專利名稱：發(fā)光模塊、背光單元和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載發(fā)光元件的發(fā)光模塊、搭載該發(fā)光模塊的背光單元以及搭載背光 單元的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，開發(fā)了各種對液晶顯示裝置的液晶顯示面板(非發(fā)光型顯示面板)供給光 的背光單元。作為背光單元的一個例子，可以舉出專利文獻1所記載的側(cè)光型背光單元。 如圖3A的平面圖所示，該背光單元從導(dǎo)光板141的側(cè)面141S接受LED (Light Emitting Diode 發(fā)光二極管)112的光，從頂面141U出射(此外，安裝LED 112的基板被稱為安裝基 板 111)。并且，在該背光單元中，為了使出射的光不包含光量不均勻(亮度不均勻)，導(dǎo)光 板141的側(cè)面141S呈鋸齒狀，特別是頂角θ被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(參照作為圖3Α的放大圖的圖 3Β)。這樣的話，LED 112(發(fā)光元件)的光有效地入射到導(dǎo)光板141，難以發(fā)生亮度不均勻。專利文獻1 特開2006-302710號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，背光單元所使用的LED 112具有各種特性(出射光的指向性、光強度等)。 并且，對應(yīng)于該特性，導(dǎo)光板141的鋸齒狀必須發(fā)生變化。但是，為了使鋸齒狀的形狀不同， 必須重新制作使導(dǎo)光板141成型的模具。并且，該重新制作成本非常高。另外，如圖4的平面圖所示，還存在如下背光單元由于導(dǎo)光板141的側(cè)面141S和 LED 112的發(fā)光面112F的緊貼，會產(chǎn)生暗區(qū)域bk，由此導(dǎo)致暗區(qū)域bk的光量不均勻(此外， 圖4的虛線區(qū)域表示對液晶顯示面板的有效顯示區(qū)域供給光的背光單元的光供給區(qū)域ar。 另外，網(wǎng)點圖示的區(qū)域表示對導(dǎo)光板141供給充足的光，線im表示來自單獨的LED 112的 光的發(fā)散狀態(tài)的示意線)。作為抑制這種光量不均勻的一個方案，在背光單元中，使導(dǎo)光板141的側(cè)面141S 和LED 112的發(fā)光面112F不緊密連接而遠(yuǎn)離適當(dāng)?shù)木嚯x，使從LED 112發(fā)散的光入射到導(dǎo) 光板141的側(cè)面141S，抑制亮度不均勻亦可。但是，在這種背光單元的情況下，例如，安裝基板111和導(dǎo)光板141必須位于相對 于背光單元的外殼的合適的位置上，并且，LEDl 12也必須位于相對于安裝基板111的合適 的位置上。S卩，在這種背光單元中，安裝基板111相對于外殼的公差、導(dǎo)光板141相對于外殼 的公差以及LED 112相對于安裝基板111的公差成為使導(dǎo)光板141的側(cè)面141S與LED 112 的發(fā)光面112F之間的距離所希望的距離不同的原因。因此，在該背光單元中，導(dǎo)光板141 的側(cè)面141S與LED 112的發(fā)光面112F之間的距離難以與設(shè)計保持一致，難以消除亮度不 均勻(S卩，為了消除亮度不均勻所花費的制造負(fù)擔(dān)極重)。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的。并且，本發(fā)明的目的在于提供簡單且廉價地抑 制亮度不均勻的背光單元所需的發(fā)光模塊，和包括該發(fā)光模塊的背光單元，還包括該背光 單元的液晶顯示裝置。用于解決問題的方案發(fā)光模塊對導(dǎo)光板供給光，包括發(fā)光元件和排列有該發(fā)光元件并支撐的支撐基 板。并且，該發(fā)光模塊在多個發(fā)光元件中，包括排列成列的列狀發(fā)光元件組，并且，包括至少 一個從列偏離的偏離發(fā)光元件。并且，偏離發(fā)光元件與導(dǎo)光板相接，由此決定列狀發(fā)光元件 組相對于導(dǎo)光板的位置。這樣的話，列狀發(fā)光元件組遠(yuǎn)離導(dǎo)光板且被定位。因此，列狀發(fā)光元件組的光發(fā)散 且到達導(dǎo)光板，由此，從導(dǎo)光板出射的光沒有光量不均勻。即，即使不對導(dǎo)光板進行任何加 工，根據(jù)該發(fā)光模塊，也可以抑制來自導(dǎo)光板的出射光的光量不均勻。并且，不需要發(fā)光模塊相對于導(dǎo)光板定位所用的其它部件。另外，僅通過將偏離發(fā) 光元件貼到導(dǎo)光板，就可以決定發(fā)光模塊相對于該導(dǎo)光板的位置，因此制造負(fù)擔(dān)較輕。此外，優(yōu)選發(fā)光元件是向與支撐基板的基板面內(nèi)方向相同的方向出射光的側(cè)面發(fā) 光型的發(fā)光元件。這是由于只要是這種側(cè)面發(fā)光型的發(fā)光元件，就能夠在發(fā)光元件的光出射方向上 改變位置。另外，優(yōu)選偏離發(fā)光元件位于列狀發(fā)光元件組的列的一端或者列的兩端。偏離發(fā)光元件與導(dǎo)光板接觸，因此難以將發(fā)散的光供給到導(dǎo)光板的入射面。但是， 只要偏離元件位于列狀發(fā)光元件組的一端或者兩端，則不發(fā)散的光僅到達導(dǎo)光板的入射面 的一端或者兩端。因此，不發(fā)散的光入射到導(dǎo)光板所造成的不正常(光量不均勻)不會顯 眼。另外，優(yōu)選在發(fā)光模塊中，滿足下面的條件式(1)。該條件式(1)意味著偏離發(fā) 光元件遵照所規(guī)定的設(shè)計被支撐基板支撐(即，偏離發(fā)光元件錯開比發(fā)光元件相互之間的 公差距離長的距離)。AD < DD…條件式(1)其中，AD:在發(fā)光元件被支撐基板支撐的情況下，在與發(fā)光元件的列交叉的方向上所產(chǎn) 生的發(fā)光元件相互之間的公差距離DD:在與發(fā)光元件的列交叉的方向上，偏離發(fā)光元件與列狀發(fā)光元件組之間的距罔。此外，優(yōu)選支撐基板是包括配線的電路基板，上述配線將電流導(dǎo)入發(fā)光元件。并 且，作為這種電路基板，可以舉出撓性電路基板和硬質(zhì)電路基板。另外，作為發(fā)光元件的一 個例子，可以舉出LED。此外，包括上面的發(fā)光模塊和接受來自該發(fā)光模塊的光的導(dǎo)光板的背光單元也稱 為本發(fā)明，并且，包括該背光單元和接受來自背光單元的光的液晶顯示面板的液晶顯示裝 置也稱為本發(fā)明。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模塊，不使用任何其它部件就可以進行發(fā)光模塊相對于導(dǎo)光板的定位。并且，入射到導(dǎo)光板的光被發(fā)散地入射，因此，由此，從導(dǎo)光板出射的光不包括光量 不均勻。


圖1是接受來自LED模塊的光的導(dǎo)光板的平面圖。圖2是液晶顯示裝置的分解立體圖。圖3A是在以往的背光單元中，接受來自LED模塊的光的導(dǎo)光板的平面圖。圖3B是圖3A的局部放大圖。圖4是在以往的背光單元中，接受來自LED模塊的光的導(dǎo)光板的平面圖。附圖標(biāo)記說明MJ:LED模塊(發(fā)光模塊)；11 安裝基板(支撐基板)；IlA 安裝面；12 :LED(發(fā)光 元件)；12F:LED的發(fā)光面；12G:列狀LED組(列狀發(fā)光元件組)；12T 偏離LED (偏離發(fā)光 元件)；41 導(dǎo)光板；41S 導(dǎo)光板的側(cè)面 ’41U 導(dǎo)光板的頂面；41B 導(dǎo)光板的底面；BD 粘合 劑；42 反射片；43 擴散片；44 光學(xué)片；45 光學(xué)片；49 背光單元；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)如下所示，根據(jù)

一個實施方式。此外，為了方便，有時省略陰影線、部件附 圖標(biāo)記等，在該情況下，參照其它附圖。另外，附圖上的黑色圓點表示相對于紙面垂直的方 向。圖2表示液晶顯示裝置69的分解立體圖。如該圖所示，液晶顯示裝置69包括液 晶顯示面板59和背光單元49。液晶顯示面板59利用粘合材料(未圖示)使包括TFT (Thin FilmTransistor 薄 膜晶體管)等開關(guān)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粘 合。并且，在兩個基板51、52的空隙中注入未圖示的液晶(此外，安裝有偏光片53、53，使其 夾著有源矩陣基板51和對置基板52)。該液晶顯示面板59是非發(fā)光型顯示面板，因此通過接受來自背光單元49的光 (背光源的光)發(fā)揮顯示功能。因此，如果來自背光單元49的光能夠均勻地照射液晶顯示 面板59的整個面，則會提高液晶顯示面板59的顯示質(zhì)量。為了生成背光源的光，背光單元49包括LED模塊(發(fā)光模塊)MJ、導(dǎo)光板41、反射 片42、擴散片43、光學(xué)片44、45以及外殼47。LED模塊MJ是發(fā)光模塊，包括安裝基板(支撐基板)11和LED (Light Emitting Diode 發(fā)光二極管)12，上述LED 12被安裝在安裝基板11的電極中，由此接受電流的供 給、發(fā)出光。安裝基板11是包括配線的電路基板即可，上述配線將電流導(dǎo)入LED 12。并且，如 果是電路基板，則安裝基板11沒有特別限定。例如，安裝基板11可以是由聚酰亞胺樹脂等 形成的具有撓性的撓性電路基板(FPC基板Flexible Printed Circuits基板柔性印刷 電路基板)，也可以是由玻璃環(huán)氧樹脂等形成的硬質(zhì)電路基板。
此外，為了確保光量，優(yōu)選LED模塊MJ包括多個LED 12，并且，優(yōu)選使LED 12列狀 并列在安裝基板11的安裝面(支撐面)IlA中(此外，列狀排列的LED 12也稱為列狀LED 組12G)。其中，為了方便，在附圖中僅示出一部分LED 12(此外，下面將LED 12的排列方向 作為并列方向P)。導(dǎo)光板41是具有側(cè)面41S、頂面41U以及底面41B的板狀部件，上述頂面41U位于 夾著該側(cè)面41S的位置。并且，側(cè)面41S的一個面(受光面)面對LED 12的發(fā)光面12F，由 此接受來自LED(發(fā)光元件、點狀光源)12的光。所接受的光在導(dǎo)光板41的內(nèi)部被混合，作 為面狀光從頂面41U出射。此外，在導(dǎo)光板41的底面41B與安裝基板11的安裝面IlA之 間，存在粘合劑BD，由此LED模塊MJ被安裝到導(dǎo)光板41。反射片42位于被導(dǎo)光板41覆蓋的位置。并且，面對導(dǎo)光板41的底面41B的反射 片42的一個面成為反射面。因此，該反射面使來自LED 12的光、在導(dǎo)光板41內(nèi)部傳播的 光無泄漏地反射，以返回到導(dǎo)光板41 (詳細(xì)說明的話，通過導(dǎo)光板41的底面41B)。擴散片43位于覆蓋導(dǎo)光板41的頂面41U的位置，使來自導(dǎo)光板41的面狀光擴散， 使光散布液晶顯示面板59的整個區(qū)域(此外，還將該擴散片43和光學(xué)片44、45統(tǒng)稱為光 學(xué)片組46)。光學(xué)片44、45是例如在片面內(nèi)具有棱鏡形狀、使光的放射特性發(fā)生偏振的光學(xué) 片，位于覆蓋擴散片43的位置。因此，該光學(xué)片44、45使從擴散片43前進的光發(fā)生聚光， 來提高亮度。此外，被光學(xué)片44和光學(xué)片45聚光的各光的發(fā)散方向存在交叉的關(guān)系。外殼47收納LED模塊MJ、反射片42、導(dǎo)光板41、擴散片43以及光學(xué)片44、45等。 詳細(xì)說明的話，反射片42、導(dǎo)光板41、擴散片43以及光學(xué)片44、45按照該順序?qū)盈B，被外殼 47收納(此外，下面，將這些部件的層疊方向作為重疊方向Q，將相對于LED 12的并列方向 P和重疊方向Q垂直的方向作為方向R)。并且，在上面這種背光單元49中，來自LED 12的光由于導(dǎo)光板41而變成面狀光 并出射，該面狀光通過光學(xué)片組46變成提高了發(fā)光亮度的背光并出射。并且，該背光源的 光到達液晶顯示面板59，利用該背光源的光，液晶顯示面板59顯示圖像。此外，背光單元 49的上面的光學(xué)片等結(jié)構(gòu)是一個例子，可以進行適當(dāng)?shù)淖兏?。在此，用圖1和圖2詳細(xì)地說明LED模塊MJ和導(dǎo)光板41。圖1是從導(dǎo)光板41的 頂面41U側(cè)看導(dǎo)光板41和LED模塊MJ的平面圖。此外，圖1的虛線區(qū)域表示背光單元49對液晶顯示面板59的有效顯示區(qū)域供給 光的光供給區(qū)域AR。另外，網(wǎng)點圖示的區(qū)域表示對導(dǎo)光板41供給有充足的光，線IM是表示 來自單獨的LED 12的光的發(fā)散狀態(tài)的示意線。如圖1所示，LED模塊MJ的LED 12，使發(fā)光面12F朝向?qū)Ч獍?1的側(cè)面41S，并 且沿著側(cè)面41S的長邊方向排列。其中，存在從列狀LED 12組(列狀LED組12G)偏離的 LED (偏離 LED) 12T。偏離LED 12T位于在安裝基板11中排列的多個LED 12的兩端。并且，該偏離LED 12T從剩下的列狀排列的LED 12 (列狀LED組12G)朝向LED 12的發(fā)光側(cè)偏離。并且，這種 偏離LED 12T相互之間的間隔與導(dǎo)光板41的側(cè)面41S的長邊長度相同或者更短。即，當(dāng)LED模塊MJ被配置在相對于導(dǎo)光板41的側(cè)面41S的規(guī)定位置時，偏離LED 12T位于在導(dǎo)光板41的側(cè)面41S的長度一端可以供給光的位置。并且，該偏離LED 12T的發(fā)光面12F與導(dǎo)光板41的側(cè)面41S接觸。詳細(xì)說明的話，如圖1所示，偏離LED 12T的發(fā)光面12F與導(dǎo)光板41的側(cè)面41S 接觸，由此決定列狀LED組12G和導(dǎo)光板41的側(cè)面41S的距離(S卩，偏離LED 12T發(fā)揮作 為定位部件的功能)。其結(jié)果是偏離LED 12T的發(fā)光面12F緊貼著導(dǎo)光板41的側(cè)面41S， 而列狀LED組12G的發(fā)光面12F離開導(dǎo)光板41的側(cè)面41S規(guī)定的距離。這樣的話，來自列狀LED組12G的光從各LED 12的發(fā)光面12F發(fā)散，并且入射到導(dǎo) 光板41的側(cè)面41S。并且，相鄰的LED 12相互之間的光的交叉位置(分界點參照白圈) 成為離導(dǎo)光板41的側(cè)面41S較近的位置。以該相鄰的LED 12之間的光的交叉位置為分界，在接近LED12側(cè)的一側(cè)，產(chǎn)生來 自LED 12的光未入射的部分即暗區(qū)域BK(此外，在該暗區(qū)域BK以外的區(qū)域LED的光所照 射的區(qū)域是亮區(qū)域LT)。其中，如圖1所示，在分界點位于離導(dǎo)光板41的側(cè)面41S比較近的位置的情況下， 與分界點位于離導(dǎo)光板41的側(cè)面41S比較遠(yuǎn)的位置的情況相比較，導(dǎo)光板41的暗區(qū)域BK 的空間變得較小(或者消失)。因此，背光單元49難以發(fā)出具有光量不均勻(亮度不均勻) 的光，上述光量不均勻是由暗區(qū)域BK產(chǎn)生的。即，即使不對導(dǎo)光板41實施任何加工，根據(jù)該LED模塊MJ，也能夠抑制來自導(dǎo)光板 41的出射光的光量不均勻。另外，用于制造未實施特殊加工的導(dǎo)光板41的模具價格低廉。 并且，不需要LED模塊MJ相對于導(dǎo)光板41定位所用的其它部件，因此，作為背光單元49的 成本也變得較低。另外，為了抑制光量不均勻，在必須改變背光單元49的設(shè)計的情況下，也可以不 改變導(dǎo)光板41的設(shè)計，僅設(shè)計LED模塊MJ(例如，用于制造安裝基板11的模具)即可。因 此，背光單元49的成本變得較低。另外，僅通過將偏離LED 12T貼到導(dǎo)光板41的側(cè)面41S，來決定LED模塊MJ相對 于該導(dǎo)光板41的位置，因此背光單元49的制造負(fù)擔(dān)較輕。此外，如圖1和圖2所示，優(yōu)選在上述LED模塊MJ中，LED 12采用向與安裝基板 11的安裝面IlA的面內(nèi)方向(基板面內(nèi)方向)相同的方向出射光的側(cè)面發(fā)光型LED。這樣的話，能簡單地使LED 12的位置在LED模塊MJ沿著LED 12的光的出射方向 (方向R)發(fā)生偏離。因此，該LED模塊MJ簡單地改變導(dǎo)光板41的側(cè)面41S與LED 12的發(fā) 光面12F之間的距離，抑制背光的光量不均勻。另外，這種側(cè)面發(fā)光型的LED 12通常與上表面發(fā)光型的LED {在相對于安裝基板 11的安裝面IlA交叉的方向(例如，垂直方向)上出射光的LED}相比小型且薄型。因此， 使用了這種側(cè)面發(fā)光型的LED 12的LED模塊MJ是小型的，進而，搭載該LED模塊MJ的背 光單元49也是小型的。相反地，上表面發(fā)光型的LED與側(cè)面發(fā)光型LED 12相比大型且厚型，并且，搭載它 的LED模塊僅通過改變安裝面上的LED的位置，不能改變導(dǎo)光板41的側(cè)面41S與LED的發(fā) 光面之間的距離。因此，這種LED模塊雖然是大型，但是難以抑制背光源的光的光量不均 勻。因此，組裝搭載上表面發(fā)光型的LED的LED模塊的背光單元不改變導(dǎo)光板41的側(cè) 面41S與LED的發(fā)光面之間的距離，而通過改變導(dǎo)光板41的側(cè)面41S的形狀來抑制光量不均勻即可。但是，用于制造導(dǎo)光板41的模具價格高昂。因此，為了通過導(dǎo)光板41的側(cè)面 41S的形狀變化來抑制背光的光量不均勻，不得不提高成本。但是，組裝搭載側(cè)面發(fā)光型的LED 12的LED模塊MJ的背光單元49不改變導(dǎo)光板 41的側(cè)面41S的形狀，而僅改變LED 12的位置，由此抑制背光的光量不均勻。并且，為了改 變LED 12的位置，改變制造安裝基板11的模具的成本與改變制造導(dǎo)光板41的模具的成本 比較，要低得多。此外，如圖1所示，在上面的LED模塊MJ中，在安裝基板11中列狀排列的LED 12 的兩端安裝有偏離LED 12T。但是，沒有限定于此，在列狀排列的LED 12中，若安裝至少1 個偏離LED 12T即可(例如，也可以是列的兩端的一方的LED 12為偏離LED 12T)。另外，如圖1所示，優(yōu)選偏離LED 12T從列狀排列的LED 12 (列狀LED組12G)偏 離的距離(DD)滿足下面的條件式(1)。該條件式(1)表示偏離LED 12T從列狀LED組12G 偏離比LED 12安裝在安裝基板11上的公差距離大的距離。AD < DD…條件式(1)其中，AD:在LED 12被安裝基板11支撐的情況下(S卩，在安裝面IlA上)，在相對于LED 12的列交叉的方向(方向R等)上所產(chǎn)生的LED12相互之間的公差距離DD 在相對于LED 12的列交叉的方向上，偏離LED 12T與列狀LED組12G相互之 間的距離。(其它實施方式)此外，本發(fā)明沒有限定于上述實施方式，在不偏離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以進 行各種變更。例如，在圖1中，LED模塊MJ的光僅入射到導(dǎo)光板41的側(cè)面41S中的1個面，但 是沒有限定于此。例如，LED模塊MJ、MJ也可以將光出射到每一相對的側(cè)面41S、41S。并且，優(yōu)選在各LED模塊MJ中，偏離LED 12T被貼到導(dǎo)光板41的側(cè)面41S。
權(quán)利要求
一種發(fā)光模塊，其對導(dǎo)光板供給光，上述發(fā)光模塊包括發(fā)光元件和排列有上述發(fā)光元件并支撐的支撐基板，在多個上述發(fā)光元件中，包括排列成列的列狀發(fā)光元件組，并且包括至少1個從上述列偏離的偏離發(fā)光元件，上述偏離發(fā)光元件與上述導(dǎo)光板相接，由此決定上述列狀發(fā)光元件組相對于上述導(dǎo)光板的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，上述發(fā)光元件是向與上述支撐基板的基板面內(nèi)方向相同的方向出射光的側(cè)面發(fā)光型 的發(fā)光元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，上述偏離發(fā)光元件位于上述列狀發(fā)光元件組的列的一端或者列的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其滿足下面的條件式(1)， AD < DD…條件式(1)其中，AD:在發(fā)光元件被支撐基板支撐的情況下，在與發(fā)光元件的列交叉的方向上所產(chǎn)生的 發(fā)光元件相互之間的公差距離DD 在與發(fā)光元件的列交叉的方向上，偏離發(fā)光元件與列狀發(fā)光元件組之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，上述支撐基板是包括配線的電路基板，上述配線將電流導(dǎo)入到上述發(fā)光元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光單元， 上述電路基板是撓性電路基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光單元， 上述電路基板是硬質(zhì)電路基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元， 上述發(fā)光元件是LED。
9.一種背光單元，其包括根據(jù)權(quán)利要求1 8中的任一項所述的發(fā)光模塊；和 接受來自上述發(fā)光模塊的光的導(dǎo)光板。
10.一種液晶顯示裝置，其包括 權(quán)利要求9所述的背光單元；和接受來自上述背光單元的光的液晶顯示面板。
全文摘要
在多個LED(12)中，包括排列成列的列狀LED組(12G)，并且包括至少1個從列偏離的偏離LED(12T)，偏離LED(12T)與導(dǎo)光板(41)相接，由此決定列狀LED組(12G)相對于該導(dǎo)光板(41)的位置。
文檔編號G02F1/13357GK101946119SQ20088012720
公開日2011年1月12日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者渡邊千洋 申請人:夏普株式會社