背光源單元和液晶顯示裝置的制作方法

專利名稱：背光源單元和液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及向液晶顯示面板等非發光型的面板供給光的背光源單元和包括該背 光源單元的液晶顯示裝置。
背景技術：
以往，開發了各種向液晶顯示裝置的液晶面板(非發光型顯示面板)供給光的背 光源單元。作為背光源單元的一個例子，可列舉圖9所示的專利文獻1所述的邊光型背光 源單元149 (光從導光板142的側面142S入射的類型的背光源單元149)。該背光源單元149從LED (Light Emitting Diode 發光二極管)112獲得向液晶顯 示面板159供給的光。LED (發光元件)112為小型，在近來的背光源單元149中廣為使用。 特別是，LEDl 12多使用于像便攜式終端那樣的移動設備中。如圖10的立體圖所示，LED12多安裝在具有撓性的安裝基板111上(此外，安裝有 這樣的LED112的安裝基板111也稱為LED模塊mj)。而且，當該具有撓性的安裝基板112 過長時，該安裝基板111過度撓曲。例如，在比便攜式電話大的筆記本型個人計算機(筆記本型PC)的背光源單元149 中搭載有LED模塊mj的情況下，安裝基板111可能會發生撓曲。詳細而言，在筆記本型PC 的制造過程中，過長的安裝基板111可能會發生撓曲。而且，若安裝基板111撓曲，則LED112 可能會從安裝基板111剝離，產生不良品。作為避免這一情況的一種辦法，如圖IlA的立體圖所示，考慮使用撓性平板配線 板(FFC) 114連接較短的安裝基板111。這樣，安裝基板111難以過度撓曲。專利文獻1 日本特開2006-11242號公報

發明內容
不過，在這樣一串狀的LED模塊mj中，如圖1IB的俯視圖所示，FFC (連接配線)114 會與導光板142的側面(受光面)142S接觸。在產生這樣的接觸時，例如FFC114會處在 LEDl 12的發光面112F與導光板142的側面142S之間，從LED112向導光板142入射的光量 可能會減少。而反過來，若想要避免這樣的接觸，則背光源單元149會變大FFC114的空間的量。因而，在搭載有圖10所示的一串狀的LED模塊mj的背光源單元149中，LED112的 發光面112F與導光板142的側面142S之間產生設計上的制約。另外，由于在FFC14的處 理中必須予以注意，所以背光源單元149的制造效率降低。本發明鑒于上述情況完成。本發明的目的在于，提供能夠自由地設定發光元件的 發光面與導光板的側面的間隔、且容易制造的背光源單元和包括該背光源單元的液晶顯示
直O背光源單元例如包括發光單元和接受來自發光單元的光的導光板，其中，該發光 單元包括經由連接配線并列的多個安裝基板，該安裝基板安裝并列的多個發光元件。在該背光源單元中，在接受來自發光元件的光的導光板的受光面形成有凹處，該凹處收容將并 列的安裝基板彼此連接的連接配線。這樣，連接配線不與導光板的受光面接觸地收容在凹處，所以導光板的受光面與 發光元件的發光面之間的間隔不再受制約。因此，發光元件的發光面與導光板的受光面之 間的間隔能夠自由設定。另外，通過在導光板的受光面的凹處收容連接配線，能夠特定發光單元相對于導 光板的位置、例如在受光面的長度方向上的發光單元的位置。(即，凹處能夠發揮決定位置 的功能)。因而，發光單元對導光板的安裝性也得到提高。另外，優選與連接配線連接的連接器僅形成于安裝發光元件的安裝基板的安裝通常情況下，安裝基板的安裝面與導光板的受光面相對。因此，若連接器形成在安 裝面，則連接配線變得極為接近受光面，即使在連接配線為比較短的長度的情況下也能夠 收容在凹處。另外，若連接配線極為接近受光面，則容易被收容在相對配置的受光面的凹 處，所以發光單元對導光板的安裝性可靠提高。另外，優選將與連接配線連接的連接器和發光元件之間連接的印刷配線，僅形成 于安裝發光元件的安裝基板的安裝面。這樣，也可以不在安裝基板的背面即非安裝面形成印刷配線。即，在背光源單元中 使用僅在單面實施有印刷配線加工的安裝基板。這樣，安裝基板的成本會較低，進而能夠降 低背光源單元的成本。另外，優選在作為安裝發光元件的安裝基板的安裝面的背面的非安裝面，安裝有 散熱部件。發光元件由于驅動而發熱，于是發光元件自身和安裝基板均帶熱。不過，若在安裝 基板安裝散熱部件，則發光元件和安裝基板所帶的熱會向散熱部件逃逸。特別的，若連接連接器與發光元件之間的印刷配線僅在安裝面形成，則非安裝面 為平滑面，散熱部件容易貼附在該面。并且，平滑的非安裝面與散熱部件以比較高的程度貼 緊。因此，發光元件和安裝基板所帶的熱高效地向散熱部件逃逸。另外，優選隨著遠離受光面，導光板的受光面的凹處逐漸變窄。在因安裝基板彼此接近而造成連接配線撓曲的情況下，連接配線容易從安裝面翹 起，成為逐漸變窄的形狀。這樣，若隨著遠離受光面，凹處逐漸變窄，則在凹處的內壁面與連 接配線之間不會產生過多的間隙。即，連接配線被高效地收容在凹處。另外，優選導光板的受光面的凹處的內壁面的傾斜角是與發光元件的最大發散 角相同的角度。這樣，形成發光元件的最大發散角的光(最外側的光)，在向導光板入射后不會向 凹處漏出。因此，發光元件的光的有效利用率得到提高。另外，優選從導光板出射的光中的主要的光出射的主光出射區域，位于比凹處的 底部更深的位置。這樣，即使在與安裝基板上相鄰的發光元件彼此的間隔相面對的受光面附近產生 暗區域，該暗區域也不包括在主光出射區域內。因此，從該主光區域出射的光不包含光量不 均。
另外，本發明也是包括上述背光源單元和接受來自該背光源單元的光的液晶顯示 面板的液晶顯示裝置。根據本發明，連接安裝基板的連接配線被收容在導光板的受光面的凹處，所以不 會產生因連接配線的存在而造成的發光元件的發光面與導光板的受光面之間的設計上的 制約。


圖1是提取出背光源單元的導光板和LED模塊進行圖示的俯視圖。圖2是從安裝基板的非安裝面來看導光板和LED模塊的立體圖。圖3是從安裝基板的安裝面來看LED模塊的俯視圖。圖4是圖1的放大圖。圖5是表示在圖1所示的導光板產生暗區域的狀態的俯視圖。圖6是說明斯涅爾定律的俯視圖。圖7是液晶顯示裝置的分解立體圖。圖8A是圖7中的液晶顯示裝置的A-A’線向視截面圖。圖8B是圖7中的液晶顯示裝置的B-B’線向視截面圖。圖9是現有的液晶顯示裝置的截面圖。圖10是安裝有LED的安裝基板的立體圖。圖IlA是提取出現有的背光源單元的導光板和LED模塊進行圖示的立體圖。圖IlB是圖IlA所示的導光板和LED模塊的俯視圖。符號說明
11安裝基板
IlA安裝面
IlB非安裝面
12LED (發光元件)
12FLED的發光面
13連接器
14FFC (連接配線)
41散熱部件
42導光板
42U頂面
42B底面
42S側面
DH凹處
42D凹處的內壁面
43反射片
44擴散片
45光學片
46光學片
47光學片組48殼體49背光源單元59液晶顯示面板69液晶顯示裝置
具體實施例方式[實施方式1]參照

本發明的一個實施方式如下。另外，為方便起見，存在省略陰影線或 部件符號等的情況，該情況下可參照其它附圖。另外，附圖上的黑圓點意味著相對于紙面垂 直的方向。圖7表示液晶顯示裝置69的分解立體圖。另外，圖8A是圖7所示的液晶顯示裝 置69的A-A，線向視截面圖，圖8B是圖7所示的液晶顯示裝置69的B-B，線向視截面圖。 并且，如這些圖所示，液晶顯示裝置69包括液晶顯示面板59和背光源單元49。液晶顯示面板59由包括TFT (Thin Film Transistor 薄膜晶體管)等開關元件 的有源矩陣基板51和與該有源矩陣基板51對置的對置基板52通過密封部件(無圖示) 貼合而成。在兩基板51、52的間隙中，注入有無圖示的液晶(另外，以夾著有源矩陣基板51 和對置基板52的方式，安裝有偏轉薄膜53、53)。由于該液晶顯示面板59是非發光型的顯示面板，所以通過接受來自背光源單元 49的光(背光源光)來發揮顯示功能。因此，若來自背光源單元49的光能夠均勻地照射液 晶顯示面板59的整個面，則液晶顯示面板59的顯示品質提高。另外，在液晶顯示面板59 中，用戶主要觀看的區域稱為有效顯示區域AA(參照圖7)。背光源單元49包括LED模塊(發光模塊)MJ ；散熱部件41 ；導光板42 ；反射片 43 ；擴散片44 ；光學片45,46 ；和殼體48。LED模塊MJ是發光的模塊，例如包括像FPC基板(撓性印刷電路基板)這樣的 具有撓性的安裝基板11 ；和通過安裝在安裝基板11的電極上而接受電流的供給的、發光的 LED (Light Emitting Diode 發光二極管)12。另外，為確保光量，LED模塊MJ優選包括多個LED12，并且，優選將LED12在安裝基 板11的安裝面(支承面)IlA呈列狀并列(此外，LED12的個數并不限定于多個)。不過， 在附圖中為方便起見，僅表示一部分LED12(此外，以下設LED12的排列方向為并列方向P)。另外，LED模塊MJ在安裝基板11的安裝面IlA的端部具有連接器13。并且，撓 性平板配線板(FFC) 14與各LED模塊MJ的連接器13連接，由此多個LED模塊MJ成為一串 狀(其中，在附圖中為方便起見，僅表示了一部分LED模塊MJ)。另外，后面將對成一串狀的 LED模塊MJ進行詳述。散熱部件41被貼附在LED模塊MJ的安裝基板11的背面(非安裝面11B)，使因 LED12的驅動產生的停留在LED12和安裝基板11的熱逃逸。另外，散熱部件41具有粘接 性，處于安裝基板11的非安裝面IlB和殼體48 (詳細而言，殼體48的壁部48W的內壁面) 之間。其結果為，散熱部件(粘接部件)41使LED模塊MJ相對于殼體48不動。另外，殼體48由熱傳導性比較高的材料形成，停留在LED12和安裝基板11的熱也經由散熱部件41向殼體48逃逸。導光板42是具有側面42S和位于夾持該側面42S的位置的頂面42U和底面42B 的板狀部件。并且，側面42S的一面(受光面)與LED12的發光面12F相對，由此接受來自 LED(發光元件，點狀光源)12的光。接受到的光在導光板42的內部混合，作為面狀光從頂 面42U出射。另外，后面將對導光板42的受光面42S進行詳述。反射片43位于被導光板42覆蓋的位置。這樣，與導光板42的底面42B相對的反 射片43的一面成為反射面。因此，該反射面以使來自LED12的光或在導光板42內部傳播 的光不發生泄漏地返回導光板42 (詳細而言，通過導光板42的底面42B)的方式進行反射。擴散片44位于覆蓋導光板42的頂面42U的位置，使來自導光板42的面狀光擴散， 使光遍及液晶顯示面板59的整個區域(其中，將該擴散片44和光學片45、46統稱為光學 片組47)。光學片45、46是例如在片材面內具有棱鏡形狀、使光的放射特性發生偏轉的光學 片，位于覆蓋擴散片44的位置。因此，該光學片45、46使從擴散片44前進的光聚光，提高 亮度。另外，通過光學片45和光學片46聚光的各光的發散方向處于交叉關系。殼體48收容LED模塊MJ、反射片43、導光板42、擴散片44和光學片45、46等。詳 細而言，反射片43、導光板42、擴散片44、光學片45、46，依次重疊地收容在殼體48中(此 外，以下令這樣部件重疊的方向為重疊方向Q，令與LED12的并列方向P和重疊方向Q垂直 的方向為方向R)。這樣，在上述背光源單元49中，來自LED12的光因導光板42而成為面狀光出射， 該面狀光通過光學片組47而成為發光亮度變高了的背光源光出射。然后，該背光源光到達 液晶顯示面板59，液晶顯示面板59利用該背光源光顯示圖像。此處，使用圖1 圖3詳細說明導光板42和LED模塊MJ。圖1是從導光板42的 頂面42U來看導光板42和LED模塊MJ的俯視圖，圖2是從安裝基板11的非安裝面IlB來 看導光板42和LED模塊MJ的立體圖。另外，圖3是從安裝基板11的安裝面IlA來看LED模塊MJ的俯視圖(其中，安裝 面IlA是安裝有LED12的面，非安裝面IlB是安裝面IlA的背面)。如這些圖所示，成一串狀的LED模塊MJ即發光單元UT包括經由FFC (連接配線)14 并列的多個安裝基板11，該安裝基板11安裝多個并列的LED12。另外，該發光單元UT使 LED 12的發光面12F朝向導光板42的4個側面42S中的一個面。并且，在接受來自發光單元UT的光的導光板42的側面(受光面)42S，形成有凹處 DH。該凹處DH由向著與受光面42S相對的側面42S下凹的缺口形成。詳細而言，到達導光板42的頂面42U和底面42B的2個切痕位于背離受光面42S 的長度方向(并列方向P)的位置，這些切痕從受光面42S向導光板42的中心側前進并相 交。其結果產生的缺口成為受光面42S的凹處DH。另外，該凹處DH的受光面42S上的位置是與發光單元UT的FFC14相對的位置。因 此，如圖1和圖2所示，在發光單元UT的LED12的發光面12F與導光板42的受光面42S面 對面時，即使FFC14撓曲，該撓曲的FFC14也會被收容在受光面42S的凹處DH中。這樣，導光板42的受光面42S與LED12的發光面12F的距離能夠不受撓曲的FFC14 制約地自由設定。例如，不再出現如下情況，即，為了避免撓曲的FFC14與導光板42的受光面42S的接觸，LED12的發光面12F相對于導光板42的受光面42S的距離過度遠離。另外， 若LED12的發光面12F相對于導光板42的受光面42S的距離設定得比較短，則背光源單元 149也會變得小型化。另外，通過將撓曲的FFC14收容于導光板42的受光面42S的凹處DH中，在并列方 向P和重疊方向Q上發光單元UT相對于導光板42的位置變得容易決定。即，凹處DH發揮 決定發光單元UT相對于導光板42的位置的功能，發光單元UT對導光板42的安裝性得到 提高(進而，背光源單元49的制造效率得到提高)。不過，若像這樣FFC14被收容在導光板42的受光面42S的凹處DH中，則優選該 FFC14所插入的連接器13形成在安裝基板11的安裝面IlA0這樣，FFC14變得極為接近受光面41S，即使其為比較短的長度，也能夠收容在受 光面41S的凹處DH中。另外，若FFC14變得極為接近受光面41S，則容易被收容在相對配置 的受光面41S的凹處DH中，發光單元UT對于導光板42的安裝性得到提高。并且，FFC 14 越短越便宜，所以也帶來背光源單元49的制造成本的降低。另外，即使FFC14向著受光面42S的凹處DH撓曲，FFC14也不會與安裝基板11接 觸而造成損傷。因此，例如不會產生因損傷的FFC14造成的發光單元UT的性能不良(例如 導通不良)。另外，將連接器13與LED12之間連接的印刷配線(未圖示)優選形成在安裝基板 IlA0特別優選的是，向LED12供給電流的印刷配線僅形成在安裝面IlA0這樣，安裝基板11的印刷配線加工只需在安裝面IlA實施即可，不再需要通孔等 加工。因此，安裝基板11的成本變低。另外，因為印刷基板僅在安裝面IlA形成，所以非安裝面IlB為平滑面。這樣，若 散熱部件41處于發光單元UT的安裝基板11的非安裝面IlB與殼體48之間，則散熱部件 41與非安裝面IlB以比較高的程度貼緊。其結果為，停留在LED12和安裝基板11的熱高效 地向散熱部件41逃逸。詳細而言，散熱部件41對平滑的非安裝面IlB的貼緊程度例如比散熱部41對安 裝面IlA的貼緊程度高，停留在LED12和安裝基板11的熱高效地向散熱部件41，進而向殼 體48逃逸。[其它實施方式]另外，本發明并不限定于上述實施方式，在不脫離本發明的主旨的范圍內能夠進 行各種變更。例如，優選隨著遠離該受光面42S，導光板42的受光面42S的凹處DH逐漸變窄(總 而言之，優選凹處DH成為楔形)。通常情況下，若安裝基板11彼此接近而FFC14撓曲，則FFC14從相鄰的安裝面IlA 翹起(凸起)，在安裝基板11彼此的間隔的中間附近彎曲。這樣，如圖1所示，連接FFC14 彎曲的部位和與FFC14連接的2個連接器13的形狀成為三角形狀(逐漸變窄的形狀)。這樣，若這樣成為三角形狀的FFC14接近導光板42的受光面42S，則會被高效地收 容在楔形(例如，三角形)的凹處DH中(總而言之，在凹處DH的內壁面42D與FFC14之間 不產生過多的間隙)。并且，如作為圖1的放大圖的圖4所示，凹處DH的內壁面42D的傾斜角θ 1優選為與LED12的最大發散角θ 2相同的角度(Θ1= θ 2)。另外，傾斜角θ 1是，相對于導光 板42的受光面42S、頂面42U和底面42Β垂直的假想面(由重疊方向Q和方向R形成的QR 面)與凹處DH的內壁面42D所成的角度。另外，最大發散角θ 2是，在LED12與導光板42的側面42S相對的情況下，在由并 列方向P和方向R形成的I3R面上，相對于LED12的發光面12F垂直的方向V(與方向R同 方向)與來自LED12的最外側的光(來自LED12的光束中最外側的光)的出射方向W所成 的角度。像這樣，在傾斜角θ 1與最大發散角θ 2為相同角度時，若位于安裝基板11的端 部的LED12與導光板42的受光面42S的凹處DH的端部相鄰(若受光面42S上的內壁面 42D的邊緣與位于安裝基板11的端的LED12相鄰)，則來自LED12的光在向導光板入射42 后，不會向凹處DH漏出。因此，LED12的光被有效利用{來自LED12的光向導光板入射，作 為背光源光利用的比率(有效利用率)得到提高}。另外，在導光板42為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制的情況下，作為傾斜角θ 1和 最大發散角θ 2的一個例子，能夠列舉42°。該值根據以下的基于斯涅耳定律的計算求得 (另外，空氣的折射率為1，導光板42的折射率為1. 51)。1. 51 X sinX = 1 X sin90°sinX = lXsin90° /1.51sinX = 1X1/1. 51X = 42°該式求取的是，如圖5所示，在假設來自LED12的光相對于導光板42的側面42S 大致以90°入射的情況下，光以什么程度的角度(相對于側面42s的角度)在導光板42內 前進。即，求取在導光板42中光以最大多少度的角度前進。而該值為42°左右是指，若傾 斜角θ 1和最大發散角θ 2為42°左右，則來自LED12的光在向導光板42入射后不會向凹 處DH漏出。另外，來自LED12的光在向導光板42入射后不會向凹處DH漏出是指，即使該凹處 DH填有導光板42的材料，該區域也是LED12的光不能到達的暗區域。換而言之，凹處DH通 過從導光板42除去成為暗區域的部分而形成。另外，如圖6所示，與在安裝基板11上相鄰的LED12彼此的間隔相對的受光面42S 附近也成為暗區域ΒΚ。不過，在安裝基板11上相鄰的LED12彼此的間隔與相鄰的安裝基 板11彼此的間隔相比較短。因此，該暗區域BK不過是極小的區域，不顯眼(總而言之，來 自背光源單元49的出射光不包含因暗區域造成的光量不均)。另外，在導光板42中，對液晶顯示面板59的有效顯示區域AA供給光的區域LA (主 光出射區域LA，參照圖1和圖6)優選不包含暗區域ΒΚ。因此，優選的是，從導光板42出射 的光中的主要的光出射的主光出射區域LA位于比受光面42S的凹處DH的底部更深的位置 (即，與受光面42S相對的側面42S —側)。這樣，凹處DH和與在安裝基板11上相鄰的LED12彼此的間隔相對的受光面42S 附近的暗區域BK不包含在主光出射區域LA中。因此，來自背光源單元49的出射光可靠地 不包含光量不均。
9
權利要求
一種背光源單元，其特征在于，包括發光單元，其包括經由連接配線并列的多個安裝發光元件的安裝基板；和接受來自所述發光單元的光的導光板，在接受來自所述發光元件的光的所述導光板的受光面形成有凹處，該凹處收容將并列的安裝基板彼此連接的所述連接配線。
2.如權利要求1所述的背光源單元，其特征在于與所述連接配線連接的連接器形成于安裝所述發光元件的所述安裝基板的安裝面。
3.如權利要求1所述的背光源單元，其特征在于將與所述連接配線連接的連接器和所述發光元件之間連接的印刷配線，僅形成于安裝 所述發光元件的所述安裝基板的安裝面。
4.如權利要求1所述的背光源單元，其特征在于在作為安裝所述發光元件的所述安裝基板的安裝面的背面的非安裝面，安裝有散熱部件。
5.如權利要求1所述的背光源單元，其特征在于 隨著遠離所述受光面，所述受光面的凹處逐漸變窄。
6.如權利要求5所述的背光源單元，其特征在于所述凹處的內壁面的傾斜角是與所述發光元件的最大發散角相同的角度。
7.如權利要求1所述的背光源單元，其特征在于從所述導光板出射的光中的主要的光出射的主光出射區域，位于比所述凹處的底部更 深的位置。
8.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括權利要求1至7中任一項所述的背光源單元；和接受來自該背光源單元的光的液晶顯 示面板。
全文摘要
本發明提供背光源單元和液晶顯示裝置。在包括發光單元(UT)和接受來自該發光單元(UT)的光的導光板(42)的背光源單元(49)中，在接受來自LED(12)的光的導光板(42)的受光面(42S)形成有凹處(DH)，該凹處收容將并列的安裝基板(11)彼此連接的FFC(14)。
文檔編號F21Y101/00GK101960205SQ200880127678
公開日2011年1月26日 申請日期2008年11月4日 優先權日2008年3月28日
發明者濱田哲也 申請人:夏普株式會社