓性基板70上，信號經(jīng)由布線71、端子75傳遞到液晶板1。
背光源110包括導(dǎo)光板120、 LED150、以及收納殼180。背光 源IIO是為了對液晶面板1照射光的目的而設(shè)置的。液晶面板1控制 從背光源IIO照射的光的透過量或反射量而進(jìn)行顯示。對于觀察者而 言，背光源IIO重疊設(shè)置在液晶面板1的背面?zhèn)然蚯懊鎮(zhèn)?，但在圖1 中，為了易于理解，與液晶面板1并排進(jìn)行表示。
導(dǎo)光板120，呈大致矩形的形狀，在側(cè)面設(shè)置有LED150。標(biāo)號
160是在多個(gè)LED150之間進(jìn)行電連接的撓性基板。撓性基板160與 控制電路80之間用布線161進(jìn)行了電連接。在撓性基板160上安裝 有電氣元件162。關(guān)于該電氣元件162的詳細(xì)情況將在后面名又述。
接著，對液晶面板l進(jìn)行說明。液晶面板1具有TFT基板2,在 TFT基板2的像素部8設(shè)置有像素電極12。液晶面板1呈矩陣狀地具 有多個(gè)像素部8，但為了避免使附圖過于復(fù)雜，在圖1中僅圖示了 1 個(gè)像素部8。呈矩陣狀地配置的像素部8形成顯示區(qū)域9，各像素部8 發(fā)揮顯示圖像的像素的功能，在顯示區(qū)域9顯示圖像。
在TFT基板2上，設(shè)置有在圖中x方向延伸且沿y方向排列的 柵極信號線(也稱作掃描線)21、和在圖中y方向延伸且沿x方向排 列的漏極信號線(也稱作圖像信號線)22。柵極信號線21與漏極信 號線22呈交叉狀。而且，像素部8形成在由柵極信號線21與漏極信 號線22所圍的區(qū)域中。
在像素部8設(shè)置有開關(guān)元件10。從柵極信號線21供給控制信號， 控制開關(guān)元件10的接通/斷開。通過使開關(guān)元件IO成為接通狀態(tài)，經(jīng) 由漏極信號線22傳送的圖像信號被提供給像素電極12。
漏極信號線22連接在驅(qū)動電路5上，從驅(qū)動電路5輸出圖像信 號。柵極信號線21連接在驅(qū)動電路6上，從驅(qū)動電路6輸出控制信 號。柵極信號線21、漏極信號線22、以及驅(qū)動電路5和驅(qū)動電路6 形成在相同的TFT基板2上。
接著，圖2A和圖2B示出作為發(fā)光元件的LED150的概略圖。 圖2A示出概略剖視圖，圖2B示出光出射側(cè)俯視圖。
LED 150具有作為發(fā)光部的LED芯片151安裝在芯片基板154上 的結(jié)構(gòu)。LED芯片151具有pn結(jié)，在向pn結(jié)施加電壓時(shí)，特定波長 的光出射。在形成pn結(jié)的p型半導(dǎo)體層設(shè)置p電極(anode:陽極) 158，在n型半導(dǎo)體層設(shè)置n電極(cathode:陰極)159。
在p電極158與n電極159上連接有導(dǎo)線(wire ) 152。導(dǎo)線152 將芯片端子153與p電極158和n電極159進(jìn)行電連接，其中，芯片 端子153是為了將LED150與外部連接而設(shè)置的。
有時(shí)也在LED芯片151的出射面?zhèn)仍O(shè)置熒光發(fā)光部156。熒光發(fā) 光部具有變換從LED芯片151發(fā)出的光的波長的功能。標(biāo)號155為 反射部，使光向前方反射。
接著，圖3A示出導(dǎo)光板120的概略俯視圖，圖3B示出導(dǎo)光板 120的概略側(cè)視圖。導(dǎo)光板120如圖3A所示呈矩形，如圖3B所示， 具有上表面121和下表面122。導(dǎo)光板120由丙烯酸(acrylic)樹脂、 聚碳酸酯(polycarbonate)樹脂等透光材質(zhì)構(gòu)成，形成為板狀，厚度 為1.0mm 0.2mm。另外，雖然在圖3B中將剖面記載為矩形，但也 可以是從入射面125側(cè)開始板厚逐漸減少的楔形。
圖3A和圖3B示出導(dǎo)光板120與LED150的位置關(guān)系。在設(shè)置 于導(dǎo)光板120的至少一個(gè)邊上的入射面125的附近，設(shè)置有多個(gè) LED150。 LED150在撓性基板160的下側(cè)沿著入射面125排列。
從LED150射出的光131，射入入射面125。導(dǎo)光板120的折射 率比空氣大，因此，相對于入射面的法線方向以大于特定角度的角度 到達(dá)了入射面125的光被反射，以小于特定角度的角度到達(dá)了入射面 125的光進(jìn)入導(dǎo)光板120內(nèi)部。
另外，導(dǎo)光板120的上表面121和下表面122,與入射面125大 致正交，在下表面122上，作為反射部設(shè)置有V字型的溝126。向?qū)?光板120內(nèi)部入射的光，在導(dǎo)光板120的上表面121和下表面122反 復(fù)發(fā)生全反射而進(jìn)入導(dǎo)光板120內(nèi)部。進(jìn)入導(dǎo)光板120的光，由設(shè)置 在下表面122的溝126向上表面121側(cè)反射，從上表面l21出射。
接著，使用圖4A和圖4B對由溝126反射的光進(jìn)行說明。圖4A 表示溝126朝外側(cè)凸起的情況，圖4B表示溝126朝內(nèi)側(cè)凹進(jìn)的情況。 溝126具有反射面(也稱作傾斜面)127,反射面127具有與下表面 122成2度~35度的角度。由反射面127反射的光，以與導(dǎo)光板120 的上表面121的法線方向成較大角的角度(相對于上表面1"成鈍 角)，朝外側(cè)展開地出射。因此，在導(dǎo)光板120之上設(shè)置有棱鏡片(prism sheet) 113和112,使朝向外側(cè)的光以朝向液晶面板(未圖示)側(cè)的 方式反射。標(biāo)號114為漫射片，標(biāo)號115為反射片。
接著，使用圖5對LED150附近的光進(jìn)行說明。LED150正對著 導(dǎo)光板120的入射面125配置。從LED150出射的光的大部分分布在 與入射面125大致正交的方向(圖中Y方向)，從LED150出射的光 的大部分從LED150的附近入射到導(dǎo)光玲反120。
而且，如前述那樣，與入射面125的法線方向成大于一定角度的 角度的光，被入射面125反射，因此，到達(dá)與射入面125成一定角度 以上的區(qū)域的光極少，被視為暗區(qū)域210。
另一方面，在撓性基板160上設(shè)置有LED150和由電阻、電容組 成的電氣元件162。該電氣元件162的一部分用于點(diǎn)亮LED150，其 余大部分經(jīng)由形成在撓性基板160上的布線而與圖1所示的驅(qū)動電路 5、驅(qū)動電路6、以及控制電路80進(jìn)行電連接，用于各電路的動作。
如圖5所示，當(dāng)將各LED150分開配置時(shí)，存在會產(chǎn)生暗區(qū)域210 而導(dǎo)致顯示品質(zhì)下降這樣的問題點(diǎn)，但可以在相鄰的2個(gè)LED150之 間配置電氣元件162,能夠減少液晶顯示裝置中安裝部件的區(qū)域。
圖中標(biāo)號123表示遮光框。另外，為了使圖易于理解，用虛線表 示遮光框內(nèi)側(cè)的邊界。遮光框123是利用印刷等在漫射片114等上形 成了透光率低的區(qū)域的框，在虛線的外側(cè)呈框狀地形成難以透光的區(qū) 域。
暗區(qū)域210的一部分#:遮光框123所遮蓋，《旦從LED150到遮光 框123的邊界的距離較短，因此，并沒有由遮光框123遮蔽全部暗區(qū) 域210。
接著，使用圖6對形成在撓性基板160上的布線進(jìn)行說明。撓性 基板160的主要目的是向LED150提供電力。為此，在撓性基板160 上形成有連接在LED150上的電源布線166。
因LED150而產(chǎn)生的電位差為2V~4V,因此，^v減少布線數(shù)量 的理由出發(fā)，串聯(lián)連接3個(gè)~5個(gè)左右的LED150,并提供9V 16V 的電源電壓。
在撓性基板160上，除了LED150以外，還作為電氣元件而安裝 有片式電阻(chip resistance ) 162-1 、片式電容(chip condenser ) 162-2。
這些電氣元件162也纟皮用于LED150的電源電壓的調(diào)整等，主要連才姿 在背光源110以外的驅(qū)動電路5、驅(qū)動電路6、以及控制電路80上， 并被用作這些電路的一部分。布線167設(shè)置在撓性基板160上，將電 氣元件162與背光源110以外的驅(qū)動電路5、驅(qū)動電路6、以及控制 電^各80進(jìn)4亍電連4妾。
在將驅(qū)動電路5和驅(qū)動電路6安裝在液晶面板1上的情況下，如 果也將電氣元件162安裝在液晶面板1上，就會導(dǎo)致工序變得復(fù)雜。 因此，通過將電氣元件162安裝在撓性基板160上，能夠簡化工序。
此外，控制電路80被安裝在撓性基板70上，但存在要盡量縮小 撓性基板70的面積的要求。因此，通過將控制電路80安裝在撓性基 板70上，將連接在控制電路80上的電氣元件162的一部分安裝在撓 性基板160上，能夠縮小撓性基板70的面積。
但是，這就要在撓性基板160的空著的部分安裝電氣元件162, 而撓性基板160的面積也需要進(jìn)行削減。因此，隨著電氣元件162的 增加，在撓性基板160中也難以確保安裝電氣元件162的區(qū)域。
接著，說明圖7中將導(dǎo)光板120的暗區(qū)域210切口而形成了凹部 220的情況。通過形成凹部220,就能將安裝在撓性基板160上的電 氣元件162配置在凹部220。
而且，即使在撓性基板160上存在對導(dǎo)光板構(gòu)成障礙的電氣元件 162，也可以利用凹部220來進(jìn)行避讓，能夠比LED150更4妄近導(dǎo)光 板120側(cè)地設(shè)置電氣元件162。
此外，可以在與導(dǎo)光板120重疊的撓性基板160的區(qū)域形成布線。 通過在比LED150更接近導(dǎo)光板120側(cè)的位置，將布線連接在電氣元 件162上，能夠有效利用導(dǎo)光板120與撓性基板160重疊的區(qū)域。
并且，可以使LED150的位置遠(yuǎn)離遮光框123的邊界，能夠增加 暗區(qū)域21(H皮遮光框123遮蓋的面積。即通過在比LED150更靠近遮 光框123的邊界線側(cè)的位置形成布線等，能夠增大LED150與遮光框 123的邊界線之間的距離。
而且，遮光框123的內(nèi)側(cè)，形成有從導(dǎo)光板123導(dǎo)出的光照射到
液晶面板l的照光面，通過延長從LED150到照光面的距離，還能夠 不會在照光面出現(xiàn)暗區(qū)域地確保光均勻展開的空間(Space)。由此， 能夠減少在入光面125的附近發(fā)生的亮度不均勻。
接著，圖8A示出在比LED150的安裝位置更接近導(dǎo)光板120側(cè) 的位置形成了布線的撓性基板160。在圖8A中，在附圖上側(cè)形成有 導(dǎo)光板120。
通過在導(dǎo)光板120設(shè)置凹部220,能夠在圖中下側(cè)形成LED150, 能夠在比連接LED150的布線166更接近導(dǎo)光板側(cè)的位置形成連接在 電氣元件162上的布線167。
圖8B示出在LED150的光出射的方向設(shè)置了反射部件168的撓 性基板160。在從LED150出射的光中，由反射部件168使到達(dá)撓性 基板160的光反射至導(dǎo)光板120側(cè)。另外，反射部件168既可以通過 印刷白色涂料來形成，也可以通過粘貼反射片來形成。
接著，圖9示出從導(dǎo)光板120的背面觀察到的立體圖。配置成在 導(dǎo)光板120上設(shè)置凹部220，在凹部220中收納安裝在撓性基板WO 上的電氣元件162。
圖IO表示呈矩形地進(jìn)行了切口的凹部220，圖ll表示呈半圓形 地進(jìn)行了切口的凹部220，圖12表示呈三角形地進(jìn)行了切口的凹部 220。在各撓性基板160上，與圖8同樣地設(shè)置有布線167、反射部件 168。
圖13示出在撓性基板160上形成電氣元件162時(shí)的問題點(diǎn)。撓 性基板160被收納入收納殼180中，但當(dāng)該收納殼180為金屬性的收 納殼時(shí)，會產(chǎn)生如下的問題，即撓性基板160變形，電氣元件162 與金屬性的收納殼180接觸，導(dǎo)致發(fā)生短路。
圖14示出為了防止電氣元件162與金屬性的收納殼180之間的 短路，通過粘貼絕緣片等，在收納殼180設(shè)置了絕緣部件H6的情況。
圖15示出接近電氣元件162而形成反射片115的情況。在反射 片115為聚酯(polyester)等絕緣性的材質(zhì)的情況下，反射片115發(fā) 揮絕緣部件的功能，防止電氣元件162與收納殼180之間的短路。
圖16示出，當(dāng)反射片115為導(dǎo)電性的材質(zhì)時(shí)，在反射片115的 表面設(shè)置絕緣部件116,防止反射片115與電氣元件162之間的短路， 并且利用反射片115也能防止電氣元件162與收納殼180之間的短路。
權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示裝置，其特征在于 包括液晶面板；對液晶面板照射光的背光源； 設(shè)置于背光源的發(fā)光元件； 來自發(fā)光元件的光入射的導(dǎo)光板；以及 安裝有發(fā)光元件的電路板，通過在導(dǎo)光板上設(shè)置凹部，將電氣元件比發(fā)光元件更接近導(dǎo)光板 地安裝在電路板上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述發(fā)光元件為LED。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述電氣元件為電阻或者電容。
4. 一種液晶顯示裝置，其特征在于 包括液晶面板；驅(qū)動液晶面板的驅(qū)動電路；以及 對液晶面板照射光的面狀照明裝置， 其中，上述面狀照明裝置包括 多個(gè)發(fā)光元件；對液晶面板照射來自發(fā)光元件的光的導(dǎo)光板；導(dǎo)光板的與液晶面板相對地形成的上表面；與上表面交叉的側(cè)面；以及安裝發(fā)光元件的電路板，其中，在與發(fā)光元件相鄰的側(cè)面形成有凹部，在凹部配置有電氣元件，電氣元件與驅(qū)動電路電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于: 上述發(fā)光元件為LED。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于: 上述電氣元件為電阻或者電容。
7. —種液晶顯示裝置，其特征在于 包括液晶面才反；驅(qū)動液晶面々反的驅(qū)動電路；對液晶面板照射光的導(dǎo)光板；收納導(dǎo)光板的金屬殼；向?qū)Ч獍宄錾涔獾亩鄠€(gè)LED;以及安裝有多個(gè)LED和電氣元件的電路板，其中，導(dǎo)光板與LED相鄰并具有入射面，LED排列在沿著入射面的方向，在2個(gè)相鄰的LED之間的入射面上具有凹部，在凹部設(shè)置有電氣元件，電路板被收納入金屬殼中，在金屬殼與電氣元件之間設(shè)置有絕緣片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于: 上述電氣元件為電阻或者電容。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有向液晶面板照射光的背光源的液晶顯示裝置，在設(shè)置于背光源的導(dǎo)光板上，設(shè)置LED作為發(fā)光元件，在導(dǎo)光板的入光面設(shè)置凹部，在該凹部配置電路元件。通過將連接在設(shè)置于背光源的外部的驅(qū)動電路上的電路元件配置在背光源內(nèi)部，能夠減少電路元件的安裝面積。在將發(fā)光二極管用作光源的液晶顯示裝置中，即使在設(shè)置多個(gè)發(fā)光元件的情況下也能減少亮度的偏差。
文檔編號G02F1/1335GK101122712SQ20071014022
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者柴田倫秀 申請人:株式會社日立顯示器;株式會社日立顯示器件