[发明专利]灯组件、光提供装置、液晶显示器及其照明和装配方法

说明书

                      发明的领域

本发明涉及一种灯、一种灯组件、一种使用该灯组件的光提供装置、一种使用该灯组件的液晶显示装置、一种液晶显示装置照明方法和一种液晶显示装置的装配方法。更具体地说，涉及耗电非常少就能产生显示图像用的光，使所产生的光的有效的光发射区达到最大，可以校正由多个灯产生的亮度不均匀性，使工作能力达到最大和生产率高的一种灯、一种灯组件、一种使用该灯组件的光提供装置、一种使用该灯组件的液晶显示装置、一种液晶显示装置的照明方法和一种液晶显示装置的装配方法。

                     背景技术

一般地，将液晶显示装置(LCD)定义为一种平面显示装置，它可以在精确地控制液晶以后，显示被一个信息处理装置处理成字符、图像或动画的数据。

为了显示这些数据，液晶显示装置需要液晶、产生电场的装置、和光提供装置。

液晶灵敏地响应于电场的强度；该产生电场的装置的结构，可以精确地控制液晶；而该光提供装置可提供光，该光通过该受控制的液晶。

液晶、产生电场的装置和光提供装置对液晶显示装置很重要。如果这些装置不能精确地工作，则液晶显示装置便不能很好地工作。

特别是，光提供装置最重要。当光提供装置不能很好地工作时，即使液晶和该产生电场的装置能精确地工作，液晶显示装置也不能工作。

该光提供装置包括一个产生光的灯，和一组用于均匀地调节该灯产生的光的亮度的光学片材。该光提供装置称为一个灯组件。

在用于产生光的灯中，最理想是该灯发出诸如太阳光一样的白光，并且光源从光学上来看呈平面分布。然而，这种灯很难制造，因此，广泛使用的是光源从光学上来看呈线性分布的灯。

图1表示一个通常的灯10的示意性纵截面图，该灯的光源在光学上呈线性分布；该图同时表示该通常的灯的工作情况。

参见图1，灯10具有一个透明的灯管1、涂在该灯管1的内壁面上的荧光材料(没有示出)，注入灯管1中的放电气体2，和放置在灯管1的二个末端部分上的二个电极3和4。

放电电压从外部加在灯10的二个电极3和4上。结果，根据电极3和4之间的电位差的不同，电子5从电极3和4中的一个电极运动至另一个电极。当电子5从一个电极运动至另一个电极时，电子5与放电气体2碰撞。于是，放电气体2分离成放电气体原子、电子和中子，形成等离子体。在放电气体分离过程中，产生具有预先确定的波长的光；该光激励上述的荧光材料，从而使荧光材料产生可见光6。使用一个逆变器(没有示出)和一个变压器，将放电电压加在该灯10上。

近来，迅速开发了一种制造显示器尺寸比包括图1所示的一个灯10的显示装置的尺寸大的一种显示装置的工艺。当显示装置的尺寸大到一个灯10不能充分地照亮该显示装置的显示区域时，必需增加灯10的长度。

然而，当灯10的长度增加时，由于电极3和4之间的距离增大，因此放电电压要较高。这时，变压器电压必需升高，以增大放电电压。结果，显示装置的耗电大大增加。

图2为表示与一个变换器连接的通常的灯的示意性纵截面图；图3为表示由包括图2所示的灯和变换器的一个显示装置显示的图像亮度变化的示意图。

为了解决上述问题，如图2所示，开发了一种包括与一个变换器50连接的多个灯20、30和40的多灯式的光源。

在该多灯式光源中，因为灯20、30和40与变换器50并联，因此，显示装置的耗电不会增加。另一方面，如图3所示，该多灯式光源在其显示图像的有效显示区70上的亮度不均匀。这里，有效显示区70定义为显示图像的屏幕的最大面积。

在这种情况下，有效显示区70上的亮度不均匀，主要由下面二个原因造成。

第一，因为灯20、30和40为线性式光源，所以产生亮度不均匀。利用一种亮度校正装置，例如一块光导向板，可以解决这个问题。

第二，由于几个线性光源式的灯20、30和40的电流特性不同，以及逆变器50对这些灯的供电方法，造成亮度不均匀。

具体地说，如图2所示，当灯20、30和40通过形成等离子体而产生光时，由于所加的电流增大，灯20、30和40中的等离子体密度增大。当等离子体密度增大时，加在灯上的电流更大。即是说，灯20、30和40的电气特性，与随着电流增大电阻减小的一种可调电阻的电气特性相同。

当灯20、30和40与一个变换器50并联时，加在灯20、30和40上的电能相同。这时，如果灯20、30和40的电气特性相同，则灯20、30和40的照度相同。