TW200819835A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Description
200819835 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於非自發光型之顯示敦置之光源 於具備導光板，包含使用led作為光源之背” +骀罢 月九邛之液晶顯 【先前技術】 近年來，作為顯示裝置，使用液晶顯示裝置之情带頗 其：液晶顯示裝置因具備薄型、輕量、省電：特 故通常被使用於攜帶用機器之顯示部。 液晶顯示裝置因非為自發光型’故需要照明機構。在一 般使用於液晶顯示裝置之照明裝置中，被稱為背光部
,明裝置已逐漸普及。以在背光部之發光元件(又 %光源）中使用冷陰極螢光管。近年來，LED (Ught Hmming Diode :發光二極體）也被使用作為發光元件。g :背光部中設有板狀之導光板。導光板之材質為透光性 之樹脂等，由發^件人射於導光板之光會在導光板中傳 播。在導光板中，設有溝、突起或印刷誤等之反射.散射 構件，藉此反射.散射構件，向液晶顯示裝置側出射導光 板中之光。 合使用1初作為發光元件之情形，由於LED係點光源，故 -兔生難以均勻地出射來自導光板之光之問題。為此，例 如曰本特開2002-1 69034號公報等曾提出使LED附近之光均 刁擴散之技術。在日本特開2〇〇2-169〇34號公報中揭示在 +光板之入射面設置缺口之構成。 122(S‘48.d(K' 200819835 【發明内容】 在使用LED作為發光元件之背光部中，為了高亮度化之 目的而使用複數之LED。使用複數之LED之情形，各LED 隔著間隔被配置於電路基板上。另一方面，在安裝有液晶 顯示裝置之攜帶用機器中，安裝構成電路之電性元件之面 積會受到限制。 本發明之液晶顯示裝置係包含··液晶面板、將光照射至 液晶面板之背光部、設於背光部之發光元件、入射來自發 光元件之光之導光板、及安裝發光元件之電路基板，在導 光板之入射面設置凹部，在凹部配置電性元件。 藉由在LED與LED之間配置電性元件，可減少電路基板 之面積，實現更小型之攜帶用機器。即，由攜帶用機器至 安裝LED之電路基板形成布線，並將攜帶用機器所需之電 性元件配置於安裝於背光部之電路基板，可減少使用於攜 帶用機器之電性元件之安裝面積。 另外，在本發明之液晶顯示裝置中，包含：液晶面板、 將光照射至液晶面板之面狀照明裝置，在面狀照明裝置中 設置包含出光面與對向於該出光面之底面之導光板。又， 在導光板設置與出光面或底面交叉之側面，沿著導光板之 第1側面設有複數LED，使LED之光由第1側面入射而以第1 側面作為導光板之入射面，進一步將LED安裝於電路基 板。在第1側面設置凹部，以在該凹部配置電性元件方式 將電性元件安裝於電路基板上。 將使用於驅動液晶面板之電路、或安裝液晶面板之攜帶 122648.doc 200819835 用機器之電路之電性元件安裝於安裝led之電路基板，可 減少安裝電性元件之區域。 【實施方式】 圖1係表示本發明之液晶顯示裝置1 00之平面圖。液晶顯 示裝置100係由液晶面板1、背光部11 〇及控制電路80所構 . 成。由控制電路80供應液晶面板1之顯示所需之信號及電 • 源電壓。控制電路80安裝於軟性基板70，經由布線71、端 子75將信號傳達至液晶面板i。 ζ'\ 背光部110係由導光板120、LED1 50、及收納箱180所構 成。背光部110係在將光照射至液晶面板1之目的下所設 置。在液晶面板1中，控制由背光部i丨〇所照射之光之穿透 量或反射量而施行顯示。又，背光部110係對觀察者重疊 設置在液晶面板1之背面側或前面側，但在圖1中，為容易 瞭解起見，與液晶面板1並排顯示。 導光板120呈大致矩形之形狀，在側面設有LED15〇。符 U 號I60係電性連接複數LED150之間之軟性基板。在軟性基 板160與控制電路80之間係被布線161電性連接。又，在軟 . 性基板160安裝有電性元件162。關於電性元件162之詳細 • 部份，留待後述。 其_人，e兒明有關液晶面板1。液晶面板i包含TFT基板 2 ’在TFT基板2之畫素部8設有晝素電極12。又，液晶面板 1雖將多數畫素部8設置成矩陣狀，但為避免圖示過於繁 雜’在圖1中，僅圖示1個晝素部卜配置成矩陣狀之晝素 部8形成顯示區域9，各畫素部8達成顯示圖像之畫素 122648.doc 200819835 用’將圖像顯示於顯示區域9。 在TFT基板2，設有向圖中x方向延伸而並設於丫方向之 閘極信號線（又稱掃描線）21、與向y方向延伸而並設於X方 向之汲極信號線（又稱影像信號線）22。閘極信號線21與汲 極信號線22交又。又，晝素部8係形成於閘極信號線21與 汲極信號線22所圍成之區域。 在畫素部8，設有開關元件10。由閘極信號線21被供應 控制信號’以控制開關元件1 〇之通電·斷電。在開關元件 10成為通電狀態時，將經由汲極信號線22被傳達之影像俨 號供應至畫素電極12。 及極仏號線22連接於驅動電路5，由驅動電路5輸出影像 信號，閘極信號線21連接於驅動電路6，由驅動電路6輸出 控制信號。又，閘極信號線21、汲極信號線22、及驅動電 路5與驅動電路6形成於相同之TFT基板2上。 其-人’圖2係表示發光元件之LED150之概略圖。圖2a係 概略剖面圖，圖2B係光出射側正面圖。 LED150係呈現將發光部之Led晶片151安裝於晶片基板 154之構造。LED晶片151包含pn接合部，電壓施加至叩接 合部時，會出射特定波長之光。在形成卯接合之p型半導 體層設有P電極（陽極）158，在η型半導體層設有11電極（陰 極）159 。 在Ρ電極158與η電極159連接金屬線152。金屬線152電性 連接為使LED 150與外部連接而設置之晶片端子153與ρ電 極158及η電極159。 122648.doc 200819835 在led晶片151之出射面側也有設有螢光發光部156之情 形。螢光發光部具有變換由LED晶片151發光之光波長之 功能。符號155為反射部，可使光向前方反射。 其夂，圖3A係表示導光板12〇之概略平面圖，圖3B係表 示概略側面圖。導光板120如圖3A所示，形成矩形，如圖 3B所示，包含上面121與下面122。導光板12〇係由丙烯酸 樹脂、聚碳酸酯樹脂等可透光之材質所構成，為板狀，形 成尽度1 ·〇 mm至0.2 mm。又，在圖3B中，雖以矩形記載其 剖面，但也可形成由入射面125側板厚逐漸減少之楔形。 在圖3中，表示導光板12〇與LED150之關係位置。在設 於導光板120之至少一邊之入射面125附近，設有複數 LED 1 5 0。LED 1 5 0係在軟性基板160之下側沿著入射面125 並設。 由LED150出射之光131可入射於入射面125。導光板120 之折射率大於空氣，故在入射面之垂直方向以比特定角度 大之角度到達入射面125之光會被反射，以小之角度到達 入射面125之光會進入導光板120之内部。 又，導光板120之上面121與下面122係對入射面125略成 正交。在下面122設有V字形之溝126作為反射部。入射於 導光板120之内部之光係對導光板120之上面121與下面122 重複全反射而進入導光板120之内部。進入導光板120之光 會被設於下面122之溝126向上面121侧反射，由上面121出 射。 其次，利用圖4說明有關在溝126反射之光。圖4A係表示 122648.doc 200819835 溝126向外側凸出之情形，圖4B係表示溝126向内側凹入之 情形。溝126包含反射面（又稱傾斜面）127，反射面127對下 面122具有2度至35度之角度。反射面127所反射之光對導 光板120之上面121之垂直方向以大的角度（對上面121以鈍 角）出射成向外側擴散。因此，在導光板120之上設有稜鏡 • 片113與112而使射向外側之光向液晶面板（未圖示）側反 . 射。又，符號114係擴散板，符號115係反射片。 其次，利用圖5說明有關LED 150附近之光。LED 150係 配置成對導光板120之入射面125正相對。由LED150出射 之光多半分佈於與入射面125大致正交之方向（圖中γ方 向），由LED 150出射之光多半由LED 150附近入射於導光板 120 〇 又，如前所述，對入射面125之垂直方向大於一定角度 之角度之光會在入射面125反射，故對入射面125到達一定 角度以上之區域之光極端地少，被視為暗區域21 〇。 另一方面，在軟性基板160設有由LED 150與電阻及電容 構成之電性元件丨62。此電性元件162之一部分使用於 LED150之點亮，其他大部分使用於執行經由圖1所示之驅 動電路5、驅動電路6、控制電路8〇與形成於軟性基板i6〇 之布線而電性連接之各電路之動作。 圖5所示’將各LED 150分離配置，會產生暗區域21〇 有降低顯示品質之問題，但可在相鄰之2個led丨5〇間配 置電性元件162，可減少在液晶顯示裝置中安裝零件之區 域。 122648.doc 200819835 圖中符號123係表示遮光框。又，為容易瞭解圖示，以 點線表不遮光框之内側之邊界。遮光框123係利用印刷等 在擴散板114等形成穿透率較低之區域，在點線之外側形 成框狀難以穿透光之區域。 暗區域210之一部分被遮光框ι23所覆蓋，但因LED15〇 至遮光框123之邊界之距離較短，故暗區域21〇之全部並未 被遮光框123覆蓋而隱蔽。 其次，利用圖6說明有關形成於軟性基板ι6〇之布線。軟 性基板160之主要目的在於將電力供應至[EDI 50。因此， 在軟性基板160形成連接至LED 1 50之電源布線166。 LED150所生之電位差為2V〜4V，故也基於減少布線數 之理由，將3個〜5個程度之LED150串聯連接而供應 9V〜16V作為電源電壓。 在軟性基板160除了 LED 150以外，安裝有片狀電阻ι62_ 1及片狀電谷器162-2作為電性元件。此等電性元件162也 被使用於LED 150之電源電壓之調整等，但主要係被連接 至背光部11 〇以外之驅動電路5、驅動電路6、控制電路8〇 而被使用作為此等電路之一部分。布線167設於軟性基板 160，電性連接電性元件162與背光部110以外之驅動電路 5、驅動電路6、控制電路80。 在將驅動電路5與驅動電路6安裝於液晶面板1之情形， 連電性元件162也都安裝於液晶面板1，會使步驟變得繁 雜。因此’將電性元件162安裝於軟性基板160，以簡化步 122648.doc 200819835 又’控制電路8 0雖安裝於軟性基板7 0，但要求將軟性基 板70極力控制於小的面積。因此，將控制電路8〇安裝於軟 性基板70，並將連接於控制電路8〇之電性元件ι62之一部 分安裝於軟性基板160，即可減少軟性基板70之面積。 . 但，雖將電性元件162安裝於軟性基板160之空的部分， ’ 但在軟性基板160之面積方向也被要求予以削減。因此， • 隨著電性元件162之增加，在軟性基板16〇中也會難以確保 安裝電性元件162之區域。 〇 其次’說明在圖7中將導光板120之暗區域210留下缺口 而形成凹部220之情形。形成凹部220，可將安裝於軟性基 板160之電性元件162配置於凹部220。 又，即使在軟性基板160上有對導光板造成障礙之電性 元件162，也可藉凹部220加以避開，故可將電性元件162 設置於比LED 150更靠近導光板120側。 又，在與導光板120重疊之軟性基板160之區域可形成布 (J 線。在比LED150更靠近導光板120側，將布線連接至電性 元件162，即可有效利用導光板120與軟性基板ι6〇重疊之 區域。 • 又，可使LED150之位置遠離遮光框123之邊界，可增加 暗區域210被遮光框123覆蓋之面積。即，藉由將布線等形 成於比LED150更靠近遮光框123之邊界線側，可延長 LED150與遮光框1M之邊界線之距離。 又，遮光框123之内側形成由導光板12〇出射之光照射於 液晶面板1之照光面，但延長LED15〇至照光面之距離，暗 122648.doc -12· 200819835 區域不會顯現於照光面，也可確保使光均等擴散之空間。 故可減少在入射面125附近發生之亮度不均。 其次’圖8A係表示在比LED150之安裝位置更靠近導光 板120側形成布線之軟性基板160。在圖8a中，在圖式上側 形成導光板120。 * 在導光板120設置凹部220，可在圖式下側形成 • LED150，可在比連接LED150之布線166更靠近導光板側形 成連接電性元件162之布線167。 Γ 圖8B中表示在出射LED150之光之方向設有反射構件168 之軟性基板160。由LED150出射之光中到達軟性基板160 之光會被反射構件1 68向導光板120側反射。又，反射構件 1 68既可利用印刷白色塗料也可利用貼上反射片形成。 其次，圖9係表示由導光板120之背面所見之立體圖。在 導光板120設置凹部220，將安裝於軟性基板160之電性元 件162配置成收容於凹部220。 (J 圖1 0係表示將形成矩形缺口之凹部220，圖11係表示將 形成半圓形缺口之凹部220，圖12係表示將形成三角形缺 口之凹部220。在各軟性基板160與圖8同樣地設有布線167 及反射構件168。 圖13係表示在軟性基板ι60形成電性元件ι62之際之問題 點。軟性基板160雖收納於收納殼18〇，但此收納殼180為 金屬製之情形，會有軟性基板160變形而使電性元件162與 收納殼180接觸而發生短路之問題。 圖14係表示為防止電性元件162與收納殼ι8〇之短路，藉 122648.doc -13- 200819835 由貼附絕緣片等而在收納殼18G設置絕緣構件116之情形。 圖15係表示接近於電性元件162形成反射片115之情形。 反射片115為聚g旨等絕緣性之情形’反射片115可發揮絕緣 構件之作用，防止電性元件162與收納殼副之短路。 • 圖16係在反射片115為導電性之情形，在反射片115之表 . 面设置絕緣構件116，可防止反射片115與電性元件162之 • 短路並可藉反射片11 5防止電性元件162與收納殼1 80之 短路。 Γ： 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之概略構 成之區塊圖。 圖2A、B係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之發 光二極體之概略圖。 圖3A、B係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之導 光板之概略圖。 圖4A、B係表示以往例之導光板與本發明之實施型態之 液^晶顯示裳置之導光板之光線之差異之概略剖面圖。 圖5係表示使用本發明之實施型態之液晶顯示裝置之複 數發光元件之際之問題點之概略圖。 圖6係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之軟性基 板之概略圖。 圖7係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之概略圖。 圖8A、B係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之軟 122648.doc -14- 200819835 性基板之概略圖。 圖9係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之概略立體圖。 圖10係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之概略圖。 圖11係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之概略圖。 圖12係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之概略圖。 圖13係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之問題點之概略圖。 圖14係表不本發明之實施型態之液晶顯不裝置之背光部 之概略圖。 圖15係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之概略圖。 圖1 6係表示本發明之實施型態之液晶顯示裝置之背光部 之概略圖。 【主要元件符號說明】 1 液晶面板 2 TFT基板 5 驅動電路 6 驅動電路 8 畫素部 9 顯示區域 122648.doc - 15 - 200819835
C 10 開關元件 12 晝素電極 21 閘極布線（掃描信號線） 22 影像信號線 70 FPC 71 布線 75 端子 80 控制電路 110 背光部 112 稜鏡片 113 稜鏡片 114 擴散板 115 反射片 120 導光板 121 上面 122 下面 125 入射面 126 溝 127 反射面（傾斜面） 129 曲面 131 出射方向光線 150 LED 151 LED晶片 152 金屬線 122648.doc -16- 200819835 153 晶片端子 155 反射部 156 透明樹脂部 158 P電極 159 π電極 160 軟性基板 180 收納箱
122648.doc -17
Claims (1)
- 200819835 十、申請專利範圍： 1 · 一種液晶顯示裝置，其係包含： 液晶面板； 將光照射至液晶面板之背光部； 設於背光部之發光元件； 入射來自發光元件之光之導光板；及 安裝發光元件之電路基板； 在導光板設置凹部， 藉此在電路基板上比發光元件更接近於導光板處安裝 電性元件。 2. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中發光元件係]^ED。 3. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中電性元件係電阻或電 容。 4· 一種液晶顯示裝置，其係包含： 液晶面板； 驅動液晶面板之驅動電路；及 將光照射至液晶面板之面狀照明裝置； 其中面狀照明裝置係包含： 複數發光元件； 將來自發光元件之光照射至液晶面板之導光板； 導光板之形成為與液晶面板相對向之上面； 交又於上面之側面；及 安裝發光元件之電路基板； 在鄰接於發光元件之侧面形成凹部； 122648.doc 200819835 在凹部配置電性元件； 電性元件與驅動電路電性連接。 5·如請求項4之液晶顯示裝置，其中發光元件係led。 6·如請求項4之液晶顯示裝置，其中電性元件係電阻或電 7· —種液晶顯示裝置，其係包含： 液晶面板； 驅動液晶面板之驅動電路； 將光照射至液晶面板之導光板； 收納導光板之金屬殼； 向導光板射出光之複數LED ; 安裝有複數LED與電性元件之電路基板； 導光板係鄰接於LED而包含入射面； LED排歹丨J於沿著入身于面之方向； 在2個相鄰之LED間之入射面包含凹部； 在凹部設有電性元件； 電路基板被收納於金屬殼； 在金屬殼與電性元件之間設有絕緣片。 8·如請求項7之液晶顯示裝置，其中電性元件係電阻或電 容。 122648.doc
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