[发明专利]用于LCD显示器的小型光棒照明器

说明书

技术领域

本发明涉及用于显示器的背光装置领域和使用这种装置的液晶显示器。特别的，本发明涉及具有固态光源的液晶显示器(LCD)背光。

背景技术

虽然液晶显示器(LCD)提供一种可替换阴极射线管(CRT)的紧凑轻便的监视器，但还存在很多LCD显示器的图像质量不令人满意的应用，特别是随着这些装置的相对尺寸增加。例如用于便携式电脑或者大型显示器的那些大型LCD面板是能透射的，因此需要背光。置于LCD面板之后的这种类型的光提供表面将光向外或向LCD引导。

传统的用于背光的方法使用多种布置：具有光导板、一种或多种类型的增强型薄膜、偏振薄膜、反射表面和其他光调节元件的冷阴极荧光(CCFL)光源。利用侧安装CCFL的传统平板背光解决方案随着显示器尺寸增加，特别是随着显示区域增大越来越不理想，有可能在制作过程期间或由于加热而易翘曲。通常用于更小装置的光导背光技术越来越被低亮度或亮度级以及由显示器大小增加(例如数字TV所需要的)导致的低均匀性问题所妨碍。用于LCD显示器和其他显示器以及其他照明装置的现有背光装置通常使用CCFL层平行排列，可能相对效率低。这些显示器解决方案由于需要容纳CCFL和它的支持薄膜和置于LC面板后的表面可能也相对较厚。CCFL光源本身呈现出要处理的环境问题，因为这些装置包含一定量的水银。为了补偿传统的基于CCFL的背光的均匀性和亮度问题，许多支持薄膜通常插入在背光和显示器之间，或者置于显示器之下，例如相对昂贵的反射偏振薄膜。众所周知，当和其他类型的光源比较时CCFL的光谱特性较差。

面对用在背光应用中的CCFL的固有困难和局限性，研究人员已被促动追寻可替换的背光方法。已经提出许多利用发光二极管(LED)的解决方案。LED亮度、颜色输出和总性能以及成本的连续降低的新发展，使LED、激光器和固态光源通常特别得到关注。可是，因为LED和激光器作为点光源，因此需要适当的解决方案来重定向光的方向和传播光以提供需要用于背光的均匀的光平面和提供必需的颜色均匀性。

使用LED提供背光照明的一种方法利用一种阵列布置，例如如M.Zeiler，J.Huttner，L.Plotz和H.Ott的标题为“Late-News Paper:Optimization Parameters forLED Backlighting Solution(最新消息：用于LED背光解决方案的最佳参数)”的论文，SID 2006Digest第1524-1527页。使用这类的解决方案，一种使用红(R)，绿(G)和蓝(B)LED的LED组合(cluster)阵列配置来作为用于LCD显示器的背光。描述了两种类型的组合：RGGB和RGB。相似地，Deloy等人的标题为“Method and Appratus for Backlighting a Dual Mode Liquid Crystal Display(用于背光双模液晶显示器的方法和装置)”的美国专利No.6789921描述了一种用于器具面板的阵列布置。可是，除非用于一些类型的器具面板和用于很高端监视器和TV面板的专门用途，因为色彩差和亮度均匀性差、高零件数目、高热度和尺寸要求等问题，阵列布置似乎并不是很有前途。

已经使用光导用于从点光源传播光以形成一行光。例如，Kawai等人的标题为“Lighit Guide，Illuminating Device Having the Light Guide，and Image ReadingDevice and Information Processing Apparatus Having the Illuminating Device(光导、具有光导的照明器件和具有照明器件的图像读取装置和信息处理装置)”的美国专利No.5499112公开了利用具有沿着其长度分配的提取特征的单个光导，在扫描装置中将来自一个或更多LED的光重定向到一条直线。DuNah等人的题为“Lighting Panel(光板)”的美国专利No.5400224描述了具有多个光导的铸模面板组件，其处理成在背面上具有随机粗糙性以用于背光照明。