背光装置和液晶显示装置制造方法及图纸

背光装置（100）具有第1光源（20a、20b）和第2光源（10）。第1光源（20a、20b）发出红色的激光即第1光线（22a、22b）。第2光源（10）发出与所述激光为补色关系的蓝绿色的光即第2光线（13）。第2光源（10）具有发出蓝色光的发光二极管和吸收所述蓝色光而发出绿色光的荧光体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用激光光源从液晶显示元件的背面对液晶显示元件进行照明的背光装置和具有所述背光装置的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置具有的液晶显示元件本身不发光，因此，需要在液晶显示元件的背面设置背光装置，作为对液晶显示元件进行照明的光源装置。近年来，对液晶显示装置的薄型化的要求逐渐提高，侧光式背光装置被广泛应用，该侧光式背光装置具有薄板状的导光板，以与该导光板侧面相对的方式配置光源，从导光板的侧面入射光，由此形成面状光源。作为背光装置的光源，以往主要是在玻璃管的内壁涂布荧光体，而可以得到白色光的冷阴极荧光灯(CCFL (Cold Cathode Fluorescent))。但是，近年来，随着发光二极管 (LED (Light Emitting Diode))的性能飞跃性地提升，对使用LED作为光源的背光装置的需求也快速提高。被称为LED的元件大致分为二种。其中一种LED是通过LED直接发光得到红色、绿色或蓝色等单色光的单色LED。另一种LED是多色LED，其具有单色LED和荧光体，通过用单色LED的光激发荧光体而得到多种颜色。在多色LED中，例如，存在具有蓝色的单色LED和荧光体的多色LED，其中，该荧光体吸收蓝色的光，发出从绿色到红色的光。多色LED能够构成生成具有从蓝色到红色的宽范围光谱的白色光的白色LED。白色LED的发光效率高，消耗功率低，因此作为背光装置的光源被广泛应用。液晶显示装置在其液晶显示元件的内部具有彩色滤光片。液晶显示装置通过该彩色滤光片，仅取出红色、绿色以及蓝色的波长的光谱范围来表现颜色。在白色LED那样具有波长带宽较宽的连续光谱的光源的情况下，为了扩大颜色再现范围，液晶显示装置需要将透射过彩色滤光片的光的波长范围设定得较窄，以提高显示颜色的颜色纯度。但是，由于较窄地设定透射过彩色滤光片的光的波长范围，不需要的光的量增多。换言之，在液晶显示元件中，光的利用效率非常不好。由此，造成液晶显示元件的显示面的亮度下降。此外，如果使亮度升高，则会导致液晶显示装置的消耗功率增大。根据荧光体的特性，通常使用的CCFL或白色LED具有在红色波长范围中，在615[nm]左右的波长(从红色过渡到橙色的波长)处具有峰值的发光光谱。因此，特别在红色中，当欲在作为纯红而优选的630 640 [nm]的波长区域中提高颜色纯度时，透射光量极度减少，亮度显著下降。此外，CCFL或白色LED，特别是600[nm]到700[nm]范围的红色的光谱的能量较少，当欲在作为纯红优选的630 640 [nm]的波长区域中提高颜色纯度时，透射光量极度减少，亮度显著下降。为了将彩色滤光片造成的光损耗抑制在最小限度并且扩大颜色再现范围，需要采用发出波长带宽较窄的光的光源。即，为了扩大颜色再现范围，需要采用发出颜色纯度高的光的光源。因此，近年来，提出了使用分别发出红色、绿色以及蓝色这三基色的光的单色LED的液晶显示装置。或者，提出了使用分别发出三基色的光的单色激光器的液晶显示装置。在这些液晶显示装置中，将三基色的光混合，生成白色光。S卩，近年来，为了扩大颜色再现范围，提出了具有使用波长宽度窄的单色LED或激光器作为光源的背光单元的液晶显示装置。“波长宽度窄”意味着颜色纯度高。特别是激光具有非常优异的单色性。此外，激光器具有较高的发光效率。因此，通过使用LED或激光器，可以提供颜色再现范围较大的高亮度的图像。此外，通过使用LED或激光器，可以提供消耗功率低的液晶显示装置。特别是激光，由于具有非常优异的单色性，因此，颜色再现范围大幅扩大，能够大幅提升液晶显示装置的图像质量。但是，当将从这些光源射出的光混合而生成白色光时，由于各颜色在液晶显示元件的显示面上的空间亮度分布的差异，出现色相不均。为了减少该色相不均，要求提高各颜色在面内的空间亮度分布的均匀性。但是，从发光原理和/或发光元件的材料特性不同的光源射出的光，其发散角和/或发光效率不同，因此，光源的配置个数和/或配置方法也不同。由于这些理由，需要设置使各个光源在面内的空间亮度分布均匀化的最优的手段。 换言之，在采用LED或激光器那样的点光源作为侧光式背光装置的光源的情况下，光源附近的亮度显著升高。其结果为，在光的入射端附近产生亮度不均。例如能够通过将大量的点光源以较窄的间隔配置成一列，设为接近线状光源那样的结构，来改善这种亮度不均。但是，在要求面内的空间亮度分布具有较高均匀性的液晶显示装置的背光装置中，需要非常大量的光源。因此，导致消耗功率增加、装配性下降、成本增大等。此外，在不同颜色的光分别产生不同的亮度不均的情况下，产生色相不均。在液晶显示装置中，由于亮度不均和色相不均会使图像质量显著下降，因此不优选产生亮度不均和色相不均。因此，在背光装置中，要求提供各颜色在面内的空间亮度分布的均匀性较高的面状光。另外，面内的空间亮度分布是指，示出相对于在任意平面内2维表示的位置的亮度高低分布。因此，提出了在使用了 LED等点光源的情况下，以尽量少的光源数量使面内的空间亮度分布均匀的技术。例如，在专利文献I的液晶显示装置中，公开了用由折射率不同的多种材料构成的半球形透光性材料覆盖发光元件的技术。通过折射效果使从发光元件射出的光扩散，实现使导光板的入光部中的光的分布，接近与光传播方向垂直的截面形状为线状的光(与从线状光源射出的光同样的光)的分布。另外，线状光源是发出具有在一维方向上大致均匀的空间亮度分布的光的光源。将来自多个点光源的光重叠，能够生成与光传播方向垂直的截面形状为线状的光(与从线状光源射出的光同样的光)。此外，例如，专利文献2的面光源装置在导光板的背面设置有光扩散面，该光扩散面用于将来自点光源的光转换为与光传播方向垂直截面形状为线状的光(与从线状光源射出的光同样的光)。此外，面光源装置具有光扩散面，该光扩散面用于使背光装置的面内的空间亮度分布均匀。在用于将来自点光源的光转换为与光传播方向垂直的截面形状为线状的光(与从线状光源射出的光同样的光)的扩散面中，将点光源亮度较高的部分的扩散物质的覆盖率设为较低。另一方面，将点光源亮度较低的部分的扩散物质的覆盖率设为较高。由此，可以将来自点光源的光转换为与光传播方向垂直的截面形状为线状的光(与从线状光源射出的光同样的光)。此外，为了抑制色相不均，提出了对特性不同的各光源设有专用导光板的背光单元。例如，在专利文献3中，提出了对各颜色的光源设有专用导光板的平面显示面板用背光单元。该平面显示面板用背光单元具有各颜色不同的光源和分别对应各颜色的光源的导光板，采用将它们层叠的结构。在该背光单元中，将从各导光板射出的单色的面状的光相加，由此生成白色的照明光。根据该结构，各导光板的结构可以针对与该导光板对应的I种光源的特性而被优化。因此，根据该结构，能够提高各颜色在面内的空间亮度分布的均匀性，能够抑制色相不均。另外，面内的空间亮度分布是指，示出针对在任意的平面内二维表示的位置的亮度高低分布。根据上述专利文献I和专利文献2的技术，追加将来自点光源的光转换为与光传播方向垂直的截面形状为线状的光(与从线状光源射出的光同样的光)的光学元件。由此，能够从导光板的侧面入射在一维方向上具有大致均匀的空间亮度分布的光。而且，可以得到面内的空间亮度分布的均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.15 JP 2010-093973;2010.04.23 JP 2010-099821.一种背光装置，该背光装置具有 第I光源，其发出红色的激光即第I光；以及 第2光源，其发出与所述激光为补色关系的蓝绿色的光即第2光， 所述第2光源具有发出蓝色光的发光二极管和吸收所述蓝色光而发出绿色光的荧光体。2.根据权利要求I所述的背光装置，其中， 所述第I光是当从所述第I光源射出时具有点状空间亮度分布的光， 所述背光装置具有第I空间亮度分布转换部，该第I空间亮度分布转换部供所述点状空间亮度分布的光入射，并将该入射的点状空间亮度分布的光转换为线状空间亮度分布的光并射出。3.根据权利要求2所述的背光装置，其中， 所述背光装置具有第2空间亮度分布转换部，该第2空间亮度分布转换部供所述线状空间亮度分布的光入射，并将该入射的线状空间亮度分布的光转换为面状光并射出。4.根据权利要求3所述的背光装置，其中， 所述第I空间亮度分布转换部是柱状的导光元件， 所述第2空间亮度分布转换部是板状的导光板， 所述导光元件配置在与所述导光板相同的平面上， 所述导光元件的光出射面与所述导光板的光入射面相对， 所述第I光源与在所述导光元件的柱的两端形成的、由两条短边构成的面中的至少I个面相对配置， 所述第2光源与由所述导光元件的长边和短边构成的侧面中的至少I个侧面相对配置。5.根据权利要求4所述的背光装置，其中， 所述第I空间亮度分布转换部使所述第2光透射。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：西谷令奈，笹川智广，新仓荣二，小岛邦子，染谷润，杉浦博明，堤和彦，长濑章裕，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：