[發明專利]直接型背光裝置和使用該裝置的液晶顯示器

有效

• 申請號: 201210487254.1
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103133949B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 菅谷洋樹
• 申請（專利權）人: NLT科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/13357
• 分類號: G02F1/13357
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 倪斌

技術領域

本發明涉及一種背光裝置，更具體地，涉及一種使用發光二極管(LED)作為光源的直接型背光裝置、以及一種使用該背光裝置的液晶顯示器(LCD)。

背景技術

作為LED的一種使用，發射白光的白LED光源是公知的，通過將白(W)LED與紅(R)、綠(G)和藍(B)色的三色LED相組合，或者通過將白LED與紅、綠和藍LED以外的其他顏色LED相組合，來形成白LED光源。近年來，LED的輸出功率快速增大，因此這種類型的白LED光源的應用越來越廣泛。

具體地，已經討論了用于必需高亮度的照明裝置、投影儀用的光源以及大尺寸LCD用的背光裝置的應用。由于LED具有無汞特性而導致的環境負擔較小、色彩再現度好、響應度好、亮度可變以及壽命長的特點，期待白LED光源能夠作為傳統熒光燈(即，熱陰極熒光燈和冷陰極熒光燈)的替代白光源。

當白LED光源用于上述應用(即，照明、投影儀用的光源和大尺寸LCD用的背光裝置)時，必須使用各自分別用作點光源的大量LED以實現所需的亮度，從而在呈現環境中構建區域光源。此外，必需將整個區域光源中的亮度不均性和色度不均性限制在預定范圍內。

這里，當根據其結構劃分使用LED的背光裝置(即，LED背光裝置)時，可以將LED背光裝置分為邊緣光型和直接型。這兩種類型是常用的。

利用邊緣光型，導光板與包括散射片和棱鏡片的一組光學片相鄰放置，從對齊的LED發射的照明光輸入到導光板的一個端面。按照這種方式，使得來自LED的照明光垂直于要從背光裝置照射照明光的方向，由此產生了區域光源。

利用直接型，散射板與包括散射片和棱鏡片的一組光學片的下表面相鄰放置，LED設置為在散射板正下方具有(形成LED陣列的)預定圖樣。從LED發射的照明光輸入到散射板的一個主表面。按照這種方式，使得來自LED的照明光平行于要從背光裝置照射照明光的方向，由此產生了區域光源。也就是說，由于直接型具有能夠容易升高亮度的優點，該類型適于相對大尺寸的背光裝置。

然而，當直接型背光裝置的厚度受限時，換句話說，當直接型背光裝置具有較薄外形時，從LED到散射板的光學路徑長度較短，因此相對難以均勻地分散來自面內各顏色LED的光。結果，存在易于出現亮度不均性和色度不均性的難題。具體地，在使用紅、綠和藍三色LED的白LED光源的情況下，由于LED之間輪廓尺寸的差異導致LED的設置位置從期望的位置偏移，同時，由于LED的設置位置偏移導致每一顏色光的發射峰從期望的發射峰偏移。因此，可能出現面內色彩不均性。

在具有較薄外形的直接型背光裝置的中心部分(即，除外圍部分以外的部分)，不會出現由紅、綠和藍三色LED的上述設置位置偏移引起的上述色彩不均性。這是因為在中心部分的任意位置處，從LED發射的光能夠很好地與來自周邊LED的光相混從而產生白光。在這種類型的背光裝置的外圍部分(即，側壁附近)出現色彩不均性的原因在于：在LED陣列中來自沿背光裝置的側壁設置的LED(換句話說，設置在側壁附近的LED)的光的總量小于來自設置在其余部分的LED的光的總量，因此光不會混合成白光，導致與該側壁附近設置的LED的發光色彩相對應的光偏色。

作為一種改進上述色彩不均性的方法，專利文獻1公開了一種用于增強色彩均勻性的技術。在該技術中，向設置在側壁附近的LED施加與設置在其余部分的LED不同的驅動電流。因此，使得側壁附近的LED的亮度小于其余部分的LED的亮度，從而增強了色彩均勻性。

以下參考圖1和圖2來解釋專利文獻1中公開的上述技術。圖1是專利文獻1公開的LCD裝置沿剖開LED組的平面的截面圖。圖2是示出了衰減位于每一個條帶端部處LED的亮度以便增強色彩均勻性的技術的圖。

如圖1所示，該傳統LCD包括LCD層130和背光裝置132。背光裝置132包括下混合室135、作為第一散射器176的散射膜101、上混合室175、作為第二散射器180的散射膜102以及亮度增強膜182。亮度增強膜182附著到構成上混合室175上壁的丙烯酸板的上表面。散射膜102附著到該丙烯酸板的下表面。