專利名稱：照明裝置和使用它的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置和使用它的顯示裝置，特別涉及設(shè)置在顯示面板后側(cè)并用做顯示裝置的背面光源(backlight)的照明裝置以及使用它的顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置由于它們有利的特點(diǎn)如重量輕、結(jié)構(gòu)薄和功耗小等而廣泛地用在OA設(shè)備、汽車電視、可攜式攝像機(jī)等之中。與自發(fā)光型顯示裝置如CRT、PDP(等離子體顯示面板)和EL(電致發(fā)光)裝置不同，液晶顯示裝置采用本身不能產(chǎn)生光的液晶顯示元件。因此，在透射型液晶顯示裝置中，所謂“背面光源”的平面照明裝置設(shè)置在液晶顯示元件的后側(cè)，并且液晶顯示元件控制在每個(gè)像素中從背面光源透過的輸出光量以顯示圖像。
背面光源一般分為“直接型”背面光源和“邊緣發(fā)光型(edgelight-type)”背面光源，前者包括直接設(shè)置在液晶顯示元件下面的如熒光管的多個(gè)棒狀光源，后者包括沿著光導(dǎo)板的邊緣設(shè)置的光源，從而來自光源的光通過光導(dǎo)板被引導(dǎo)到液晶顯示元件。
直接型背面光源的典型結(jié)構(gòu)示意性地在圖37和圖38中示出。圖37和38中示出的背面光源40設(shè)置在透射型液晶顯示面板48的后側(cè)，并包括多個(gè)熒光管41、容納熒光管41的外殼43、和設(shè)置在熒光管41和液晶顯示面板48之間的光學(xué)板(例如，擴(kuò)散板(diffusion sheet)或棱鏡板)45。利用直接型背面光源40，通過調(diào)整作為光源的熒光管41的數(shù)量可以很容易地調(diào)整亮度，并且相對容易實(shí)現(xiàn)高亮度。因此，直接型背面光源通常用在大尺寸液晶顯示裝置中。
近年來，隨著液晶顯示裝置的尺寸的增加，背面光源熒光管的長度也隨著增加。然而，長熒光管具有不良的抗震性能和難以操縱。而且，隨著熒光管長度增加，其工作電壓也顯著增加，由此在承受電壓方面其可靠性顯著下降。因此，存在對隨著液晶顯示裝置的尺寸增加而增加熒光管的長度的技術(shù)限制。另一個(gè)問題是液晶顯示裝置的尺寸的進(jìn)一步增加可能需要提供用于生產(chǎn)更長的熒光管的新的生產(chǎn)線。
日本特許公開專利公報(bào)號(hào)10-143089公開了一種背面光源40A，它包括熒光管陣列41’，其中有些熒光管具有與其他熒光管不同的長度，如圖39所示。熒光管41’在每行中彼此串聯(lián)設(shè)置，并且熒光管41’的端部在整個(gè)陣列中以交錯(cuò)圖形設(shè)置。利用背面光源40A，短熒光管可以用做光源。
然而，在日本特許公開專利公報(bào)號(hào)10-143089中公開的采用不同長度熒光管的背面光源40A由于使用不同規(guī)格的光源而具有各種問題。在使用不同規(guī)格的光源的場合，在橫跨背面光源的不同位置之間存在明顯的電學(xué)和光學(xué)特性差異，由此難以適當(dāng)?shù)乜刂乒獍l(fā)射。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種適合用做大尺寸顯示裝置的背面光源的照明裝置以及使用該照明裝置的顯示裝置。
本發(fā)明的第一照明裝置是設(shè)置在顯示面板的后側(cè)上的用于顯示裝置的照明裝置，包括多個(gè)棒狀光源，每個(gè)棒狀光源在第一方向延伸并具有基本相同的長度，其中多個(gè)棒狀光源包括在一般垂直于第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第一棒狀光源以及在第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第二棒狀光源，每個(gè)第二棒狀光源與多個(gè)第一棒狀光源的對應(yīng)的一個(gè)串聯(lián)設(shè)置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置不包括與多個(gè)棒狀光源的長度不同的附加棒狀光源。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置還包括用于在靠近多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)支撐多個(gè)第一棒狀光源的端部的第一支撐部件和用于在靠近多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)支撐多個(gè)第二棒狀光源的端部的第二支撐部件，其中第一支撐部件和第二支撐部件各由透光材料制成。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置還包括設(shè)置在多個(gè)第一棒狀光源和多個(gè)第二棒狀光源之間的用于散射光的第一光散射部件。
本發(fā)明的第二照明裝置是設(shè)置在顯示面板后側(cè)的用于顯示裝置的照明裝置，它包括多個(gè)棒狀光源，每個(gè)棒狀光源在第一方向延伸并具有基本相同的長度，其中多個(gè)棒狀光源包括在一般垂直于第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第一棒狀光源以及在第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第二棒狀光源，每個(gè)第二棒狀光源相對于多個(gè)第一棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)在第一方向和第二方向偏移。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置不包括與多個(gè)棒狀光源長度不同的多個(gè)附加棒狀光源。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置還包括用于在靠近多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)支撐多個(gè)第一棒狀光源的端部的第一支撐部件和用于在靠近多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)支撐多個(gè)第二棒狀光源的端部的第二支撐部件，其中第一支撐部件和第二支撐部件各由透光材料制成。
在優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)第一棒狀光源在第二方向彼此相對以恒定間距P設(shè)置，且多個(gè)第二棒狀光源在第二方向彼此相對以間距P設(shè)置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)第一棒狀光源和多個(gè)第二棒狀光源在第二方向彼此偏移半個(gè)間距P。
在優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)第一棒狀光源和多個(gè)第二棒狀光源在第一方向彼此偏移的量小于多個(gè)第一棒狀光源的每個(gè)的長度。
在優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)棒狀光源的每個(gè)包括發(fā)射光的發(fā)光區(qū)和基本不發(fā)光的兩個(gè)非發(fā)光區(qū)，非發(fā)光區(qū)分別與發(fā)光區(qū)的相對端部相鄰；靠近多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上的多個(gè)第一棒狀光源的非發(fā)光區(qū)不面對靠近多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上的多個(gè)第二棒狀光源的非發(fā)光區(qū)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，靠近多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上的多個(gè)第一棒狀光源的發(fā)光區(qū)及其非發(fā)光區(qū)之間的邊界基本上與靠近多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上的多個(gè)第二棒狀光源的發(fā)光區(qū)及其非發(fā)光區(qū)之間的邊界在同一直線上。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置還包括設(shè)置在多個(gè)第一棒狀光源和多個(gè)第二棒狀光源之間的用于散射光的第一光散射部件。
在優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)棒狀光源分別是熒光管。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置還包括設(shè)置在多個(gè)第一棒狀光源和多個(gè)第二棒狀光源之間的多個(gè)反相器，用于操作多個(gè)第一棒狀光源和多個(gè)第二棒狀光源。
在優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)棒狀光源中的至少兩個(gè)電連接到多個(gè)反相器的每個(gè)上。
在優(yōu)選實(shí)施例中，其中電連接到多個(gè)反相器的每個(gè)上的至少兩個(gè)棒狀光源包括彼此串聯(lián)電連接的兩個(gè)棒狀光源。
在優(yōu)選實(shí)施例中，電連接到多個(gè)反相器的每個(gè)上的至少兩個(gè)棒狀光源包括彼此并聯(lián)電連接的兩個(gè)棒狀光源。
在優(yōu)選實(shí)施例中，施加于靠近多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上的多個(gè)第一棒狀光源的端部的電位和施加于靠近多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上的多個(gè)第二棒狀光源的端部的電位基本上相同。
在優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置還包括設(shè)置在多個(gè)第一棒狀光源的相鄰兩個(gè)之間的用于散射光的第二光散射部件；和設(shè)置在多個(gè)第二棒狀光源的相鄰兩個(gè)之間的用于散射光的第三光散射部件。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第二光散射部件一般位于兩個(gè)第一棒狀光源之間的中間位置，第三光散射部件一般位于兩個(gè)第二棒狀光源之間的中間位置上。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第二光散射部件和第三光散射部件是棒狀部件。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第二光散射部件一般與多個(gè)第一棒狀光源平行設(shè)置，第三光散射部件一般與多個(gè)第二棒狀光源平行設(shè)置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第二光散射部件的中心軸基本上與多個(gè)第一棒狀光源的中心軸共面，并且第三光散射部件的中心軸基本上與多個(gè)第二棒狀光源的中心軸共面。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第二光散射部件一般具有與多個(gè)第一棒狀光源相同的外徑，并且第三光散射部件一般具有與多個(gè)第二棒狀光源相同的外徑。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在垂直于第一方向的方向得到的第二光散射部件的橫截面的形狀一般與多個(gè)第一棒狀光源的每個(gè)的橫截面形狀相同，并且在垂直于第一方向的方向得到的第三光散射部件的橫截面的形狀一般與多個(gè)第二棒狀光源的每個(gè)的橫截面的形狀相同。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在垂直于第一方向的方向得到的第二光散射部件的橫截面的形狀和第三光散射部件的橫截面的形狀一般是圓形的。
本發(fā)明的顯示裝置包括用于調(diào)整顯示圖像的光的顯示面板，以及設(shè)置在顯示面板后側(cè)的上述照明裝置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，顯示面板是包括一對基板和設(shè)置在一對基板之間的液晶層的液晶顯示面板。
本發(fā)明的第一照明裝置包括具有基本相同長度并各自在第一方向延伸的多個(gè)棒狀光源。棒狀光源包括在一般垂直于第一方向(縱向)的第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第一棒狀光源以及在第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第二棒狀光源。每個(gè)第二棒狀光源與第一棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)串聯(lián)設(shè)置。因此，與較長棒狀光源相比，具有較低工作電壓、較好操縱性能和較好抗震性能的短棒狀光源可以用做第一和第二棒狀光源。
而且，由于具有相同長度的多個(gè)第一棒狀光源在一般垂直于第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置，因此第一棒狀光源相對于第一方向彼此對準(zhǔn)。同樣，由于具有相同長度的多個(gè)第二棒狀光源在一般垂直于第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置，因此第二棒狀光源相對于第一方向彼此對準(zhǔn)。因此，通過只使用長度基本相同的棒狀光源就可以提供平面光源，并且不需要提供不同長度的附加的棒狀光源。因此，減少了在橫跨背面光源上不同位置之間的電學(xué)和光學(xué)特性差異，由此可以很容易地控制光發(fā)射。
本發(fā)明的第二照明裝置包括具有基本相同長度的多個(gè)棒狀光源，每個(gè)棒狀光源在第一方向延伸。棒狀光源包括在一般垂直于第一方向(縱向)的第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第一棒狀光源以及在第二方向彼此設(shè)置的多個(gè)第二棒狀光源。每個(gè)第二棒狀光源在第一方向和第二方向相對于第一棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)偏移。由于每個(gè)第二棒狀光源在第一方向(縱向)相對于第一棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)偏移，與較長棒狀光源相比，具有較低工作電壓、較好操縱性能和較好抗震性能的短棒狀光源可以用做第一和第二棒狀光源。
而且，由于具有相同長度的多個(gè)第一棒狀光源在一般垂直于第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置，因此第一棒狀光源相對于第一方向彼此對準(zhǔn)。同樣，由于具有相同長度的多個(gè)第二棒狀光源在一般垂直于第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置，因此第二棒狀光源相對于第一方向彼此對準(zhǔn)。因此，通過只使用長度基本相同的棒狀光源就可以提供平面光源，并且不需要提供長度不同的附加棒狀光源。因此，減少了在橫跨背面光源上不同位置之間的電學(xué)和光學(xué)特性差異，由此可以很容易地控制光發(fā)射。
而且，由于每個(gè)第二棒狀光源在第二方向(垂直于縱向的方向)相對于第一棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)偏移，因此可以采用如下設(shè)置靠近第二棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)的第一棒狀光源的一端和靠近第一棒狀光源的第二棒狀光源的一端在第二方向彼此面對(在第一方向彼此重疊)，由此進(jìn)一步提高了輸出光的均勻性和亮度。


圖1是示意性地表示包括本發(fā)明的照明裝置10的液晶顯示裝置30的剖面圖。
圖2是示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10的平面圖。
圖3A和3B示意性地表示常規(guī)直接型背面光源40中的反相器設(shè)置，圖3C示意性地表示圖3A和3B中所示設(shè)置的亮度分布。
圖4A和4B示意性地表示常規(guī)直接型背面光源40中的另一反相器設(shè)置，圖4C示意性地表示圖4A和4B中所示設(shè)置的亮度分布。
圖5A和5B示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10中的優(yōu)選反相器設(shè)置，圖5C示意性地表示圖5A和5B中所示設(shè)置的亮度分布。
圖6A、6B和6C示意性地表示在本發(fā)明的照明裝置10中共享每個(gè)反相器的典型設(shè)置。
圖7A、7B和7C示意性地表示在本發(fā)明的照明裝置10中共享每個(gè)反相器的另一典型設(shè)置。
圖8示意性地表示在圖7A、7B和7C中所示設(shè)置中如何抑制噪聲。
圖9A、9B和9C示意性地表示在本發(fā)明的照明裝置10中共享每個(gè)反相器的又一典型設(shè)置。
圖10A、10B和10C示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10中的優(yōu)選反相器設(shè)置。
圖11A、11B和11C示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10中另一的優(yōu)選反相器設(shè)置。
圖12A、12B和12C示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10中的又一優(yōu)選反相器設(shè)置。
圖13是與用于支撐棒狀光源的支撐部件一起示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10的平面圖。
圖14是示意性地表示包括設(shè)置在第一棒狀光源和第二棒狀光源之間的光散射部件的照明裝置10的平面圖。
圖15A和15B示意性地表示用于抑制在第一棒狀光源和第二棒狀光源之間發(fā)生的泄漏的優(yōu)選設(shè)置。
圖16是示意性地表示本發(fā)明的另一照明裝置10A的平面圖。
圖17示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10A中的優(yōu)選反相器的設(shè)置。
圖18是與用于支撐棒狀光源的支撐部件一起示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10A的平面圖。
圖19示意性地表示包括發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)的棒狀光源。
圖20示意性地表示各包括發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)的棒狀光源的優(yōu)選設(shè)置。
圖21示意性地表示各包括發(fā)光區(qū)和非發(fā)光區(qū)的棒狀光源的另一優(yōu)選設(shè)置。
圖22是示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10A的平面圖。
圖23是示意性地表示包括在第一棒狀光源和第二棒狀光源之間的光散射部件的照明裝置10A的平面圖。
圖24是示意性地表示包括在光源之間的反射突出部的常規(guī)背面光源50的剖面圖。
圖25是示意性地表示具有輔助光源的常規(guī)背面光源60的剖面圖，其中輔助光源包括初級(jí)光源和光導(dǎo)板。
圖26是示意性地表示包括本發(fā)明的又一照明裝置10B的液晶顯示裝置30的剖面圖。
圖27是示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10B的平面圖。
圖28示意性地表示在常規(guī)直接型背面光源40中如何發(fā)生亮度非均勻性。
圖29示意性地表示在常規(guī)直接型背面光源50中如何發(fā)生亮度非均勻性。
圖30示意性地表示在常規(guī)直接型背面光源60中如何發(fā)生亮度非均勻性。
圖31示意性地表示在本發(fā)明的照明裝置10B中如何抑制亮度非均勻性。
圖32A、32B和32C分別表示照明裝置10B中使用的光散射部件的設(shè)置。
圖33A-33E各自表示在垂直于縱向的方向得到的照明裝置10B中使用的光散射部件的橫截面的形狀。
圖34是示意性地表示本發(fā)明的照明裝置10B的平面圖。
圖35是示意性地表示本發(fā)明的又一照明裝置10C的平面圖。
圖36是示意性地表示本發(fā)明的又一照明裝置10D的平面圖。
圖37是示意性地表示常規(guī)通用的直接型背面光源40的剖面圖。
圖38是示意性地表示常規(guī)通用的直接型背面光源40的平面圖。
圖39是示意性地表示常規(guī)直接型背面光源40A的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)該注意到本發(fā)明不限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例1參見圖1和2，現(xiàn)在介紹本發(fā)明的照明裝置10。圖1是示意性地表示包括照明裝置10的液晶顯示裝置30的剖面圖，圖2是示意性地表示照明裝置10的平面圖。
照明裝置10是設(shè)置在液晶顯示面板20的后側(cè)(遠(yuǎn)離觀察者的一側(cè))的所謂的“背面光源”，如圖1所示。液晶顯示面板20包括一對基板(例如，玻璃基板)21和22和設(shè)置在其間的液晶層23，并調(diào)整從照明裝置10輸出的光，以便顯示圖像。液晶顯示面板20包括在透射模式顯示圖像的每個(gè)像素中的區(qū)域。因此，液晶顯示面板20是透射型或透射-反射型液晶顯示面板。
如圖1和2所示，照明裝置10包括在預(yù)定方向(這里稱做“第一方向”)延伸的多個(gè)棒狀光源1。棒狀光源1具有相同的長度，并且照明裝置10不包括長度與棒狀光源1不同的棒狀光源。在優(yōu)選實(shí)施例中，棒狀光源1是冷陰極熒光管(CCFT)。當(dāng)然，棒狀光源1不限于冷陰極熒光管。作為選擇，棒狀光源1可以是熱陰極熒光燈(HCFL)或外部電極熒光燈(EEFL)。
棒狀光源1由設(shè)置在外殼3中的支撐部件(固定器；未示出)保持在外殼3中，并且在棒狀光源1和液晶顯示面板20之間設(shè)置光學(xué)板5，如圖1所示。光學(xué)板5例如可以是擴(kuò)散板或棱鏡板。應(yīng)該注意到圖1中只示出了一個(gè)光學(xué)板5，在實(shí)踐中，擴(kuò)散板、棱鏡板等可以組合使用。通常，為了提高光效率，靠近棒狀光源1的外殼3的表面設(shè)有高反射部件(例如，反光板)，或者外殼3本身由高度反射的材料制成。
參見圖2，現(xiàn)在將更詳細(xì)地介紹棒狀光源1的設(shè)置。
如圖2的左側(cè)所示，照明裝置10包括在一般垂直于第一方向的方向(這里稱為“第二方向”)彼此相對設(shè)置的多個(gè)棒狀光源1a。由于具有相同長度的棒狀光源1a在一般垂直于縱向的第二方向彼此相對設(shè)置，因此它們相對于縱向(第一方向)彼此對準(zhǔn)。
如圖2的右側(cè)所示，照明裝置10還包括多個(gè)棒狀光源1b，每個(gè)棒狀光源1b與對應(yīng)的棒狀光源1a串聯(lián)設(shè)置(在同一直線上)。由于具有相同長度的棒狀光源1b也在第二方向彼此相對設(shè)置，因此它們也相對于第一方向彼此對準(zhǔn)。
因此，照明裝置10包括以梳齒圖形排列的棒狀光源1a和以梳齒圖形排列的棒狀光源1b，每個(gè)棒狀光源1a與對應(yīng)的棒狀光源1b串聯(lián)設(shè)置(即，在第二方向?qū)?zhǔn))。為了簡明起見，以下將棒狀光源1a也稱為“第一棒狀光源”(或簡稱為“第一光源”)，并且以下將與第一棒狀光源1a串聯(lián)設(shè)置的棒狀光源1b也稱為“第二棒狀光源”(或簡稱為“第二光源”)。在本說明書中，術(shù)語“串聯(lián)設(shè)置”指的是將在同一直線上設(shè)置，但是不意味著“串聯(lián)電連接”，除非有特殊說明。
如上所述，在本發(fā)明的照明裝置10中，每個(gè)第二棒狀光源1b與對應(yīng)的第一棒狀光源1a串聯(lián)設(shè)置，因此與較長棒狀光源相比，具有較低工作電壓、較好操縱性能和較好抗震性能的短棒狀光源可以用做棒狀光源1。而且，由于棒狀光源1都具有相同長度，因此照明裝置10在橫跨照明裝置10的不同位置之間幾乎沒有電學(xué)和光學(xué)特性差異，并且可以很容易地控制光發(fā)射。
而且，通過本發(fā)明的照明裝置10，可以實(shí)現(xiàn)所希望的光分布，這是常規(guī)直接型背面光源所不能實(shí)現(xiàn)的。這將在后面詳細(xì)說明。
參見圖3A和3B，常規(guī)直接型背面光源40包括在冷陰極熒光管41的一端附近的反相器基板46。反相器基板46包括用于產(chǎn)生高電壓的反相器，所述高電壓用于操作冷陰極熒光管41。利用這種設(shè)置，冷陰極熒光管41向反相器附近的其一端提供較高的亮度和向遠(yuǎn)離反相器的其另一端(通常接地)提供較低的亮度。因此，背面光源40提供非對稱光分布，如圖3C所示。
鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有人提出了一種方法，如圖4A和4B所示，其中反相器基板46設(shè)置在冷陰極熒光管41的每端附近，并且高電壓交替地施加于冷陰極熒光管41的相對端。利用這種方法，在冷陰極熒光管41的每端附近都能獲得高亮度，并且背面光源40提供如圖4C所示的對稱光分布。然而，通過這種方法，在圖4C所示的中心附近，亮度較低。
相反，本發(fā)明的照明裝置10包括在第一光源1a和第二光源1b之間(嚴(yán)格地講，是在其間的間隔周圍)的反相器基板6，如圖5A和5B所示，反相器基板6包括用于操作第一和第二光源1a和1b的多個(gè)反相器。因此，如圖5C所示可以實(shí)現(xiàn)對稱光分布，且在中心附近亮度很高。如圖5C所示的光分布用常規(guī)直接型背面光源是不能實(shí)現(xiàn)的，并且對于用在顯示裝置中的背面光源是優(yōu)選的光分布。
而且，在本發(fā)明的照明裝置10中，可以使用具有小長度的棒狀光源1，由此可以減小用于操作每個(gè)棒狀光源1的電壓。因此，單個(gè)反相器可以在多個(gè)棒狀光源1之間共享，并且通過消除如變壓器等部件可以降低成本。下面介紹具有共享反相器的設(shè)置。
圖6A示出了其中共享每個(gè)反相器的典型設(shè)置。在圖6A的設(shè)置中，兩個(gè)棒狀光源1電連接到一個(gè)反相器6’，兩個(gè)棒狀光源1彼此并聯(lián)電連接。
這種類型的典型設(shè)置以圖6B和6C中的接線圖的形式示出。在圖6B所示的設(shè)置中，每對兩個(gè)相鄰的第一光源1a電連接到一個(gè)反相器6’，并且兩個(gè)第一光源1a彼此并聯(lián)電連接。而且，每對兩個(gè)相鄰的第二光源1b電連接到一個(gè)反相器6’，兩個(gè)第二光源1b彼此并聯(lián)電連接。在圖6C所示的設(shè)置中，彼此相鄰的每對的一個(gè)第一光源1a和一個(gè)第二光源1b電連接到一個(gè)反相器6’，并且該對第一光源和第二光源1a和1b彼此并聯(lián)電連接。
當(dāng)兩個(gè)棒狀光源1彼此并聯(lián)電連接時(shí)，如圖6A、6B和6C所示，彼此并聯(lián)電連接的兩個(gè)棒狀光源1從反相器6’接收相同周期和相同相位的電壓，由此在不需要相位控制的情況下實(shí)現(xiàn)了光源的簡單操作。
圖7A示出了共享每個(gè)反相器的另一典型設(shè)置。在圖7A所示的設(shè)置中，兩個(gè)棒狀光源1的每對電連接到一個(gè)反相器6’，這兩個(gè)棒狀光源1彼此串聯(lián)電連接。
這種類型的典型設(shè)置以圖7B和7C中的接線圖的形式示出。在圖7B所示的設(shè)置中，彼此相鄰的一個(gè)第一光源1a和一個(gè)第二光源1b的每對電連接到一個(gè)反相器6’，并且該對第一光源和第二光源1a和1b彼此串聯(lián)電連接。在圖7C所示的設(shè)置中，每對彼此相鄰的兩個(gè)第一光源1a電連接到一個(gè)反相器6’，并且這兩個(gè)第一光源1a彼此串聯(lián)電連接。而且，每對兩個(gè)彼此相鄰的第二光源1b電連接到一個(gè)反相器6’，并且這兩個(gè)第二光源1b彼此串聯(lián)電連接。
在通常的直接型背面光源中，由反相器產(chǎn)生的高電壓產(chǎn)生的電場用做液晶顯示面板的噪聲。這種噪聲可以說是從包括反相器和棒狀光源的電路向液晶顯示面板泄漏(經(jīng)容性耦合)的交流分量。
當(dāng)兩個(gè)棒狀光源1如圖7A、7B和7C所示彼此串聯(lián)電連接時(shí)，如圖8所示，彼此串聯(lián)連接的兩個(gè)棒狀光源1從反相器6’接收相同周期和相反相位的電壓。組合在一起的這些電壓的波形產(chǎn)生較小振幅的波形(作為波形彼此抵消的結(jié)果)，表示消除了作為噪聲的有效電場，并且抑制了噪聲。
盡管棒狀光源1彼此并聯(lián)連接的設(shè)置在圖6A-6C中示出，并且棒狀光源1彼此串聯(lián)連接的設(shè)置在圖7A-7C中示出，但是還可以將串聯(lián)連接和并聯(lián)連接組合起來。圖9A示出了其中共享每個(gè)反相器的另一典型設(shè)置。在圖9所示的設(shè)置中，四個(gè)棒狀光源1電連接到一個(gè)反相器6’，并且每個(gè)棒狀光源1并聯(lián)電連接到一個(gè)或多個(gè)其他棒狀光源1上，同時(shí)與其余一個(gè)或多個(gè)棒狀光源1串聯(lián)電連接。
這種類型的典型設(shè)置以圖9B和9C中的接線圖的形式示出。在圖9B所示的設(shè)置中，兩個(gè)相鄰第一光源1a和兩個(gè)相鄰第二光源1b電連接到一個(gè)反相器6’，并且一對第一光源1a彼此并聯(lián)電連接，同時(shí)一對第二光源1b也彼此并聯(lián)電連接。第一光源1a和第二光源1b彼此串聯(lián)電連接。
在圖9C所示的設(shè)置中，兩個(gè)相鄰第一光源1a和兩個(gè)相鄰第二光源1b電連接到一個(gè)反相器6’。兩個(gè)第一光源1a中的一個(gè)與另一個(gè)第一光源1a和兩個(gè)第二光源1b中的一個(gè)串聯(lián)電連接，同時(shí)與另一個(gè)第二光源1b并聯(lián)電連接。而且，兩個(gè)第二光源1b中的一個(gè)與另一個(gè)第二光源1b和兩個(gè)第一光源1a中的一個(gè)串聯(lián)電連接，同時(shí)與另一個(gè)第一光源1a并聯(lián)電連接。
利用串聯(lián)連接和并聯(lián)連接組合在一起的設(shè)置，如圖9A、9B和9C所示，通過顯著地減少如變壓器等部件同時(shí)受益于并聯(lián)連接和串聯(lián)連接的優(yōu)點(diǎn)，可以顯著地降低成本。彼此并聯(lián)電連接的棒狀光源1從反相器6’接收相同周期和相同相位的電壓，由此在不需要相位控制的情況下實(shí)現(xiàn)光源的簡單操作。而且，彼此串聯(lián)電連接的棒狀光源1從反相器6’接收相同周期和相反相位的電壓，由此抑制噪聲。
應(yīng)注意，圖6A-6C、7A-7C和9A-9C各示出了沒有連接到反相器6’的每個(gè)棒狀光源1的一端接地的設(shè)置，沒有連接到反相器6’的每個(gè)棒狀光源1的端部可以不接地而是浮置，如圖10A-10C、11A-11C和12A-12C所示。利用這種設(shè)置，可以省略這些部件接地的部分，由此降低了制造成本。
盡管迄今為止附圖中未示出，但是如圖13所示，棒狀光源1通過支撐部件(固定器)4a、4b和4c保持在外殼3內(nèi)。如果用于支撐靠近第二光源1b的第一光源1a的一端的每個(gè)支撐部件4a和用于支撐靠近第一光源1a的第二光源1b的一端的每個(gè)支撐部件4b使用透光材料，則可以增加第一光源1a和第二光源1b之間的區(qū)域(即不存在光源的區(qū)域)中的亮度，由此實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)選的光分布。透光材料例如可以是半透明橡膠。
而且，如果在第一光源1a和第二光源1b之間提供用于散射光的光散射部件2a，如圖14所示，則從第一光源1a和第二光源1b輸出的部分光被光散射部件2a散射。而且，利用這種設(shè)置，可以增加第一光源1a和第二光源1b之間的區(qū)域中的亮度。
光散射部件2a例如可以由包括樹脂材料基體和分散在該基體中的顆粒的材料制成，其中所述顆粒具有不同于基體的折射率。樹脂材料例如可以是丙烯酸樹脂，顆粒例如可以是硅珠。當(dāng)然，代替使用內(nèi)部散射型的光散射部件，可以采用具有光散射表面(例如，具有微小不規(guī)則物的表面)的光散射部件，或者內(nèi)部散射型的光散射部件的表面可以提供光散射性能。
盡管鑒于輸出光的均勻性和亮度而優(yōu)選第一光源1a和第二光源1b之間的間隔(即，不存在光源的區(qū)域的寬度)盡可能的小，但是過分小的間隔可能導(dǎo)致在第一光源1a和第二光源1b之間產(chǎn)生漏電流。通過給靠近第二光源1b的第一光源1a的一端和靠近第一光源1a的第二光源1b的一端提供基本相同的電位，可以防止泄漏，并由此減小第一光源1a和第二光源1b之間的間隔。具體而言，相對高的第一電位可以施加于靠近第二光源1b的第一光源1a的一端和靠近第一光源1a的第二光源1b的一端，同時(shí)向相反端提供相對低的第二電位(例如，地電位)，如圖15A所示?；蛘?，相對低的電位可以施加于靠近第二光源1b的第一光源1a的一端和靠近第一光源1a的第二光源1b的一端，同時(shí)向相反端提供相對高的電位，如圖15B所示。
盡管在本實(shí)施例中只提供作為光源的第一棒狀光源1a和第二棒狀光源1b，但是在這種設(shè)置中還可以進(jìn)一步設(shè)置多個(gè)第三棒狀光源，其中它們在第二方向彼此相對設(shè)置，每個(gè)光源與第二棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)串聯(lián)設(shè)置。
實(shí)施例2參見圖16，現(xiàn)在介紹本實(shí)施例的照明裝置10A。照明裝置10A也是設(shè)置在液晶顯示面板的后側(cè)(遠(yuǎn)離觀察者的一側(cè))上的背面光源。下面的說明中主要針對不同于實(shí)施例1的照明裝置10的地方。
在圖2中所示的照明裝置10中，每個(gè)第二棒狀光源1b與對應(yīng)的第一棒狀光源1a串聯(lián)連接。因此，第二棒狀光源1b在第一方向而不是在第二方向相對于第一棒狀光源1a偏移。相反，在本實(shí)施例的照明裝置10A中，每個(gè)第二棒狀光源1b在第一方向和第二方向都相對于對應(yīng)的第一棒狀光源1a偏移。因此，以梳齒圖形設(shè)置的第一光源1a和以梳齒圖形設(shè)置的第二光源1b在相對于縱向傾斜的方向彼此偏移。
更具體地說，本實(shí)施例中的第一光源1a和第二光源1b在第二方向以恒定的間距P設(shè)置，并且第一光源1a和第二光源1b在第二方向彼此偏移，偏移量是間距P的一半(P/2)。此外，第一光源1a和第二光源1b之間的在第一方向的偏移小于第一棒狀光源1a的長度。換言之，第一光源1a和第二光源1b設(shè)置成使得它們的端部在第二方向彼此面對(在第一方向彼此重疊)，每個(gè)第二光源1b的一端被夾在以梳齒圖形設(shè)置的兩個(gè)第一光源1a之間，并且每個(gè)第一光源1a的一端被夾在以梳齒圖形設(shè)置的兩個(gè)第二光源1b之間。
在照明裝置10A中，第二光源1b在第一方向(縱向)相對于第一光源1a偏移。因此，與較長棒狀光源相比，具有較好操縱性能和較好抗震性能的短棒狀光源可以用做棒狀光源1。而且，由于棒狀光源1都具有相同長度，因此照明裝置10A在橫跨照明裝置10A上的不同位置之間幾乎沒有電學(xué)和光學(xué)特性差異，并且可以很容易地控制光發(fā)射。
而且，在本實(shí)施例的照明裝置10A中，每個(gè)第二光源1b不與對應(yīng)的第一光源1a串聯(lián)設(shè)置，而是在第二方向相對于第一光源1a偏移，由此可以采用如下這種設(shè)置如圖16所示，其中靠近第二光源1b的第一光源1a的一端和靠近第一光源1a的第二光源1b的一端在第二方向彼此面對(在第一方向彼此重疊)。結(jié)果是，棒狀光源1在第一方向連續(xù)覆蓋、未間斷地延伸，由此進(jìn)一步提高了輸出光的均勻性和亮度。
而且，如圖17所示，用于操作第一光源1a和第二光源1b的反相器(和反相器基板6)可以一起放在第一光源1a和第二光源1b之間，由此可以實(shí)現(xiàn)對稱的光分布，并且亮度在中心附近很高。
此外，如前面參照圖6A-9C在實(shí)施例1中所述的，可以采用共享每個(gè)反相器的設(shè)置，因此實(shí)現(xiàn)了如降低成本、簡化操作和抑制噪聲等類似的效果。
而且，如果基本相同電位施加于靠近第二光源1b的第一光源1a的一端和靠近第一光源1a的第二光源1b的一端，則可以防止在第一光源1a和第二光源1b之間發(fā)生泄漏。
應(yīng)注意，如圖18所示，第一光源1a和第二光源1b實(shí)際上由支撐部件(固定器)4a、4b和4c保持在外殼3中。如果用于支撐靠近第二光源1b的第一光源1a的一端的支撐部件4a和用于支撐靠近第一光源1a的第二光源1b的一端的支撐部件4b由透光材料制成，可以進(jìn)一步提高靠近第二光源1b的第一光源1a的一端附近和靠近第一光源1a的第二光源1b的一端附近的亮度。
如圖19所示，棒狀光源1通常包括發(fā)射光的發(fā)光區(qū)1R和基本不發(fā)光的兩個(gè)非發(fā)光區(qū)1R’，非發(fā)光區(qū)1R’分別與發(fā)光區(qū)1R的相反端相鄰。具體而言，非發(fā)光區(qū)1R’是提供支撐部件(例如橡膠固定器)4和電極的區(qū)域。通過靠近第二光源1b的一側(cè)上的第一光源1a的非發(fā)光區(qū)1R’與靠近第一光源1a的一側(cè)上的第二光源1b的非發(fā)光區(qū)1R’不面對(不重疊)的設(shè)置，如圖20所示，可以防止中心區(qū)域的亮度下降。
為了保持棒狀光源1盡可能地短同時(shí)保持中心區(qū)域的高亮度，優(yōu)選的是靠近第二光源1b的一側(cè)上的第一光源1a的發(fā)光區(qū)1R和其非發(fā)光區(qū)1R’之間的邊界與靠近第一光源1a的一側(cè)上的第二光源1b的發(fā)光區(qū)1R和其非發(fā)光區(qū)1R’之間的邊界基本上在同一直線上，如圖21所示。
在上述實(shí)施例中，光源設(shè)置成使得第一光源1a和第二光源1b在第一方向彼此相對偏移的量比第一棒狀光源1a的長度短，其中在第二方向上第一光源1a的端部面對第二光源1b的端部。作為選擇，光源可以設(shè)置成第一光源1a和第二光源1b在第一方向彼此相對偏移的量等于或大于第一棒狀光源1a的長度，其中第一光源1a的端部不面對第二光源1b的端部，如圖22所示。通過這種替換設(shè)置，可以在第一光源1a和第二光源1b之間設(shè)置用于散射光的光散射部件2a，如圖23所示，以便增加第一光源1a和第二光源1b之間的區(qū)域中的亮度。
實(shí)施例3在介紹本發(fā)明的照明裝置之前，首先介紹一下直接型背面光源的亮度非均勻性問題。
對于圖37和38中所示的直接型背面光源40，光源(熒光管)41設(shè)置成使得垂直于光源41的縱向的方向的范圍只以間斷的方式被光源41覆蓋，由此導(dǎo)致亮度的非均勻性，其中，直接在光源41上方的區(qū)域中的亮度較高，而在光源41之間的其它區(qū)域中較低。
隨著光源41和液晶顯示面板48之間的距離A變大和隨著光源41之間的距離B變小，亮度非均勻性變小。因此，距離B與距離A的比R(＝B/A)越小，則亮度非均勻性越小，反之亦然。因此，通過增加光源41和液晶顯示面板48之間的距離A或增加光源41的數(shù)量以縮短光源41之間的距離B，可以減小亮度非均勻性。
然而，光源41和液晶顯示面板48之間的距離A的增加將導(dǎo)致背面光源40的厚度增加，因此導(dǎo)致顯示裝置的厚度增加，由此減損了其商業(yè)價(jià)值。而且，為了縮短光源41之間的距離B而增加光源41的數(shù)量將導(dǎo)致成本增加，由此也減損其商業(yè)價(jià)值。
鑒于此，日本特許公開專利公報(bào)號(hào)2002-122863公開了背面光源50，其中在光源51之間設(shè)置具有三角形橫截面的光反射突出部分52，如圖24所示，由此抑制亮度非均勻性。
而且，日本特許公開專利公報(bào)號(hào)2000-310776公開了一種背面光源60，其中在遠(yuǎn)離液晶顯示面板的光源61一側(cè)上設(shè)置包括初級(jí)光源61和光導(dǎo)板63的輔助光源64，如圖25所示，由此抑制亮度非均勻性。日本特許公開專利公報(bào)號(hào)11-101992公開了一種設(shè)置，其中用于提取從初級(jí)光源62進(jìn)入光導(dǎo)板63的光的光導(dǎo)板63表面上的光散射點(diǎn)圖形在直接位于光源61下面的區(qū)域中設(shè)置得稀少，而在光源61之間的其它區(qū)域中設(shè)置得致密，由此使得來自光導(dǎo)板63的光的亮度可以在直接位于光源61下面的區(qū)域中較低，而在光源61之間的其它區(qū)域中較高，由此進(jìn)一步抑制了亮度非均勻性。
從背面光源的結(jié)構(gòu)和亮度非均勻性的程度之間的關(guān)系的各種觀點(diǎn)出發(fā)，由本發(fā)明人進(jìn)行的深度研究表明在這些公報(bào)中所公開的背面光源中不能充分抑制亮度非均勻性。具體而言，對于這些公報(bào)中所公開的任何背面光源，盡管亮度非均勻性在法線方向(垂直于顯示裝置的顯示面的方向)相當(dāng)小，但是在傾斜方向(相對于顯示面法線方向傾斜的方向)不夠小。
現(xiàn)在將參照圖26和27介紹本實(shí)施例的照明裝置10B。圖26是示意性地表示包括照明裝置10B的液晶顯示裝置30的剖面圖，圖27是示意性地表示照明裝置10B的平面圖。
照明裝置10B不同于圖1和2所示的照明裝置10的地方在于照明裝置10B包括各自設(shè)置在兩個(gè)相鄰第一棒狀光源1a之間的光散射部件2b和各自設(shè)置在兩個(gè)相鄰第二棒狀光源1b之間的光散射部件2c。
在本實(shí)施例中，每個(gè)光散射部件2b是棒狀部件，并且一般放在兩個(gè)相鄰第一棒狀光源1a之間的中間部位和一般平行于第一光源1a。而且，每個(gè)光散射部件2c是棒狀部件，一般設(shè)置在兩個(gè)相鄰第二光源1b之間的中間部位和一般平行于第二光源1b。光散射部件2b和2c通常由支撐部件4c保持在外殼3中，這與第一光源1a和第二光源1b一樣。
在本實(shí)施例的照明裝置10B中，光散射部件2b和2c各自設(shè)置在于第二方向彼此相鄰的兩個(gè)棒狀光源1之間，由此從棒狀光源1輸出的部分光被光散射部件2b和2c散射，由此增加從棒狀光源1之間的照明裝置10B的區(qū)域(即，相鄰第一棒狀光源1a之間的區(qū)域和相鄰第二棒狀光源1b之間的區(qū)域)輸出的光的強(qiáng)度。因此，可以減少亮度非均勻性。由于設(shè)置在棒狀光源1之間的光散射部件2b和2c基本上在每個(gè)方位角方向散射光，因此它們不僅用于增加來自棒狀光源1之間的區(qū)域的光的強(qiáng)度，而且還用做偽光源。因此，可以實(shí)現(xiàn)與用較短間隔設(shè)置的較大數(shù)量的棒狀光源1所實(shí)現(xiàn)的光學(xué)系統(tǒng)相似的光學(xué)系統(tǒng)。因此，不僅在法線方向(垂直于顯示裝置的顯示面的方向)而且在傾斜方向(相對于顯示面法線方向傾斜的方向)都可以減小亮度非均勻性。
圖28和圖31表示在常規(guī)直接型背面光源中如何發(fā)生亮度非均勻性和在本發(fā)明的照明裝置10中如何抑制亮度非均勻性。應(yīng)注意的是，為了簡明起見，圖28-31中示出的棒狀光源比圖24-27、37和38中的棒狀光源少。
典型的常規(guī)直接型背面光源40在法線方向和傾斜方向具有明顯的亮度非均勻性，如圖28所示。因此顯示質(zhì)量降低。
日本特許公開專利公報(bào)號(hào)2002-122863中公開的背面光源50包括在光源51之間的光反射突出部分52，如圖29所示，由此提高了來自光源51之間的區(qū)域的光的強(qiáng)度，并由此減少法線方向的亮度非均勻性。然而，與能夠在每個(gè)方位角方向散射光的光散射部件2b和2c不同，具有三角形橫截面并且是反光的突出部分52不用作偽光源，由此不可能充分地減小傾斜方向的亮度非均勻性。因此，不會(huì)顯著提高顯示質(zhì)量。
在日本特許公開專利公報(bào)號(hào)2000-310776中公開的背面光源60中，輔助光源64設(shè)置在光源61的下面，如圖30所示，并且輔助光源64的光導(dǎo)板63上的光散射點(diǎn)圖形在直接位于光源61下面的區(qū)域中稀疏地設(shè)置而在光源61之間的其它區(qū)域中致密地設(shè)置，由此提高了來自光源61之間的區(qū)域的光的強(qiáng)度和減少了法線方向的亮度非均勻性。然而，放在光源61下面而不是放在其間并提供平面光發(fā)射的輔助光源64不能用做與棒狀光源61協(xié)作的偽光源。因此，不可能充分地減少傾斜方向的亮度非均勻性。從而，不能充分地提高顯示質(zhì)量。
相反，在本實(shí)施例的照明裝置10B中，光散射部件2b和2c各自設(shè)置在于第二方向彼此相鄰的兩個(gè)棒狀光源1之間，如圖31所示，由此光散射部件2b和2c可以用作偽光源，由此不僅可以減少法線方向的亮度非均勻性，而且可以減少傾斜方向的亮度非均勻性。因此，使用照明裝置10B的顯示裝置可以產(chǎn)生高質(zhì)量的顯示。而且，由于光散射部件2b和2c用作偽光源，因此可以減少液晶顯示面板和棒狀光源1之間的距離(對應(yīng)圖37中的距離A)，而不會(huì)增加棒狀光源1的數(shù)量。因此，由于照明裝置10B可以做成較薄的外形并且它還可以以低成本制造因而具有高商業(yè)價(jià)值。
如上所述，在照明裝置10B中，用于散射光的光散射部件2b和2c可以用做偽光源，因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)置是不僅考慮了它們相對于棒狀光源1的平面定位而且考慮了它們相對于棒狀光源1的三維定位。不僅在顯示平面法線方向觀看，光散射部件2b和2c位于棒狀光源1“之間”，如圖27所示，而且在棒狀光源1的縱向觀看時(shí)位于棒狀光源1“之間”，如圖26所示。注意這里所使用的“在棒狀光源1的縱向觀看時(shí)光散射部件2b和2c位于棒狀光源1之間”指的是光散射部件2b和2c至少部分地被包含于在兩個(gè)棒狀光源1之間限定的空間內(nèi)，如圖32A-32C所示。為了進(jìn)一步減少傾斜方向的亮度非均勻性，如圖32B所示，優(yōu)選的是每個(gè)光散射部件2b和2c的中心軸(虛軸)CA被包含于在棒狀光源1之間限定的空間內(nèi)，并且，如圖32C所示，優(yōu)選的是每個(gè)光散射部件2b和2c的中心軸CA基本上與棒狀光源1的中心軸CA共面(在相同的高度)。
而且，為了光散射部件2b和2c按照希望得那樣用做偽光源，優(yōu)選的是光散射部件2b和2c具有接近于棒狀光源1的光分布特性。為了使光散射部件2b和2c具有接近于棒狀光源1的光分布特性，優(yōu)選的是光散射部件2b和2c是棒狀部件并且棒狀光散射部件2b和2c一般平行于棒狀光源1放置，如本實(shí)施例那樣。而且，優(yōu)選的是棒狀光散射部件2b和2c各自具有與棒狀光源1基本上相同的外徑。
本實(shí)施例使用了在垂直于縱向的方向上具有一般圓形橫截面的圓柱狀光散射部件2b和2c，但是光散射部件2b和2c的橫截面的形狀不限于此。作為選擇，垂直于縱向的光散射部件2b和2c的橫截面的形狀可以是如圖33A所示的一般圓形形狀、如圖33B所示的一般正多邊形形狀或者如圖33C所示的一般矩形形狀。還可以是如圖33D所示的一般橢圓形狀，或者是具有如圖33E所示的圓弧拐角的一般矩形形狀。但是，應(yīng)該注意的是為了實(shí)現(xiàn)接近于棒狀光源1的光分布特性，優(yōu)選的是在垂直于縱向的方向得到的光散射部件2b和2c的橫截面的形狀一般與棒狀光源1的相同。由于典型的棒狀光源如冷陰極熒光管通常具有一般圓形橫截面，因此從這一點(diǎn)看優(yōu)選的是垂直于縱向的方向得到的光散射部件2b和2c的橫截面的形狀為一般的圓形。
應(yīng)注意的是，盡管在本例中每個(gè)光散射部件2b和2c中只有一個(gè)設(shè)置在兩個(gè)相鄰棒狀光源1之間，而每個(gè)光散射部件2b和2c中的多于一個(gè)的可以設(shè)置在兩個(gè)相鄰棒狀光源1之間。在每個(gè)光散射部件2b和2c之一位于兩個(gè)相鄰棒狀光源1之間的情況下，如本實(shí)施例那樣，優(yōu)選的是光散射部件2b或2c一般位于兩個(gè)棒狀光源1之間的中間位置上。如果光散射部件2b或2c一般位于兩個(gè)相鄰棒狀光源1之間的中間位置上，則可以提高抑制亮度非均勻性的效果。
每個(gè)光散射部件2b和2c例如可以由包括樹脂材料基體和分散在基體中的具有不同于基體的折射率的顆粒的材料制成。樹脂材料可以例如是丙烯酸樹脂，顆?？梢岳缡枪柚?。當(dāng)然，代替使用這種內(nèi)部散射型光散射部件，還可以使用具有光散射表面(例如，具有微小不規(guī)則物的表面)的光散射部件，或者內(nèi)部散射型光散射部件的表面可以提供光散射性能。
光散射部件2b和2c散射光的程度例如由模糊(haze)值限定。光散射部件2b和2c的具體模糊值可以基于棒狀光源1的數(shù)量、棒狀光源1之間的距離、每個(gè)棒狀光源1的亮度等適當(dāng)?shù)卮_定。
在本發(fā)明中，光散射部件只設(shè)置在兩個(gè)相鄰的第一光源1a之間以及兩個(gè)相鄰的第二光源1b之間。作為選擇，為了實(shí)現(xiàn)更均勻的亮度分布，可以提供附加光散射部件。例如，光散射部件2a可以設(shè)置在第一光源1a和第二光源1b之間，如圖34所示，由此增加了第一光源1a和第二光源1b之間的區(qū)域中的亮度。而且，如果光散射部件2d設(shè)置在第一和第二光源1a和1b的外側(cè)，如圖34所示，則可以增加沿著照明裝置10B的邊緣的亮度。光散射部件2d的結(jié)構(gòu)可以與光散射部件2a和光散射部件2b和2c相同。
下面將介紹本實(shí)施例的另一照明裝置。圖35和36示意性地示出了本實(shí)施例的照明裝置10C和10D。
圖35中所示的照明裝置10C不同于實(shí)施例2的照明裝置10A之處在于照明裝置10C包括各自設(shè)置在兩個(gè)相鄰第一光源1a之間的光散射部件2b和各自設(shè)置在兩個(gè)相鄰第二光源1b之間的光散射部件2c，并且照明裝置10C包括設(shè)置在第一光源1a的外側(cè)上的光散射部件2e(圖35的左下側(cè)所示)和設(shè)置在第二光源1b的外側(cè)上的另一光散射部件2e(圖35的右上側(cè)所示)。
而且，圖36中所示的照明裝置10D不同于照明裝置10A之處在于照明裝置10D包括設(shè)置在第一光源1a的外側(cè)上的光散射部件2e和設(shè)置在第二光源1b的外側(cè)上的光散射部件2e。
而且在照明裝置10C中，各設(shè)置在于第二方向彼此相鄰的兩個(gè)棒狀光源1之間的光散射部件2b和2c用做偽光源，由此可以實(shí)現(xiàn)類似于用以較短間隔設(shè)置的較大數(shù)量的棒狀光源1所實(shí)現(xiàn)的光學(xué)系統(tǒng)，由此不僅減少了法線方向的亮度非均勻性，而且減少了傾斜方向的亮度非均勻性。
而且，在照明裝置10C和照明裝置10D中設(shè)置在第一和第二光源1a和1b的外側(cè)上的光散射部件2e用于提高沿著照明裝置10C和10D的邊緣的亮度和提高輸出光的均勻性和亮度。
如上所述，本發(fā)明提供一種能適當(dāng)?shù)赜米龃蟪叽顼@示裝置的背面光源的照明裝置以及使用該照明裝置的顯示裝置。本發(fā)明特別適用于作為液晶顯示裝置的背面光源。
在優(yōu)選實(shí)施例中已經(jīng)介紹了本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然公開的本發(fā)明可以以各種方式修改，并且除了以上所列舉和所述的這些特定實(shí)施例之外還可以假設(shè)很多實(shí)施方式。因而，所附權(quán)利要求書將覆蓋落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的本發(fā)明的所有修改。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置在顯示面板后側(cè)的用于顯示裝置的照明裝置，包括多個(gè)棒狀光源，每個(gè)棒狀光源在第一方向延伸并具有基本上相同的長度，其中所述多個(gè)棒狀光源包括在一般垂直于所述第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第一棒狀光源以及在所述第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第二棒狀光源，每個(gè)第二棒狀光源與多個(gè)第一棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)串聯(lián)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的照明裝置，不進(jìn)一步包括長度與所述多個(gè)棒狀光源不同的附加棒狀光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的照明裝置，還包括用于在靠近所述多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上支撐所述多個(gè)第一棒狀光源的端部的第一支撐部件和用于在靠近所述多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上支撐所述多個(gè)第二棒狀光源的端部的第二支撐部件，其中所述第一支撐部件和所述第二支撐部件各自由透光材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的照明裝置，還包括設(shè)置在所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源之間的用于散射光的第一光散射部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的照明裝置，其中所述多個(gè)棒狀光源分別是熒光管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的照明裝置，還包括設(shè)置在所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源之間的多個(gè)反相器，用于操作所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的照明裝置，其中所述多個(gè)棒狀光源中的至少兩個(gè)電連接到所述多個(gè)反相器的每個(gè)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的照明裝置，其中電連接到所述多個(gè)反相器的每個(gè)上的至少兩個(gè)棒狀光源包括彼此串聯(lián)電連接的兩個(gè)棒狀光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的照明裝置，其中電連接到所述多個(gè)反相器的每個(gè)上的至少兩個(gè)棒狀光源包括彼此并聯(lián)電連接的兩個(gè)棒狀光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的照明裝置，其中施加于靠近所述多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第一棒狀光源的端部的電位和施加于靠近所述多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第二棒狀光源的端部的電位基本上相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的照明裝置，還包括設(shè)置在所述多個(gè)第一棒狀光源的相鄰兩個(gè)之間的用于散射光的第二光散射部件；和設(shè)置在所述多個(gè)第二棒狀光源的相鄰兩個(gè)之間的用于散射光的第三光散射部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的照明裝置，其中所述第二光散射部件一般位于所述兩個(gè)第一棒狀光源之間的中間位置上，所述第三光散射部件一般位于所述兩個(gè)第二棒狀光源之間的中間位置上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的照明裝置，其中所述第二光散射部件和所述第三光散射部件是棒狀部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的照明裝置，其中所述第二光散射部件一般與所述多個(gè)第一棒狀光源平行設(shè)置，所述第三光散射部件一般與所述多個(gè)第二棒狀光源平行設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的照明裝置，其中所述第二光散射部件的中心軸基本上與所述多個(gè)第一棒狀光源的中心軸共面，并且所述第三光散射部件的中心軸基本上與所述多個(gè)第二棒狀光源的中心軸共面。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的照明裝置，其中所述第二光散射部件一般具有與所述多個(gè)第一棒狀光源相同的外直徑，并且所述第三光散射部件一般具有與所述多個(gè)第二棒狀光源相同的外直徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的照明裝置，其中在垂直于所述第一方向的方向得到的所述第二光散射部件的橫截面的形狀一般與所述多個(gè)第一棒狀光源的每個(gè)的橫截面形狀相同，并且在垂直于所述第一方向的方向得到的所述第三光散射部件的橫截面的形狀一般與所述多個(gè)第二棒狀光源的每個(gè)的橫截面的形狀相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的照明裝置，其中在垂直于所述第一方向的方向得到的所述第二光散射部件的橫截面的形狀和所述第三光散射部件的橫截面的形狀一般是圓形的。
19.一種顯示裝置，包括用于調(diào)整顯示圖像的光的顯示面板、以及設(shè)置在顯示面板后側(cè)的根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的顯示裝置，其中所述顯示面板是包括一對基板和設(shè)置在該對基板之間的液晶層的液晶顯示面板。
21.一種設(shè)置在顯示面板后側(cè)上的用于顯示裝置的照明裝置，包括多個(gè)棒狀光源，每個(gè)棒狀光源在第一方向延伸并具有基本相同的長度，其中多個(gè)棒狀光源包括在一般垂直于第一方向的第二方向上彼此相對設(shè)置的多個(gè)第一棒狀光源，以及在第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第二棒狀光源，每個(gè)第二棒狀光源相對于所述多個(gè)第一棒狀光源的對應(yīng)一個(gè)在第一方向和第二方向上偏移。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的照明裝置，不進(jìn)一步包括長度與所述多個(gè)棒狀光源不同的附加棒狀光源。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的照明裝置，還包括用于在靠近所述多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上支撐所述多個(gè)第一棒狀光源的端部的第一支撐部件和用于在靠近所述多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上支撐所述多個(gè)第二棒狀光源的端部的第二支撐部件，其中所述第一支撐部件和所述第二支撐部件各自由透光材料制成。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的照明裝置，其中所述多個(gè)第一棒狀光源以恒定間距P在所述第二方向彼此相對設(shè)置，并且所述多個(gè)第二棒狀光源以恒定間距P在所述第二方向彼此相對設(shè)置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的照明裝置，其中所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源在所述第二方向彼此偏移間距P的一半。
26.根據(jù)權(quán)利要求21的照明裝置，其中所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源在所述第一方向彼此偏移的量比所述多個(gè)第一棒狀光源的每個(gè)的長度小。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的液晶顯示裝置，其中所述多個(gè)棒狀光源的每個(gè)包括發(fā)射光的發(fā)光區(qū)和基本不發(fā)光的非發(fā)光區(qū)，所述非發(fā)光區(qū)分別與所述發(fā)光區(qū)的相對端相鄰；和靠近所述多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第一棒狀光源的非發(fā)光區(qū)不面對靠近所述多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第二棒狀光源的非發(fā)光區(qū)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的液晶顯示裝置，其中靠近所述多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第一棒狀光源的發(fā)光區(qū)及其非發(fā)光區(qū)之間的邊界基本上與靠近所述多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第二棒狀光源的發(fā)光區(qū)及其非發(fā)光區(qū)之間的邊界在同一直線上。
29.根據(jù)權(quán)利要求21的照明裝置，還包括設(shè)置在所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源之間的用于散射光的第一光散射部件。
30.根據(jù)權(quán)利要求21的照明裝置，其中所述多個(gè)棒狀光源各自是熒光管。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的照明裝置，還包括設(shè)置在所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源之間的多個(gè)反相器，用于操作所述多個(gè)第一棒狀光源和所述多個(gè)第二棒狀光源。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的照明裝置，其中所述多個(gè)棒狀光源中的至少兩個(gè)電連接到所述多個(gè)反相器的每個(gè)上。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的照明裝置，其中電連接到所述多個(gè)反相器的每個(gè)上的至少兩個(gè)棒狀光源包括彼此串聯(lián)電連接的兩個(gè)棒狀光源。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的照明裝置，其中電連接到所述多個(gè)反相器的每個(gè)上的所述至少兩個(gè)棒狀光源包括彼此并聯(lián)電連接的兩個(gè)棒狀光源。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的照明裝置，其中施加于靠近所述多個(gè)第二棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第一棒狀光源的端部的電位和施加于靠近所述多個(gè)第一棒狀光源的一側(cè)上的所述多個(gè)第二棒狀光源的端部的電位基本上相同。
36.根據(jù)權(quán)利要求21的照明裝置，還包括設(shè)置在所述多個(gè)第一棒狀光源的相鄰兩個(gè)之間的用于散射光的第二光散射部件；和設(shè)置在所述多個(gè)第二棒狀光源的相鄰兩個(gè)之間的用于散射光的第三光散射部件。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的照明裝置，其中所述第二光散射部件一般位于所述兩個(gè)第一棒狀光源之間的中間位置，所述第三光散射部件一般位于所述兩個(gè)第二棒狀光源之間的中間位置上。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的照明裝置，其中所述第二光散射部件和所述第三光散射部件是棒狀部件。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的照明裝置，其中所述第二光散射部件一般與所述多個(gè)第一棒狀光源平行設(shè)置，所述第三光散射部件一般與所述多個(gè)第二棒狀光源平行設(shè)置。
40.根據(jù)權(quán)利要求38的照明裝置，其中所述第二光散射部件的中心軸基本上與所述多個(gè)第一棒狀光源的中心軸共面，并且所述第三光散射部件的中心軸基本上與所述多個(gè)第二棒狀光源的中心軸共面。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的照明裝置，其中所述第二光散射部件一般具有與所述多個(gè)第一棒狀光源相同的外直徑，并且所述第三光散射部件一般具有與所述多個(gè)第二棒狀光源相同的外直徑。
42.根據(jù)權(quán)利要求38的照明裝置，其中在垂直于所述第一方向的方向得到的所述第二光散射部件的橫截面的形狀一般與所述多個(gè)第一棒狀光源的每個(gè)的橫截面形狀相同，并且在垂直于所述第一方向的方向得到的所述第三光散射部件的橫截面的形狀一般與所述多個(gè)第二棒狀光源的每個(gè)的橫截面的形狀相同。
43.根據(jù)權(quán)利要求38的照明裝置，其中在垂直于所述第一方向的方向得到的所述第二光散射部件的橫截面的形狀和所述第三光散射部件的橫截面的形狀一般是圓形的。
44.一種顯示裝置，包括用于調(diào)整顯示圖像的光的顯示面板、以及設(shè)置在所述顯示面板后側(cè)的根據(jù)權(quán)利要求21所述的照明裝置。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的顯示裝置，其中所述顯示面板是包括一對基板和設(shè)置在該對基板之間的液晶層的液晶顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明的照明裝置是設(shè)置在顯示面板后側(cè)上的用于顯示裝置的照明裝置，并包括多個(gè)棒狀光源(1)，每個(gè)棒狀光源在第一方向延伸并具有基本相同的長度。多個(gè)棒狀光源(1)包括在一般垂直于第一方向的第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第一棒狀光源(1a)以及在第二方向彼此相對設(shè)置的多個(gè)第二棒狀光源(1b)，每個(gè)第二棒狀光源(1b)與多個(gè)第一棒狀光源(1a)的對應(yīng)一個(gè)串聯(lián)設(shè)置。
文檔編號(hào)F21Y103/00GK1624542SQ200410096569
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月3日
發(fā)明者鷹田良樹 申請人:夏普株式會(huì)社