面状照明装置及以面状照明装置为背光源的液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种面状照明装置及以该面状照明装置为背光源的液晶显示装置，上述装置不降低ＬＥＤ芯片的发光效率，在混合色和亮度的分布上没有不均，并且实现了小型化和轻量化。组合平板状的多边形导光板（ＧＬＢ）和多个不同发光颜色的ＬＥＤ芯片（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３），形成混色单元（ＤＵＴ）。将多个该混色单元（ＤＵＴ）配置在具有反射功能的印刷基板（ＲＦＢ）上，做成面状照明装置。将其作为背光源装入到液晶显示板的背面构成液晶显示装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及面状照明装置及使用该面状照明装置的液晶显示装置，尤其涉及作为液晶显示板的照明光源对由发光二极管等固体发光元件构成的多个点光源进行混色而将白色光或所希望的有色光面状地辐射的照明装置，以及以该照明装置为背光源的液晶显示装置。
技术介绍
在液晶显示装置中，除了利用外来光的照明装置以外，还设置有用于使形成于其液晶显示板的电子潜像可视的照明装置。照明装置通常被设置在液晶显示板的背面或者前面，设置在液晶显示板背面的照明装置称作背光源，设置在前面的照明装置称作前光源。作为移动电话等小型信息终端的背光源，也有像显示画面尺寸较大的笔记本式个人计算机等那样将冷阴极荧光灯配置在侧面(侧边、入光面)的具有导光体的背光源，但目前使用1个或多个功耗小的由发光二极管所代表的固体发光元件的点光源来取代冷阴极荧光灯。使用了这种固体发光元件的背光源，也适用于笔记本式个人计算机或各类信息设备的显示监视器、电视接收机的显示器。在此，作为固体发光元件以发光二极管(以下简称作LED)为例进行说明。众所周知，背光源包括将光源设置在导光板侧缘的侧边式和将光源直接设置在液晶显示板背面的直下式。使用LED的背光源的特征在于颜色再现性良好，而从薄型化和轻量化、低功耗化的观点来看，通常是采用使用了导光板的侧边式。使用LED的侧边式背光源，为在丙烯酸脂板等透明板(导光板)的侧面设置LED，在使LED的辐射光在导光板传播的途中使光路改变到导光板的表面方向，使其成为面光源的结构。关于这种背光源，能够列举专利文献1、专利文献2等。另外，上述各专利文献所公开的LED被设置在该导光板的侧面，使得其出射光轴与该导光板的俯视面平行。在专利文献3中公开了如下内容在LED的出光面设置特殊的透镜，使光辐射到与出射光轴垂直的方向。日本特开2004-200072号公报日本特开2004-6187号公报日本特开2004-133391号公报
技术实现思路
背光源的照明光要求是所谓的白色，因此，当使用LED构成直下式背光源时，组合分别发出作为光的三原色的红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色的单色光的LED芯片，由它们的混色得到白色光。在这样的情况下，由于LED芯片是点光源因而容易产生颜色不均。通常，在使3种颜色混色时，需要使3个LED芯片接近，或与液晶显示板保持距离。但是，LED芯片间的接近配置是有限度的，随着使之接近温度将会上升，LED芯片的发光效率将会下降。另外，与显示板保持距离，会使背光源变厚，损害液晶显示装置的小型化和轻量化。并且，有时会因配置多个3种颜色的LED做成白色面状照明装置时各个LED的特性差异而在混合色和亮度的分布上产生不均。本专利技术的目的在于，提供一种面状照明装置及以该面状照明装置为背光源的液晶显示装置，上述装置不降低LED芯片的发光效率，在混合色和亮度的分布上没有不均，并且实现了小型化和轻量化。本专利技术的面状照明装置，组合平板状的多边形导光板和多个不同发光颜色的LED芯片形成混色单元，将其配置多个做成直下式背光源的混色结构。在导光板的俯视面方向发出由该混色单元所生成的白色光。并且，二维地配置多个混色单元做成具有所需要的面积的面状照明装置。将其装入到液晶显示板背面构成液晶显示装置。构成各个混色单元的导光板的俯视形状为三角形或多边形，在其各个角形成切割面，在上述各个切割面分别配置发出不同原色光的LED芯片。例如，在使用正三角形的导光板时，在形成于其各个角的切割面的各个侧壁设置分别发出红(R)色光、绿(G)色光、蓝(B)色光的LED芯片。在导光板的下表面(背面)印刷白色点等或加工皱纹等，另外，在除了设置LED芯片的角的导光板边的侧面设置反射片。在导光板的背面侧设置有反射板。并且，在导光板的上表面(与液晶显示板的背面相对的面)设置漫射片构成混色单元。在这样的混色单元中，来自各个LED芯片的光在导光板的中央区域被混合成为白色光。该白色光在上述白色印刷点或皱纹等的作用下从导光板的上表面辐射到液晶显示板方向。光从导光板的俯视面出射的机理(mechanism)与已知的侧边式背光源相同。二维地配置多个这样的LED单元构成具有必要的展宽的背光源。另外，在使用四边形的导光板时，在形成于其各个角的切割面的、位于一条对角线上的对角的切割面，设置R和G的LED芯片，在另一条对角线上的对角分别设置发出B色光的LED芯片。这种情况的原因在于，B的LED芯片的发光效率比其它LED芯片低。这只不过是一个例子，当其它LED芯片的效率低，或者增大了特定颜色的亮度等情况下，能够使用2个该颜色的LED芯片。这意味着考虑LED芯片的发光效率或显色性(color rendering)等能够使用2个其它颜色的LED芯片。并且，在设导光板为五边以上的多边形时，组合适当数量的R、G和B的LED，能够生成已调整为白色或所希望的显色的有色光。在本专利技术中，上述面状照明装置，不降低LED芯片的发光效率，在混合色和亮度的分布上没有不均，并且能够实现小型化和轻量化。毋庸置疑，该面状照明装置作为面光源能够用于各种领域。在此，尤其能够通过将其作为背光源装入、组合到液晶显示板，实现薄型化或小型薄型化和低功耗化，能够提供高亮度、高品质的液晶显示装置。附图说明图1A、1B是用于说明本专利技术的面状照明装置的实施例1的混色单元的要部结构图。图2是图1A、1B的导光板的下表面的结构图。图3A、3B是说明本专利技术的面状照明装置的实施例1的图。图4是说明本专利技术的面状照明装置的实施例2的、与图3A相同的俯视图。图5A、5B是说明本专利技术的面状照明装置的实施例3的图。图6是说明本专利技术的面状照明装置的实施例3的、与图3A或图4相同的俯视图。图7A、7B是说明本专利技术的面状照明装置的实施例1或2中、混色单元的固定结构的图。图8A、8B是说明本专利技术的面状照明装置的实施例3中、混色单元的固定结构的图。图9是说明本专利技术的面状照明装置的各个实施例中、LED芯片的布线例的图。图10是本专利技术的面状照明装置的实施例1或2中、安装有混色单元的1块印刷基板RFB的布线结构例的说明图。图11是本专利技术的面状照明装置的实施例3中、安装有混色单元的1块印刷基板RFB的布线结构例的说明图。图12是示意地说明本专利技术的液晶显示装置的结构例的展开立体图。具体实施例方式下面，参照实施例的附图详细说明本专利技术的优选实施方式。图1A、1B是用于说明本专利技术的面状照明装置的实施例1的混色单元的要部结构图。图1A是俯视图，图1B是从图1A的箭头方向看去的侧视图。并且，图2是图1A、1B的导光板的下表面的结构图。实施例1的背光源，二维地配置多个混色单元而构成。图1A、1B所示的混色单元DUT，由最好是丙烯酸脂板的透明导光板GLB、LED芯片D1、D2、D3、反射片RFS、反射板RFB以及漫射片DFS构成。实施例1的导光板GLB是三角形的，其各个角被切下，做成正对三角形中心的切割面CTF1、CTF2、CTF3。在该切割面CTF1、CTF2、CTF3上分别设置有LED芯片D1、D2、D3。在此，设LED芯片D1出射红(R)色光、D2出射绿(G)色光、D3出射蓝(B)色光进行说明。在导光板GLB的背面印刷有多个白色点REP。该白色点REP具有使从LED单元入射的光在上表面方向出射的功能。也可以取代印刷白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面状照明装置，其特征在于，包括：混色单元，由俯视形状为正多边形的透明导光板，和设置在该导光板的角部、向上述导光板内部入射光的三原色中的任意一种有色光的ＬＥＤ芯片构成；和反射板，安装有多个上述混色单元，构成具有二维展宽的面 状光源；从上述导光板的上表面辐射由上述混色单元所生成的混色光。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边三郎，德山裕司，西山清一，
申请(专利权)人：株式会社日立显示器，株式会社日立显示器件，
类型：发明
国别省市：JP[日本]