背光裝置（100）具有第1光源（20a、20b）和第2光源（10）。第1光源（20a、20b）發(fā)出紅色的激光即第1光線（22a、22b）。第2光源（10）發(fā)出與所述激光為補(bǔ)色關(guān)系的藍(lán)綠色的光即第2光線（13）。第2光源（10）具有發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光二極管和吸收所述藍(lán)色光而發(fā)出綠色光的熒光體。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及使用激光光源從液晶顯示元件的背面對(duì)液晶顯示元件進(jìn)行照明的背光裝置和具有所述背光裝置的液晶顯示裝置。
技術(shù)介紹
液晶顯示裝置具有的液晶顯示元件本身不發(fā)光，因此，需要在液晶顯示元件的背面設(shè)置背光裝置，作為對(duì)液晶顯示元件進(jìn)行照明的光源裝置。近年來，對(duì)液晶顯示裝置的薄型化的要求逐漸提高，側(cè)光式背光裝置被廣泛應(yīng)用，該側(cè)光式背光裝置具有薄板狀的導(dǎo)光板，以與該導(dǎo)光板側(cè)面相對(duì)的方式配置光源，從導(dǎo)光板的側(cè)面入射光，由此形成面狀光源。作為背光裝置的光源，以往主要是在玻璃管的內(nèi)壁涂布熒光體，而可以得到白色光的冷陰極熒光燈(CCFL (Cold Cathode Fluorescent))。但是，近年來，隨著發(fā)光二極管 (LED (Light Emitting Diode))的性能飛躍性地提升，對(duì)使用LED作為光源的背光裝置的需求也快速提高。被稱為L(zhǎng)ED的元件大致分為二種。其中一種LED是通過LED直接發(fā)光得到紅色、綠色或藍(lán)色等單色光的單色LED。另一種LED是多色LED，其具有單色LED和熒光體，通過用單色LED的光激發(fā)熒光體而得到多種顏色。在多色LED中，例如，存在具有藍(lán)色的單色LED和熒光體的多色LED，其中，該熒光體吸收藍(lán)色的光，發(fā)出從綠色到紅色的光。多色LED能夠構(gòu)成生成具有從藍(lán)色到紅色的寬范圍光譜的白色光的白色LED。白色LED的發(fā)光效率高，消耗功率低，因此作為背光裝置的光源被廣泛應(yīng)用。液晶顯示裝置在其液晶顯示元件的內(nèi)部具有彩色濾光片。液晶顯示裝置通過該彩色濾光片，僅取出紅色、綠色以及藍(lán)色的波長(zhǎng)的光譜范圍來表現(xiàn)顏色。在白色LED那樣具有波長(zhǎng)帶寬較寬的連續(xù)光譜的光源的情況下，為了擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍，液晶顯示裝置需要將透射過彩色濾光片的光的波長(zhǎng)范圍設(shè)定得較窄，以提高顯示顏色的顏色純度。但是，由于較窄地設(shè)定透射過彩色濾光片的光的波長(zhǎng)范圍，不需要的光的量增多。換言之，在液晶顯示元件中，光的利用效率非常不好。由此，造成液晶顯示元件的顯示面的亮度下降。此外，如果使亮度升高，則會(huì)導(dǎo)致液晶顯示裝置的消耗功率增大。根據(jù)熒光體的特性，通常使用的CCFL或白色LED具有在紅色波長(zhǎng)范圍中，在615[nm]左右的波長(zhǎng)(從紅色過渡到橙色的波長(zhǎng))處具有峰值的發(fā)光光譜。因此，特別在紅色中，當(dāng)欲在作為純紅而優(yōu)選的630 640 [nm]的波長(zhǎng)區(qū)域中提高顏色純度時(shí)，透射光量極度減少，亮度顯著下降。此外，CCFL或白色LED，特別是600[nm]到700[nm]范圍的紅色的光譜的能量較少，當(dāng)欲在作為純紅優(yōu)選的630 640 [nm]的波長(zhǎng)區(qū)域中提高顏色純度時(shí)，透射光量極度減少，亮度顯著下降。為了將彩色濾光片造成的光損耗抑制在最小限度并且擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍，需要采用發(fā)出波長(zhǎng)帶寬較窄的光的光源。即，為了擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍，需要采用發(fā)出顏色純度高的光的光源。因此，近年來，提出了使用分別發(fā)出紅色、綠色以及藍(lán)色這三基色的光的單色LED的液晶顯示裝置。或者，提出了使用分別發(fā)出三基色的光的單色激光器的液晶顯示裝置。在這些液晶顯示裝置中，將三基色的光混合，生成白色光。S卩，近年來，為了擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍，提出了具有使用波長(zhǎng)寬度窄的單色LED或激光器作為光源的背光單元的液晶顯示裝置。“波長(zhǎng)寬度窄”意味著顏色純度高。特別是激光具有非常優(yōu)異的單色性。此外，激光器具有較高的發(fā)光效率。因此，通過使用LED或激光器，可以提供顏色再現(xiàn)范圍較大的高亮度的圖像。此外，通過使用LED或激光器，可以提供消耗功率低的液晶顯示裝置。特別是激光，由于具有非常優(yōu)異的單色性，因此，顏色再現(xiàn)范圍大幅擴(kuò)大，能夠大幅提升液晶顯示裝置的圖像質(zhì)量。但是，當(dāng)將從這些光源射出的光混合而生成白色光時(shí)，由于各顏色在液晶顯示元件的顯示面上的空間亮度分布的差異，出現(xiàn)色相不均。為了減少該色相不均，要求提高各顏色在面內(nèi)的空間亮度分布的均勻性。但是，從發(fā)光原理和/或發(fā)光元件的材料特性不同的光源射出的光，其發(fā)散角和/或發(fā)光效率不同，因此，光源的配置個(gè)數(shù)和/或配置方法也不同。由于這些理由，需要設(shè)置使各個(gè)光源在面內(nèi)的空間亮度分布均勻化的最優(yōu)的手段。 換言之，在采用LED或激光器那樣的點(diǎn)光源作為側(cè)光式背光裝置的光源的情況下，光源附近的亮度顯著升高。其結(jié)果為，在光的入射端附近產(chǎn)生亮度不均。例如能夠通過將大量的點(diǎn)光源以較窄的間隔配置成一列，設(shè)為接近線狀光源那樣的結(jié)構(gòu)，來改善這種亮度不均。但是，在要求面內(nèi)的空間亮度分布具有較高均勻性的液晶顯示裝置的背光裝置中，需要非常大量的光源。因此，導(dǎo)致消耗功率增加、裝配性下降、成本增大等。此外，在不同顏色的光分別產(chǎn)生不同的亮度不均的情況下，產(chǎn)生色相不均。在液晶顯示裝置中，由于亮度不均和色相不均會(huì)使圖像質(zhì)量顯著下降，因此不優(yōu)選產(chǎn)生亮度不均和色相不均。因此，在背光裝置中，要求提供各顏色在面內(nèi)的空間亮度分布的均勻性較高的面狀光。另外，面內(nèi)的空間亮度分布是指，示出相對(duì)于在任意平面內(nèi)2維表示的位置的亮度高低分布。因此，提出了在使用了 LED等點(diǎn)光源的情況下，以盡量少的光源數(shù)量使面內(nèi)的空間亮度分布均勻的技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)I的液晶顯示裝置中，公開了用由折射率不同的多種材料構(gòu)成的半球形透光性材料覆蓋發(fā)光元件的技術(shù)。通過折射效果使從發(fā)光元件射出的光擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)使導(dǎo)光板的入光部中的光的分布，接近與光傳播方向垂直的截面形狀為線狀的光(與從線狀光源射出的光同樣的光)的分布。另外，線狀光源是發(fā)出具有在一維方向上大致均勻的空間亮度分布的光的光源。將來自多個(gè)點(diǎn)光源的光重疊，能夠生成與光傳播方向垂直的截面形狀為線狀的光(與從線狀光源射出的光同樣的光)。此外，例如，專利文獻(xiàn)2的面光源裝置在導(dǎo)光板的背面設(shè)置有光擴(kuò)散面，該光擴(kuò)散面用于將來自點(diǎn)光源的光轉(zhuǎn)換為與光傳播方向垂直截面形狀為線狀的光(與從線狀光源射出的光同樣的光)。此外，面光源裝置具有光擴(kuò)散面，該光擴(kuò)散面用于使背光裝置的面內(nèi)的空間亮度分布均勻。在用于將來自點(diǎn)光源的光轉(zhuǎn)換為與光傳播方向垂直的截面形狀為線狀的光(與從線狀光源射出的光同樣的光)的擴(kuò)散面中，將點(diǎn)光源亮度較高的部分的擴(kuò)散物質(zhì)的覆蓋率設(shè)為較低。另一方面，將點(diǎn)光源亮度較低的部分的擴(kuò)散物質(zhì)的覆蓋率設(shè)為較高。由此，可以將來自點(diǎn)光源的光轉(zhuǎn)換為與光傳播方向垂直的截面形狀為線狀的光(與從線狀光源射出的光同樣的光)。此外，為了抑制色相不均，提出了對(duì)特性不同的各光源設(shè)有專用導(dǎo)光板的背光單元。例如，在專利文獻(xiàn)3中，提出了對(duì)各顏色的光源設(shè)有專用導(dǎo)光板的平面顯示面板用背光單元。該平面顯示面板用背光單元具有各顏色不同的光源和分別對(duì)應(yīng)各顏色的光源的導(dǎo)光板，采用將它們層疊的結(jié)構(gòu)。在該背光單元中，將從各導(dǎo)光板射出的單色的面狀的光相加，由此生成白色的照明光。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，各導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)可以針對(duì)與該導(dǎo)光板對(duì)應(yīng)的I種光源的特性而被優(yōu)化。因此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提高各顏色在面內(nèi)的空間亮度分布的均勻性，能夠抑制色相不均。另外，面內(nèi)的空間亮度分布是指，示出針對(duì)在任意的平面內(nèi)二維表示的位置的亮度高低分布。根據(jù)上述專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2的技術(shù)，追加將來自點(diǎn)光源的光轉(zhuǎn)換為與光傳播方向垂直的截面形狀為線狀的光(與從線狀光源射出的光同樣的光)的光學(xué)元件。由此，能夠從導(dǎo)光板的側(cè)面入射在一維方向上具有大致均勻的空間亮度分布的光。而且，可以得到面內(nèi)的空間亮度分布的均本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2010.04.15 JP 2010-093973;2010.04.23 JP 2010-099821.一種背光裝置，該背光裝置具有 第I光源，其發(fā)出紅色的激光即第I光；以及 第2光源，其發(fā)出與所述激光為補(bǔ)色關(guān)系的藍(lán)綠色的光即第2光， 所述第2光源具有發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光二極管和吸收所述藍(lán)色光而發(fā)出綠色光的熒光體。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光裝置，其中， 所述第I光是當(dāng)從所述第I光源射出時(shí)具有點(diǎn)狀空間亮度分布的光， 所述背光裝置具有第I空間亮度分布轉(zhuǎn)換部，該第I空間亮度分布轉(zhuǎn)換部供所述點(diǎn)狀空間亮度分布的光入射，并將該入射的點(diǎn)狀空間亮度分布的光轉(zhuǎn)換為線狀空間亮度分布的光并射出。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光裝置，其中， 所述背光裝置具有第2空間亮度分布轉(zhuǎn)換部，該第2空間亮度分布轉(zhuǎn)換部供所述線狀空間亮度分布的光入射，并將該入射的線狀空間亮度分布的光轉(zhuǎn)換為面狀光并射出。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光裝置，其中， 所述第I空間亮度分布轉(zhuǎn)換部是柱狀的導(dǎo)光元件， 所述第2空間亮度分布轉(zhuǎn)換部是板狀的導(dǎo)光板， 所述導(dǎo)光元件配置在與所述導(dǎo)光板相同的平面上， 所述導(dǎo)光元件的光出射面與所述導(dǎo)光板的光入射面相對(duì)， 所述第I光源與在所述導(dǎo)光元件的柱的兩端形成的、由兩條短邊構(gòu)成的面中的至少I個(gè)面相對(duì)配置， 所述第2光源與由所述導(dǎo)光元件的長(zhǎng)邊和短邊構(gòu)成的側(cè)面中的至少I個(gè)側(cè)面相對(duì)配置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光裝置，其中， 所述第I空間亮度分布轉(zhuǎn)換部使所述第2光透射。6.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：西谷令奈，笹川智廣，新倉(cāng)榮二，小島邦子，染谷潤(rùn)，杉浦博明，堤和彥，長(zhǎng)瀨章裕，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三菱電機(jī)株式會(huì)社，
類型：
國(guó)別省市：
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