[发明专利]背照装置和液晶显示装置

说明书

本申请是申请号为200410042457.5、申请日为2004年5月21日、发明名称为“背照装置和液晶显示装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及侧光型背照装置和液晶显示装置，所述侧光型背照装置包括一具有多个LED的光源和一导光板。

背景技术

传统上用于液晶显示装置的背照装置可分为侧光型背照装置和正下型(just-below type)背照装置，在侧光型背照装置中，将光源布置在导光板的端面侧，而在正下型背照装置中，将光源布置在液晶板的正下方。侧光型背照装置主要用于尺寸为约20英寸或20英寸以下的的液晶显示装置，尤其是用于需要减小厚度的液晶显示装置。

在这两种系统中的任何一种系统中，都使用冷阴极射线管作为光源。目前，LED正被用于诸如便携式蜂窝电话和PDA的小显示尺寸装置，这是因为这些装置不需要太多的光功率，并且LED适于减小尺寸和重量。

冷阴极射线管主要用在显示尺寸比蜂窝电话和PDA的显示尺寸大的液晶显示装置中。不过，环保问题已被认真对待，从而不希望采用其中使用水银的冷阴极射线管。因此，已经开发出了诸如无水银荧光管、LED等各种光源来代替冷阴极射线管。在它们当中，LED非常有望成为用于下一代装置的光源。

例如，在第2001-174816号和第2002-350846号日本未审专利公开(Kokai)中描述了具有多个LED的侧光型背照装置。前一专利文献1教导沿着导光板的外周布置红光、蓝光和绿光棒状光源。后一专利文献2教导使用四种颜色的LED，即，白光、红光、蓝光和绿光LED。

当使用LED作为侧光型背照装置中的光源时，可能存在这样一种情况：沿着导光板的一侧或多侧布置多个白光LED，并且还可能存在这样一种情况：沿着导光板的一侧或多侧布置多个红光LED(R-LED)、多个绿光LED(G-LED)和多个蓝光LED(B-LED)以产生白色光。此时存在下述问题。

(a)要确保导光板中的光量、和色度均匀性。当沿着导光板的一侧布置多个LED时，将这些LED布置得在它们之间有一定的间隔。因此，在接近光入射面的部分处出现了无光的区域，并且随着距离的增加，光将与来自邻近LED的光相混合，从而在远离光入射面的位置处光变得均匀了。

(b)由于LED发热和LED之间的差异将造成发光效率的下降。优选地要对LED进行冷却，因为发光效率会随着发热而下降。取决于不同的温度，R-LED、G-LED和B-LED的发光效率是不同的，并且R-LED最易受温度的影响。除非对LED进行符合要求的冷却，否则将出现光量的不均匀性和色彩的不均匀性。

(c)要确保可靠性。当在某一温度下长时间使用LED时，发光效率将下降。R-LED、G-LED和B-LED的发光效率的下降也是不同的。因此，将会出现这样一种情况：在使用了数千小时之后，将会出现光量的不均匀性和色彩的不均匀性。当使用多个LED时，存在这样一种可能性：多个LED中的任何LED的劣化将导致光量的不均匀性和色彩的不均匀性。

(d)要提高效率。要通过使用LED获得与冷阴极射线管等效的光量，就需要使用大量的LED。这将导致成本和功耗的增加。因此，必须高效地利用多个LED。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背照装置和一种使用该背照装置的液晶显示装置，所述背照装置可以消除色彩不均匀性和亮度不均匀性，并且可以具有高发光效率。

根据本发明，一种侧光型背照装置包括一光源和一导光板，所述光源具有多个LED，所述导光板的至少一个端面是光入射面，在该光入射面处布置有多个R-LED、多个G-LED和多个B-LED，其中所述多个LED满足这样的关系：G-LED的发光分布范围<R-LED的发光分布范围，或者G-LED的发光分布范围<B-LED的发光分布范围。

根据这种结构，当使用多个R-LED、多个G-LED和多个B-LED时，为了实现白平衡，G-LED的数量最多，而B-LED的数量最少。因此，在B-LED数量最少的情况下，两个B-LED之间的间隔被加大了，从而除非它们的位置远离导光板的光入射面，否则色彩将不会混合(蓝光亮度不会变得均匀)。因此，从B-LED出射的光的分布范围必须大于从G-LED出射的光的分布范围和从R-LED出射的光的分布范围。不过，也可能存在这样一种情况，即，B-LED和R-LED的数量不仅满足关系B-LED<R-LED，而且满足关系B-LED>R-LED。在这种情况下，就将光分布范围设为满足关系G-LED<B-LED<R-LED。