直接型背光装置和使用该装置的液晶显示器制造方法及图纸

一种直接型LED背光装置改进了显示区外围的色彩不均性，而不会增加驱动器及其控制电路以及液晶面板的轮廓变化。该装置包括：底壁、与所述底壁的内表面相对设置的光学构件组、以预定距离保持所述底壁和光学构件组的侧壁、以及固定到所述底壁的内表面的LED。侧壁具有突起物，所述突起物朝向由底壁、侧壁和光学构件组形成的空间的中心部分突起。设置在最外侧位置的LED的发光表面的至少一部分与所述突起物交叠，并且处于当沿垂直于光学构件组的方向观看时不可见的位置。

【技术实现步骤摘要】
直接型背光装置和使用该装置的液晶显示器
本专利技术涉及一种背光装置，更具体地，涉及一种使用发光二极管(LED)作为光源的直接型背光装置、以及一种使用该背光装置的液晶显示器(LCD)。
技术介绍
作为LED的一种使用，发射白光的白LED光源是公知的，通过将白(W)LED与红(R)、绿(G)和蓝(B)色的三色LED相组合，或者通过将白LED与红、绿和蓝LED以外的其他颜色LED相组合，来形成白LED光源。近年来，LED的输出功率快速增大，因此这种类型的白LED光源的应用越来越广泛。具体地，已经讨论了用于必需高亮度的照明装置、投影仪用的光源以及大尺寸LCD用的背光装置的应用。由于LED具有无汞特性而导致的环境负担较小、色彩再现度好、响应度好、亮度可变以及寿命长的特点，期待白LED光源能够作为传统荧光灯(即，热阴极荧光灯和冷阴极荧光灯)的替代白光源。当白LED光源用于上述应用(即，照明、投影仪用的光源和大尺寸LCD用的背光装置)时，必须使用各自分别用作点光源的大量LED以实现所需的亮度，从而在呈现环境中构建区域光源。此外，必需将整个区域光源中的亮度不均性和色度不均性限制在预定范围内。这里，当根据其结构划分使用LED的背光装置(即，LED背光装置)时，可以将LED背光装置分为边缘光型和直接型。这两种类型是常用的。利用边缘光型，导光板与包括散射片和棱镜片的一组光学片相邻放置，从对齐的LED发射的照明光输入到导光板的一个端面。按照这种方式，使得来自LED的照明光垂直于要从背光装置照射照明光的方向，由此产生了区域光源。利用直接型，散射板与包括散射片和棱镜片的一组光学片的下表面相邻放置，LED设置为在散射板正下方具有(形成LED阵列的)预定图样。从LED发射的照明光输入到散射板的一个主表面。按照这种方式，使得来自LED的照明光平行于要从背光装置照射照明光的方向，由此产生了区域光源。也就是说，由于直接型具有能够容易升高亮度的优点，该类型适于相对大尺寸的背光装置。然而，当直接型背光装置的厚度受限时，换句话说，当直接型背光装置具有较薄外形时，从LED到散射板的光学路径长度较短，因此相对难以均匀地分散来自面内各颜色LED的光。结果，存在易于出现亮度不均性和色度不均性的难题。具体地，在使用红、绿和蓝三色LED的白LED光源的情况下，由于LED之间轮廓尺寸的差异导致LED的设置位置从期望的位置偏移，同时，由于LED的设置位置偏移导致每一颜色光的发射峰从期望的发射峰偏移。因此，可能出现面内色彩不均性。在具有较薄外形的直接型背光装置的中心部分(即，除外围部分以外的部分)，不会出现由红、绿和蓝三色LED的上述设置位置偏移引起的上述色彩不均性。这是因为在中心部分的任意位置处，从LED发射的光能够很好地与来自周边LED的光相混从而产生白光。在这种类型的背光装置的外围部分(即，侧壁附近)出现色彩不均性的原因在于：在LED阵列中来自沿背光装置的侧壁设置的LED(换句话说，设置在侧壁附近的LED)的光的总量小于来自设置在其余部分的LED的光的总量，因此光不会混合成白光，导致与该侧壁附近设置的LED的发光色彩相对应的光偏色。作为一种改进上述色彩不均性的方法，专利文献1公开了一种用于增强色彩均匀性的技术。在该技术中，向设置在侧壁附近的LED施加与设置在其余部分的LED不同的驱动电流。因此，使得侧壁附近的LED的亮度小于其余部分的LED的亮度，从而增强了色彩均匀性。以下参考图1和图2来解释专利文献1中公开的上述技术。图1是专利文献1公开的LCD装置沿剖开LED组的平面的截面图。图2是示出了衰减位于每一个条带端部处LED的亮度以便增强色彩均匀性的技术的图。如图1所示，该传统LCD包括LCD层130和背光装置132。背光装置132包括下混合室135、作为第一散射器176的散射膜101、上混合室175、作为第二散射器180的散射膜102以及亮度增强膜182。亮度增强膜182附着到构成上混合室175上壁的丙烯酸板的上表面。散射膜102附着到该丙烯酸板的下表面。在电路板140上安装预定数目的红、绿和蓝色的三色LED134，以便在下混合室135内具有预定布局。每一LED134包括侧面发光透镜142和光斑反射器166。从各LED134发射的光在下混合室135中混合，并在作为第一散射器176的散射膜101中散射，之后，进入上混合室175并进一步混合。此外，该光在作为第二散射器180的散射膜102中再次散射，并传播通过位于背光装置132(上混合室175)上表面上的亮度增强膜182，以便照射到LCD层130。利用图1中的结构，通过衰减位于各LED条带端部处的LED134中一部分的光输出，增强了背光装置132的下混合室135的侧壁138附近(外围部分)处的色彩均匀性。根据背光装置132的具体图样或形状(例如，LED134的间距和顺序)，能够衰减位于每个LED条带端部处的一到五个LED134的亮度。图2示出了衰减位于每个LED条带端部处的LED134的亮度的多种方法之一。为了简化说明，图2中图示了驱动器1、驱动器2和驱动器3来分别驱动沿LED条带设置的不同组LED134。例如，驱动器1和3向沿LED条带设置的对应红、绿和蓝LED134提供与驱动器2提供的电流不同的电流，以便相对于指定白点，实现红、绿和蓝色的期望色平衡。在图2中，对于在LED条带的每个端部处设置的最后三个LED134，分别利用比用于同一LED条带处其余位置处设置的彩色LED134低的驱动电流来驱动。例如，将位于LED条带的左端和右端位置处的绿LED134的亮度设置为大约是位于LED条带中间部分的绿LED134的亮度的一半。将位于LED条带的左端和右端向内下一个位置处的LED134的亮度设置为大约是位于LED条带中间部分的相同颜色LED134的亮度的50％到75％。将位于LED条带的左端和右端向内再下一个位置处的LED134的亮度设置为大约是位于LED条带中间部分的相同颜色LED134的亮度的60％到90％。按照这种方式，与设置在LED条带中间部分的相同颜色的LED134的亮度相比较，减小了设置在LED条带的左端和右端位置处的LED134的亮度。此外，亮度级的具体衰减量基于人类对色彩均匀性的感知，能够根据试验来判断最优衰减量。然而，按照类似于上述传统背光装置132的方式利用不同驱动器来驱动位于LED条带端部的LED134和位于条带中间部分的LED134会引起问题，例如会由于增加了驱动器及其控制电路而导致成本增大，并且占用空间增大(这引起LCD的轮廓改变)。
技术实现思路
考虑到图1和2所示的传统背光装置132的上述问题，提出本专利技术。本专利技术的一个方面提供了一种直接型LED背光装置，改进了显示区外围的色彩不均性，同时不会增加驱动器及其控制电路以及液晶面板的轮廓(例如，画面框的宽度)变化，以及提供了一种使用该背光装置的LCD。本专利技术的另一方面提供了一种直接型LED背光装置，改进了显示区外围的亮度不均性，同时不会增加驱动器及其控制电路以及液晶面板的轮廓(例如，画面框的宽度)变化，以及提供了一种使用该背光装置的LCD。根据以下描述，本领域技术人员将清楚上述目的以及没有明确述及的其他目的。根据本专利技术的第一方面，提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接型LED背光装置，包括：底壁；以预定距离与所述底壁的内表面相对设置的光学构件组；侧壁，以所述预定距离保持所述底壁和所述光学构件组；作为光源的LED，固定到所述底壁的内表面；其中，所述侧壁包括突起物，所述突起物朝向由所述底壁、所述侧壁和所述光学构件组形成的空间的中心部分突起；以及设置在最外侧位置处的LED的发光表面的至少一部分与所述突起物交叠，并且处于当沿垂直于所述光学构件组的方向观看时不可见的位置。

【技术特征摘要】
2011.11.28 JP 2011-2596591.一种直接型LED背光装置，包括：底壁；以预定距离与所述底壁的内表面相对设置的光学构件组；侧壁，以所述预定距离保持所述底壁和所述光学构件组；作为光源的LED，固定到所述底壁的内表面；其中，所述侧壁包括突起物，所述突起物朝向由所述底壁、所述侧壁和所述光学构件组形成的空间的中心部分突起；以及设置在最外侧位置处的LED的发光表面的至少一部分与所述突起物交叠，并且处于当沿垂直于所述光学构件组的方向观看时不可见的位置；其中所述光源包括由发出不同颜色光的LED的组合形成的LED簇，间隔地设置所述LED簇，以及选择性地切割所述突起物以具有多个切口，每一个切口位于相邻的LED簇之间。2.根据权利要求1所述的直接型LED背光装置，其中，所述突起物的顶端位于相对于设置在最外侧位置处的LED簇的发光表面的中心沿所述底壁向外偏移的位置处。3.根据权利要求1所述的直接型LED背光装置，其中，所述侧壁包括用于支撑所述光学构件组的支撑表面，以及通过所述支撑表面与所述侧壁的内表面相交形成的相交部，所述相交部位于相对于所述突起物的顶端沿所述底壁向外偏移的位置处。4.根据权利要求3所述的直接型LED背光装...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅谷洋树，
申请(专利权)人：NLT科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：