[发明专利]用于液晶显示器的背光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于照明的模块，所述用于照明的模块可以与半导体发光器件组合并且用作用于液晶显示器的背光装置。

背景技术

诸如发光二极管（LED）的半导体发光器件属于当前可获得的最高效光源。在制作能够跨过可见光谱工作的高亮度LED中当前感兴趣的材料系统包括III-V族半导体，特别是也称为III族氮化物材料的镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金；以及镓、铝、铟、砷和磷的二元、三元和四元合金。通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其它外延技术，往往III族氮化物器件外延生长在蓝宝石、碳化硅或者III族氮化物衬底上，以及III族磷化物器件外延生长在砷化镓上。通常，n型区域沉积在衬底上，随后有源区沉积在n型区域上，随后p型区域沉积在有源区上。各层的顺序可以颠倒，使得p型区域毗邻衬底。

半导体发光器件的一种有希望的用途是用于液晶显示器（LCD）中的背光装置。对于全彩显示器，用于照射显示器的光通常具有红光、绿光和蓝光分量。可以使用红光、绿光和蓝光LED的组合，或者可以使用与诸如磷光体的波长转换材料组合的蓝光或UV LED，使得得到的组合光看上去是白色的。

发明内容

依据本发明各实施例，一种用于显示器的背光装置包括多个照明模块，每个照明模块包括光源和反射构件。一部分的反射构件布置在光源上方。液晶显示器面板布置在多个照明模块上方。反射构件配置成使得大部分的来自光源的光被定向为平行于液晶显示器面板，从而提供对液晶显示器面板的均匀照明。在一些实施例中，光源为至少一个半导体发光二极管。

这种背光装置制作起来不昂贵，并且通过添加或减掉照明模块而容易缩放。此外，供应到每个照明模块的功率的数量可以基于显示的图像而调整，使得较多功率供应到对图像的较亮部分照明的照明模块，以及较少功率供应到对图像的较暗部分照明的照明模块，潜在地减小功耗并且提高投影图像的对比度。

附图说明

图1为一组照明节段的平面视图。

图2为照明节段的布置的截面视图。

图3A、3B和3C说明照明节段中反射构件的不同形状。

图4为包括至少一种波长转换材料的照明节段的布置的截面视图。

图5说明对于给定图像数据集合，用于调整每个照明节段的亮度的系统。

具体实施方式

图1为一组照明节段或模块的俯视图。图2为沿着图1所示轴15的一组照明节段的截面视图。每个节段被光源12照亮。通常，光源12为单个LED，不过可以使用超过一个LED或者任何其它合适光源。例如，每个节段可以被发射白光的单个磷光体转换LED照亮，或者每个节段可以被选择为实现期望照度、对比度、色域的多个LED照亮。例如，每个节段可以被例如布置在置于角落的集群内或者布置在置于节段边缘上的行内的红光、绿光和蓝光LED的组合照亮。单个LED可以如图1中说明沿着节段的一边安置在每个节段的角落，或者安置在节段中任何其它合适位置。

背光装置中节段的数目取决于背光装置的大小、所要求的亮度以及所期望的成本。对于给定显示器大小，使用更多节段的益处包括更高的亮度和对比度范围，而使用更少节段的益处包括降低的成本和功耗。作为示例，用于LCD监视器的背光装置可以使用大约一百个节段，不过具有更少节段的更小背光装置落在本发明的范围内。

在图1中，每个节段大小和形状相同。例如，每个节段可以是方形，边为50至100mm。在一些实施例中，单独节段的大小和形状可以被选择以产生特定亮度分布。例如，各节段可以在大小上从在背光装置中心附近的最小节段增大到背光装置边缘附近的更大节段。

每个节段包括反射构件10。反射构件10可以是例如反射材料片，诸如从Toray可获得的为一种白色漫反射材料的E60L，或者是反射金属，诸如从Alanod可获得的为一种高反射增强铝镜的Miro。

反射构件10被成形从而在从背光装置前方观看时隐藏光源12以免被直接观看到，以及在从背光装置前方观看时减小或消除节段之间的可见边缘。例如，如图2中说明，一部分的反射构件14可以被成形从而将从光源12发射的光向下反射。部分13的反射构件10可以与相邻节段的部分14交叠。

通过将光源12安装在反射构件10上，随后将反射构件10成形为期望形状，可以形成单独节段。相邻节段的反射构件可以焊接或胶粘在一起并且附连到固定架16，例如通过焊接或者通过置于腔体18内的胶粘剂。节段可以例如厚度小于20mm，更优选地厚度小于15mm。