專利名稱：光源裝置及具備該裝置的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用離散的光源列的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。
背景技術(shù)：
在液晶顯示裝置的光源中，使用冷陰極管或發(fā)光二極管(LEDLightEmitting Diode)。在較小型的液晶顯示裝置中，多使用可輕量且小型化的LED。因?yàn)長ED為點(diǎn)光源，所以為了均勻照射顯示畫面，必須具有在面內(nèi)均勻擴(kuò)散光的結(jié)構(gòu)。
在液晶顯示裝置中，有由反射型液晶顯示面板與從液晶顯示面板的表面?zhèn)?顯示表面?zhèn)?照明的前照光單元構(gòu)成的前照光方式、和由透射型液晶顯示面板與從液晶顯示面板的里面?zhèn)日彰鞯谋痴展鈫卧獦?gòu)成的背照光方式。
例如，現(xiàn)有的一般前照光單元具有LED、導(dǎo)光板(面狀導(dǎo)光板)和棒狀導(dǎo)光體的導(dǎo)光管。導(dǎo)光管用于對齊從作為點(diǎn)光源的LED中射出的光的射出方向進(jìn)行線狀光源化。線狀光源化后的光從導(dǎo)光板的側(cè)面入射，在面內(nèi)均勻?qū)Ч?，得到面狀光源。但是，在該結(jié)構(gòu)中，光源裝置的部件個數(shù)增加，另外，產(chǎn)生低效率、低亮度等問題。
作為解決上述問題的結(jié)構(gòu)，已知一種背照光單元，其在導(dǎo)光板的里面?zhèn)韧瑫r具有多個LED、和用于混合來自相鄰LED的光的光混合區(qū)域，在導(dǎo)光板端部具有將在光混合區(qū)域中混合的光導(dǎo)入導(dǎo)光板的半圓筒狀的曲面鏡(例如參照非專利文獻(xiàn)5)。
另外，在本發(fā)明申請人的日本專利申請(特願2002-13766號)中，提出在導(dǎo)光板的采光區(qū)域前面具有將來自多個LED的光混合的光混合區(qū)域的光源裝置。
因此，作為保持型顯示方式的液晶顯示裝置，若顯示動態(tài)圖像，則產(chǎn)生圖像的輪廓模糊。為了抑制輪廓模糊，考慮依次使灰度數(shù)據(jù)寫入結(jié)束的區(qū)域的光源依次點(diǎn)亮的掃描型光源裝置。作為掃描型光源裝置，使用冷陰極管等的直下型為主流。但是，直下型光源裝置由于配置冷陰極管等而產(chǎn)生亮度不均等，難以使顯示區(qū)域整體變?yōu)榫鶆蛄炼取榱私鉀Q該問題，將在導(dǎo)光板的側(cè)端面分別配置多個LED的多個發(fā)光區(qū)域沿液晶顯示裝置的掃描方向并列配置的側(cè)照明型光源裝置。
專利文獻(xiàn)1特開2000-3609號公報(bào)非專利文獻(xiàn)1J.Hirakata et.al.“High Quality TFT-LCD Systemfor Moving Picture”，SID 2002 Digest，p.1284-1287(2002)非專利文獻(xiàn)2D.Sasaki et.al.“Motion Picture Simulation forDesigning High-Picture-Quality Hold-Type Displays”，SID 2002Digest，p.926-929(2002)非專利文獻(xiàn)3K.Sekiya et.al.“Eye-Trace Integration Effecton The Perception of Moving Pictures and A New Possibility forReducing Blur on Hold-Type Displays”，SID 2002 Digest，p.930-933(2002)非專利文獻(xiàn)4H.Ohtsuki et.al.“18.1-inch XGA TFT-LCD withWide Color Reproduction using High Power LED-Backlighting”，SID2002 Digest，p.1154-1157(2002)非專利文獻(xiàn)5Gerald Harbers、其他兩人，“LED Backlighting forLCD-HDTV[online]、因特網(wǎng)<URLhttp//www.lumileds.com/pdfs/techpaperspres/IDMC_Paper.pdf>”非專利文獻(xiàn)6栗田泰市郎，《保持型顯示器的顯示方式與動態(tài)圖像顯示中的畫質(zhì)》，第1章LCD論壇預(yù)稿。
但是，具備上述光混合區(qū)域的光源裝置需要面積比顯示所需面光源裝置的最小面積大得多的光混合區(qū)域，所以存在光源裝置大型化的問題。即使將光混合區(qū)域配置在導(dǎo)光板的里面?zhèn)?，也產(chǎn)生光源裝置的厚度變厚而大型化的問題。
另一方面，在不具有光混合區(qū)域、在導(dǎo)光板的側(cè)端面配置多個LED的掃描型光源裝置中，因?yàn)椴⒘信渲玫腖ED為離散光源列，所以相鄰LED間區(qū)域的亮度比其它區(qū)域低。因此，在顯示畫面上產(chǎn)生亮度不均，產(chǎn)生顯示質(zhì)量下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種小型且薄型、可得到良好的顯示質(zhì)量的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。
上述目的通過由下述光源裝置可以實(shí)現(xiàn)，該光源裝置的特征在于具有射出光的第1及第2光源和面狀導(dǎo)光板，該面狀導(dǎo)光板具備第1發(fā)光區(qū)域，該區(qū)域具有配置在所述第1光源附近以外的區(qū)域中、將從所述第1光源側(cè)引導(dǎo)的光采集到外部的第1采光要素；和第2發(fā)光區(qū)域，該區(qū)域具有配置在所述第2光源附近以外的區(qū)域中、將從所述第2光源側(cè)引導(dǎo)的光采集到外部的第2采光要素。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的基本結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2A和圖2B是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的基本結(jié)構(gòu)的光源裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-1的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4A-圖4E是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-1的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-2的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-3的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-4的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-5的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-6的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-6的光源裝置的導(dǎo)光板的散射強(qiáng)度及光量的分布的曲線。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-6變形例的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-6變形例的光源裝置的導(dǎo)光板的散射強(qiáng)度及光量的分布的曲線。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-7的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖14是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-8的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖15A及圖15B是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的實(shí)施例1-9的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖16是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-1的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖17是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-2的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖18是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-2的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖19是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-2的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖20是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-2的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法的圖。
圖21是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-2的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)變形例的框圖。
圖22是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-2的光源裝置的結(jié)構(gòu)變形例的截面圖。
圖23是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-3的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖24是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-4的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖25是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-4的光源裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖26是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的實(shí)施例2-4的光源裝置的驅(qū)動方法的圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1用圖1至圖15B來說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式1的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。首先，用圖1至圖2B來說明根據(jù)本實(shí)施方式的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)。圖1表示根據(jù)本基本結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的示意結(jié)構(gòu)。如圖1所示，例如TN(Twisted Nematic)模式的液晶顯示裝置具有液晶顯示面板30，該液晶顯示面板30是將形成了薄膜晶體管(TFT；Thin Film Transistor)、象素電極等的TFT基板2與形成了濾色器、公共電極等的相對基板4相對粘貼在一起，并在兩基板2、4之間密封液晶(未圖示)而成的。
在TFT基板2上設(shè)有安裝了驅(qū)動多個柵極總線的驅(qū)動器IC的柵極總線驅(qū)動電路80、和安裝了驅(qū)動多個漏極總線的驅(qū)動器IC的漏極總線驅(qū)動電路82。這些驅(qū)動電路80、82根據(jù)從控制電路84輸出的規(guī)定信號，向規(guī)定的柵極總線12或漏極總線14輸出掃描信號或數(shù)據(jù)信號。在TFT基板2的與元件形成面相反的一側(cè)的面上粘貼偏光板87。在偏光板87的與TFT基板2相反的一側(cè)的面上配置作為光源裝置40的背照光單元。另外，在相對基板4的與濾色器形成面相反的一側(cè)的面上粘貼偏光板86。
圖2A表示根據(jù)本基本結(jié)構(gòu)的光源裝置的結(jié)構(gòu)。圖2B表示沿圖2A的A-A線切斷的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖2A、圖2B所示，用作背照光單元或前照光單元的光源裝置40具備大致板狀的導(dǎo)光板(面狀導(dǎo)光板)42。導(dǎo)光板42具有例如長方形的平面形狀。導(dǎo)光板42的外側(cè)表面(圖2B的上面)形成光射出面90。在導(dǎo)光板42的一側(cè)端面(圖2A、圖2B中為左側(cè)端面)上，隔著規(guī)定間隙并列配置著構(gòu)成離散光源列LA的例如多個點(diǎn)光源44a。另外，與離散光源列LA相對，在導(dǎo)光板42的另一端面(圖2A、圖2B中為右側(cè)端面)上，隔著規(guī)定間隙并列配置著構(gòu)成離散光源列LB的例如多個點(diǎn)光源44b。導(dǎo)光板42具有點(diǎn)光源44a附近的區(qū)域B、點(diǎn)光源44b附近的區(qū)域A、和區(qū)域A、B之間的區(qū)域C。
剛從各點(diǎn)光源44a入射到導(dǎo)光板42內(nèi)的區(qū)域B中的光具有極強(qiáng)的離散光源列LA的離散性經(jīng)歷，在導(dǎo)光量的分布中產(chǎn)生不均。在區(qū)域B中，與離散光源列LA的距離越遠(yuǎn)的位置，來自相鄰點(diǎn)光源44a的光、以及來自鄰近點(diǎn)光源44a等的光混合，導(dǎo)光量的分布越均勻。同樣，剛從各點(diǎn)光源44b入射到導(dǎo)光板42內(nèi)的區(qū)域A中的光具有極強(qiáng)的離散光源列LB的離散性經(jīng)歷，在導(dǎo)光量的分布中產(chǎn)生不均。在區(qū)域A中，與離散光源列LB的距離越遠(yuǎn)的位置，來自相鄰點(diǎn)光源44b的光、以及來自鄰近點(diǎn)光源44b等的光混合，導(dǎo)光量的分布越均勻。在區(qū)域C中，來自離散光源列LA的光的導(dǎo)光量均勻分布。另外，在區(qū)域C中，來自離散光源列LB的光的導(dǎo)光量均勻分布。
雖然圖2A、圖2B中未圖示，但導(dǎo)光板42在與光射出面90相對的相對面92上具有用于使入射的光從光射出面90射出的采光要素。配置采光要素，使在顯示畫面?zhèn)炔杉降牟晒饬吭诿鎯?nèi)為均勻。即，在離導(dǎo)光板42的離散光源列LA距離近的區(qū)域B中，設(shè)置用于主要將從離散光源列LB側(cè)引導(dǎo)的光采集到導(dǎo)光板42之外的采光要素。同時，區(qū)域B被用于混合從離散光源列LA側(cè)引導(dǎo)的光。從離散光源列LB側(cè)引導(dǎo)的光不僅包含來自點(diǎn)光源44b的直接射出光，而且還包含從點(diǎn)光源44a射出后在點(diǎn)光源44b側(cè)的導(dǎo)光板42的側(cè)端面反射的反射光等。另外，從離散光源列LA側(cè)引導(dǎo)的光不僅包含來自點(diǎn)光源44a的直接射出光，而且還包含從點(diǎn)光源44b射出后在點(diǎn)光源44a側(cè)的導(dǎo)光板42的側(cè)端面反射的反射光等。
同樣，在離導(dǎo)光板42的離散光源列LB距離近的區(qū)域A中，設(shè)置用于主要將從離散光源列LA側(cè)引導(dǎo)的光采集到導(dǎo)光板42之外的采光要素。同時，區(qū)域A被用于混合從離散光源列LB側(cè)引導(dǎo)的光。在導(dǎo)光板42的中央附近的區(qū)域C中，設(shè)置用于將從離散光源列LA側(cè)引導(dǎo)的光與從離散光源列LB側(cè)引導(dǎo)來的光兩者采集到導(dǎo)光板42之外的采光要素。
這里，來自離散光源列LA的點(diǎn)光源44a的光與來自離散光源列LB的點(diǎn)光源44b的光多數(shù)情況下彼此顏色不同。因此，若來自兩離散光源列LA、LB側(cè)的光的混合比率在空間上急劇變化，則可看到帶狀的顏色不均。為了避免這種情況，最好區(qū)域B、C之間及區(qū)域A、C之間的交界不明確而平緩分布。
作為采光要素，使用通過印刷或成形等在導(dǎo)光板42的相對面92上形成的光散射構(gòu)造體等光散射要素、或形成于導(dǎo)光板42的相對面上的棱鏡形狀、形成于導(dǎo)光板42的內(nèi)部的光散射要素等。其他使光的導(dǎo)光方向變化的光學(xué)要素都可用作采光要素。
在本基本結(jié)構(gòu)中，離散光源列LA與采集來自離散光源列LA的光的區(qū)域A、C(第1發(fā)光區(qū)域)之間的距離較遠(yuǎn)，離散光源列LB與采集來自離散光源列LB的光的區(qū)域B、C(第2發(fā)光區(qū)域)之間的距離較遠(yuǎn)。因此，由于充分混合后使導(dǎo)光量的分布均勻的光從光射出面90射出，所以可實(shí)現(xiàn)得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。另外，在本基本結(jié)構(gòu)中，接近導(dǎo)光板42的區(qū)域B來配置點(diǎn)光源44a，接近導(dǎo)光板42的區(qū)域A來配置點(diǎn)光源44b。因此，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型的光源裝置。
下面，用實(shí)施例1-1至1-9來具體說明根據(jù)本實(shí)施方式的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。
實(shí)施例1-1首先，用圖3～圖4來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-1的光源裝置。圖3表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖3所示，作為光源裝置的背照光單元41具有導(dǎo)光板42。導(dǎo)光板42的相對面92被形成為棱鏡形狀。棱鏡形狀用作采集光的采光要素。在本實(shí)施例中，設(shè)采光要素全部為棱鏡形狀。在導(dǎo)光板42的一側(cè)端面(圖3中為左側(cè)端面)上并列配置有構(gòu)成作為離散光源列的LED陣列LA’的多個LED45a。另外，與LED陣列LA’相對，在導(dǎo)光板42的另一側(cè)端面(圖3中為右側(cè)端面)上并列配置有構(gòu)成作為離散光源列的LED陣列LB’的多個LED45b。導(dǎo)光板42具有LED45a附近的區(qū)域B、LED45b附近的區(qū)域A、和區(qū)域A、B之間的區(qū)域C。
圖4A～圖4E表示每個區(qū)域中相對面附近的導(dǎo)光板的截面形狀。圖4A表示區(qū)域B中相對面92附近的導(dǎo)光板42的截面形狀，圖4B表示靠近區(qū)域B的區(qū)域C中相對面92附近的導(dǎo)光板42的截面形狀。圖4C表示區(qū)域C的大致中央部中相對面92附近的導(dǎo)光板42的截面形狀，圖4D表示靠近區(qū)域A的區(qū)域C中相對面92附近的導(dǎo)光板42的截面形狀。圖4E表示區(qū)域A中相對面92附近的導(dǎo)光板42的截面形狀。如圖4A～圖4E所示，導(dǎo)光板42的相對面92對應(yīng)于距LED陣列LA’及LB’的距離，大體形成5種棱鏡形狀。
如圖4A所示，區(qū)域B的相對面92形成不使來自LED陣列LA’側(cè)的光入射到棱鏡面50、而是原樣引導(dǎo)到區(qū)域C的棱鏡形狀。棱鏡面50以與光射出面90例如成40度～45度的傾斜角來形成。另一方面，來自LED陣列LB’的光以一定概率入射到棱鏡面50。入射到棱鏡面50的光不符合全反射條件，通過反射或折射射出到導(dǎo)光板42之外。因此，在區(qū)域B中，基本上采集到從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)的光。從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)的光中，不僅包含來自LED45b的直接射出光，而且還包含從LED45a射出后在LED45b側(cè)的導(dǎo)光板42的側(cè)端面反射的反射光等。
如圖4B～圖4D所示，在區(qū)域C中，從LED陣列LA’側(cè)引導(dǎo)的光以一定概率入射到棱鏡面50后，通過反射或折射射出到導(dǎo)光板42之外。從LED陣列LA’側(cè)引導(dǎo)的光中，不僅包含來自LED45a的直接射出光，而且還包含從LED45b射出后在LED45a側(cè)的導(dǎo)光板42的側(cè)端面反射的反射光等。另外，在區(qū)域C中，從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)的光以一定概率入射到棱鏡面51后，通過反射或折射射出到導(dǎo)光板42之外。棱鏡面51以與光射出面90例如成40度～45度的傾斜角來形成。如圖4B所示，在靠近區(qū)域B的區(qū)域C中，為了使來自LED陣列LA’側(cè)的導(dǎo)光量多，并使與區(qū)域B的交界難以看到，使來自LED陣列LA’側(cè)的光入射的棱鏡面51的面積比來自LED陣列LB’側(cè)的光入射的棱鏡面50的面積小。
如圖4C所示，區(qū)域C大致中央部中，來自LED陣列LA’的導(dǎo)光量與來自LED陣列LB’的導(dǎo)光量大致相同，所以棱鏡面50、51的面積彼此大致相等，形成大致左右對稱的棱鏡形狀。如圖4D所示，在靠近區(qū)域A的區(qū)域C中，為了使來自LED陣列LB’側(cè)的導(dǎo)光量多，使與區(qū)域A的交界難以看到，使來自LED陣列LB’側(cè)的光入射的棱鏡面50的面積比來自LED陣列LA’側(cè)的光入射的棱鏡面51的面積小。
如圖4E所示，區(qū)域A的相對面92形成不使來自LED陣列LB’側(cè)的光入射到棱鏡面51、而是原樣引導(dǎo)到區(qū)域C的棱鏡形狀。另一方面，來自LED陣列LA’的光以一定概率入射到棱鏡面51。入射到棱鏡面51的光不符合全反射條件，通過反射或折射射出到導(dǎo)光板42之外。因此，在區(qū)域A中，基本上采集到從LED陣列LA’側(cè)引導(dǎo)的光。如上所述，導(dǎo)光板42具有大致左右對稱的截面形狀。
在本實(shí)施例中，LED陣列LA’與采集來自LED陣列LA’側(cè)的光的區(qū)域A、C(第1發(fā)光區(qū)域)之間的距離較遠(yuǎn)，LED陣列LB’與采集來自LED陣列LB’側(cè)的光的區(qū)域B、C(第2發(fā)光區(qū)域)之間的距離較遠(yuǎn)。因此，由于充分混合后使導(dǎo)光量的分布均勻的光從光射出面90射出，所以可實(shí)現(xiàn)得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。另外，在本基本結(jié)構(gòu)中，接近導(dǎo)光板42的區(qū)域B來配置LED45a，接近導(dǎo)光板42的區(qū)域A來配置LED45b。因此，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型的光源裝置。
實(shí)施例1-2下面，用圖5來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-2的光源裝置。圖5表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖5所示，背照光單元41具有導(dǎo)光板42。導(dǎo)光板42具有例如385mm×250mm的長方形的采光區(qū)域。導(dǎo)光板42的厚度在側(cè)端面(圖5中為左右兩側(cè)的端面)附近約為7mm，在中央部附近約為9mm。LED陣列LA’、LB’接近導(dǎo)光板42的相對長邊配置。即，圖5的左右方向在例如左右方向上長的顯示畫面上為上下方向。LED陣列LA’、LB’例如由以間隔17.5mm排列的各22個高功率LED45a、45b構(gòu)成。
另外，在配置LED陣列LA’、LB’的側(cè)端面的導(dǎo)光板42的內(nèi)部或外部，形成反射鏡60，作為使光反射的光反射要素。從LED陣列LA’(LB’)射出的光中約30％到達(dá)相對的LED陣列LB’(LA’)側(cè)的側(cè)端面。到達(dá)的光的約一半(從LED陣列LA’(LB’)射出的光的約15％)由反射鏡60反射后，進(jìn)行有效光化。由此，從一個LED陣列LA’(LB’)射出的光與從另一個LED陣列LB’(LA’)側(cè)引導(dǎo)后反射的光混合，所以緩和了由于兩個LED陣列LA’、LB’間的頻譜不均導(dǎo)致的顏色不均。
圖中虛線所示箭頭表示作為從LED45a射出后在導(dǎo)光板42內(nèi)引導(dǎo)的光的一例的光線a1。光線a1在入射到導(dǎo)光板42并在光射出面90中全反射后，不入射到棱鏡面50、51、而在靠近區(qū)域B的區(qū)域C的相對面92全反射。之后，再次在光射出面90全反射后，在靠近區(qū)域A的區(qū)域C的相對面92，入射到棱鏡面51后反射。由棱鏡面51反射的光線a1在光射出面90中不符合全反射條件而射出到外部。
另外，光射出面90外側(cè)的由圖中實(shí)線所示的箭頭表示光的射出方向及強(qiáng)度。這樣，在區(qū)域B中，來自LED陣列LB’側(cè)的光射出，在區(qū)域A中，來自LED陣列LA’的光射出。在區(qū)域C中，來自LED陣列LA’的光與來自LED陣列LB’的光都射出，但靠近區(qū)域A的區(qū)域，來自LED陣列LA’的光強(qiáng)烈射出，靠近區(qū)域B的區(qū)域，來自LED陣列LB’的光強(qiáng)烈射出。來自LED陣列LA’的光的強(qiáng)度與來自LED陣列LB’的光的強(qiáng)度的總和在整個區(qū)域中大致相同。
在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，在區(qū)域A、B的寬度分別約為40mm，區(qū)域C的寬度約為170mm的情況下，識別不到亮度不均及顏色不均。LED45a、45b的發(fā)光量每個為151m(流明)，將背照光單元41裝配在透射型液晶顯示裝置上時，顯示畫面的白亮度為400cd(坎德拉)。根據(jù)本實(shí)施例，與實(shí)施例1-1一樣，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。
實(shí)施例1-3下面，用圖6來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-3的光源裝置。圖6表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖6所示，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41與根據(jù)實(shí)施例1-2的背照光單元41相比，其特征在于采集來自LED陣列LA’側(cè)的光的區(qū)域與采集來自LED陣列LB’側(cè)的光的區(qū)域分離。因此，采光區(qū)域不具有采集來自兩個LED陣列LA’、LB’雙方的光的區(qū)域C，而僅具有區(qū)域A、B。另外，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41具有如下特征，即LED陣列LA’與區(qū)域A的距離更遠(yuǎn)，同樣，LED陣列LB’與區(qū)域B的距離更遠(yuǎn)。
圖中虛線所示的箭頭表示作為從LED45a射出后在導(dǎo)光板42內(nèi)引導(dǎo)的光的一例的光線a2。光線a2在入射到導(dǎo)光板42并在光射出面90全反射后，在區(qū)域A的相對面92入射到棱鏡面51后反射。由棱鏡面51反射的光線a2在光射出面90不符合全反射條件而射出到外部。
導(dǎo)光板42具有例如385mm×250mm的長方形的采光區(qū)域。導(dǎo)光板42的厚度在側(cè)端面附近約為7mm，在中央部附近約為17mm。導(dǎo)光板42的相對面92的基準(zhǔn)面D距LED陣列LB’的距離為x時，例如向圖的下方位移(l/x)。LED陣列LA’、LB’接近導(dǎo)光板42的相對的長邊配置。即，圖6的左右方向在例如左右方向上長的顯示畫面上為上下方向。LED陣列LA’、LB’例如分別由以間隔17.5mm排列的22個高功率LED45a、45b構(gòu)成。
從LED陣列LA’(LB’)射出的光中約40％到達(dá)相對的LED陣列LB’(LA’)側(cè)的側(cè)端面。到達(dá)光的約一半(從LED陣列LA’(LB’)射出的光的約20％)由反射鏡60反射后，進(jìn)行有效光化。結(jié)果，盡管未設(shè)置區(qū)域C，來自LED陣列LA’的光與來自LED陣列LB’的光在采光區(qū)域整個面中大致良好地混合。在本實(shí)施例中，配置在導(dǎo)光板42側(cè)端面之一上的22個LED45a(LED45b)中即使約5個未點(diǎn)亮，也不會看到亮度不均及顏色不均。
根據(jù)本實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板42的厚度比根據(jù)實(shí)施例1-2的光源裝置厚、但光的混合性極好、得到良好顯示質(zhì)量的光源裝置。
實(shí)施例1-4下面，用圖7來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-4的光源裝置。圖7表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖7所示，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41具有導(dǎo)光板42，該導(dǎo)光板42具備彎曲成圓筒狀的相對面92。導(dǎo)光板42的LED陣列LA’形成為側(cè)端部的厚度薄、中央部的厚度厚的形狀(在本說明書中也稱為楔形形狀)。同樣，導(dǎo)光板42的LED陣列LB’形成為側(cè)端部的厚度薄、中央部的厚度厚的形狀。另外，在彎曲的相對面92上重疊形成細(xì)微的凹凸。凹凸為例如以小于等于1mm的間隔配置、相對相對面92的最大傾斜角度小于數(shù)度的平緩起伏的細(xì)微結(jié)構(gòu)。導(dǎo)光板42例如由丙烯制成。
在區(qū)域B及靠近區(qū)域B的區(qū)域C中，剛從LED45a射出并入射到導(dǎo)光板42后變?yōu)?2度的光的分散角度由于細(xì)微凹凸的散射反射效果、與導(dǎo)光板42的厚度緩緩變厚的楔形形狀的聚光效果相抵消，所以不會太大。因此，來自LED45a的光在區(qū)域B中基本上不會采集到導(dǎo)光板42的外部。對于從LED45b側(cè)引導(dǎo)的光，在區(qū)域B及靠近區(qū)域B的區(qū)域C中，細(xì)微凹凸與導(dǎo)光板42的厚度緩緩變薄的楔形形狀都表現(xiàn)出使光散射的效果。因此，越是距離接近LED陣列LA’的區(qū)域，采集光的效率越高。結(jié)果，在區(qū)域B及靠近區(qū)域B的區(qū)域C中，從LED陣列LA’側(cè)引導(dǎo)后采集的光的強(qiáng)度與從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)后采集的光的強(qiáng)度之和大致均勻。
另外，在區(qū)域A及靠近區(qū)域A的區(qū)域C中，剛從LED45b射出并入射到導(dǎo)光板42后變?yōu)?2度的光的分散角度由于細(xì)微凹凸的散射反射效果、與導(dǎo)光板42的厚度緩緩變厚的楔形形狀的聚光效果相抵消，所以不會太大。因此，來自LED45b的光在區(qū)域A中基本上不會采集到導(dǎo)光板42的外部。對于從LED45a側(cè)引導(dǎo)的光，在區(qū)域A及靠近區(qū)域A的區(qū)域C中，細(xì)微凹凸與導(dǎo)光板42的厚度緩緩變薄的楔形形狀都表現(xiàn)出使光散射的效果。因此，越是距離接近LED陣列LB’的區(qū)域，采集光的效率越高。結(jié)果，在區(qū)域A及靠近區(qū)域A的區(qū)域C中，從LED陣列LA’側(cè)引導(dǎo)后采集的光的強(qiáng)度與從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)后采集的光的強(qiáng)度之和大致均勻。
圖中虛線所示的箭頭表示作為從LED45a射出后在導(dǎo)光板42內(nèi)引導(dǎo)的光的一例的光線a3。光線a3在入射到導(dǎo)光板42并在區(qū)域B的相對面92全反射后，在光射出面90全反射。之后，光線a3在區(qū)域A的相對面92反射。在區(qū)域A的相對面92反射的光線a3由于導(dǎo)光板42的厚度緩緩變薄的楔形形狀等，相對光射出面90的入射角變小。因此，不符合全反射條件而從光射出面90射出到外部。
根據(jù)本實(shí)施例，與實(shí)施例1-1一樣，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。
實(shí)施例1-5下面，用圖8來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-5的光源裝置。圖8表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖8所示，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41與根據(jù)實(shí)施例1-4的背照光單元41一樣，具有導(dǎo)光板42，該導(dǎo)光板42具備彎曲成圓筒狀的相對面92。在相對面92中，取代實(shí)施例1-4的細(xì)微的凹凸，通過例如絲網(wǎng)印刷來形成作為光散射要素的散射層62。
根據(jù)本實(shí)施方式，與實(shí)施例1-1一樣，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。另外，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41與實(shí)施例1-4相比，難以細(xì)微化，所以缺點(diǎn)在于必需在導(dǎo)光板42的顯示畫面?zhèn)扰渲蒙⑸淦?，但光的混合性極好。并且，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41不需要形成相對面92的細(xì)微凹凸，所以模制導(dǎo)光板42的模具的壽命長，印刷精度也低，所以制造性極高。
實(shí)施例1-6下面，用圖9～圖12來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-6的光源裝置。圖9表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖9所示，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41具有層疊配置的兩個導(dǎo)光板42a、42b。在一個導(dǎo)光板42a的一側(cè)端面(圖9中左側(cè)端面)上，并列配置構(gòu)成LED陣列LA’的多個LED45a。在導(dǎo)光板42a的相對面92上，通過例如絲網(wǎng)印刷來形成作為光散射要素的散射層62。不在LED陣列LA’附近的區(qū)域B，而在區(qū)域A、C中形成導(dǎo)光板42a的散射層62。散射層62由例如混入小珠子等的樹脂構(gòu)成，按規(guī)定的面積灰度形成。導(dǎo)光板42a具有將來自LED45a的光引導(dǎo)到區(qū)域A、C的導(dǎo)光區(qū)域。
在另一導(dǎo)光板42b的一側(cè)端面(圖9中右側(cè)端面)上，并列配置有構(gòu)成LED陣列LB’的多個LED45b。在導(dǎo)光板42b的相對面92上，通過例如絲網(wǎng)印刷來形成作為光散射要素的散射層62。不在LED陣列LB’附近的區(qū)域A，而在區(qū)域B、C中形成導(dǎo)光板42b的散射層62。導(dǎo)光板42b具有將來自LED45b的光引導(dǎo)到區(qū)域B、C的導(dǎo)光區(qū)域。制造兩個導(dǎo)光板42a、42b，使層疊時顯示區(qū)域整體的亮度變均勻。
圖10是表示本實(shí)施例的導(dǎo)光板的散射強(qiáng)度及光量分布的曲線。橫軸表示距LED陣列LA’的距離(位置)，縱軸表示散射層62的散射強(qiáng)度與光量。散射強(qiáng)度由散射層62的小珠子等的濃度與面積灰度之積來表示。曲線中的實(shí)線D表示導(dǎo)光板42b的散射層62的散射強(qiáng)度，實(shí)線E表示導(dǎo)光板42a的散射層62的散射強(qiáng)度。虛線I、F表示從導(dǎo)光板42a射出的光量，虛線G、J表示從導(dǎo)光板42b射出的光量。另外，虛線I、H、J表示從導(dǎo)光板42a射出的光量與從導(dǎo)光板42b射出的光量之和。
如圖10所示，通過按實(shí)線E所示散射強(qiáng)度的分布來形成導(dǎo)光板42a的散射層62，從導(dǎo)光板42a射出的光量在區(qū)域B內(nèi)恒定。在區(qū)域C中，從導(dǎo)光板42a射出的光量與距區(qū)域B、C的交界的距離成正比地減少，在區(qū)域A、C的交界處變?yōu)?。另外，通過按實(shí)線D所示的散射強(qiáng)度的分布來形成導(dǎo)光板42b的散射層62，從導(dǎo)光板42b射出的光量在區(qū)域A內(nèi)恒定。在區(qū)域C中，從導(dǎo)光板42b射出的光量與距區(qū)域A、C的交界的距離成正比地減少，在區(qū)域B、C的交界處變?yōu)?。通過使從導(dǎo)光板42a、42b射出的光量這樣分布，從導(dǎo)光板42a射出的光量與從導(dǎo)光板42b射出的光量之和如虛線I、H、J所示那樣在面內(nèi)基本恒定。
在本實(shí)施例中，雖使用散射層62來作為采光要素，但也可使用導(dǎo)光板42a、42b的棱鏡形狀，也可合用棱鏡形狀與散射層62。根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)閷盈B導(dǎo)光板42a、42b，所以背照光單元的厚度變厚，從而與實(shí)施例1-1一樣，可實(shí)現(xiàn)得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。
圖11表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的結(jié)構(gòu)變形例。如圖11所示，在導(dǎo)光板42a的相對LED陣列LA’的側(cè)端面上形成反射鏡60來作為光反射要素。另外，在導(dǎo)光板42b的相對LED陣列LB’的側(cè)端面上形成反射鏡60來作為光反射要素。
圖12是表示本變形例的導(dǎo)光板的散射強(qiáng)度及光量分布的曲線。橫軸表示距LED陣列LA’的距離(位置)，縱軸表示散射層62的散射強(qiáng)度與光量。曲線中的實(shí)線D表示導(dǎo)光板42b的散射層62的散射強(qiáng)度，實(shí)線E表示導(dǎo)光板42a的散射層62的散射強(qiáng)度。虛線I、F表示從導(dǎo)光板42a射出的光量，虛線G、J表示從導(dǎo)光板42b射出的光量。虛線I、H、J表示從導(dǎo)光板42a射出的光量與從導(dǎo)光板42b射出的光量之和。
如圖12所示，通過按實(shí)線E所示的散射強(qiáng)度的分布來形成導(dǎo)光板42a的散射層62，從導(dǎo)光板42a射出的光量在區(qū)域B內(nèi)恒定。在區(qū)域C中，從導(dǎo)光板42a射出的光量與距區(qū)域B、C的交界的距離成正比地減少，在區(qū)域A、C的交界處變?yōu)?。另外，通過按實(shí)線D所示的散射強(qiáng)度的分布來形成導(dǎo)光板42b的散射層62，從導(dǎo)光板42b射出的光量在區(qū)域A內(nèi)恒定。在區(qū)域C中，從導(dǎo)光板42b射出的光量與距區(qū)域A、C的交界的距離成正比地減少，在區(qū)域B、C的交界處變?yōu)?。通過使從導(dǎo)光板42a、42b射出的光量這樣分布，從導(dǎo)光板42a射出的光量與從導(dǎo)光板42b射出的光量之和在面內(nèi)基本恒定。在本變形例中，到達(dá)相對LED陣列LA’、LB’的側(cè)端面的光可由反射鏡60反射后進(jìn)行有效光化，所以在距LED陣列LA’、LB’的距離遠(yuǎn)的區(qū)域射出的光的強(qiáng)度較高。因此，與圖10所示曲線的實(shí)線D、E相比，可提高區(qū)域C內(nèi)的散射強(qiáng)度，得到更高亮度的顯示。
實(shí)施例1-7下面，用圖13來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-7的顯示裝置。圖13表示根據(jù)本實(shí)施例的顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖13所示，在本實(shí)施例中，使圖9所示的根據(jù)實(shí)施例1-6的背照光單元41與透射型液晶顯示面板30組合。在液晶顯示面板30與背照光單元41之間，配置由提高配光特性的多個配光片構(gòu)成的配光片群72。另外，在導(dǎo)光板42b的相對面92側(cè)，配置使光散射后反射的反射散射片70。根據(jù)本實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的顯示裝置。
實(shí)施例1-8下面，用圖14來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-8的顯示裝置。圖14表示根據(jù)本實(shí)施例的顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖14所示，在本實(shí)施例中，使結(jié)構(gòu)與圖6所示的根據(jù)實(shí)施例1-3的背照光單元41大致一樣的前照光單元41’與反射型液晶顯示面板30’組合。根據(jù)本實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的顯示裝置。
實(shí)施例1-9下面，用圖15A及圖15B來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例1-9的光源裝置。圖15A表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的結(jié)構(gòu)。圖15B表示沿圖15A的B-B線切斷的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖15A、15B所示，在本實(shí)施例中，背照光單元41具有光學(xué)上獨(dú)立的4個導(dǎo)光板42a～42d。導(dǎo)光板42a～42d被配置成各自的采光區(qū)域沿上下方向大致4等分顯示區(qū)域整體。在各導(dǎo)光板42a～42d的一側(cè)端面(圖15A、圖15B中左側(cè)端面)上分別并列配置構(gòu)成LED陣列LA’的例如多個LED45a。另外，相對于LED陣列LA’，在各導(dǎo)光板42a～42d的另一側(cè)端面(圖15A、圖15B中右側(cè)端面)中分別并列配置構(gòu)成LED陣列LB’的例如多個LED45b。各導(dǎo)光板42a～42d具有LED45a附近的區(qū)域B、LED45b附近的區(qū)域A、和區(qū)域A、B間的區(qū)域C。根據(jù)本實(shí)施例，與實(shí)施例1-1一樣，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到良好顯示質(zhì)量的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。
實(shí)施方式2下面，用實(shí)施例2-1至2-4來具體說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式2的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。
實(shí)施例2-1首先，用圖16來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例2-1的光源裝置。圖16表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖16所示，背照光單元41具有導(dǎo)光板42。在導(dǎo)光板42的一側(cè)端面(圖16中為左側(cè)端面)上，并列配置構(gòu)成作為離散光源列的LED陣列LA’的多個LED45a(圖16中僅示出1個)。另外，相對于LED陣列LA’，在導(dǎo)光板42的另一側(cè)端面(圖16中為右側(cè)端面)上，并列配置構(gòu)成作為離散光源列的LED陣列LB’的多個LED45b(圖16中僅示出1個)。導(dǎo)光板42的LED陣列LA’側(cè)形成為側(cè)端部的厚度薄、中央部的厚度厚的楔形形狀。同樣，導(dǎo)光板42的LED陣列LB’側(cè)形成為側(cè)端部的厚度薄、中央部的厚度厚的楔形形狀。另外，在導(dǎo)光板42的相對面92上，涂覆混入小珠子等的散射墨水，形成散射層62，作為光散射要素。
剛從LED45a入射到導(dǎo)光板42內(nèi)的區(qū)域B中之后的光具有極強(qiáng)的LED陣列LA’的離散性經(jīng)歷，導(dǎo)光量的分布產(chǎn)生不均。距離LED陣列LA’的距離越遠(yuǎn)的位置，來自相鄰LED45a的光、和來自鄰近LED45a等的光混合，來自LED陣列LA’側(cè)的導(dǎo)光量的分布越均勻。同樣，剛從各LED45b入射到導(dǎo)光板42內(nèi)的區(qū)域A中之后的光具有極強(qiáng)的LED陣列LB’的離散性經(jīng)歷，導(dǎo)光量的分布產(chǎn)生不均。距離LED陣列LB’的距離越遠(yuǎn)的位置，來自相鄰LED45b的光、和來自鄰近LED45b等的光混合，來自LED陣列LB’導(dǎo)光量的分布越均勻。
從LED45a射出并入射到導(dǎo)光板42的光在導(dǎo)光板42的相對面92側(cè)反射時由散射層62散射。但是，光由于導(dǎo)光板42的楔形形狀而在每次反射時被聚光，接近于平行于光射出面90的方向，所以，在導(dǎo)光板42的中央部附近之前，維持導(dǎo)光，基本不射出到導(dǎo)光板42以外。若超越導(dǎo)光板42的中央部附近，則在導(dǎo)光板42的相對面92側(cè)反射時由散射層62散射，同時，由于導(dǎo)光板42的楔形形狀，每次反射時入射到光射出面90的入射角都變小，不符合全反射條件，被射出到外部。因此，來自LED陣列LA’的光的大部分在接近LED陣列LB’的區(qū)域A(第1發(fā)光區(qū)域)射出。同樣，來自LED陣列LB’的光的大部分在接近LED陣列LA’的區(qū)域B(第2發(fā)光區(qū)域)射出。
背照光單元41具有光源驅(qū)動電路(圖16中未圖示)。光驅(qū)動電路使將LED陣列LA’的各LED45a的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時與將LED陣列LB’的各LED45b的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時不同。例如，通過使兩個定時彼此錯開約8.4msec(1/2周期)來亮滅，可實(shí)現(xiàn)發(fā)光區(qū)域每大致一半交替亮滅的亮滅頻率為60Hz的亮滅照明。
在本實(shí)施例中，使用散射層62與導(dǎo)光板42的楔形形狀的組合來作為采光要素，但也可使用由導(dǎo)光板42的相對面92上形成的棱鏡面50、51構(gòu)成的棱鏡形狀來作為采光要素。因?yàn)槔忡R形狀使來自朝向棱鏡面50、51的方向的光反射或折射，所以可進(jìn)行與上述一樣的選擇采光。
在本實(shí)施例中，LED陣列LA’與采集來自LED陣列LA’側(cè)的光的區(qū)域A之間的距離較遠(yuǎn)，LED陣列LB’與采集來自LED陣列LB’側(cè)的光的區(qū)域B之間的距離較遠(yuǎn)。因此，因?yàn)槌浞只旌鲜箤?dǎo)光量的分布均勻的光從光射出面90射出，所以可實(shí)現(xiàn)得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的光源裝置。另外，在本實(shí)施例中，接近導(dǎo)光板42的區(qū)域B來配置LED45a，接近導(dǎo)光板42的區(qū)域A來配置LED45b。因此，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型的光源裝置。
實(shí)施例2-2下面，用圖17至圖20來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例2-2的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。圖17是表示根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖17所示，液晶顯示裝置具有背照光單元41、控制電路84、由柵極總線驅(qū)動電路80及漏極總線驅(qū)動電路82構(gòu)成的驅(qū)動電路。背照光單元41具有光源驅(qū)動電路74。光源驅(qū)動電路74連接于控制電路84上。向控制電路84輸入從PC等系統(tǒng)側(cè)輸出的時鐘CLK、數(shù)據(jù)使能信號Enab及灰度數(shù)據(jù)Data等?？刂齐娐?4具有存儲1幀部分的圖像信號的幀存儲器(未圖示)。在控制電路84上連接?xùn)艠O總線驅(qū)動電路80及漏極總線驅(qū)動電路82。柵極總線驅(qū)動電路80例如具備移位寄存器，從控制電路84內(nèi)接收鎖存脈沖LP，從顯示開始行開始依次輸出選通脈沖，依次進(jìn)行線驅(qū)動。
液晶顯示裝置在顯示區(qū)域94中具有N條柵極總線12-1～12-N(圖17中僅示出4條)。將各柵極總線12-1～12-N連接到柵極總線驅(qū)動電路80上。將顯示區(qū)域94以大致相同面積分割成平行于柵極總線12延伸的4個區(qū)域B1、A1、B2、A2。在區(qū)域B1中配置柵極總線12-1～12-(N/4)。在區(qū)域A1中配置柵極總線12-(N/4+1)～12-(N/2)。在區(qū)域B2中配置柵極總線12-(N/2+1)～12-(3×N/4)。在區(qū)域A2中配置柵極總線12-(3×N/4+1)～12-N。
圖18表示根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)。圖19表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖18及圖19所示，液晶顯示裝置具有透射型液晶顯示面板30與背照光單元41。導(dǎo)光板42將采光區(qū)域分割成區(qū)域B1、A1、B2、A2。導(dǎo)光板42的相對面92形成為棱鏡形狀。使用相對面92的棱鏡形狀來作為采光要素。
區(qū)域B1、B2的相對面92形成為不使來自LED陣列LA’側(cè)的光入射到棱鏡面50、而原樣引導(dǎo)到LED陣列LB’側(cè)的棱鏡形狀。棱鏡面50以與光射出面90例如成40度～45度的傾斜角來形成。另一方面，來自LED陣列LB’側(cè)的光以一定概率入射到棱鏡面50。入射到棱鏡面50的光不符合全反射條件，通過反射或折射射出到導(dǎo)光板42之外。因此，在區(qū)域B1、B2中，基本上采集到從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)的光。從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)的光中，不僅包含來自LED45b的直接射出光，而且還包含從LED45a射出后在LED45b側(cè)的導(dǎo)光板42的側(cè)端面反射的反射光等。
區(qū)域A1、A2的相對面92形成為不使來自LED陣列LB’側(cè)的光入射到棱鏡面51、而原樣引導(dǎo)到LED陣列LA’側(cè)的棱鏡形狀。另一方面，來自LED陣列LA’側(cè)的光以一定概率入射到棱鏡面51。入射到棱鏡面51的光不符合全反射條件，通過反射或折射射出到導(dǎo)光板42之外。因此，在區(qū)域A1、A2中，基本上采集到從LED陣列LA’側(cè)引導(dǎo)的光。如上所述，導(dǎo)光板42具有大致左右對稱的截面形狀。另外，采集從LED陣列LA’側(cè)引導(dǎo)的光的區(qū)域A1、A2(第1發(fā)光區(qū)域)與采集從LED陣列LB’側(cè)引導(dǎo)的光的區(qū)域B1、B2(第2發(fā)光區(qū)域)交替排列。
在液晶顯示面板30與背照光單元41之間，配置由提高配光特性的多個配光片構(gòu)成的配光片群72。另外，在背照光單元41的相對面92側(cè)，配置使光散射后反射的反射散射片70。
圖20表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置的驅(qū)動方法。橫軸方向表示時間，縱軸方向表示灰度數(shù)據(jù)的寫入形態(tài)(寫入/非寫入)與背照光單元41的亮滅狀態(tài)(ON/OFF)。波形a表示區(qū)域B1中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)，波形b表示區(qū)域A1中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)。狀波c表示區(qū)域B2中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)，波形d表示區(qū)域A2中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)。另外，波形e表示LED陣列LB’的亮滅狀態(tài)，波形f表示LED陣列LA’的亮滅狀態(tài)。如圖20所示，光源驅(qū)動電路74與鎖存脈沖LP同步，使LED陣列LA’、LB’的各LED45a、45b以等于幀頻率(例如60Hz)的亮滅頻率在規(guī)定時間內(nèi)發(fā)光。另外，光源驅(qū)動電路74使將LED陣列LA’的各LED45a的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時與將LED陣列LB’的各LED45b的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時約相差8.4msec(1/2周期)。
以大致相同的定時向發(fā)光區(qū)域B1、B2的象素中寫入灰度數(shù)據(jù)。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置是多重掃描型，柵極總線驅(qū)動電路80按柵極總線12-1、12-(N/2+1)、12-2、12-(N/2+2)、…的順序輸出選通脈沖。即，交替掃描發(fā)光區(qū)域B1、B2的柵極總線12。另外，在向柵極總線12-1輸出選通脈沖的1/2周期后，向柵極總線12-(N/4+1)輸出選通脈沖，之后，按柵極總線12-(3×N/4+1)、12-(N/4+2)、12-(3×N/4+2)、…的順序掃描。
在向區(qū)域B1、B2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)后經(jīng)過規(guī)定時間后，使將區(qū)域B1、B2發(fā)光的LED陣列LB’的各LED45b點(diǎn)亮。另外，在熄滅LED陣列LB’的各LED45b后，向區(qū)域B1、B2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)。同樣，在向區(qū)域A1、A2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)后經(jīng)過規(guī)定時間后，使將區(qū)域A1、A2發(fā)光的LED陣列LA’的各LED45a點(diǎn)亮。另外，在熄滅LED陣列LA’的各LED45a后，向區(qū)域A1、A2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)。這樣，寫入灰度數(shù)據(jù)的區(qū)域側(cè)的LED熄滅。在液晶顯示裝置中，從向象素寫入灰度數(shù)據(jù)開始到液晶分子以規(guī)定的傾斜角度傾斜為止需要從數(shù)msec到數(shù)十msec的時間，所以盡可能確保從寫入灰度數(shù)據(jù)開始到LED點(diǎn)亮為止的時間可得到良好的動態(tài)圖像的顯示質(zhì)量。因此，在本實(shí)施例中，使LED熄滅后，立刻開始寫入(改寫)灰度數(shù)據(jù)。
根據(jù)本實(shí)施例，在得到與實(shí)施例2-1一樣的效果的同時，可得到顯示動態(tài)圖像時無輪廓模糊的良好的顯示質(zhì)量。另外，在本實(shí)施例中，由于導(dǎo)光板42僅為1個，所以光源裝置的厚度也不會變厚。
圖21是表示根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)變形例的框圖。如圖21所示，在本變形例中，分別獨(dú)立設(shè)置驅(qū)動區(qū)域B1、A1的柵極總線12-1～12-(N/2)的柵極總線驅(qū)動電路80和驅(qū)動區(qū)域B2、A2的柵極總線12-(N/2+1)～12-N的柵極總線驅(qū)動電路80’。兩個柵極總線驅(qū)動電路80、80’連接于控制電路84上。在柵極總線驅(qū)動電路80向柵極總線12-1施加選通電壓的同時，柵極總線驅(qū)動電路80’向柵極總線12-(N/2+1)施加選通電壓。這樣，在本變形例中，柵極總線驅(qū)動電路80在按柵極總線12-1、12-2、…、12-(N/2)的順序掃描的同時，柵極總線驅(qū)動電路80’按柵極總線12-(N/2+1)、12-(N/2+2)、…、12-N的順序掃描。本變形例也可得到與上述實(shí)施例一樣的效果。
圖22是表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的結(jié)構(gòu)變形例的截面圖。如圖22所示，在本變形例中，取代導(dǎo)光板42的相對面92的棱鏡形狀，使用在相對面92上形成的散射層62與導(dǎo)光板42的楔形形狀來作為采光要素。本變形例也可得到與上述實(shí)施方式一樣的效果。
實(shí)施例2-3下面，用圖23來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例2-3的顯示裝置。圖23表示根據(jù)本實(shí)施例的顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖23所示，在本實(shí)施例中，使結(jié)構(gòu)與圖19所示的根據(jù)實(shí)施例2-2的背照光單元41大致一樣的前照光單元41’與反射型液晶顯示面板30’組合。根據(jù)本實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到無亮度不均和顏色不均的良好顯示質(zhì)量的顯示裝置。
實(shí)施例2-4下面，用圖24至圖26來說明根據(jù)本實(shí)施方式的實(shí)施例2-4的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。圖24表示根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)。圖25表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置的截面結(jié)構(gòu)。如圖24和圖25所示，根據(jù)本實(shí)施例的背照光單元41具有層疊配置的兩個導(dǎo)光板42a、42b。將導(dǎo)光板42a、42b的采光區(qū)域分割成4個區(qū)域A1、A2、B1、B2。在一個導(dǎo)光板42a的一側(cè)端面(圖24和圖25中左側(cè)端面)上，并列配置構(gòu)成LED陣列LA’的多個LED45a。另外，在導(dǎo)光板42a的另一側(cè)端面(圖24和圖25中右側(cè)端面)上，并列配置構(gòu)成LED陣列LB’的多個LED45b。區(qū)域B1的導(dǎo)光板42中，相對面92相對光射出面90傾斜，并形成為楔形形狀，使LED陣列LA’側(cè)的厚度薄，LED陣列LB’側(cè)的厚度厚。另外，區(qū)域A1的導(dǎo)光板42中，相對面92相對光射出面90傾斜，并形成為楔形形狀，使LED陣列LA’側(cè)的厚度厚，LED陣列LB’側(cè)的厚度薄。在區(qū)域A1、B1的相對面92中形成作為光散射要素的散射層62。導(dǎo)光板42a具有將來自LED陣列LA’側(cè)的光引導(dǎo)到區(qū)域A1的導(dǎo)光區(qū)域和將來自LED陣列LB’側(cè)的光引導(dǎo)到區(qū)域B1的導(dǎo)光區(qū)域。
在另一個導(dǎo)光板42b的一側(cè)端面(圖24和圖25中左側(cè)端面)上，并列配置構(gòu)成LED陣列LA’的多個LED45a。另外，在導(dǎo)光板42b的另一側(cè)端面(圖24和圖25中右側(cè)端面)上，并列配置構(gòu)成LED陣列LB’的多個LED45b。區(qū)域B2的導(dǎo)光板42中，相對面92相對光射出面90傾斜，并形成為楔形形狀，使LED陣列LA”側(cè)的厚度薄，LED陣列LB”側(cè)的厚度厚。另外，區(qū)域A2的導(dǎo)光板42中，相對面92相對光射出面90傾斜，并形成為楔形形狀，使LED陣列LA”側(cè)的厚度厚，LED陣列LB”側(cè)的厚度薄。在區(qū)域A2、B2的相對面92中形成作為光散射要素的散射層62。導(dǎo)光板42b具有將來自LED陣列LA”的光引導(dǎo)到區(qū)域A2的導(dǎo)光區(qū)域和將來自LED陣列LB”的光引導(dǎo)到區(qū)域B2的導(dǎo)光區(qū)域。
圖26表示根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置的驅(qū)動方法。橫軸方向表示時間，縱軸方向表示灰度數(shù)據(jù)的寫入形態(tài)(寫入/非寫入)與背照光單元41的亮滅狀態(tài)(ON/OFF)。波形a表示區(qū)域A1中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)，波形b表示區(qū)域A2中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)。狀波c表示區(qū)域B1中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)，波形d表示區(qū)域B2中的灰度數(shù)據(jù)的寫入狀態(tài)。另外，波形e表示LED陣列LA’的亮滅狀態(tài)，波形f表示LED陣列LA”的亮滅狀態(tài)。波形g表示LED陣列LB’的亮滅狀態(tài)，波形h表示LED陣列LB”的亮滅狀態(tài)。
如圖26所示，光源驅(qū)動電路74(圖24中未示)使LED陣列LA’、LA”、LB’、LB”的各LED45a、45b以等于幀頻率(例如60Hz)的亮滅頻率在規(guī)定時間內(nèi)發(fā)光。另外，光源驅(qū)動電路74使將LED陣列LA’的各LED45a的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時與將LED陣列LA”的各LED45a的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時約相差4.2msec(1/4周期)。同樣，使將LED陣列LA”的各LED45a的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時與將LED陣列LB’的各LED45b的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時約相差4.2msec，使將LED陣列LB’的各LED45b的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時與將LED陣列LB”的各LED45b的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時約相差4.2msec。另外，使將LED陣列LB”的各LED45b的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時與將LED陣列LA’的各LED45a的發(fā)光亮度設(shè)為最大的定時約相差4.2msec。
在向區(qū)域A1的象素寫入灰度數(shù)據(jù)后經(jīng)過規(guī)定時間后，將使區(qū)域A1發(fā)光的LED陣列LA’的各LED45a點(diǎn)亮。另外，在熄滅LED陣列LA’的各LED45a后，向區(qū)域A1的象素寫入灰度數(shù)據(jù)。在向區(qū)域A2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)后經(jīng)過規(guī)定時間后，將使區(qū)域A2發(fā)光的LED陣列LA”的各LED45a點(diǎn)亮。另外，在熄滅LED陣列LA”的各LED45a后，向區(qū)域A2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)。同樣，在向區(qū)域B1的象素寫入灰度數(shù)據(jù)后經(jīng)過規(guī)定時間后，將使區(qū)域B1發(fā)光的LED陣列LB’的各LED45b點(diǎn)亮。另外，在熄滅LED陣列LB’的各LED45b后，向區(qū)域B1的象素寫入灰度數(shù)據(jù)。在向區(qū)域B2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)后經(jīng)過規(guī)定時間后，將使區(qū)域B2發(fā)光的LED陣列LB”的各LED45b點(diǎn)亮。另外，在熄滅LED陣列LB”的各LED45b后，向區(qū)域B2的象素寫入灰度數(shù)據(jù)。
這樣，寫入灰度數(shù)據(jù)的區(qū)域的LED熄滅。在液晶顯示裝置中，從向象素寫入灰度數(shù)據(jù)開始到液晶分子以規(guī)定的傾斜角度傾斜為止需要從數(shù)msec到數(shù)十msec的時間，所以盡可能確保從寫入灰度數(shù)據(jù)開始到LED點(diǎn)亮為止的時間可得到良好的動態(tài)圖像的顯示質(zhì)量。因此，在本實(shí)施例中，使LED熄滅后，立即開始寫入(改寫)灰度數(shù)據(jù)。根據(jù)本實(shí)施例，在得到與實(shí)施例2-1一樣的效果的同時，可得到顯示動態(tài)圖像時無輪廓模糊的良好的顯示質(zhì)量。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)榕c實(shí)施例2-2不同，無需多重掃描型液晶顯示裝置，所以驅(qū)動電路不會變復(fù)雜。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，可容易實(shí)現(xiàn)使用LED等離散光源列的掃描型光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型的窄邊緣的顯示裝置，可實(shí)現(xiàn)顏色再現(xiàn)范圍寬、無輪廓模糊、動態(tài)畫質(zhì)好、亮度及顏色均勻的顯示裝置。
本發(fā)明不限于此，可有各種變形。
例如，在上述實(shí)施方式中，例舉了有源矩陣型液晶顯示裝置，但本發(fā)明不限于此，也可適用于單純矩陣型的液晶顯示裝置。
另外，在上述實(shí)施方式中，導(dǎo)光板42的采光區(qū)域被分割成2個或4個區(qū)域，但本發(fā)明不限于此，可分割成任意分割數(shù)量的區(qū)域。
并且，在上述實(shí)施方式中，例舉了TN模式的液晶顯示裝置，但本發(fā)明不限于此，也可適用于MVA模式或IPS模式等其它液晶顯示裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)小型、薄型、得到良好顯示質(zhì)量的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，其特征在于具有射出光的第1及第2光源；和面狀導(dǎo)光板，其具備第1發(fā)光區(qū)域，該區(qū)域具有配置在所述第1光源附近以外的區(qū)域中、將從所述第1光源側(cè)引導(dǎo)的光采集到外部的第1采光要素；和第2發(fā)光區(qū)域，該區(qū)域具有配置在所述第2光源附近以外的區(qū)域中、將從所述第2光源側(cè)引導(dǎo)的光采集到外部的第2采光要素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于所述第1及第2采光要素包含在所述面狀導(dǎo)光板表面上形成的棱鏡形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源裝置，其特征在于所述第1及第2采光要素包含形成于所述面狀導(dǎo)光板表面上的光散射要素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于所述面狀導(dǎo)光板在分別面對所述第1及第2光源的端面上具有使光反射的光反射要素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于所述第1及第2光源分別是并列配置的多個點(diǎn)光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于所述第1光源接近所述第2發(fā)光區(qū)域配置，所述第2光源接近所述第1發(fā)光區(qū)域配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于還具有第1導(dǎo)光區(qū)域，其將來自所述第1光源側(cè)的光引導(dǎo)到所述第1發(fā)光區(qū)域；和第2導(dǎo)光區(qū)域，其將來自所述第2光源側(cè)的光引導(dǎo)到所述第2發(fā)光區(qū)域，所述第1及第2導(dǎo)光區(qū)域配備在1個所述面狀導(dǎo)光板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于還具有第1導(dǎo)光區(qū)域，其將來自所述第1光源側(cè)的光引導(dǎo)到所述第1發(fā)光區(qū)域；和第2導(dǎo)光區(qū)域，其將來自所述第2光源側(cè)的光引導(dǎo)到所述第2發(fā)光區(qū)域，所述第1及第2導(dǎo)光區(qū)域分別配備在層疊配置的2個所述面狀導(dǎo)光板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于還具有光源驅(qū)動電路，該光源驅(qū)動電路以規(guī)定的亮滅頻率并且以彼此不同的規(guī)定定時使所述第1及第2光源發(fā)光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于將所述第1及第2發(fā)光區(qū)域分別分割成多個并交替排列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于所述第1及第2采光要素包含所述面狀導(dǎo)光板的楔形形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任何一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于光學(xué)上彼此獨(dú)立地設(shè)置多個所述面狀導(dǎo)光板。
13.一種顯示裝置，具有具備由多個象素構(gòu)成的顯示區(qū)域的顯示面板、向所述顯示面板提供規(guī)定驅(qū)動信號的驅(qū)動電路、和照射所述顯示面板的光源裝置，其特征在于所述光源裝置使用權(quán)利要求1至12任何一項(xiàng)所述的光源裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于所述顯示面板使用具備一對基板和密封在所述一對基板間的液晶的液晶顯示面板。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的顯示裝置，其特征在于所述第1及第2發(fā)光區(qū)域沿所述顯示區(qū)域的掃描方向排列。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15任何一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于所述亮滅頻率等于所述顯示面板的幀頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16任何一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于所述驅(qū)動電路與所述定時同步，進(jìn)行向所述顯示面板提供所述驅(qū)動信號的多重掃描。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用離散光源列的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置，其目的在于提供一種小型且薄型、得到良好的顯示質(zhì)量的光源裝置及具備該裝置的顯示裝置。具有射出光的點(diǎn)光源44a、44b和面狀導(dǎo)光板42，該面狀導(dǎo)光板42具備第1發(fā)光區(qū)域A、C，該區(qū)域具有配置在點(diǎn)光源44a附近以外的區(qū)域中、將從點(diǎn)光源44a側(cè)引導(dǎo)的光采集到外部的第1采光要素；和第2發(fā)光區(qū)域B、C，該區(qū)域具有配置在點(diǎn)光源44b附近以外的區(qū)域中、將從點(diǎn)光源44b側(cè)引導(dǎo)的光采集到外部的第2采光要素。
文檔編號F21V8/00GK1499257SQ200310102330
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者鈴木敏弘, 小林哲也, 濱田哲也, 林啟二, 菅原真理, 也, 理 申請人:富士通顯示技術(shù)株式會社