背光源和使用该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背光源和使用该背光源的液晶显示装置。在使用LED的背光源中，进行仅在画面较亮的部分点亮背光源、在画面较暗的部分不点亮背光源的区域控制。LED的发光效率的温度变化较大，一般而言LED在高温时发光效率会降低。在区域控制中，点亮的LED成为高温，所以在显示下一个整面灰色的画面的情况下，之前点亮的部分的LED的发光效率降低，所以会发生亮度不均。本发明专利技术通过使LED的发光效率的温度变化在50℃～90℃的范围中为5％以下、优选为3％以下，来消除区域控制方式中的画面的亮度不均。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用LED作为背光源的液晶显示装置，特别涉及具有即使进行区域控制也很少发生亮度不均的背光源的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置中，设置有以矩阵状形成有像素电极和薄膜晶体管(TFT)等的TFT基板，和与TFT基板相对的在与TFT基板的像素电极对应的部位形成有彩色滤光片等的对置基板，在TFT基板与对置基板之间夹持液晶。通过按每个像素控制液晶分子对光的透过率而形成图像。 液晶显示装置能够制作得较为轻薄，因而使用在各种领域中。由于液晶自身不发光，所以在液晶显示面板的背面要配置背光源。在电视等比较大画面的液晶显示装置中，一直使用荧光管作为背光源。但是，因为荧光管内部封入的是水银蒸气，所以对地球环境的负担很大，特别是在欧洲等已经有禁止使用的趋势。于是，人们开始使用LED (发光二极管)代替荧光管作为背光源，使用LED光源的液晶显示装置，在TV等大型显示装置中逐年增加。但液晶显示装置的背光源必须是面光源，而LED是点光源。因此，需要利用作为点光源的LED来形成面光源的光学系统。LED中，存在顶部发光型的LED和侧面发光型的LED。“专利文献I”中，记载了用于缓和侧面发光型的LED封装中因各材料的热膨胀系数的差引起的应力的结构。此外，“专利文献I”中，记载了在侧面发光的LED中，不使用引线框，直接在导电引线上载置LED芯片的结构。“专利文献2”中记载了相对发光度的温度特性基本平坦的LED的一例。此外，“专利文献3”中，记载了以矩阵状排列由LED和用于使来自LED的光成为面光源的导光板组合而成的模块(block)，个别地对各模块的LED进行控制的背光源。专利文献I :日本特开2010-130008号公报专利文献2 日本特开2008-288396号公报专利文献3 :日本特开2007-293339号公报
技术实现思路
如专利文献3所述，在排列多个由LED与导光板的组形成的模块来构成背光源的情况下，使用发光效率随温度变化的变化大的LED时，例如即使对所有模块的LED施加相同的电压也会在背光源的空间光强度中产生不均，发生所谓亮度不均。关于该亮度不均，考虑使用发光效率随温度上升而大幅降低的LED的情况。该情况下，例如在某个模块的LED以最大亮度发光且其他模块的LED熄灭的状态持续了规定时间后，再使所有模块的LED以最大亮度发光时，来自上述某个模块的光会变得比来自其他模块的光暗，可能发生亮度不均。这是因为，某个模块的LED以最大亮度发光所以该LED的温度上升，发光效率降低，而其他模块的LED熄灭所以LED温度不上升，与某个模块的LED相比发光效率的降低较少。像这样，在使用多个由LED与导光板的组构成的背光源中，当使用发光效率对于温度变化的变化大的LED时可能发生亮度不均。从而，在这种结构的背光源中，优选使用发光效率随温度变化的变化小的LED。此外，LED在工作时温度变高，但一般而言LED的效率在高温时会降低。LED中存在顶部发光型LED和侧面发光型LED。如后文说明，顶部发光型LED能够形成易于散热的结构，但在作为直下配置型的薄型背光源的光源使用的情况下，特别是在使用高输出的LED减少LED的数量的情况下，易于发生显示区域中的亮度不均。另一方面，在使用侧面发光型LED的情况下，因为使用了导光板，所以能够形成不容易发生显示区域中的亮度不均的结构，但侧面发光型LED的结构难以从LED散热。近年来，出于省电的需求和提高对比度的需求，采用了称作区域控制的驱动方法。图24中，例如将显示区域分割为横8纵6的48个区域。各分割区域中配置有单个或多个LED。这样，例如在仅区域101的部分形成有图像而其他部位为黑的情况下，不是在显示区·域的整个面上点亮背光源，而是仅点亮与区域101对应的LED。这样，与在显示区域整个面上照射背光源的情况相比，LED的耗电成为1/48。但是，因为与图24中区域101对应的部分的LED中流通电流，所以与其他部分的LED相比温度升高。LED的发光效率在温度升高时效率降低。这样的状态下，设想画面变化成为如图25所示整面灰色的显示的情况。图25中，除区域101外的部分的LED，在灰色显示前温度没有上升。而图25中区域101的部分，从灰色显示前就在LED中流过了电流，所以LED的温度上升。而LED在温度上升时发光效率降低，所以图22中的区域101的部分与其他部分相比亮度减小，在画面中发生亮度不均。因此，可以采取使用发光效率高的LED，或降低从LED到LED安装基板的热阻抗来抑制LED的温度上升的方法等作为对策，但在减少LED的数量的情况和使用高输出的LED等情况下可能发生亮度不均。本专利技术的目的在于，实现在使用LED作为光源进行区域控制的情况下降低显示区域中的亮度不均的结构。(I)本专利技术提供一种背光源，其特征在于由多个具有LED和用于使来自该LED的光成为面状而对液晶显示面板照射的导光板的光源块排列构成，能够按每个该光源块控制光的强度，上述LED的发光效率的温度变化(发光效率随温度变化而发生的变化)，在50°C 90°C的范围中为5%以下。(2)本专利技术提供一种背光源，其特征在于包括导光板和LED，且能够进行区域控制，上述导光板具有在第一方向上以规定间距排列的凹部的串，上述凹部的串在与上述第一方向成直角的第二方向上以规定间距排列，上述LED是侧面发光型LED，收容在上述凹部中，上述LED的发光效率的温度变化，在50°C 90°C的范围中为5%以下。更优选为3%以下。(3)如⑴所述的背光源，LED具有2个LED芯片，2个LED芯片的发光效率的温度系数彼此不同，使用上述2个LED芯片的上述LED的发光效率的整体的温度变化，在50°C 90°C的范围中为5%以下，更优选为3%以下。(4)本专利技术提供一种背光源，其特征在于包括导光板和LED，且能够进行区域控制，上述导光板具有在第一方向上以规定间距排列的凹部的串，上述凹部的串在与上述第一方向成直角的第二方向上以规定间距排列，上述LED是侧面发光型LED，在上述凹部中收容有多个LED，上述多个LED中至少I个LED的发光效率的温度系数的符号不同于其他LED，上述多个LED的整体的发光效率的温度变化，在50°C 90°C的范围中为5%以下。更优选为3%以下。此外，本专利技术还提供一种液晶显示装置，通过使用这些背光源，能够进行没有亮度不均的区域控制。根据本专利技术，因为使用在LED进行发光动作的温度范围中发光效率对于温度变化的变化较小的LED，所以能够显示亮度不均得到降低的高画质的影像。此外，根据本专利技术，通过在导光板的凹部中收容侧面发光型LED，能够减小背光源的厚度，并且能够得到亮度不均较小的背光源。此外，通过使用发光效率的温度变化在 50°C 90°C的范围中为5%以下、更加优选为3%以下的侧面发光型的LED，在使用上述背光源的情况下的液晶显示装置中，在进行区域控制的情况下也能够抑制亮度不均。附图说明图I是液晶显示装置的分解立体图。图2是本专利技术的导光板的俯视图。图3是图2的A-A截面图。图4是图2的B-B截面图。图5是图2的C-C截面图。图6是配置了 LED的配线基板的俯视图。图7是图6的D-D截面图。图8是图6的E-E截面图。图9是配置了导光板和LED的配线基板的组装立体图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背光源，其特征在于：由多个具有LED和用于使来自该LED的光成为面状而对液晶显示面板照射的导光板的光源块排列构成，能够按每个该光源块控制光的强度，所述LED的发光效率的温度变化，在50℃～90℃的范围中为5％以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：崎田康一，津村诚，岩佐浩，石田进，
申请(专利权)人：日立民用电子株式会社，
类型：发明
国别省市：