CN1860328A - 背光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用发光单元(7)的背光装置，其中安装了大量发光二极管(12)，背光装置包括反射板(16)，用于反射从发光单元(11)发出的光线，其中所述反射板(16)包括用于从底表面方向反射从所述发光单元(7)发出的光线的底表面反射板(16a)、用于从各个前和后、左和右侧表面方向反射从所述发光单元(7)发出的光线的侧表面反射板(16b)至(16e)、以及角反射板(16f)至(16i)，其中所述底表面反射板(16a)和侧表面反射板(16b)至(16e)连接，以覆盖对应的角部，并且使得入射到显示面板(1)上的光线是均匀的，以实现其所述整个表面的亮度的均匀性。

Description

背光装置
技术领域
本发明涉及当在诸如液晶显示设备等显示设备中使用时有用的背光装置。
本申请要求于2004年8月18日提交的日本专利申请No.2004-238792的优先权，其全部内容引入于此作为参考。
背景技术
迄今为止，由于与阴极射线管(CRT)比较，液晶显示设备可以实现大尺寸显示屏、轻重量、薄结构和/或低能耗等，液晶显示设备被使用在电视图像接收器和/或与例如自发光型等离子体显示面板(PDP)等一起的用于各种显示目的的显示设备。在液晶显示设备中，液晶被包含在两个各种尺寸的透明基(基板)之间，以跨过透明电极施加电压以改变液晶分子的取向，从而改变光透射因子以光显示预定的图像等。
在液晶显示设备中，由于液晶本身不是发光体，提供了起光源作用的背光单元，例如在液晶面板的背面部分。所述背光单元例如包括：主光源、光导板、反射膜、透镜片和/或漫射膜等，并且用来将显示光传递到整个液晶面板的表面上。在背光单元中，冷阴极荧光灯(CCLF)被如此适配使得水银或氙被包含在荧光管内，该冷阴极荧光灯被用作主光源。但是，必须解决冷阴极荧光灯具有的发光亮度低、寿命短和/或在阴极侧存在低亮度区以至于均匀率等差的问题。
同时，在大尺寸的液晶显示设备中，一般提供面积光配置背光(AreaLitconfiguration Backlight)单元，其中多个细长的冷阴极荧光灯被布置在漫射板的后面以将显示光传递到液晶面板。此外，在这样的面积光配置背光单元中，必须解决上述冷阴极荧光灯导致的问题。具体地，在面积光配置背光单元被应用于40英寸以上的大尺寸电视图像接收器时，实现高亮度和实现高均匀率的问题变得更加明显。
另一方面，在面积光配置背光单元中，替代上述冷阴极荧光灯，注意力集中在发光二极管(此后需要时称为LED)面积发光类型的背光，其中大量红、绿和蓝的三原色光的发光二极管被二维布置为位于漫射膜的后面侧的状态以获得白光。这样的发光二极管背光单元允许随着发光二极管成本的减小而减小成本，并且允许通过低能耗在大尺寸的液晶显示面板上高亮度的显示。
此外，发光二极管背光单元被做成为这样的配置，其中大量发光二极管被安装在布线板上，以通过漫射板来漫射已经从发光二极管发出的光线，以发射由此对于液晶面板获得的光线。此外，为了有效地将从布置在发光二极管背光单元的边缘部分的发光二极管发出的光线导向到漫射板，提供了反射板。由于反射板允许从发光二极管发出的光线被有效地发射到液晶面板，反射板由底表面反射板、和前和后、左和右侧表面反射板构成。
同时，在LED背光单元中，如图1所示，在其上底表面反射板、和前和后、左和右侧表面反射板被相互连接的各个角部与布置在这些角部附近的LED 20A至20D最大限度地分开。在这种情形，图2以放大的方式表示了布置在各个角部附近的LED 20A至20D。由于LED 20A至20D以这种方式布置，当从布置在各个LED背光单元角部附近的LED 20A至20D发出的光线被反射板反射的情形，与从被布置在除了角部附近部分之外的位置的发光二极管反射的光相比，亮度将会降低。当反射光的亮度以这种方式被降低时，液晶面板的角部变暗。
发明内容
本发明所解决的问题
本发明为解决上述现有技术具有的问题而被提出，并且其目的是提供背光装置，所述背光装置可以将从各个角部的反射的光线的亮度值保持到等于从其它位置的反射的光线的亮度值的程度，以实现高质量的图像显示。
应用本发明的背光装置的实施例涉及由光源单元构成的背光装置，在光源单元中安装了大量的发光二极管，所述背光装置包括用于反射从光源单元发出的光线的反射板，其中反射板包括：用于反射从底表面方向从光源单元发出的光线的底表面反射板、用于反射从光源单元前和后、左和右侧表面方向从光源单元发出的光线的侧表面反射板、以及用于覆盖各个角部的角反射板，在角部中底表面反射板和侧表面反射板连接。
角反射板的反射表面可以取多边形，或可以取平板形或曲面。
在根据本发明的背光装置中，通过使用底表面反射板和侧表面反射板之间连接的角部反射板，各个角部被覆盖，从而允许到位于各个角部附近的发光二极管的距离近乎等于到位于其它位置的发光二极管和反射板的距离。因而，可以避免在液晶面板的前表面角部变暗的现象。
需要注意的是本发明期望使用片形反射板作为各个反射板。
本发明的另一个目标和通过本发明获得的实际优点通过参照附图解释的实施例将会变得更加明显。
附图说明
图1是表示常规反射片的配置实例的平面图。
图2是在图1中所示的反射片的放大图。
图3是表示应用本发明的透射型液晶显示面板的实施例的基本部件分解透视图。
图4是所述透射型液晶显示面板的基本部件的纵剖面图。
图5是表示反射片第一实例的平面图。
图6是在图5中所示的反射片的放大图。
图7是表示反射片第二实例的平面图。
图8是在图7中所示反射片的放大图。
具体实施方式
现将参照附图详细解释进行本发明的最佳实施方式。
应用本发明的透射型液晶面板1被用于具有例如40英寸以上的大尺寸屏幕的电视图像接收器的显示面板。如图3和图4所示，透射型液晶显示面板1包括液晶显示面板单元2、和与所述液晶面板单元2的后侧结合并且用作传递显示光的背光单元3。液晶面板单元2组成为框架型前面构件4、液晶面板5和框型后面框构件6，利用放置在液晶面板5和前面框架构件4之间的分隔物2a、2b和/或导向构件2c，用来通过在液晶面板5和前面框架构件4之间的分隔物2a、2b和/或导向构件2c等来保持液晶面板5的外周边缘部分。
虽然省略了细节，但是液晶面板5被适配以包括在第一玻璃基(基板)和第二玻璃基(基板)之间的液晶，通过分隔珠等在其间保持相对的间距，以横跨所述液晶施加电压，用来变化液晶分子的取向从而改变光透射因子。液晶面板5被适配，以便条形透明电极、绝缘膜和取向膜形成在第一玻璃基的内表面上。液晶面板5被适配，以便三原色的滤色器、保护层、条形透明电极和取向膜形成在第二玻璃基的内表面上。液晶面板5被适配以便反射膜和相差膜在第一和第二玻璃基的表面上连接。
液晶面板5被适配，以便由聚酰亚胺构成的取向膜形成配置，其中液晶分子被布置在水平方向的界面上，并且反射膜和相差膜允许波形特性是无色的，以被改变到白，以通过滤色器进行接收图像等的颜色显示以实现全色。需要注意的是液晶面板5不仅限于这样的结构，而可以使用常规提供的各种配置的液晶面板。
构成根据本发明的背光装置的背光单元3包括：单元7，布置在上述的液晶面板2后侧上并且用来传递显示光；辐射单元8，用于辐射在发光单元7内产生的辐射热；背面板9，用于保持发光单元7和辐射单元8，并且与前面框架构件4和后面框架构件6结合以构成对应于外壳的附属构件。所述背光单元3具有在其整个表面上面对液晶面板2的后面侧的尺寸并且在背光单元3和液晶面板2之间构成的相对空间部分被光气密地密封的状态组合。
同时，构成所述背光单元3的光源单元7包括：光片块10，和包括大量发光二极管的发光块11。构成发光单元7的光片块10被提供在面对液晶面板5后面侧的状态。尽管省略了细节，但是如图4和5所示，例如，光片块10组成为：其中层压各种光学功能片，如反射膜、相差膜、棱镜片和/或漫射膜等的光功能片层压体13、漫射光导板14、转向板(diverter plate)15、用于从其底表面反射光线的底表面反射片16a，用手从侧表面反射光线的侧表面反射片16b至16e，和用于覆盖由底表面反射片16a和侧表面反射片16b至16e等构成的角部的角部反射片16f至16i。尽管省略了细节，但是漫射光功能片层压体13形成这样的配置，其中层压了多个光功能片，如用于分解从发光单元11传递的显示光并且入射到液晶面板5上进入正交偏振元件内的功能片，用于补偿光波的相差以实现宽角可视度和/或避免着色的功能片和/或用于漫射显示光等的功能片。需要注意的是，光功能片层压体13并不仅限于使用光功能片的上述层压体，而可以是包括例如用于实现亮度改善的亮度改善膜、相差膜和/或在其之间放置了棱镜片的上下两个漫射片的层压体。
此外，发光块11由多个红LED、绿LED和蓝LED(此后通称为LED)，以及在其上按预定顺序安装这些LED12的侧面加长的矩形布线板12a组成。透射型液晶显示面板1由例如18个单元构成，每个单元包括发光块11，其中例如其中组合了合适数量的红LED、绿LED和蓝LED的总共25个LED 12安装在布线板12a上。需要注意的是发光块11被适配，使得1(一)个单元的LED 12的数量和安装在该处的LED 12的组合根据显示屏幕的尺寸(大小)和/或各个LED 12的发光能力等来适当地确定。
光片块10被适配，使得漫射光导板14在层压状态被布置在面对液晶面板5的光功能片层压体13的主表面侧，并且从发光决11发出的显示光从其后面侧入射。漫射光导板14包括具有很薄厚度的板体，该板体由具有导电性的透明合成树脂成型，例如丙烯酸树脂或聚碳酸酯等。漫射光导板14用来折射和反射从一个表面侧入射的显示光，以引导如此获得的显示光同时漫射它，以允许如此引导的显示光从另一表面侧入射到光功能层压体13上。如图4中所示，漫射光导板14通过支架构件(未图示)，与所述光功能片层压体13一起，如图4中所示，贴附到背面板9的外周壁部分9a。
此外，光片块10被适配使得转向板15和底表面反射片16a贴附到背板9上，其状态为在其间的相对间隔以及光片块10和上述漫射光导板14之间的相对间隔由大量的光凸出构件(未图示)保持。转向板15是由透明合成树脂材料如丙烯酸树脂等形成的板材料，并且被适配使得从发光块11发出的出射光线入射到其上。在细节如后述的转向板15中，形成大量光调整点15a以分别面对相对于发光块11以矩阵布置的大量发光二极管12。
光调整点15a通过使用墨的丝网印刷作为环形点图案形成在转向板15的表面上，在墨中例如混和了如氧化钛或硫化钡等的光屏蔽剂，和如玻璃粉末或氧化硅等的漫射剂。这些光调整点15a用来屏蔽从发光块11发射的显示光。其上形成有这些光调整点15a的转向板15形成来用于屏蔽从提供在发光块11内的各个LED 12直接入射的部分的显示光线，以将由此获得的显示光线反射向底表面反射片16a侧，以抑制亮度局部增加，以使得入射光是均匀的，以将因而获得的入射光发射到光功能片层压体13上，其将在后面描述。
如上所述，光片块10被配置为通过转向板15辐射从各个LED 12向其周围发射的显示光线的一部分，使得不出现由大量显示光线部分地直接入射到漫射光导板14上而导致的部分高亮度部分。此外，光片块10用于将被辐射的显示光线，通过转向板15，反射向外围，其方式为通过底表面反射片16a、侧表面反射片16b至16e和角反射片16f至16i以第二次穿过转向板15而引导到漫射光导板15侧，以实现光效率的改善。底表面反射片16a、侧表面反射片16b至16e和角反射片16f至16i由例如包括荧光剂的多孔PET(聚乙烯对苯二酸)材料形成。多孔PET材料具有约95％的高反射因子，并且通过与金属光泽颜色不同的色调，可以发现反射表面的损坏不明显。需要注意的是底表面反射片16a、侧表面反射片16b至16e和角反射片16f至16i还可以通过具有镜面的银、铝或不锈钢等形成。
此外，在光片块10上，当一部分从各个发光二极管12发出的显示光线以超过临界角以上的角度的状态入射到转向板15上时，光线在转向板15的表面上反射。在光片块10中，从转向板15的表面反射的光线和从各个LED向外部发出并且被底表面反射片16a、侧表面反射片16b至16e和角反射片16f至16i反射的部分光线，被反复地在转向板15和底表面反射片16a、侧表面反射片16b至16e和角反射片16f至16i之间反射，使得通过放大反射原理改善了反射因子。
这里，将参照图5、6和7解释底表面反射片16a、侧表面反射片16b至16e和角反射片16f至16i的布置的关系。
底表面反射片16a用于反射从各个LED 12发射的出射光线和从转向板15向前面(转向板15的方向)反射的光线。此外，侧表面反射板16b至16e用于反射从各个LED 12发射的出射光线和从底表面反射板16a向前面(转向板15的方向)反射的光线。此外，由底表面片16a和侧表面反射片16b至16e连接(结合)，角部反射片16f至16i被布置在各个角部上，以向前面(转向板15的方向)反射从各个LED 12发射的显示光的光线。
此外，如图5中所示，角部反射片16f至16i被适配，以便以覆盖对应角部的方式取平面方式，其中底表面反射片16a和侧表面反射片16b至16e连接。此外，图6显示了图5的放大图。需要注意的是仅要求角部反射片16f至16i的形式是这样的，以覆盖对应的角部，且因此可以为例如球凹入表面、椭圆凹入表面、和/或多边型或其中集中了多个多边形的非球型。另外，角部反射片可以具有如图7中所示的球形。图8表示了图7的放大图。
如上所述，通过底表面反射片16a和侧表面反射片16b至16e的连接形成的各个角部被角部反射片16f至16i覆盖，使得到位于各个角部附近的LED12的距离近乎等于到其它反射片的距离。因为这个原因，从角部反射片16f至16i反射光的光线的亮度值等于其它反射光的光线的亮度值。因而，在液晶面板的整个表面上，亮度是均匀的，因而使得可以避免角部变暗。
另外，当侧表面反射板16被固定到在所述实施例中支承漫射光导板14的托架构件(未图示)时，侧表面反射板16可以被配置，以在转向板方向反射从发光二极管12发射的光，但不仅限于这样的配置。
需要注意的是尽管本发明根据附图中示出的优选实施例被描述并且在前文中被详细描述，但是本领域的技术人员应当理解本发明并不仅限于所述实施例，而在不偏离由权力要求所阐述和界定的本发明的范围和精神的情况下，可以实施各种修改、替代构造或等效。

Claims (4)

1.一种背光装置，包括光源单元，其中安装了大量发光二极管，
所述背光装置包括：
反射板，用来反射从所述光源单元发出的光线，
其中所述反射板由用来从底表面方向反射从光源单元发出的光线的底表面反射板、用来分别从前和后、左和右侧方向方反射从光源单元发出的光线的侧面反射板和用来覆盖各个底表面反射板和侧面反射板连接的各个角部的角反射板组成。
2.根据权力要求1的所述背光装置，
其中角反射板的反射表面取多边形。
3.根据权力要求1的所述背光装置，
其中角反射板的反射表面取平板形。
4.根据权力要求1的所述背光装置，
其中角反射板的反射表面取球形。
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