[发明专利]直接型背光装置和使用该装置的液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种背光装置，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)。

背景技术

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。