專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及搭載有使用LED的背光源單元作為液晶顯示裝置的照明的液晶顯示
直ο
背景技術：
作為提供用于對液晶顯示裝置照射光的光源的裝置即背光源單元的光源，以往使用CCFL(冷陰極管)和EEFL(外部電極熒光管)等熒光管。然而，作為液晶顯示裝置的背光源單元的光源近年來使用LED (發光二極管)，并逐漸成為主流。LED與以往的熒光管等相比，由于長壽命、結構簡單，所以能夠大量生產，由此而廉價，并且特性上具有消耗電力較低，色再現性良好的特征。此外，一般地，背光源單元具有配置在液晶面板的下側的正下方型和在液晶面板的側部配置光源的邊光型。專利文獻1(日本特開2010-177076)中涉及了邊光型背光源單元，利用導光板將由LED從側面入射的光引導到液晶面板上。導光板為由透明樹脂構成，例如使用丙烯酸板，并對其表面施以特殊的加工，使從導光板的端面入射的光均勻地面發光的板。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2010-177076
發明內容
圖11表示現有的結構，針對該結構進行說明。圖11表示將現有的LED基板與導光板組裝而成的背光源單元的一部分。在圖11中，50是導光板，30是LED基板。導光板50呈橫邊長的矩形形狀，使用丙烯酸等透明的材質，將用于插入、配置LED的連接上方的倒凹狀的矩形的孔51，在導光板50 的下方和中央部橫向地排成一列來構成。此外，排列有一列矩形的孔的一側即設置有LED的一側，板厚較厚，且隨著遠離 LED，板厚變薄。在導光板50的矩形孔插入并配置LED，從LED向矩形孔的端面射出光，入射到導光板的端面的光通過全反射在導光板中傳播，在導光板的整個上表面進行面發光。在導光板50的背側插入有反射片40，來提高導光板的發光效率。此外，在LED基板配置有兩列LED，將導光板與LED基板如圖11 (b)所示那樣組裝后，將反射片40插入到導光板50與LED基板30之間。這樣的制造方法中，將反射片40插入到導光板50與LED基板30之間的可操作性較差，此外由于需要使LED基板較大，因此材料產生浪費，重量也增加，且由于使反射片與導光板為同樣大小，具有反射效率不良的缺點。此外，存在使用導光板50(的光出射面的面積)比液晶面板的有效顯示區域小的情況。這種情況下，向液晶面板的有效顯示區域端部提供的光量降低，產生液晶面板端部附
3近的影像的亮度降低的問題。本發明的目的在于，鑒于上述問題，提供一種在液晶顯示裝置的背光源單元中，可操作性良好、生產力得到提高、實現輕量化、LED光的反射效率得到提高的液晶顯示裝置。此外，本發明的目的還在于提供在使用比液晶面板的有效顯示區域小的導光板的情況下，適于抑制液晶面板端部附近的影像亮度的技術。為了實現上述目的，本發明提供一種液晶顯示裝置，其搭載有背光源單元，上述液晶顯示裝置的特征在于上述背光源單元包括LED光源；用于將來自該LED光源的光向液晶面板一側引導并出射的導光板；用于驅動上述LED光源的LED光源基板；設置在上述導光板與該LED光源基板之間的反射片；和用于設置上述LED光源、上述導光板、上述反射片和上述LED光源基板的底座，其中，上述導光板的與上述液晶面板相對的光出射面被分割成多個區域，根據影像按每個區域控制光的強度，上述反射片的大小與上述被分割的導光板的大小大致相同，擴展該反射片的與上述底座的邊鄰接的部位。本發明通過使背光源單元中使用的導光板的大小為將液晶面板的大小進行縱橫各半的分割成4塊后的大小，并進一步將搭載有LED的LED基板在導光板設置三列，分別在每列的LED基板排列有多個LED，由此能夠削減基板的面積，并且由于將導光板分割成4塊， 因此可操作性得以改善，提高了可生產性。進一步地，由于將反射片的大小，相比導光板增大了與底座鄰接的部位，因此能夠提高反射效率。
圖1表示本發明的背光源單元的結構的分解立體圖。圖2表示組裝有圖1的背光源單元的截面圖。圖3表示固定圖2的導光板、反射片和LED基板的模具銷的立體圖。圖4表示本發明的LED基板的俯視圖、部分立體圖。圖5表示本發明的導光板的俯視圖、截面圖和部分立體圖。圖6表示本發明的反射片的俯視圖。圖7表示本發明的反射片的部分立體圖。圖8表示本發明的反射片與底座的關系的截面圖。圖9表示收納背光源單元的底座的俯視圖。圖10表示設置有各功能的基板的底座的背面。圖11表示現有的組裝有導光板和LED基板的俯視圖和截面圖。
具體實施例方式下面，參照
本發明的實施方式。(實施例1)圖1表示將液晶顯示裝置的背光源單元的結構分解后的立體圖。在圖1中，背光源單元包括底座10、使底座與LED基板絕緣的絕緣片20、搭載有 LED的LED基板30、反射LED光的反射片40、使LED光進行面發光的導光板50、擴散板60、 擴散片70、棱鏡片80和偏光反射片90。并且這些一起被固定在模架(mould frame) 100上。 背光源單元是對液晶面板照射光的裝置。液晶面板的結構為在顯示畫面上，在0. 2mm左右的偏振過濾層的內側的2片透明基板之間夾有液晶材料，周圍以密封材料密封，使得液晶材料不會泄露。2片基板在表側配置有彩色濾光片，在內側配置有陣列基板。此外，本發明除了圖1的結構之外，還分析影像的亮度信號，將每塊的發光控制成合當的亮度。而且，精密地控制背光源的發光，極細致地表現影像的明暗，在影像較暗的部分使背光源較暗，在影像較亮的部分使背光源較亮，生成對比度分明即強弱分明的影像。本發明中，以3個LED為1塊來控制亮度。擴散板60將來自導光板的光高效地、均勻地傳遞到液晶面板上。作為材料主要采用MS樹脂(苯乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚合樹脂)、PS樹脂、PC樹脂等。此外，擴散板60 通過在MS或PS等基礎樹脂中混合(combination)有丙烯酸或硅等光擴散劑，來提高光的擴散性能。擴散片70將LED光均勻地傳遞到液晶面板整個面上，因此是使光散射、擴散的半透明的片。此外，使光均勻的同時還具有使導光板的光點(dot)不顯眼的作用。材質使用PET寸。棱鏡片80是透鏡片的一種，是用于對液晶面板提高正面方向的亮度的片。此外， 棱鏡片由基膜(聚酯樹脂)和棱鏡層(采用丙烯酸樹脂或者光聚合物)構成。下面，對背光源單元的安裝進行說明。圖2表示組裝有本發明的圖1的結構時的截面圖。在圖2中，從下側起是底座10、絕緣板20、LED基板30、反射片40、導光板50、導光板之上的空間即擴散板60、擴散片70、棱鏡片80、偏光反射片90。導光板50、反射片40和LED基板30被模具銷(mould pin,成型銷)120固定。模具銷120為如圖3所示的結構，為尼龍制品。S卩，如圖3(a)所示的帶有凸緣的圓棒，向著如圖3(b)的帶有凸緣的筒狀的、在凸緣的相反側開設有切口的承接部插入圓棒后，如圖3(c) 和(d)所示那樣成為切口部被擴張的構造。在圖2中，利用模具銷120固定導光板50、反射片40和LED基板30，將它們緊貼固定。關于固定將在后面說明，在1列LED基板固定了 3個位置。本發明中為3個位置，但是并不限定于此。此外，導光板30在底座10的固定，如圖2的左側所示，由螺釘130固定。在底座 10設置有螺釘用的承接部15，通過固定導光板50，絕緣板20、LED基板30和反射片40也被固定。此外，圖2中，導光板50、絕緣板20、LED基板30和反射片40由螺釘130固定，但是也存在使用模具銷120固定的方法。進一步地，模具銷120的凸緣部的上部規定了高度，在其上載置擴散板60等光學片，高精度地保持導光板和光學片的尺寸。圖2中為了說明方便而將螺釘部和模具銷120相鄰地表示，但是實際上二者位于分離的位置上。在底座10設置有方孔11、模具銷120用的圓孔12。方孔11與LED基板的背側對應，LED驅動用的布線通過該方孔11進行。下面，參照圖4說明本發明的LED基板。LED基板30搭載有LED32，與如現有的LED基板那樣配置2列LED的LED基板不同，配置有1列LED32。
在圖4中，31為長方形，表示將中央的LED32的周圍涂白的部分。將LED32的周圍涂白的理由是為了反射從LED32發出的光。此外，33是LED基板上以白色涂布的標記 (mark)，表示向三角形的頂點方向射出LED的光，是為了使在制造時操作人員不會發生錯誤。在LED基板30上，LED32的周圍的圓形符號表示電極和通孔，在LED基板的背側布線。該LED基板的背側的配線部與設在底座10的方孔11的位置對應，從底座的背側驅動LED基板。LED32為側面(side view)型，是光向橫向上出射的類型。此外，在LED基板30上3個位置設置有孔35，這些是用于使模具銷120貫通的孔。此外，雖然圖中未示出，但是在LED基板設置有用于與導光板50進行對位的定位用凸臺(凸部)。背光源單元中，LED與導光板的定位很重要，本發明中在LED基板設置有定位用的凸臺。如果LED基板與導光板的位置錯開，則LED的發光效率變差，存在導光板的上表面上的面發光變得不均勻的可能性。而且，存在使得分析上述影像的亮度信號、將每塊的發光控制成合當的亮度、精密地控制背光源的發光無法實現的可能性。下面對本發明的導光板進行說明。圖5是表示本發明的導光板的圖，圖5(a)是導光板的俯視圖，(b)是B-B截面圖， (c)是導光板的部分立體圖，(d)是部分立體圖的C-C’截面圖，(e)表示圖案。導光板50 —般由透明的丙烯酸樹脂形成，其大小為將液晶面板縱橫各半地分割成4塊后所得到的大小，用尺寸來表示的話，例如在42英寸的液晶面板的情況下，成為橫 50cmX縱33cm左右的大小。導光板50的厚度為2 4mm左右，呈平板狀，其厚度固定。而且設置有孔51，連接用于設置搭載在LED基板30上的LED32的倒凹形狀的上部。連接該倒凹型的上部的孔51呈矩形，是長孔的形狀。在將多個導光板50的短邊大致 3等分的下部橫向地排列配置有1列該長孔51。長孔的個數與橫向尺寸約50cm相對地為約20個不到。此外，光被引導到導光板的表面或背面，以使面上的分布變得均勻的方式施以圖案化。圖案有現有技術中所揭示的方格(格子)花紋的變形例，在此作為其中一例(e)中示出該圖案。導光板的圖案化利用模具的噴射模塑法(Injection molding)或噴砂法等方法來形成。下面對本發明的反射片30進行說明。圖6表示反射片40。反射片40將縱向3等分，分別在3等分后的下部設置孔42。 孔42為矩形，使搭載在LED基板的LED32插通。因此，矩形孔42將多個LED以一定間隔設置，在橫向的尺寸約50cm中設置有約20 個左右。該孔42與LED基板的LED對應。此外，由于從導光板用螺釘固定到底座10，因此在反射片40每列具有3個貫通孔 41。進一步地，在反射片40，以收納在底座10時覆蓋底座的周緣的方式，擴展與底座 10的邊鄰接的部位，形成作為其他反射片的凸緣43。即，在本實施例中，作為其他反射片的凸緣43與反射片40構成一體。
圖7表示反射片40的部分立體圖。使反射片40大于導光板50的大小，設置凸緣 43，在角部設置有切口。而且如圖8所示，反射片40的凸緣為覆蓋底座10的周緣的結構。 在圖8中，為了說明反射片與底座的關系，沒有圖示出絕緣板和LED基板。通過如上所述設置反射片40的凸緣43，在導光板50的整體大小比液晶面板的有效顯示區域小的情況下，即使當導光板50的側面端部與底座1周緣之間形成的間隙變大時，也能夠將射向該間隙的光高效地引導到液晶面板側。因此，能夠抑制在導光板50的整體大小比液晶面板的有效顯示區域小的情況下液晶面板的端部附近的亮度變暗，能夠提高 LED光的利用效率。此外，由于凸緣43與反射片40 —體地構成，因此使得安裝了反射片40 之后，凸緣43也位于導光板50的側面端部與底座1周緣之間，從而提高了工作效率(組裝效率)。圖9表示底座10，圖9(a)是俯視圖，圖9 (b)是底座10的部分截面圖。底座10的大小，若液晶顯示裝置例如為42英寸，則為大致橫IOOcmX縱66cm左右的大小。底座10 一般通過將鐵板沖壓成型來制造。此外，如果尺寸為大約橫IOOcmX縱66cm左右的大小， 則成型后容易發生彎曲。因此，或者使鐵板的壓板(板厚)較厚為Imm左右，或者如圖1所示從背面設置并固定加強件110。進一步地，為了使底座10具有強度，在中央的平板部分設置有肋13。肋13呈橫長的長圓形狀，為向內側(背光源側)具有隆起(凸出部)的結構。在圖8中示出了縱向上為3列的圖，但是并不限定于3列。此外，底座10為箱形狀，為收納背光源單元的形狀，周
圍設置有凸緣。進一步地，如圖9 (b)所示，向底座10的背光源側隆起的肋之間設置有絕緣板20。 絕緣板20防止底座10與載置于絕緣板20的LED基板的電接觸，并且使從LED產生的熱散發。圖9(a)的左下示出了在一個位置設置有絕緣板20的情況，像這樣在肋13的旁邊設置絕緣板。這樣，在多個肋的旁邊設置有絕緣板。此外，在底座10，背面具有LED驅動基板，設置有方孔11，通過該方孔11與背光源單元的LED基板連接。此外，在底座10的表面(背光源側)設置有固定導光板的螺釘孔130(參照圖2)。 螺釘孔在4個位置分別各設置2個。進一步地，在底座10，表面設置有定位導光板50的銷(圖中未示出)，將圖5(a) 的導光板50的定位孔53插入設置在底座10的凸臺(boss)來定位。該定位在左右(水平方向)上具有少量自由度，在上下(垂直方向)上沒有自由度。這是為了嚴格地設定導光板與LED的定位。圖10表示底座10的背面。在底座10的背側設置并固定有加強件110，設置有用于安裝基板的凸臺。在底座10的背側配置的電路基板具有LED驅動基板11、液晶顯示裝置整體的電源基板13、驅動液晶面板的液晶驅動基板12、作為主基板的信號處理基板14和HDD裝置15。 存在根據需要卸掉HDD裝置的情況。LED驅動基板通過底座的方孔11與背光源單元的LED基板連接，驅動LED32。附圖標記說明
10…..-底座
20.....-絕緣板
30..... LED基板
40..... 反射片
50..... 導光板
60....· 擴散板
70....· 擴散片
80....·
90....· 偏光反射片
100……模架
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，其搭載有背光源單元，所述液晶顯示裝置的特征在于 所述背光源單元包括LED光源；用于將來自該LED光源的光向液晶面板一側引導并出射的導光板； 用于驅動所述LED光源的LED光源基板； 設置在所述導光板與該LED光源基板之間的反射片；和用于設置所述LED光源、所述導光板、所述反射片和所述LED光源基板的底座，其中所述導光板的與所述液晶面板相對的光出射面被分割成多個區域，根據影像按每個區域控制光的強度，所述反射片的大小與所述被分割的導光板的大小大致相同，擴展該反射片的與所述底座的邊鄰接的部位。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 在所述背光源單元的反射片的角部開設有切口。
3.一種液晶顯示裝置，其搭載有背光源單元，所述液晶顯示裝置的特征在于 所述背光源單元包括LED光源；用于將來自該LED光源的光向液晶面板一側引導并出射的導光板； 用于驅動所述LED光源的LED光源基板； 設置在所述導光板與該LED光源基板之間的反射片；和用于設置所述LED光源、所述導光板、所述反射片和所述LED光源基板的底座，其中所述導光板的與所述液晶面板相對的光出射面被分割成多個區域，根據影像按每個區域控制光的強度，在所述底座的周緣與所述導光板的側面端部之間設置有其他反射片，該其他反射片與所述反射片一體地構成。
全文摘要
本發明提供一種液晶顯示裝置。在液晶顯示裝置的背光源單元中，在LED基板將多個LED配置2列，將該LED基板與導光板組裝后，在LED基板與導光板之間插入有反射片。該制造方法由于反射片與導光板的大小相同，因此存在反射片的效率不佳的問題。在該搭載有背光源單元的液晶顯示裝置中，上述背光源單元包括LED光源；用于將來自LED光源的光導向液晶面板側并射出的導光板；用于驅動LED光源的LED光源基板；設置在導光板與LED光源基板之間的反射片；用于設置LED光源、導光板、反射片和LED光源基板的底座，其中，使導光板的大小為將液晶面板縱橫各分割成一半后的大小，使反射片與導光板為大致相同的大小，在反射片中，擴展與底座的邊鄰接的部位，并設置有凸緣。
文檔編號F21V7/00GK102486583SQ20111036997
公開日2012年6月6日 申請日期2011年11月18日 優先權日2010年12月3日
發明者久保田秀直, 井上一, 大內敏, 山下芳春, 崎田康一, 賀來信行, 長吉真弓 申請人:日立民用電子株式會社