CN100416378C - 背照光用光源单元、液晶显示用背照光装置及透射型液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明是使用透射型彩色液晶显示面板的彩色液晶显示装置(LCD：LiquidCrystal Display)，具有3个绿色(G)发光二极管(21G)、2个红色(R)发光二极管(21R)、以及2个蓝色(B)发光二极管(21B)，将这7个发光二极管(21)作为一个单位，构成将从7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合而射出的背照光用光源单元(30A)(30B)，利用由多个背照光用光源单元(30A)(30B)构成的液晶显示用背照光装置(140)，从背面侧照射彩色液晶显示面板(110)。

Description

背照光用光源单元、液晶显示用背照光装置及透射型液晶显示装置

技术领域

本发明涉及将由多个发光二极管射出的显示光从背面侧照射例如透射型彩色液晶显示装置(LCD：Liquid Crystal Display)等透射型彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光装置及使用该液晶显示用背照光装置的透射型彩色液晶显示装置。

本申请是以在日本国于2004年10月8日申请的日本专利申请号2004-297011及于2005年2月17日申请的日本专利申请号2005-041167为基础主张优先权的，通过参照这些申请，本申请中加以引用。

背景技术

液晶显示装置与阴极射线管(CRT：Cathode-Ray Tube)相比，由于能够力图实现大型显示画面、重量轻、厚度薄、低功耗等，因此与主动发光型的PDP(Plasma Display Panel：等离子显示屏)等一起，用于电视接收机及各种显示器用的显示装置。液晶显示装置是在各种尺寸的两块透明基板之间封入液晶，在透明电极间施加电压，从而改变液晶分子的方向，使光透射率变化，利用光学方式显示规定的图像等。

液晶显示装置由于液晶本身不是发光体，因此例如在液晶面板的背面部分设置起到作为光源功能的背照光单元。背照光单元具有例如一次光源、导光板、反射薄膜、透镜片或漫射板等，对液晶面板遍及整个表面供给显示光。在背照光单元中，以往作为一次光源，是采用在荧光管内封入汞或氙的冷阴极荧光灯(CCLF：Cold Cathode Fluorescent Lamp)，但必须解决冷阴极荧光灯具有的发光亮度低、寿命短、或在阴极侧存在低亮度区域因而均匀度差等问题。

然而，在大尺寸的液晶显示装置中，一般在漫射板的背面配置多个长条型冷阴极荧光灯，设置对液晶面板供给显示光的区域发光型背照光(AreaLitconfiguration Backlight)装置。在这样的区域发光型背照光装置中，如必须解决上述的因冷阴极荧光灯而引起的问题，特别是用于超过40英寸那样的大型电视接收机的情况下，高亮度及高均匀度的问题更显著。

另外，在区域发光型背照光装置中，代替上述的冷阴极荧光灯，有一种LED区域发光型背照光引起人们注意，它是在漫射薄膜的背面侧二维排列多个光的三原色的红色及绿色及蓝色的发光二极管(以下，称为LED(Light EmittingDiode))，这样得到白色光。在这样的LED背照光装置中，随着LED的低成本化，能够力图降低成本，同时能够以低功耗在大型液晶面板上实现高亮度的显示。

在各种背照光装置中，在光源单元与透射型液晶面板之间，配置对光源射出的显示光进行功能变换同时进行均匀化的光学功能片组、或漫射导光板及光漫射板或反射片等各种光学零部件。背照光装置所用的光漫射板，一般利用具有光透射性的丙烯树脂等形成，在与光源相对的位置，形成具有使入射的显示为光的一部分透射、同时使一部分反射的功能的调光图形。作为光漫射板，有特开平6-301034号公报所述的光漫射板。该公报所述的光漫射板在与荧光管相对的区域，设置利用多个反射点构成的带状调光图形。该光漫射板形成为随着远离荧光管的轴线，使反射点的面积减小，通过这样具有的功能是，随着远离荧光管，光透射率增加，发射整体上均匀化的照明光。

但是，LED背照光装置一般是矩阵状排列多个LED而构成的，但也提供阵列配置多个LED的装置。阵列型LED背照光装置是在布线基板上，在同一轴线上安装多个LED，将这样构成的多个发光组互相等间隔排列，而构成发光单元。在LED背照光装置中，由多个LED产生的热量充满内部，温度升高，从而产生的问题是，构成的各构件产生很大的热变化，产生颜色不均匀等，或者对电子元器件等产生影响。

因此，对于LED背照光装置，设置将LED产生的热量高效地散热用的散热机构。

为了使用三原色(R、G、B)各自的LED发出LCD-TV用背照光等白色光，以往简单地采用由2个对于亮度的能见度最高的绿色(G)发光的LED、以及各1个其它的红色(R)发光的LED和蓝色(B)发光的LED构成作为一个单元的装置。

在对LED的负载少，将结温抑制得较低时，可以使用4个的结构，但若对于LCD-TV用等的背照光，想要用LED达到高亮度的发光，则输入功率也增大，不可避免结温上升。

一般知道，LED的发光效率取决于它的发光颜色、LED芯片的材料、以及工作温度，有很大的变化，对于以AlInGaP作为组成的红色(R)发光的LED，与结温为25℃时相比，在实际工作状态的90℃情况下，发光效率降低至大约一半。

绿色(G)发光的LED是以InGaN作为组成的芯片，若同样结温从25℃变为90℃，则发光量减少25％。另外，对于蓝色(B)发光的LED，只限于减少5％左右。

在将4个LED作为一组形成单元的背照光装置中，若使LED以高亮度工作，则结温上升，特别是红色(R)发光的LED产生亮度降低，因此必须通过加大对红色(R)发光的LED的输入电流，来维持亮度。另外，由于加大电流，而进一步结温上升，难以维持亮度，陷入这样的恶性循环。仅仅那样，则由于在发光效率差的状态下工作，因此消耗无谓的功率。

另外，红色(R)发光的LED与其它颜色的LED相比，即使在相同结温下工作时，由于寿命也短，因此对于长期可靠性也容易产生问题。

但是，在以4个LED作为一组形成单元的光源中，若想使LED以高亮度工作，则由于结温上升，因此有上述那样的问题，所以考虑使LED的个数为RGB相等，或是采用R2个、G2个、B1个的组合。

根据功耗及对G和B的电流负载的观点，按照现在的LED的各种颜色的发光效率，均匀配置是最佳的，但在想将LED配置在背照光上时，若右端与左端的颜色不同，则容易发生左右端的颜色不均匀的问题。因而，在该情况下，不是以3个为单位，而是以6个为单位，以所谓「GRBBRG」那样的排列方法作为单位，进行排列。在这种情况下，这次由于G彼此之间的发光间隔大，因此容易产生亮度不均匀。

因而提出一种方案，即对于上述的将4个LED作为一组的结构，附加1个红色(R)发光的LED，将所谓GRBRG排列的5个作为一组，构成一个光源单元。但是，在所谓GRBRG排列的情况下，由于蓝色(B)发光的LED彼此的发光间隔大，因此容易产生亮度不均匀。再有，由于在两端配置绿色(G)发光的LED，因此在相邻的单元之间，绿色(G)发光的LED彼此横向并排排列。

这样，在同一颜色的LED横向并排排列时，例如，在为了力图使背照光装置实现薄型化、而缩短LED与漫射板的距离时等情况下，混色性恶化，该颜色的光的亮线成为纵向线条，产生颜色不均匀。即，在所谓GRBRG排列时，存在绿色亮线出现的可能性高的问题。

另外，在所谓GRBRG排列的情况下，蓝色(B)发光的LED始终配置在与绿色(G)发光的LED离开的位置。这样，若发出三原色光的LED局部性不均匀配置，则存在的问题是，混色性恶化，不能得到色纯度高的白色光。

鉴于上述以往的问题，本发明的目的在于提供一种提高形成白色光的混色性、抑制颜色不均匀及亮度不均匀，同时抑制无谓的功耗、力图长寿命、可靠性高的背照光用光源单元、液晶显示用背照光装置及透射型液晶显示装置。

发明内容

本发明的背照光用光源单元，是构成从背面侧照射透射型彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光光源装置的背照光用光源单元，具有3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管，将这7个发光二极管作为1个单元，将从7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出。

另外，本发明的液晶显示用背照光光源装置，是从背面侧照射透射型彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光光源装置，将3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管作为1个单元构成，具有多个将从7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出的背照光用光源单元。

再有，本发明的透射型彩色液晶显示装置，是由透射型彩色液晶显示面板、以及从背面侧照射该彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光光源装置构成的透射型彩色液晶显示装置，液晶显示用背照光光源装置将3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管作为1个单元构成，具有多个将从7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出的背照光用光源单元。

在本发明中，背照光用光源单元例如将7个发光二极管排列成GRBG和BGR的两排。

另外，在本发明中，发光二极管例如采用设置使光源发出的光从侧面发射的光学零部件的侧面发射发光二极管。

本发明有关的背照光用光源单元、液晶显示用背照光装置及透射型液晶显示装置，具有2个红色(R)发光二极管、3个绿色(G)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管，具有以这7个发光二极管作为1个单元的背照光用光源单元。

该背照光用光源单元的7个发光二极管，由于各相同颜色光彼此不相邻排列，而且能够使发出三原色光的3个发光二极管的组合均匀配置，因此能够生成无颜色不均匀及亮度不均匀的、良好的白色光。

再有，背照用光光源单元由于使绿色(G)发光二极管的数量多于发出其它颜色的光的发光二极管，因此能够提高能见度，抑制功耗。

关于本发明的再有的其它目的、以及利用本发明得到的具体的优点，根据以下参照附图说明的实施形态将更进一步明了。

附图说明

图1所示为采用本发明的彩色液晶显示装置的主要部分构成的分解立体图。

图2所示为彩色液晶显示装置中具有的液晶显示用背照光装置的简要构成的立体图。

图3所示为液晶显示用背照光装置中设置的用7个发光二极管构成的背照光用光源单元的平面图。

图4所示为与32英寸的彩色液晶显示面板相对应的发光二极管单元的配置的一个例子。

图5所示为与40英寸的彩色液晶显示面板相对应的发光二极管单元的配置的一个例子。

图6所示为与46英寸的彩色液晶显示面板相对应的发光二极管单元的配置的一个例子。

图7所示为用9个发光二极管构成的背照光用光源单元的平面图。

图8所示为用5个发光二极管构成的背照光用光源单元的平面图。

图9所示为用11个发光二极管构成的背照光用光源单元的平面图。

图10所示为用11个发光二极管构成的背照光用光源单元的平面图。

图11为图1的X-X线剖视图。

图12所示为驱动彩色液晶显示装置的驱动电路的方框图。

图13所示为用7个发光二极管构成的其它背照光用光源单元的平面图。

图14所示为由偶数个背照光用光源单元构成的发光二极管单元的平面图。

图15A及图15B所示为将7个发光二极管排列成一排的背照光用光源单元的平面图。

图16所示为将多个发光二极管单元向背照光壳体部分的第1配置方法的平面图。

图17所示为将多个发光二极管单元向背照光壳体部分的第2配置方法的平面图。

图18所示为将多个发光二极管单元向背照光壳体部分的第3配置方法的平面图。

图19所示为将多个发光二极管单元向背照光壳体部分的第4配置方法的平面图。

图20所示为将多个发光二极管单元向背照光壳体部分的第5配置方法的平面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施形态。另外，本发明不限定于以下的例子，当然在不超出本发明的要点的范围内，能够适当改变。

本发明适用于例如图1所示那样构成的透射型彩色液晶显示装置100。

该透射型彩色液晶显示装置100，由透射型彩色液晶显示面板110、以及设置在该液晶显示面板110的背面侧的液晶显示用背照光装置140构成。该透射型彩色液晶显示装置100虽未图示，但也可以具有：接收地面波或卫星电波的模拟调谐器、数字调谐器的接收单元；对用该接收单元接收的图像信号、声音信号分别进行处理的图像信号处理单元、声音信号处理单元；以及输出用声音信号处理单元处理的声音信号的扬声器的声音信号输出单元等。

透射型彩色液晶显示面板110是这样构成，它将用玻璃等构成的两块透明基板(TFT基板111、对向电极基板112)相互对向配置，在其间隙中设置例如封入扭曲向列(TN)液晶的液晶层113。在TFT基板111上，形成矩阵状配置的信号线114及扫描线115、配置在该信号线114与扫描线115的交点的作为开关元件的薄膜晶体管116、以及像素电极117。薄膜晶体管116利用扫描线115依次被选中，同时将由信号线114供给的图像信号写入对应的像素电极117。另外，在对向电极基板112的内表面形成对向电极118及滤色片119。

透射型彩色液晶显示装置100用两块偏光板131及132夹住这样构成的透射型彩色液晶显示面板110，在利用液晶显示用背照光装置140从背面侧照射白色光的状态下，用有源矩阵方式进行驱动，从而能够显示所希望的全彩色图像。

液晶显示用背照光装置140从背面侧照射彩色液晶显示面板110。如图1所示，液晶显示用背照光装置140具有：这里未图示的光源；在内部有将从光源射出的光混色成为白色光的功能等的背照光壳体部分120内配置的漫射板141；以及重叠在漫射板141上配置的漫射片142、棱镜片143、偏振光变换片144的光学片组145等而构成。漫射板141使得从光源射出的光在内部进行漫射，从而使面发光的亮度均匀。另外，光学片组145使从漫射板141射出的白色光沿漫射板141的法线方向向上，从而起到使面发光的亮度提高的作用。

图2所示为背照光壳体部分120内的简要结构。如该图2所示，背照光壳体部分120使用发出红色(R)光的红色(R)发光二极管121R、发出绿色光的绿色(G)发光二极管121G、以及发出蓝色光的蓝色(B)发光二极管121B作为光源。另外，在以下的说明中，在总称红色发光二极管121R、绿色发光二极管121G、以及蓝色发光二极管121B时，简称为发光二极管121。

如图2所示，各发光二极管121在基板122上，按所希望的顺序排列成一排，形成发光二极管单元121n(n为自然数)。这时，如图3所示，排列在基板122上的各发光二极管21用反射板31将每7个发光二极管21包围起来，使其形成梯形形状，从而形成背照光用光源单元30A及30B。背照光用光源单元30A及30B分别由2个红色(R)发光二极管21R、3个绿色(G)发光二极管21G、及2个蓝色(B)发光二极管构成。

如图3所示，背照光用光源单元30A在上排具有4个发光二极管21，在下排具有3个发光二极管21。背照光用光源单元30A的上排从左侧起按照绿色(G)发光二极管21G、红色(R)发光二极管21R、蓝色(B)发光二极管21B、以及绿色(G)发光二极管21G的顺序即GRBG的顺序排列，下排按照蓝色(B)发光二极管21B、绿色(G)发光二极管21G、以及红色(R)发光二极管21R的顺序即BGR的顺序排列。

另外，如图3所示，背照光用光源单元30B在上排具有3个发光二极管21，在下排具有4个发光二极管21。背照光用光源单元30B的上排从左侧起按照蓝色(B)发光二极管21B、绿色(G)发光二极管21G、以及红色(R)发光二极管21R的顺序即BGR的顺序排列，下排按照绿色(G)发光二极管21G、红色(R)发光二极管21R、蓝色(B)发光二极管21B、以及绿色(G)发光二极管21G的顺序即GRBG的顺序排列。

如上所述，各发光二极管21在基板122上按所希望的顺序、作为互相排列周期位移半个间距的两排排列，换句话说，也可以说在基板122上背照光用光源单元30A与背照光用光源单元30B交替形成那样排列。

背照光用光源单元30A及30B分别将从7个发光二极管21发光的三原色光(R、G、B)局部进行混合，生成白色光。关于通过包围7个发光二极管21而形成背照光用光源单元30A及30B的反射板31，为了不使其框子形成明显，使用例如半透明的光学多层膜等形成。

发光二极管单元21n根据液晶显示用背照光装置140照射的彩色液晶显示面板110的尺寸，在背照光壳体部分120内配置多排。发光二极管单元21n在背照光壳体部分120内的配置方法如图2所示，可以将发光二极管单元21n的长度方向配置成为水平方向，也可以将发光二极管单元21n的长度方向配置成为垂直方向，虽然未图示，但也可以将两者组合。

另外，将发光二极管单元21n的长度方向配置作为水平方向或垂直方向的方法，由于与作为背照光装置的光源经常利用的荧光管的配置方法相同，因此能够利用积累的设计技巧，能够降低成本，缩短制造前所需要的时间。

这样的利用背照光用光源单元30A及30B所构成的光二极管单元21n，对于32英寸大小、40英寸大小、46英寸大小的彩色液晶显示面板110，例如如图4、图5、图6所示那样地配置。

从背照光壳体部分120内作为发光二极管单元21n配置的红色(R)发光二极管21R、绿色(G)发光二极管21G、以及蓝色(B)发光二极管21B发出的光，在该背照光壳体部分120内进行混色，形成白色光。这时，从各发光二极管21射出的红色(R)光、绿色(G)光、以及蓝色(B)光，为了在背照光壳体部分120内同样进行混色，对各发光二极管21配置透镜、棱镜、或反射镜等，能够得到很宽方向性的射出光。

各发光二极管21省略详细说明，它们分别利用树脂管座保持发光管，同时一对端子从树脂管座突出。如图11所示，各发光二极管21使用设置使得从光源发出的光从侧面发射的光学零部件21a的侧面发射发光二极管，即使用使射出光的主要分量向发光管的外周方向射出的具有方向性的、所谓旁发射型LED。

另外，关于侧面发射发光二极管，已在例如特开2003-8068号公报及特开2004-133391号公报等中揭示。

这样，在用反射板31包围时，在基板122上排列发光二极管21，使得形成背照光用光源单元30A及30B，该背照光用光源单元30A及30B的2个红色(R)发光二极管21R、3个绿色(G)发光二极管21G、以及2个蓝色(B)发光二极管21B的各自相同颜色彼此不相邻，而且使发出三原色光的3个发光二极管21的组合均匀配置，通过这样能够提高白色光的混色性。因而，即使在使液晶显示用背照光装置140实现薄型化时，也能够生成无颜色不均匀及亮度不均匀的、良好的白色光。

另外，由于背照光用光源单元30A及30B使绿色(G)发光二极管21G的数量多于发出其它颜色的光的发光二极管21，因此能够提高能见度，抑制功耗。

将多个发光二极管21在基板122上按所希望的顺序、作为互相排列周期位移半个间距的两排排列，从而形成发光二极管单元21n(n为自然数)，再将排列在基板122上的各发光二极管21用多个反射板31将每多个发光二极管21包围起来，使其形成梯形形状，从而形成两种背照光用光源单元，将这时的若干个形态示于图7、图8、图9、图10中。

图7所示为将具有3个红色(R)发光二极管21R、4个绿色(G)发光二极管21G、以及2个蓝色(B)发光二极管21B的背照光用光源单元40A及40B，交替重复那样地排列发光二极管21的发光二极管单元121n。这是由于同一排上的蓝色(B)发光二极管21B彼此的间隔成为最大，再有，同样在同一排上，出现绿色(G)发光二极管21G彼此相邻的地方，因此白色光的混色性恶化。

图8所示为将具有2个红色(R)发光二极管21R、2个绿色(G)发光二极管21G、以及1个蓝色(B)发光二极管21B的背照光用光源单元50A及50B，交替重复那样地排列发光二极管21的发光二极管单元121n。这是由于在同一排上，分别频繁出现绿色(G)发光二极管21G彼此相邻的地方及红色(R)发光二极管21R彼此相邻的地方，因此白色光的混色性恶化。

图9所示为将具有4个红色(R)发光二极管21R、4个绿色(G)发光二极管21G、以及3个蓝色(B)发光二极管21B的背照光用光源单元60A及60B，交替重复那样地排列发光二极管21的发光二极管单元121n。这虽然在同一排上，出现红色(R)发光二极管21R彼此相邻的地方，但显示有略微良好的混色性。但是，由于绿色(G)发光二极管21G的数量少，因此存在的问题是，为了提高能见度，必须增加功耗。

图10所示为将具有3个红色(R)发光二极管21R、5个绿色(G)发光二极管21G、以及3个蓝色(B)发光二极管21B的背照光用光源单元70A及70B，交替重复那样地排列发光二极管21的发光二极管单元121n。这由于绿色(G)发光二极管21G的数量多，因此能够抑制功耗，由于发出同一颜色的光的发光二极管21彼此没有相邻，因此显示出良好的混色性。

这样，对于基板122，通过改变发光颜色不同的发光二极管21的构成来形成背照光用光源单元那样地排列发光二极管21的方法虽有各种各样，但若考虑到功耗、电流值平衡、白色光的混色性、抑制亮度不均匀及颜色不均匀等，则图3所示的形成的、形成背照光用光源单元30A及背照光用光源单元30B那样的发光二极管21的排列最好。

另外，如图2所示，在背照光壳体部分120内，设置使从各发光二极管21射出的红色(R)光、绿色(G)光、以及蓝色(B)光进行混色用的漫射导光板(转向板)125，使其覆盖光源即发光二极管单元21n。

由于作为光源而使用发出三原色(R、G、B)光的发光二极管21，因此漫射导光板125具有混色功能，从发光二极管21射出的光利用后述的反射片进行反射，使该反射的光漫射。

图1所示的漫射板141将用漫射导光板125进行混色的光进行漫射，作为均匀亮度的白色光向光学片组145射出。光学片组145使该白色光沿漫射板141的法线方向向上，使亮度提高。

图11所示为在组装液晶显示装置100时、由图1所示的对液晶显示装置100所附加的X-X线切断时的剖视图。如图11所示，构成液晶显示装置100的彩色液晶显示面板110，利用形成液晶显示装置100的外部壳体的外部框架101及内部框架102，通过隔件103a及103b夹在当中来保持。另外，在外部框架101与内部框架102之间设置导向构件104，抑制利用外部框架101及内部框架102夹住的彩色液晶显示面板110沿长度方向偏移。

另外，构成液晶显示装置100的液晶显示用背照光装置140如上所述，具有层叠了光学片组145的漫射板141、以及漫射导光板125。另外，在漫射导光板125与背照光壳体部分120之间，配置反射片126。反射片126这样配置，使得其反射面与漫射导光板125的光入射面125a相对，而且比发光二极管21的发光方向，更处于背照光壳体部分120的一侧。

反射片126例如是通过在片基材上依次层叠银反射膜、低折射率膜、以及高折射率膜而形成的银增反射膜等。该反射片126主要是将由发光二极管121发出的光、并用漫射导光板125反射而入射的光进行反射。

液晶显示用背照光装置140具有的漫射板141、漫射导光板125、以及反射片126，如图11所示，分别互相相对那样配置，利用背照光壳体部分120中设置的多个光学柱105保持互相相对间隔，同时保持在该液晶显示用背照光装置140的背照光壳体部分120内。这时，漫射板141也利用设置在背照光壳体部分120的支架构件108保持。

这样构成的彩色液晶显示装置100，例如利用图12所示的驱动电路200进行驱动。驱动电路200具有：供给彩色液晶显示面板110及液晶显示用背照光装置140的驱动电源的电源单元210；驱动彩色液晶显示面板110的X驱动器电路220及Y驱动器电路230；通过输入端240供给从外部供给的图像信号、或用该彩色液晶显示装置100具有的未图示的接收单元接收的并用图像信号处理单元处理的图像信号的RGB过程处理单元250、与该RGB过程处理单元250连接的图像存储器260及控制单元270、以及驱动控制液晶显示用背照光装置140的背照光驱动控制单元280等。

在该驱动电路200中，通过输入端240输入的图像信号，利用RGB过程处理单元250，进行色彩处理等信号处理，再从合成信号变换为适于彩色液晶显示面板110的驱动的RGB分离信号，供给控制单元270，同时通过图像存储器260，供给X驱动器电路220。

控制单元270在与上述RGB分离信号相对应的规定时刻，控制X驱动器电路220及Y驱动器电路230，利用通过上述图像存储器260供给X驱动器电路220的RGB分离信号，驱动彩色液晶显示面板110，通过这样显示与上述RGB分离信号相对应的图像。

背照光驱动控制单元280利用从电源单元210供给的电压，生成脉宽调制(PWM)信号，驱动液晶显示用背照光装置140的光源即各发光二极管21。一般地，发光二极管的色温具有取决于工作电流的特性。因而，为了得到所希望的亮度，同时忠实地使颜色再现(使色温一定)，必须使用脉宽调制信号来驱动发光二极管21，抑制颜色变化。

用户接口300是选择用上述的未图示的接收单元接收的频道、或调整用同样未图示的声音输出单元输出的声音输出量、或对照射彩色液晶显示面板110的液晶显示用背照光装置140发出的白色光进行亮度调节及白平衡调节等用的接口。

例如，在用户从用户接口300进行亮度调节时，通过驱动电路200的控制单元270向背照光驱动控制单元280传递亮度控制信号。背照光驱动控制单元280根据该亮度控制信号，对每个红色(R)发光二极管21R、绿色(G)发光二极管21G、以及蓝色(B)发光二极管21B改变脉宽调制信号的占空比，驱动控制红色(R)发光二极管21R、绿色(G)发光二极管21G、以及蓝色(B)发光二极管21B。

在图3所示那样地排列发光二极管21、形成背照光用光源单元30A及30B的情况下，有的情况红色(R)发光二极管21R彼此及蓝色(B)发光二极管21B彼此分别在同一排上最长以隔开4个发光二极管21的距离配置。

因此，如图13所示，调换背照光用光源单元30B中配置的同一排上的红色(R)发光二极管21R与蓝色(B)发光二极管21B，形成背照光用光源单元30B₁。这样，若将背照光用光源单元30B换成背照光用光源单元30B₁，则同一排上的红色(R)发光二极管21R彼此及蓝色(B)发光二极管21B彼此最长以隔开3个发光二极管21的距离配置。

因而，如图13所示，若将背照光用光源单元30B与背照光用光源单元30B₁交替组合，构成发光二极管单元21n，则由于能够使发出三原色光的3个发光二极管21更均匀配置，因此即使在使背照光用装置140实现更薄型化时，也能够生成无颜色不均匀及亮度不均匀的、良好的白色光。

另外，在用7个发光二极管21构成背照光用光源单元时的各发光二极管21的配置图形，不限定于用上述的背照光用光源单元30A、30B、30B₁所示的配置图形，若能够使发出三原色光的3个发光二极管21更均匀配置，则也可以是任何的配置。

另外，在用图3及图13说明的背照光用光源单元30A及30B、以及背照光用光源单元30B₁中，对每7个发光二极管21设置反射板31，但即使在采用去掉该反射板31的结构的情况下，由于在基板122上排列2个红色(R)发光二极管21R、3个绿色(G)发光二极管21G、以及2个蓝色(B)发光二极管21B，使得分别同样颜色彼此不相邻，而且发出三原色光的3个发光二极管21的组合均匀，因此也能够提高白色光的混色性。因而，即使在使液晶显示用背照光装置140实现薄型化时，也能够生成无颜色不均匀及亮度不均匀的、良好的白色光。

若设置反射板31，则虽能够以7个为单位的发光二极管21明确分离背照光用光源单元30A、30B或30B₁，但通过设置反射板31，存在的问题是，安装作业麻烦，要求振动试验等，在批量生产时弊病较大。

图3及图13所示的背照光用光源单元30A、30B、及30B₁，由于适当配置发出三原色光的各发光二极管21，因此即使不特别设置反射板31，也能够生成混色性非常好的白色光。

然而，如图2所示，发光二极管单元21n的长度方向的左右端部，配置在背照光壳体部分120的内壁面附近。背照光壳体部分120的内壁面，为了提高从发光二极管21发出的光的利用效率，进行了反射加工。

因而，在背照光壳体部分120的内壁面附近，从配置在进行了该反射加工的内壁面附近的发光二极管21发出的颜色光所产生的影响往往增强。例如，在发光二极管单元21n的左右端部排列的发光二极管21分别是发出不同颜色的光的发光二极管21时，在左端部与右端部会产生颜色不均匀。

因此，如图14所示，在由使背照光用光源单元30A及30B₁多个交替配置的组合图形形成的发光二极管单元21n中，配置偶数个背照光用光源单元30A及30B₁，使得在左端部LE排列的发光二极管21、与在右端部RE排列的发光二极管21为发出相同颜色光的发光二极管21。

如图14所示，若在发光二极管单元21n中配置偶数组的背照光用光源单元30A及30B₁，则在其左端部LE，排列背照光用光源单元30A的绿色(G)发光二极管21G、以及蓝色(B)发光二极管21B，在右端部RE，排列背照光用光源单元30B₁的蓝色(B)发光二极管21B、以及绿色(G)发光二极管21G，能够消除背照光壳体部分120的内壁面附近的颜色不均匀。

另外，发光二极管单元21n如图3、图13及图14所示，是将7个发光二极管21排列成两排的背照光用光源单元30A、30B、30B₁组合而形成的，但也可以如图15A、15B所示，使用多个将7个发光二极管21排列成一排的背照光用光源单元31A或31B而形成。

图15A所示的背照光用光源单元31A是使3个绿色(G)发光二极管21G排列在中间及两端，以排列在中间的绿色(G)发光二极管21G为中心，对称排列红色(R)发光二极管21R及蓝色(B)发光二极管21B，使其介于其间。图15B所示的背照光用光源单元31B是将图15A所示的背照光用光源单元31A的红色(R)发光二极管21R与蓝色(B)发光二极管21B调换的排列。

这样将7个发光二极管21排列成一排的背照光用光源单元31A及31B，与以往技术中说明的以5个为单位、及以6个为单位排列的方法比较，发出各种颜色光的发光二极管21的同一颜色光彼此不是局部固定排列，而是以近似均匀的间隔排列。

因而，通过在基板122上排列发光二极管21，使得形成多个背照光用光源单元31A或背照光用光源单元31B，从而能够提高白色光的混色性。因而，即使在使液晶显示用背照光装置140实现薄型化时，也能够生成无颜色不均匀及亮度不均匀的、良好的白色光。

在将形成背照光用光源单元31A或背照光用光源单元31B的发光二极管单元21n配置在背照光壳体部分120内时，为图16～图19所示那样配置。

例如，考虑在背照光壳体部分120内排列6条由多个背照光用光源单元31A或多个背照光用光源单元31B构成的发光二极管单元21n的情况。

在仅用由多个背照光用光源单元31A构成的发光二极管单元21n时，如图16所示，相邻的发光二极管单元21n的各发光二极管21彼此位移半个间距那样配置。这是由于发光二极管单元21全部用背照光用光源单元31A构成，因此若为同一间距那样并列，则在由相邻的发光二极管单元21n形成的纵列中，发出同一颜色光的发光二极管21并列，颜色固定，产生颜色不均匀。因而，如图16所示，使发出相同颜色光的发光二极管21不是沿纵列并排，而是间距位移那样配置发光二极管单元21n。

这在仅用由图15B所示的背照光用光源单元31B构成的发光二极管单元21n作为光源时，根据同样的理由，同样最好纵列的发光二极管21的间距位移那样配置。

不是如图16所示的纵列的发光二极管21的间距位移半个间距那样地排列发光二极管单元21n，而是采用图17所示那样同一间距的情况下，使由多个背照光用光源单元31A构成的发光二极管单元21n、与由多个背照光用光源单元31B构成的发光二极管单元21n交替配置，使纵列的发光二极管21尽可能不是用发出同一颜色光的发光二极管21固定。

另外，在背照光壳体部分120内的发光二极管单元21n的配置方法，不仅是如图16、17所示那样，使发光二极管21n沿纵向按同一间隔排列6条，也可以如图18、19所示那样，将每2条作为一组，来配置发光二极管单元21n。

图3、图13、图14、图15A、图15B所示的形成一个发光二极管单元21n的背照光用光源单元30A、30B、30B₁、31A、31B的数量例如排列4个～8个左右，即发光二极管21排列28(7×4)个～56(7×8)个左右。

一般地，从发光二极管发出的颜色光，例如即使假设是同一颜色光，其色度的差异也非常大。因而，即使是一个发光二极管单元21n中使用的同一颜色光的发光二极管21，若主动不使用色度有差异的发光二极管21，则尽管制造出来但不要的发光二极管21增加，成本增加。

因此，在一个发光二极管单元21n中，必须主动地选择和调整色度有差异的、发出各种颜色光的发光二极管21，使得能够得到达到目标的色度的白色光。在上述的一个发光二极管单元21n中，之所以将背照光用光源单元30A、30B、30B₁、31A、31B设为4个～8个左右，是根据该调整的容易程度求得的经验值。即，一个发光二极管单元21n中所用的发光二极管21的数量过少或过多，为了形成所希望的白色光的色度都难以得到平衡。

但是，例如图20所示，如发光二极管单元21₁～21₃那样，将发光二极管单元21n的长度方向沿背照光壳体部分120的横向排列时，将背照光用光源单元的数量规定为4个～8个，但是如发光二极管单元21₄～21₇那样，将发光二极管单元21n的长度方向与背照光壳体部分120的纵向一致配置时，必须使构成的背照光用光源单元的数量少于4个。

另外，本发明不限定使用的LED的种类，作为发光二极管21，可以上述那样使用旁发射型的LED，也可以使用经常一般用的所谓炮弹型的LED。能够根据作为发光二极管21使用的LED的发光特性，通过调节对基板122的排列间距，或者为了能够得到所希望的发光特性，而设置进行调整的透镜，从而灵活采用本发明。

另外，本发明不限定于参照附图说明的上述实施例，在不超出所附的权利要求的范围及其要点的情况下，能够进行各种各样的变更、置换或其同等的实施例，这作为业内人士来说是不言自明的。

Claims (21)

1. 一种背照光用光源单元，构成从背面侧照射透射型彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

具有3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管，

将这7个发光二极管作为1个单元，将从所述7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出，

所述7个发光二极管在上排排列4个发光二极管，在下排排列3个发光二极管，

所述上排在最左侧及最右端排列绿色(G)发光二极管，被该绿色(G)发光二极管夹在当中那样地排列红色(R)发光二极管及蓝色(B)发光二极管，并使之相邻，

所述下排排列蓝色(B)发光二极管及红色(R)发光二极管，并使之从两侧夹住绿色(G)发光二极管。

2. 如权利要求1所述的背照光用光源单元，其特征在于，

用反射板包围成为所述1个单元的所述7个发光二极管，将从所述7个发光二极管发出的所述三原色光(R、G、B)局部进行混合并射出。

3. 一种背照光用光源单元，构成从背面侧照射透射型彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

具有3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管，

将这7个发光二极管作为1个单元，将从所述7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出，

所述7个发光二极管排列成一排，在最左端、最右端及中心排列绿色(G)发光二极管，一个红色(R)发光二极管和一个蓝色(B)发光二极管被排列成夹在最左端的所述绿色(G)发光二极管与中心的所述绿色(G)发光二极管之间从而彼此相邻，另一个红色(R)发光二极管和另一个蓝色(B)发光二极管被排列成夹在最右端的所述绿色(G)发光二极管与中心的所述绿色(G)发光二极管之间从而彼此相邻，

用反射板包围成为所述1个单元的所述7个发光二极管，将从所述7个发光二极管发出的所述三原色光(R、G、B)局部进行混合并射出。

4. 一种液晶显示用背照光光源装置，从背面侧照射透射型彩色液晶显示面板，其特征在于，

将3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管作为1个单元构成，具有多个将从所述7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出的背照光用光源单元，

所述7个发光二极管在上排排列4个发光二极管，在下排排列3个发光二极管，构成1个单元，

所述上排在最左侧及最右端排列绿色(G)发光二极管，被该绿色(G)发光二极管夹在当中那样地排列红色(R)发光二极管及蓝色(B)发光二极管，并使之相邻，

所述下排排列蓝色(B)发光二极管及红色(R)发光二极管，并使之从两侧夹住绿色(G)发光二极管。

5. 如权利要求4所述的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

每个所述背照光用光源单元是将第1单元、与第2单元任意组合构成的，

所述第1单元由从最左端按照绿色(G)发光二极管、红色(R)发光二极管、蓝色(B)发光二极管、以及绿色(G)发光二极管的顺序排列的上排；以及从最左端按照蓝色(B)发光二极管、绿色(G)发光二极管、以及红色(R)发光二极管的顺序排列的下排构成，

所述第2单元由从最左端按照绿色(G)发光二极管、蓝色(B)发光二极管、红色(R)发光二极管、以及绿色(G)发光二极管的顺序排列的下排；以及从最左端按照红色(R)发光二极管、绿色(G)发光二极管、以及蓝色(B)发光二极管的顺序排列的上排构成。

6. 如权利要求5所述的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

使多个所述第1单元与多个所述第2单元沿长度方向交替配置。

7. 如权利要求5所述的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，配置偶数个所述第1单元、以及偶数个所述第2单元，使得在所述长度方向的两端部排列发出同一颜色光的发光二极管。

8. 如权利要求4所述的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

用反射板包围成为所述1个单元的所述7个发光二极管，将从所述7个发光二极管发出的所述三原色光(R、G、B)局部进行混合并射出。

9. 如权利要求4所述的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

所述发光二极管是设置使光源发出的光从侧面发射的光学零部件的侧面发射发光二极管。

10. 一种液晶显示用背照光光源装置，从背面侧照射透射型彩色液晶显示面板，其特征在于，

将3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管作为1个单元构成，具有多个将从所述7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出的背照光用光源单元，

所述背照光用光源单元的所述7个发光二极管排列成一排，在最左端、最右端及中心排列绿色(G)发光二极管，一个红色(R)发光二极管和一个蓝色(B)发光二极管被排列成夹在最左端的所述绿色(G)发光二极管与中心的所述绿色(G)发光二极管之间从而彼此相邻，另一个红色(R)发光二极管和另一个蓝色(B)发光二极管被排列成夹在最右端的所述绿色(G)发光二极管与中心的所述绿色(G)发光二极管之间从而彼此相邻，

用反射板包围成为所述1个单元的所述7个发光二极管，将从所述7个发光二极管发出的所述三原色光(R、G、B)局部进行混合并射出。

11. 如权利要求10所述的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

所述多个背照光用光源单元将第1单元、与第2单元任意组合构成，

所述第1单元的所述7个发光二极管从最左端按照GRBGBRG的顺序排列成一排，

所述第2单元的所述7个发光二极管从最左端按照GBRGRBG的顺序排列成一排。

12. 如权利要求10所述的液晶显示用背照光光源装置，其特征在于，

所述发光二极管是设置使光源发出的光从侧面发射的光学零部件的侧面发射发光二极管。

13. 一种透射型彩色液晶显示装置，由透射型彩色液晶显示面板、与从背面侧照射该彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光光源装置构成，其特征在于，

所述液晶显示用背照光光源装置将3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管作为1个单元构成，具有多个将从所述7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出的背照光用光源单元，

所述7个发光二极管在上排排列4个发光二极管，在下排排列3个发光二极管，构成1个单元，

所述上排在最左侧及最右端排列绿色(G)发光二极管，被该绿色(G)发光二极管夹在当中那样地排列红色(R)发光二极管及蓝色(B)发光二极管，并使之相邻，

所述下排排列蓝色(B)发光二极管及红色(R)发光二极管，并使之从两侧夹住绿色(G)发光二极管。

14. 如权利要求13所述的透射型彩色液晶显示装置，其特征在于，

每个所述背照光用光源单元是将第1单元、与第2单元任意组合构成的，

所述第1单元由从最左端按照绿色(G)发光二极管、红色(R)发光二极管、蓝色(B)发光二极管、以及绿色(G)发光二极管的顺序排列的上排；以及从最左端按照蓝色(B)发光二极管、绿色(G)发光二极管、以及红色(R)发光二极管的顺序排列的下排构成，

所述第2单元由从最左端按照绿色(G)发光二极管、蓝色(B)发光二极管、红色(R)发光二极管、以及绿色(G)发光二极管的顺序排列的下排；以及从最左端按照红色(R)发光二极管、绿色(G)发光二极管、以及蓝色(B)发光二极管的顺序排列的上排构成。

15. 如权利要求14所述的透射型彩色液晶显示装置，其特征在于，

使多个所述第1单元与多个所述第2单元沿长度方向交替配置。

16. 如权利要求14所述的透射型彩色液晶显示装置，其特征在于，

配置偶数个所述第1单元、以及偶数个所述第2单元，使得在所述长度方向的两端部排列发出同一颜色光的发光二极管。

17. 如权利要求13所述的透射型彩色液晶显示装置，其特征在于，

用反射板包围成为所述1个单元的所述7个发光二极管，将从所述7个发光二极管发出的所述三原色光(R、G、B)局部进行混合并射出。

18. 如权利要求13所述的透射型彩色液晶显示装置，其特征在于，

所述发光二极管是设置使光源发出的光从侧面发射的光学零部件的侧面发射发光二极管。

19. 一种透射型彩色液晶显示装置，由透射型彩色液晶显示面板、与从背面侧照射该彩色液晶显示面板的液晶显示用背照光光源装置构成，其特征在于，

所述液晶显示用背照光光源装置将3个绿色(G)发光二极管、2个红色(R)发光二极管、以及2个蓝色(B)发光二极管作为1个单元构成，具有多个将从所述7个发光二极管发出的三原色光(R、G、B)进行混合并射出的背照光用光源单元，

每个所述背照光用光源单元的所述7个发光二极管排列成一排，在最左端、最右端及中心排列绿色(G)发光二极管，一个红色(R)发光二极管和一个蓝色(B)发光二极管被排列成夹在最左端的所述绿色(G)发光二极管与中心的所述绿色(G)发光二极管之间从而彼此相邻，另一个红色(R)发光二极管和另一个蓝色(B)发光二极管被排列成夹在最右端的所述绿色(G)发光二极管与中心的所述绿色(G)发光二极管之间从而彼此相邻，

用反射板包围成为所述1个单元的所述7个发光二极管，将从所述7个发光二极管发出的所述三原色光(R、G、B)局部进行混合并射出。

20. 如权利要求19所述的透射型彩色液晶显示装置，其特征在于，

所述多个背照光用光源单元将第1单元、与第2单元任意组合构成，

所述第1单元的所述7个发光二极管从最左端按照GRBGBRG的顺序排列成一排，

所述第2单元的所述7个发光二极管从最左端按照GBRGRBG的顺序排列成一排。

21. 如权利要求19所述的透射型彩色液晶显示装置，其特征在于，

所述发光二极管是设置使光源发出的光从侧面发射的光学零部件的侧面发射发光二极管。

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