[发明专利]背光源及其减薄方法、带背光源的液晶显示装置

说明书

技术领域本发明涉及控制来自独立光源的光的强度或方向的装置，尤其是主要用于液晶显示装置的背光源。

背景技术典型的液晶显示装置包括光源系统，该光源系统包括若干单色光源，例如但不限于红光源、绿光源和蓝光源，分别来产生红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)光束。由于液晶只能起到调制光强的作用，本身并不能发光，因此所述光源系统一般为置于液晶背面进行照明的面光源，也叫背光源。

目前，液晶显示装置及其背光源所采用的方案包括一下几种：

第一种是采用侧面耦合光源的方式，其结构原理如图1所示。将光源置于楔形导光板的侧面，该导光板的上表面一般还可以具有些对光具有散射作用的微结构。这样，光线从侧面进入导光板后，将边传播边从上表面出射出来，进入透射式或半透半反式液晶面板4。所述微结构有助于面光源出射光进行散射。所述光源可以是传统CCFL显示器所采用的CCFL(冷阴极荧光灯)；也可以是固态光源，例如但不限于LED(发光二极管)，比如当前大多数手机液晶屏背光采用了白光LED。

第二种是采用背面耦合光源的方式，其结构原理如图2所示。将光源，尤其是LED阵列1，放置于液晶面板4的背面以对液晶面板进行直接照射。为了解决面光源出射光的均匀性问题，往往利用介于LED阵列1与液晶面板4之间、由散射体51和散射片52构成的足够大的散射空间来实现出射光线的均匀分布。美国专利US 7,052,152B2公开了的此类背光源还包括一光波长转换材料层，利用来自LED阵列的激发光线，提供受激发光线给液晶面板。该专利还公开了LED阵列中各LED的不同电连接方式。

第三种是采用上述光源侧面耦合和背面耦合相结合的方式。例如申请号为03123095的中国专利申请公开了一种包括导光板、侧光源及底部光源的背光模块。

上述现有技术的不足之处在于：若采用第一种方案的侧面耦合方式，当液晶面板的尺寸较大时，导光板很难保证屏幕被均匀点亮；尤其是处于光源远端的屏幕的显示亮度难以被控制或保证。即使对该方案进行改进，采用双侧耦合的方式，所述液晶面板的尺寸依然会因显示亮度的均匀性而受到限制。此外，该类背光源的整体厚度因取决于光源的宽度和导光板的厚度，难以实现超薄。

若采用第二种方案的背面耦合方式，虽然可克服上述屏幕尺寸受限问题，但不得不采用的散射体或散射空间既降低了光源的光透率，又加大了背光源模块的整体厚度。若为了实现超薄而使散射体不足或散射空间不足，则难免会因红、绿、蓝光混合不充分而在屏幕上出现一些红色、蓝色或绿色光点。

对于第三种方式，虽然克服了前两种方式的不足，但对背光源亦有一定的厚度要求。

发明内容本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足之处，而提出一种背光源及其方法，在出射光均匀性满足使用要求的前提下，可以使液晶面板免受大小限制，同时尽可能减小背光源的厚度来减小显示装置的整体厚度。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思为：为了使背光源可适应不同尺寸的液晶面板，最好采用固态光源，例如LED阵列，进行背面耦合；基于一般LED出射光的光强遵循朗伯分布(余弦分布)，现有技术不得不用一定的散射空间来使屏幕均匀受光及消除显示光点，若考虑改变所述分布规律为降低小角度出射光的光强而增大大角度出射光的光强，则基于LED大角度出射光线在传播中光程及照射范围较大，可以在更小的散射空间中实现均匀混光，从而可以减小背光源的厚度。

作为实现本发明构思的技术方案是，提供一种背光源的减薄方法，包括步骤：

设置背光源，将包括复数个固态光源的固态光源阵列置于透光部件的底部；

来自各所述固态光源的光穿透所述透光部件，为所述背光源提供出射光；尤其是，还包括步骤：

在所述固态光源阵列和透光部件之间，置复数个矫光部件于所述复数个固态光源的上方；每一所述矫光部件对准一所述固态光源，把来自该固态光源的小角度入射光反射回所述固态光源阵列，以经过所述固态光源阵列的反射或散射来改变再次往所述矫光部件的入射角度，从而改变该固态光源往所述透光部件的出射光光强分布。