專利名稱：照明裝置以及使用該照明裝置的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及TV、監(jiān)視器等顯示裝置，涉及一種將光均勻地照射到液晶面板上的照明裝置以及使用該照明裝置的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為由發(fā)光二極管(稱為LED)和透鏡構(gòu)成的LED組件，具有文獻1及2中公開的結(jié)構(gòu)。
文獻1的內(nèi)容涉及“一種具備主體的透鏡，該主體具備沿該主體的長度方向延伸的中心軸；用于與光源結(jié)合的第1面；鋸齒狀透鏡部，折射從所述光源發(fā)出的光，以使從該鋸齒狀透鏡部發(fā)出的光的大部分大致垂直于所述主體的所述中心軸；和漏斗狀透鏡部，連接于該鋸齒狀透鏡部，反射從所述光源發(fā)出的光，以使從該漏斗狀透鏡部發(fā)出的光的大部分大致垂直于所述主體的所述中心軸”。
文獻3是與將使用了由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件的照明裝置用作背光燈的液晶顯示裝置有關(guān)的文獻。
文獻4是在冷陰極管燈(CCFL)背光燈中，在燈和燈之間設(shè)置反射板，從而提高動態(tài)圖像性能的技術(shù)，但未言及作為點光源的發(fā)光二極管(LED)。
特許文獻1特開2003-8068號公報特許文獻2特開2003-8081號公報特許文獻3ア-ルウエスト，“ハイブライトネスダイレクトエルイ-デイ-バツクライト フオ-エルシ-デイ--テイ-ビ-”，エス·アイ·デイ 03ダイジエスト，pp1262-1265(R.West，“High Brightness DirectLED Backlight for LCD-TV”，SID03 DIGEST，pp1262-1265)特許文獻4テイ.シガ及其他3人，“アダプテイブダイミングテクニツク ウイズォプテイカリイ アイソレイテツド ランプグル-プス”，エス·アイ·デイ 05 ダイジエスト，pp992-pp995(T.Shiga“AdaptiVe Dimming Technique with Optically Isolated LampGroups”，SID05 DIGEST，pp992-pp995)圖2中示出用于說明技術(shù)問題的圖。以設(shè)置了LED組件2的設(shè)置面作為x-y面，將垂直于x-y面的方向稱為z方向。圖2是關(guān)于透鏡1的x-z面的截面圖。透鏡相對z軸旋轉(zhuǎn)對稱。LED組件2由1個LED和透鏡1構(gòu)成，在透鏡上存在漏斗狀的部位(稱為漏斗部100)。作為LED組件2，存在布線等未圖示的部件，但為了簡化說明而未圖示。
作為透鏡形狀，文獻1～3中記載的技術(shù)都包含如圖2所示的漏斗部100。漏斗部100被設(shè)計作為全內(nèi)部反射(TIR)表面。該TIR表面反射光，使光相對于z軸以盡可能接近90度的角度從透鏡1射出。光線RAY是對來自LED的出射光進行了光線追蹤的例子。
為了低成本地制作透鏡1，可以進行注射模塑成型。但是，由于漏斗部100在脫模時被掛住，所以難以用1個模型成型。因此，采取分別制作漏斗部和其以下的透鏡部，然后粘貼兩者，或使用多個模型來一體成型中的任意一種。由于在哪種情況下都使用多個模型來制作，所以存在制作成本高的問題。另外，使用多個模型一體成型的情況下，還存在難以得到透鏡形狀的精度的問題。
上述現(xiàn)有技術(shù)由于未考慮到對制造方法的影響，所以存在成本高、制造精度低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以以低成本制作、并且將光均勻地照射到液晶面板上的照明裝置以及使用該照明裝置的液晶顯示裝置。
為了解決技術(shù)問題，提供一種照明裝置，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，并且通過使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于所述LED組件至少具有4個以上的LED，并且至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED，所述LED組件內(nèi)的至少2個LED配置在相對透鏡中心對稱的位置上，并且所述2個LED是相同顏色。
為解決技術(shù)問題，提供一種照明裝置，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，并且通過使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于所述LED組件至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED，LED組件內(nèi)的LED的配置不同的LED組件至少存在2種以上。
為解決技術(shù)問題，提供一種液晶顯示裝置，具有液晶面板，該面板具有一對基板；夾持在所述一對基板間的液晶層；用于按規(guī)定定時向所述液晶層施加對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓的信號布線以及掃描布線；連接于所述信號布線和掃描布線的交叉部的多個有源元件；和由所述有源元件驅(qū)動的象素；以及照明裝置，作為將光照射到所述液晶面板上的背光燈，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于，所述液晶顯示裝置具備在大致平行于液晶面板的平面上，在設(shè)與掃描布線在液晶面板中延伸的方向大致平行的方向為列方向、與該列方向大致垂直的方向為行方向時，設(shè)置將集合了LED組件的背光燈的底面分割成2部分以上的多個區(qū)域，針對各個區(qū)域或每多個區(qū)域來驅(qū)動LED的部件；和在LED組件中，列方向的透鏡的寬度與行方向的透鏡的寬度不同的透鏡。
為解決技術(shù)問題，提供一種液晶顯示裝置，具有液晶面板，該液晶面板具有一對基板；夾持在所述一對基板間的液晶層；用于按規(guī)定定時向所述液晶層施加對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓的信號布線以及掃描布線；連接于所述信號布線和掃描布線的交叉部的多個有源元件；和由所述有源元件驅(qū)動的象素；以及照明裝置，作為將光照射到所述液晶面板上的背光燈，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于，所述液晶顯示裝置具備在平行于液晶面板的平面上，在設(shè)與掃描布線在液晶面板中延伸的方向大致平行的方向為列方向、與該列方向大致垂直的方向為行方向時，設(shè)置將集合了LED組件的背光燈的底面分割成2部分以上的多個區(qū)域，并針對各個區(qū)域或每多個區(qū)域來驅(qū)動LED的部件；和在LED組件中，具有透鏡寬度因方位而異的部分的透鏡。
另外，本發(fā)明不限于權(quán)利要求書中記載的結(jié)構(gòu)以及后述的實施方式中公開的結(jié)構(gòu)。在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的情況下，當然可進行各種變更。
發(fā)明的效果可以實現(xiàn)低成本并可將光均勻地照射到液晶面板上的效果。


圖1是用于說明本發(fā)明實施例1的照明裝置的圖。
圖2是用于說明本發(fā)明解決的技術(shù)問題的圖。
圖3是用于說明本發(fā)明實施例1的照明裝置的圖。
圖4是用于說明本發(fā)明實施例2的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖5是用于說明本發(fā)明實施例2的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖6是用于說明本發(fā)明實施例3的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖7是用于說明本發(fā)明實施例3的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖8是用于說明本發(fā)明實施例3的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖9是用于說明本發(fā)明實施例3的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖10是用于說明本發(fā)明實施例3的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖11是用于說明本發(fā)明實施例3的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖12是用于說明本發(fā)明實施例4的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖13是用于說明本發(fā)明實施例4的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖14是用于說明本發(fā)明實施例5的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖15是用于說明本發(fā)明實施例5的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖16是用于說明本發(fā)明實施例6的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖17是用于說明本發(fā)明實施例7的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
圖18是用于說明本發(fā)明實施例7的照明裝置及液晶顯示裝置的圖。
符號說明1、透鏡2、LED組件3、透鏡中心4、引線框架5、引線6、輔助支架7、照明裝置8、擴散板9、光學(xué)片10、液晶面板11、液晶顯示裝置12、信號布線13、信號布線驅(qū)動電路14、掃描布線15、掃描布線驅(qū)動電路16、薄膜晶體管(TFT)17、液晶電容18、象素電極19、相對電極20、LED電源電路21、LED控制開關(guān)22、區(qū)域100、漏斗部101、組件基座23、側(cè)面反射板24、框架25、高折射率部件26、高折射率部件和透鏡的交界27、透鏡孔28、出射面29、入射面具體實施方式
下面，使用附圖來說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)說明本發(fā)明的實施例1。圖1(a)示出在由紅色、藍色、綠色LED(在圖中，分別附以符號LEDR、LEDB、LEDG)和透鏡1構(gòu)成的LED組件2中包含2個綠色LED的情況。在中心附近配置紅色和藍色的LED，在距中心比紅色和藍色遠的位置上配置綠色LED，2個綠色LED距中心的距離相等，且配置在通過中心的直線上。即，將上述2個LED配置在相對中心對稱的位置上。將設(shè)置了LED組件2的設(shè)置面作為x-y面，將垂直于x-y面、使光射出來進行照明的方向稱為z方向。圖1(a)是關(guān)于x-z面的截面圖。透鏡相對z軸旋轉(zhuǎn)對稱。
與在LED組件內(nèi)僅包含1個LED并在照明裝置內(nèi)配置射出紅色光的LED組件、射出藍色光的LED組件和射出綠色光的LED組件來照射白光的情況相比，在使用包含紅色、藍色、綠色的3個LED的LED組件的情況下，透鏡數(shù)量少，所以可減少材料，并可減少廢棄物。
但是，如圖1(b)所示，如果簡單地形成各配置一個紅色、藍色和綠色LED的結(jié)構(gòu)，則對于從配置在透鏡中心的LED射出的光，在x-y面上各向同性地從透鏡射出，但對于從未能配置在中心的2個LED射出的光，則各向異性地射出。這是因為將位于透鏡中心的LED當作點光源來設(shè)計透鏡形狀。
由于LED組件內(nèi)的LED的顏色不同，所以如果從透鏡的出射分布相差大，則顏色不進行混色，顏色變得不均勻。尤其是對于配置在兩端的LED，由于LED的位置偏離中心的方向相反，所以出射分布的偏移方向相反，成為顏色不均勻的重要因素。該問題可以通過增大透鏡、使3個LED相對于透鏡非常小、從而視作點光源來避免，但存在的問題是，如果增大透鏡，則照明裝置的厚度會相應(yīng)變大。
通過形成圖1(a)所示的結(jié)構(gòu)可解決該問題。通過相對中心對稱地配置2個綠色LED，可補償由于相互從中心的偏離引起的出射光分布的變化，可將各向異性的出射分布改善為各向同性的出射分布。本效果可以通過相對透鏡中心大致對稱地配置相同顏色的LED來得到。即，并非是如果沒有嚴格地配置在對稱的位置上就不能得到效果。極端地說，在以垂直于連接LED和透鏡中心的直線的直線將x-y面分割成2個時，通過在與配置了該LED的區(qū)域不同的區(qū)域中配置與該LED相同顏色的LED，也可產(chǎn)生補償效果。
并且，通過將上述2個綠色LED配置在距中心的距離比紅色和藍色LED遠的位置上，可以使不能互相補償出射分布的紅色和藍色LED接近中心，從而容易使顏色混色。
在本實施例中，將綠色LED作為用于補償?shù)腖ED的理由是因為綠色LED的電力效率低，為得到足夠的亮度，最好具有比其他顏色多的LED。
并且，通過將透鏡的中心設(shè)置在紅色和藍色LED間的中心，可減小透鏡中心與紅色和藍色LED間的距離。在設(shè)使LED接近的最小間隔為LG時，透鏡中心與紅色和藍色LED間的距離為LG/2。在圖1(b)所示的情況下，透鏡中心與邊上的LED的距離為(中心的LED的大小的一半長度)+LG。
另外，雖然綠色LED可進行補償，但最好是接近透鏡中心。圖3(a)示出以最簡單的結(jié)構(gòu)使所有LED接近透鏡中心3的結(jié)構(gòu)。圖3(a)是使用了引線框架的LED的安裝例。在使用引線框架時，將LED配置成一列是最簡單的結(jié)構(gòu)。另外，通過使所有LED間的間隔為最小間隔LG，使位于距透鏡中心3最遠距離處的2個LED成為對稱的配置，且形成可使LED組件內(nèi)的LED最接近透鏡中心的配置。即使LED的位置偏離等間隔的配置0.1～0.3mm左右，上述補償效果也是有效的。
另外，在使LED最接近透鏡中心的意圖下，可以通過使用輔助支架6在輔助支架6上形成布線，來進行圖3(b)所示的安裝。這時，綠色LED配置在相對透鏡中心3對稱的位置上。
另外，也可考慮在中央配置出射光量大的LED，在兩側(cè)配置出射光量小的LED的結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可考慮在中央配置電力效率高的LED，在兩側(cè)各配置2個電力效率低的LED。或者，也可考慮在中央配置1個對亮度影響小的藍色LED，在其兩側(cè)各配置2個其他顏色的LED。圖3(c)及(d)示出在LED組件內(nèi)包含5個LED的情況，并且示出在中央配置對亮度影響小的藍色LED、將其他LED按相同顏色相對透鏡中心對稱的方式配置的情況。這種情況下，通過配置多個LED，從1個組件得到的光量變大，所以可減少LED組件的數(shù)量。即，可以通過材料的減少來減少廢棄物以及降低加工成本。
在圖3中，進行補償?shù)念伾腖ED不限于為綠色，但由于綠色LED的效率低，所以最好在LED組件中包含多個，來形成進行補償?shù)腖ED。
另外，對于進行補償?shù)念伾酝獾腖ED的配置，不特別規(guī)定配置與顏色的關(guān)系。例如，在圖3中，即使交換紅色和藍色LED的位置也無妨。
(實施例2)利用圖4來說明本發(fā)明的實施例2。圖4(a)示出在由紅色、藍色、綠色LED(在圖中，分別附以符號LEDR、LEDB、LEDG)和透鏡1構(gòu)成的LED組件2中包含2個綠色LED的情況。在中心附近配置紅色和藍色LED，在距中心比紅色和藍色遠的位置上配置綠色LED，2個綠色LED距中心的距離相等，且配置在通過中心的直線上。
將設(shè)置有LED組件2的設(shè)置面設(shè)為x-y面，將垂直于x-y面、射出光來進行照明的方向稱為z方向。圖4(a)是關(guān)于x-z面的截面圖。透鏡相對于z軸旋轉(zhuǎn)對稱。
在本實施例中，圖中的z軸為垂直于設(shè)置有LED組件的設(shè)置面、并通過透鏡中心的中心軸。另外，透鏡形狀為如下的透鏡形狀在設(shè)從透鏡中心到透鏡表面的距離為矢徑(MOVING RADIUS)、與中心軸所成的角度為極角(POLAR ANGLE)時，在大部分極角的范圍(大致從極角0°到80°)內(nèi)，隨著極角變大，矢徑變大。極角為80°以上時，矢徑為恒定。因此，是不存在隨著極角變大、矢徑變小的區(qū)域的形狀。
圖中示出的透鏡是在光的出射角度大于極角45°的角度下射出大部分光的透鏡。在圖4(b)中示出出射強度與出射角度的關(guān)系。出射角度以從中心軸向x軸方向的極角為正角度，以x軸的負方向為負角度。橫軸是從透鏡的出射角度，單位是度?？v軸是每立體角的光束。在出射角度45°至80°時強度變強。
在實施例1中，在包含紅色、藍色、綠色LED的LED組件中，通過采用使LED的配置相對透鏡中心對稱的結(jié)構(gòu)、以及使LED集合在透鏡中心的結(jié)構(gòu)，在接地面內(nèi)使來自透鏡的出射分布各向同性，從而實現(xiàn)了顏色的均勻。
通過使用圖4(a)示出的透鏡，在面內(nèi)方向(極角大的方向45°～90°)上射出從透鏡射出的光的大部分，從而可在面內(nèi)實現(xiàn)均勻化，所以在從照明裝置射出光之前，可在照明裝置內(nèi)實現(xiàn)進一步的均勻化。
由于圖4(a)示出的透鏡是不存在隨著極角變大、矢徑變小的區(qū)域的形狀，所以在注射模塑成型工序中，在從透鏡上沿z方向剝離金屬模時，沒有金屬模被掛住的部分(例如，如果在極角60～90°的區(qū)域內(nèi)矢徑慢慢變小，則該區(qū)域在拉拔金屬模時會掛住)。因此，不必使用多個金屬模，可以用一個金屬模成型，因而可提高金屬模的精度，并且工序簡單可較快造出，所以制造成本低，并且可降低制造中消耗的能源。另外，在制造精度的問題方面，有時可有幾百μm左右的誤差，隨著極角變大，矢徑也會變小，但不必為了幾百μm左右的凸凹而使用多個金屬模。因此，在忽略了幾百μm的誤差時，如果不存在隨著極角變大、矢徑變小的區(qū)域，則不必使用多個金屬模。
在透鏡中心存在凹陷的理由如下。為了在從極角0°到大致構(gòu)成透鏡的物質(zhì)相對空氣的臨界角θc(在用通常的樹脂制造透鏡的情況下，為38°～46°)中使出射角度增大，如圖4(a)所示，對于透鏡表面的法線(NORMAL VECTOR)，在透鏡表面位于x為正的位置上時，沿法線矢量的x分量為負的方向使其傾斜，在透鏡表面位于x為負的位置上時，沿法線矢量的x分量為正的方向使其傾斜。因此，位于x為正的位置上的透鏡表面的各面素隨著沿x軸前進，向z軸方向移動，位于x為負的位置上的透鏡表面的各面素隨著沿-x方向前進，向z軸方向移動。即，各面素的切線的z軸分量為正。
使用圖4(c)說明在上述透鏡中，在隨著極角變大、矢徑變大的區(qū)域中包含與構(gòu)成透鏡的物質(zhì)相對空氣的臨界角θc(在設(shè)透鏡的折射率為Nm時，用Nm×Sin(θc)＝1給出臨界角θc)相等角度的極角的理由。為了沿面內(nèi)方向(極角90°方向)用透鏡射出臨界角附近的來自LED的出射光，必須使臨界角方向的透鏡表面的法線方向大致與z軸平行。這種情況下，透鏡表面的切線的z軸分量幾乎為零，x分量具有近似于1的值。因此，透鏡表面的面素隨著沿x方向前進，與x軸大致平行地移動，因此矢徑延伸。由于以上理由，在臨界角附近，隨著極角變大，矢徑變大。
并且，在本實施例中，上述透鏡形狀尤其對LED的配置從透鏡中心的偏離敏感。因此，在本透鏡形狀中，實施例1中說明的LED配置結(jié)構(gòu)尤其重要。利用圖5說明其理由。
圖5中示出在折射率1.5的透鏡中，光相對透鏡表面的法線以角度θin入射時的、向空氣中的出射角度θout。橫軸、縱軸單位都是度(deg)。從圖中可看出，在出射角度θout從60°到90°的范圍內(nèi)，隨著入射角度θin變大，θout急劇地變大。即，這意味著微分值dθout/dθin變大，并且意味著在出射角度大于60°的區(qū)域，相對于入射角度的偏離、即從LED中心的偏離，出射角度θout變化大。
因此，在本實施例上述的、在大出射角度(45°～90°)射出大部分光的透鏡形狀的情況下，在LED偏離透鏡中心時，出射分布變化大，所以實施例1中說明的LED配置結(jié)構(gòu)特別重要。
(實施例3)本實施例涉及作為液晶顯示裝置用背光燈的照明裝置的發(fā)明，考慮針對每個區(qū)域驅(qū)動LED，并在某個定時使每個區(qū)域發(fā)光或熄滅，由此改善液晶顯示裝置的畫質(zhì)。
針對每個區(qū)域變更圖像數(shù)據(jù)，提高液晶面板的透過率，另一方面，降低照明裝置的對應(yīng)區(qū)域的亮度，來謀求低功耗，或提高有效對比度等，由此改善畫質(zhì)。另外，通過針對由1行或多行構(gòu)成的每個區(qū)域依次進行點亮、熄滅的滾動BL方式，來謀求動態(tài)畫質(zhì)的改善。在這種情況下，使照明裝置的每一任意區(qū)域均勻發(fā)光成為重要問題。即，在實施例2中沿背光燈面內(nèi)方向射出盡可能多的光，使背光燈面整體均勻，但在本實施例中，每個區(qū)域的均勻化成為問題。尤其是，本實施例涉及實現(xiàn)使每個區(qū)域均勻發(fā)光的照明裝置。
使用圖6說明本發(fā)明的實施例3。圖6(a)是液晶顯示裝置11的結(jié)構(gòu)例，由照明裝置7、擴散板8、光學(xué)片9、液晶面板10構(gòu)成。光學(xué)片9是用于使光擴散和會聚的片，擴散片、BEF、DBEF等有時有多塊。將照明裝置7用作所謂的液晶顯示裝置的背光燈。
圖6(b)示出液晶面板的結(jié)構(gòu)例。信號布線驅(qū)動電路13驅(qū)動信號布線12，掃描布線驅(qū)動電路15驅(qū)動掃描布線14，在信號布線與掃描布線的交叉部連接作為有源元件的薄膜晶體管16。掃描布線控制起開關(guān)作用的薄膜晶體管的導(dǎo)通、截止，信號布線向各象素的液晶提供期望的電壓。液晶用在與薄膜晶體管電氣連接的象素電極18和相對電極19間形成的電容(液晶電容17)表示。
圖6(c)是使LED組件2集合成平面狀而大面積化后的照明裝置7的結(jié)構(gòu)例。上述LED組件2由LED和透鏡1構(gòu)成。但上述LED組件還包含散熱部件、輔助支架等其他部件，為簡化說明而沒有記載。
圖6(c)的照明裝置設(shè)置4個區(qū)域，針對4個區(qū)域中的每一個設(shè)置用于驅(qū)動LED的部件。使用引線框架4電氣地串聯(lián)連接配置在作為與掃描布線14的延伸方向大致平行的方向的列方向上的LED組件2，并使用控制信號BLC1～4驅(qū)動LED控制開關(guān)21，針對每行驅(qū)動各行中串聯(lián)連接的LED組件2。
LED電源電路20是向各行的LED提供電力的電路，從電源電壓VDH和地GND生成并供給提供給各行的電壓。在包含于LED組件2中的LED有多個時，例如有紅色、藍色、綠色3個時，上述LED電源電路20供給3個電壓，引線框架4也針對每行為3個，并針對每種顏色串聯(lián)連接。各行中的LED控制開關(guān)21也為3個。在針對每種顏色控制LED控制開關(guān)時，控制信號也為3倍。通過針對每行依次進行LED的點亮和熄滅、使點亮或熄滅位置滾動，來改善動態(tài)畫質(zhì)。
構(gòu)成LED組件2的透鏡1的形狀是列方向的透鏡的寬度與行方向的透鏡的寬度不同的透鏡形狀，由于上述LED組件所屬的區(qū)域在列方向上長，所以為了在列方向上謀求均勻化，形成列方向的透鏡的寬度比行方向的透鏡的寬度長的透鏡形狀。
如實施例2中說明的那樣，通過增大出射角度來謀求均勻化的透鏡由于隨著來自LED的光射入透鏡表面的角度變大、矢徑變大，所以增大出射角度的方向的透鏡的寬度也變大。因此，區(qū)域?qū)挾却蟮姆较蛏系耐哥R的寬度也變大。列方向與行方向的寬度之比取決于背光燈以及區(qū)域的大小、形狀等，但在寬度長的透鏡寬度為18mm左右時，寬度短的透鏡多為17mm至10mm左右。
另外，考慮各種透鏡形狀的組合。圖7(a)～(d)中示出其例子。為了容易理解說明，形成用線包圍在任意定時同時驅(qū)動的LED組件2的區(qū)域22。圖示的LED組件2及2′的形狀反映透鏡形狀。在圖7中，LED組件2是具有在某個方向上長的透鏡形狀的透鏡，LED組件2′是具有在所有方向上直徑大致相等的透鏡形狀的透鏡。
圖7(a)及(b)形成如下的透鏡形狀區(qū)域?qū)挾乳L的、透鏡寬度也長，并且區(qū)域?qū)挾乳L的、射出出射角度大的光。
圖7(c)及(d)在區(qū)域內(nèi)包含具有在某個方向上長的透鏡形狀的透鏡、以及具有在所有方向上直徑大致相等的透鏡形狀的透鏡，具有長的透鏡形狀的透鏡，區(qū)域長的、透鏡寬度長。通過組合透鏡寬度因方位而異的透鏡和透鏡寬度各向同性的透鏡，可使任意形狀的區(qū)域變得均勻。
在實施例1中，通過采用在包含紅色、藍色、綠色LED的LED組件中，使LED的配置相對透鏡中心對稱的結(jié)構(gòu)以及使LED集合在透鏡中心的結(jié)構(gòu)，使從透鏡的出射分布在接地面內(nèi)各向同性，從而實現(xiàn)了顏色的均勻化。在本實施例中，不僅通過增大光從透鏡的出射角度在區(qū)域面內(nèi)謀求均勻化，進行還考慮到LED配置的均勻化也是重要的。
在LED組件中只包含1個LED時，最好是鄰近配置分別具有紅色、藍色、綠色LED的3個LED組件，圖8(a)所示的配置有利于長區(qū)域的均勻化。圖中的LED1-3分別表示不同顏色的LED。該配置是利用如下現(xiàn)象的配置，即盡管區(qū)域22和區(qū)域22′按時間發(fā)光的定時不同，但如果是發(fā)光定時相差非常短的時間，則相鄰區(qū)域間的不同顏色也產(chǎn)生混色。在該配置例中，各區(qū)域聯(lián)立的3個LED組件的中心的LED組件(圖中為LED2)的透鏡形狀可以與兩端的LED組件的透鏡形狀不同。上述聯(lián)立的3個LED組件的兩端的LED組件與相鄰四周的LED組件的顏色不同。另外，也可如圖8(b)所示一列配置。
另外，在1個組件中包含多個LED時，考慮如下的各種配置。
圖9(a)是包含2個綠色LED，紅色、藍色LED各分別包含1個的情況。區(qū)域長的、透鏡形狀也長，并且沿區(qū)域的長方向還配置LED。另外，在各LED組件中，綠色LED相對透鏡中心對稱配置。這是為了提高區(qū)域長的方向的均勻性，形成用于通過補償區(qū)域長的方向上的綠色LED光從透鏡的出射分布來形成對稱的出射分布的配置。通過配置在一列上，形成可使用引線框架(圖9中未圖示)簡單連接的結(jié)構(gòu)。
與圖9(b)～(d)同樣形成用于通過補償區(qū)域的長方向上的綠色LED光從透鏡的出射分布來形成對稱的出射分布的配置。為了簡單起見，以圖中的箭頭方向為區(qū)域的長方向。圖9(d)的情況示出在1個LED組件中包含5個LED的情況。
在圖9中，進行補償?shù)念伾腖ED不限于綠色，但由于綠色LED的效率低，因此最好在LED組件中包含2個，作為進行補償?shù)腖ED。另外，對于進行補償?shù)念伾酝獾腖ED的配置，不規(guī)定配置與顏色的關(guān)系。例如，在圖9中，也可以交換紅色和藍色LED的位置。
通常，在以滾動BL方式提高動態(tài)畫質(zhì)時，為了控制掃描與某行象素連接的掃描布線的定時、以及向該象素的區(qū)域照射光的背光燈的點亮或熄滅的定時，針對每行或每多行控制LED。因此，區(qū)域的長方向為列方向(掃描布線延伸的方向)。因此，在執(zhí)行滾動BL方式時，LED的配置最好采取在與列方向大致平行的線上對稱的配置，或采取在與列方向垂直的線上對稱的配置中的任意一種。在提高區(qū)域的長方向的均勻性時，可以配置成使LED的配置在與列方向大致平行的線上對稱，在布線中使用引線框架時，如果考慮與掃描布線平行地對引線框架布線，則采取LED在與列方向垂直的線上對稱的配置，該配置不進行使引線框架彎曲的加工就可實現(xiàn)，從而有利于通過背光燈制造工序簡化來提高產(chǎn)量和減少制造所需的能源。
另外，特別是由于區(qū)域的寬度短，所以從LED組件到區(qū)域邊緣的距離短、難以實現(xiàn)均勻化時，可以將有利于LED組件內(nèi)的LED的均勻化的配置作為針對區(qū)域?qū)挾榷痰姆较蛏系呐渲?。這種情況下，形成在透鏡的朝向不變的情況下，使圖9(a)～(c)的LED的配置旋轉(zhuǎn)90°的配置。
另外，在圖10(a)～(d)中進一步示出利用如下現(xiàn)象的配置在相鄰的區(qū)域間，按時間發(fā)光的定時不同，但如果是發(fā)光定時相差非常短的時間，則相鄰區(qū)域間的不同顏色也產(chǎn)生混色。
圖10(a)的配置在LED組件中使LED配置成一列，在相鄰的區(qū)域中，使配置于中央的2個LED的位置顛倒。由此，改善相鄰的區(qū)域22和區(qū)域22′間產(chǎn)生的顏色的不均勻性。
圖10(b)及(c)的配置是在包含4個從第1至第4LED(LED1～4)的LED組件中，相同顏色的第1及第2 LED對稱地配置不變，對于第3及第4LED，在區(qū)域內(nèi)的相鄰LED組件間使LED配置顛倒，使相鄰區(qū)域間的LED組件內(nèi)的LED配置相同，由此改善顏色的不均勻性。
圖10(d)的配置是在LED組件中包含第1至第3LED，在相鄰的區(qū)域間使LED組件內(nèi)的第1和第3LED的配置顛倒，由此改善相鄰區(qū)域間的顏色的不均勻性。
上述圖10中所示的LED組件與LED配置的關(guān)系不僅是特別在設(shè)置區(qū)域并針對每個區(qū)域驅(qū)動LED、或進行滾動BL的情況下是有效的發(fā)明，在沒有區(qū)域的通常情況下，也取得該效果。
另外，上述圖10中所示的LED組件與LED配置的關(guān)系在直徑不因方位而變化的透鏡形狀的情況下也取得效果。圖11示出其一個例子。
這里，所謂區(qū)域具備可針對各個LED或每個集合控制各個LED或多個LED的集合的部件，將這些包含各個LED或集合的區(qū)域稱為區(qū)域。
例如，將圖6中沿行方向?qū)φ彰餮b置7進行4分割、使各部分包含4段串聯(lián)連接的LED組件的集合的部分稱為區(qū)域。
(實施例4)本實施例涉及通過不僅考慮LED組件、還考慮背光燈框架的形狀等，來提高動態(tài)圖像特性，同時針對每個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)均勻化。
使用圖12(a)～(e)來說明。為了以滾動BL方式提高動態(tài)圖像性能，考慮將背光燈沿行方向分割成3部分的情況。說明串聯(lián)連接列方向的LED，并針對每個區(qū)域控制LED的情況。
圖12(a)是從出射光的方向(配置液晶面板一側(cè))看背光燈的圖。側(cè)面反射板23形成沿列方向反射從LED組件2發(fā)出的光的形狀。該形狀是通過透鏡中心、平行于列方向的線B1與側(cè)面反射板的端部EDGE的距離在相鄰的LED細件2間的中點處的距離D2比在透鏡中心處的距離D1大的形狀。這里，所謂側(cè)面反射板的端部EDGE，是指側(cè)面反射板從框架的平坦部分上升的部分。另外，在側(cè)面反射部平緩上升時，以高度為側(cè)面反射板高度的1/10的部分為側(cè)面反射板的端部。圖中RAY是簡單的光線追蹤示例。側(cè)面反射板可在加工鐵框架24后作成的形狀上粘貼白色的反射片，也可將樹脂用作框架材料，通過切削或注射模塑成型等加工作成形狀。這時樹脂最好是白色樹脂。
圖12(b)及圖12(c)示出從線段A1到A1′的截面圖。圖12(b)是側(cè)面反射板23的截面是長方形時的圖。圖12(d)示出這時的立體引線框架圖。圖12(d)中記載的A2至A5的截面對應(yīng)于圖12(a)中A2至A5的截面。
圖12(c)是側(cè)面反射板23的截面大致是三角形或梯形時的圖。圖12(e)示出這時的立體引線框架圖。圖12(e)中記載的A2至A5的截面對應(yīng)于圖12(a)中A2至A5的截面。
側(cè)面反射板的截面是圖12(b)中示出的長方形截面的情況與是圖12(c)中示出的三角形或梯形截面的情況相比，沿面內(nèi)方向反射光的效果大。
側(cè)面反射板的截面是圖12(c)示出的三角形或梯形截面的情況與是圖12(b)示出的長方形截面的情況相比，在點亮照明裝置時，更難以發(fā)現(xiàn)由側(cè)面反射板引起的不均勻(或者，難以產(chǎn)生不均勻)。
側(cè)面反射板的端部EDGE的形狀可以是周期性地重復(fù)等腰三角形的三角波的形狀，也可以是周期性地重復(fù)橢圓或圓弧的形狀。圖13示出這些形狀的例子。圖13(a)是周期性地重復(fù)等腰三角形的情況，圖13(b)是周期性地重復(fù)橢圓弧的情況。
(實施例5)本實施例涉及改善從LED向透鏡的光取出效率，并且謀求均勻化。
LED的折射率因顏色不同而不同，但為2.2至3.8左右，形成透鏡的一般樹脂的折射率為1.5左右。因此，在LED和透鏡的界面處發(fā)生全反射，由LED發(fā)出的光的一部分被閉入LED內(nèi)，形成損失。對于該問題，使為了密封LED而使用的樹脂的折射率為1.6至2.2左右高，通過在該樹脂上重疊配置透鏡，可以改善從LED的光取出效率。
利用圖14來說明。圖14是包含透鏡中心的LED組件的某截面。設(shè)背光燈的射出方向為z方向，背光燈面內(nèi)的某方向為x方向。4個LED(LEDR、LEDG、LEDB)由高折射率的部件密封。高折射率部件25是樹脂或包含作為高折射率微粒的氧化鈦等的樹脂等。因此，在高折射率微粒沒有均勻地摻雜等情況下，在樹脂內(nèi)部折射率有時會具有分布。以包含高折射率物質(zhì)的材料(介質(zhì))作為高折射率部件。不用說，尤其在未摻入混合物的材料中，材料本身是高折射率的物質(zhì)，將所形成的部件也稱為高折射率部件。在高折射率部件25的外側(cè)裝有具有透鏡形狀的樹脂。這里，將具有透鏡形狀的樹脂部稱為透鏡1。透鏡1和高折射率部件25的交界26的形狀是以原點(即圖中x-z面的原點，下面也稱為透鏡的中心)為中心的某個半圓。
由于透鏡設(shè)計為在原點處有點光源，所以產(chǎn)生如果在交界26處產(chǎn)生折射、則從透鏡射出的光不沿規(guī)定方向射出的問題。如圖14所示，通過將交界26的形狀作成半圓，從原點附近射出的光幾乎不折射，所以可解決上述問題。在透鏡是在背光燈面內(nèi)各向同性的形狀的情況下，截面形狀是半圓，所以交界26的立體形狀為半球面形狀。
但是，LED組件的形狀、生產(chǎn)方法相關(guān)聯(lián)，在極角(與z軸所成的角度)大的區(qū)域(70～90度)中，有時交界26的形狀不為圓形，但只要在積極地利用透鏡來控制光的角度范圍內(nèi)是圓弧形狀就沒問題。即，只要交界的一部分是圓弧形狀就取得效果。具體的角度在極角0至50度左右的角度范圍內(nèi)積極地利用透鏡。只要交界或透鏡形狀不是極端不同于圓的形狀，則在大于50度的角度從LED射出的光從LED的出射角度同原來一樣大，所以可使光向遠方射出。另外，交界面最好作成凸凹少的鏡面制作。這是為了抑制交界面上無用的散射。
下面，說明制造方法。制造方法至少可舉出如下2種。1種是在用高折射率部件密封LED時，使高折射率部件注射模塑成型，然后粘結(jié)另外制作出的透鏡，或者在該高折射率部件上直接使透鏡注射模塑成型的方法。在粘結(jié)另外制作出的透鏡時，粘結(jié)劑的折射率最好與透鏡的折射率相同或比其高。這是為了抑制光從粘結(jié)劑透過到透鏡時產(chǎn)生無用的折射或全反射。具體地說，最好為1.5左右的折射率。
利用圖15說明第2種方法。為如下方法首先利用注射模塑成型制作透鏡。在將該透鏡的出射面28作為與空氣的界面?zhèn)?、將入射?9作為與高折射率部件25的交界側(cè)時，開出從出射面貫通到入射面的孔27。在背光燈上配置透鏡之后，從該孔27封入高折射率部件，以透鏡的入射面為模型成型。
(實施例6)在實施例5中，通過使包含透鏡中心的LED組件的某個截面中的高折射率部件25與透鏡1的交界26的形狀為圓形，可減少交界26處的不需要的折射，從而可使光從透鏡的出射分布成為規(guī)定的分布。在本實施例中，說明交界26的形狀也用作控制光的面。
圖16與圖14同樣示出包含透鏡中心的LED組件的某個截面。圖中的符號等表示與圖14相同的部分。截面中的交界26的形狀不是圓形，而形成在x＝0的附近有凹陷的形狀。通過作成這樣的形狀，從高折射率部件25射入透鏡1的光由交界26折射，并沿面內(nèi)方向(極角大的方向45°～90°)射出。通過由透鏡1的出射面沿面內(nèi)方向再次折射該光，可沿面內(nèi)方向射出更多的光。尤其是，通過將折射面作成2個，可以使在1個折射面內(nèi)有限度的、從LED按極角0°～45°左右射出的光沿面內(nèi)方向高效地射出。作為發(fā)揮這樣的出射特性的交界26的形狀，舉出以下形狀。
在包含透鏡中心的LED組件的某個截面中，透鏡1的中心附近的交界存在凹部的交界形狀。
在包含透鏡中心的LED組件的某個截面中，設(shè)從透鏡中心到交界的距離為內(nèi)矢徑、與垂直于設(shè)置有LED組件的設(shè)置面并通過透鏡1中心的中心軸所成的角度為極角時，存在隨著極角變大、內(nèi)矢徑變大的區(qū)域的交界形狀。
在上述交界中，在大部分極角中不存在隨著極角變大、內(nèi)矢徑變小的區(qū)域。
在上述交界中，在隨著極角變大、內(nèi)矢徑變大的區(qū)域中，包含角度與構(gòu)成高折射率部件25的物質(zhì)相對構(gòu)成透鏡1的部件的臨界角相等的極角。具體的上述臨界角為38度至60度左右。
另外，具體地說，例如可使包含透鏡中心的LED組件的某個截面中的交界以及透鏡形狀作成長軸位于x軸方向、短軸位于z軸方向的橢圓弧。
(實施例7)實施例6涉及將交界26的形狀也用作控制光的面，尤其是沿面內(nèi)方向射出光來謀求均勻化。在實施例7中，說明使照明裝置的每個任意區(qū)域均勻化，縮小透鏡形狀，實現(xiàn)利用材料減少來使廢棄物減少的技術(shù)。
圖17與圖14同樣示出包含透鏡中心的LED組件的某個截面。圖中的符號等表示與圖14相同的部分。截面中的交界26的形狀的特征為是橢圓形狀，并且z軸方向是長軸，x軸方向是短軸。這樣的形狀向比實施例6中說明的LED組件狹窄的區(qū)域上照射大量光，但屬于有利于針對每個規(guī)定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)均勻化的結(jié)構(gòu)。另外，還產(chǎn)生縮小透鏡形狀、利用材料減少來使廢棄物減少的效果。由于將從LED射出、由交界折射的光的大部分照射到透鏡出射面的狹窄范圍(極角0°至45°左右的范圍)內(nèi)，所以透鏡形狀可以在上述狹窄的范圍作入，所以可減小透鏡形狀。
另外，在使照明裝置的每個任意區(qū)域均勻化時，特別是在為了進行滾動BL方式而在列方向上均勻化時，考慮圖18所示的結(jié)構(gòu)。x方向是平行于列方向的方向，y方向是平行于行方向的方向。圖18(a)示出的包含透鏡中心的LED組件的截面是包含在x-z面內(nèi)的截面。圖18(b)示出的包含透鏡中心的LED組件的截面是包含在y-z面內(nèi)的截面。該LED組件的形狀是各向異性的。x方向(列方向)是沿面內(nèi)方向射出大部分光的透鏡1以及交界形狀26。y方向(列方向)上是在所有角度(極角)均等地射出光的透鏡1以及交界形狀26。通過作成這樣的形狀，容易在列方向上實現(xiàn)均勻化。另外，圖18(a)是在透鏡1中心附近的交界26上存在凹部的形狀，但例如也可將交界26以及透鏡1的形狀作成長軸位于x軸方向、短軸位于y軸方向、以x軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)橢圓體。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，并且通過使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于所述LED組件至少具有4個以上的LED，并且至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED，所述LED組件內(nèi)的至少2個LED配置在相對透鏡中心對稱的位置上，并且所述2個LED是相同顏色。
2.一種照明裝置，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，并且通過使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于所述LED組件至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED，LED組件內(nèi)的LED的配置不同的LED組件至少存在2種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于在所述LED組件中，所有的LED被配置成一列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的照明裝置，其特征在于在所述LED組件中，配置在相對透鏡中心對稱的位置上的至少1組LED是位于距中心最遠距離處的2個LED。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征在于在所述LED組件中，所有的LED大致等間隔地配置，并且配置在相對透鏡中心對稱的位置上的至少1組LED是位于距中心最遠距離處的2個LED。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的照明裝置，其特征在于在所述LED組件中，當所述LED組件中包含的LED的數(shù)量為2N個時，將每2個為一組的N組LED針對各組中的每一組相對透鏡中心對稱地配置，并且在從接近透鏡中心的組開始第2組以后的組中，構(gòu)成各個組的LED的顏色在每組中相同，其中N為2以上的整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于在所述LED組件中，在所述LED組件中包含2個綠色LED，紅色、藍色LED分別包含1個，將2個綠色LED配置在相對透鏡中心對稱的位置上，2個綠色LED是配置在距透鏡中心最遠的位置上的LED。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的照明裝置，其特征在于在所述LED組件中，當包含在所述LED組件中的LED的數(shù)量為2N+1個時，在透鏡中心配置1個LED，將其他2N個LED分成每2個為一組的N個組，針對各個組中的每一組將LED配置在相對透鏡中心對稱的位置上，并且構(gòu)成各個組的LED的顏色在各個組中相同，其中N為2以上的整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的照明裝置，其特征在于在所述LED組件中，包含在所述LED組件中的LED的數(shù)量為5個，相對所述透鏡中心對稱配置的2組LED中至少1組是綠色LED的組。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任意一項所述的照明裝置，其特征在于是在所述透鏡中心附近存在凹部的透鏡形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任意一項所述的照明裝置，其特征在于在所述透鏡中具有如下透鏡形狀設(shè)從透鏡中心到透鏡表面的距離為矢徑、與垂直于設(shè)置有LED組件的設(shè)置面并通過透鏡中心的中心軸所成的角度為極角時，存在隨著極角變大、矢徑變大的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于在所述透鏡中，在大部分極角中不存在隨著極角變大、矢徑變小的區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于在所述透鏡中，在隨著極角變大、矢徑變大的區(qū)域中，包含角度與構(gòu)成透鏡的物質(zhì)相對空氣的臨界角相等的極角。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于在所述透鏡中，在極角大致為38度至46度的區(qū)域中，隨著極角變大，矢徑變大。
15.一種液晶顯示裝置，其特征在于將權(quán)利要求1～14中任意一項所述的照明裝置用作背光燈。
16.一種液晶顯示裝置，具有液晶面板，該面板具有一對基板；夾持在所述一對基板間的液晶層；用于按規(guī)定定時向所述液晶層施加對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓的信號布線以及掃描布線；連接于所述信號布線和掃描布線的交叉部的多個有源元件；和由所述有源元件驅(qū)動的象素；以及照明裝置，作為將光照射到所述液晶面板上的背光燈，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于，所述液晶顯示裝置具備在大致平行于液晶面板的平面上，在設(shè)與掃描布線在液晶面板中延伸的方向大致平行的方向為列方向、與該列方向大致垂直的方向為行方向時，設(shè)置將集合了LED組件的背光燈的底面分割成2部分以上的多個區(qū)域，針對各個區(qū)域或每多個區(qū)域來驅(qū)動LED的部件；和在LED組件中，列方向的透鏡的寬度與行方向的透鏡的寬度不同的透鏡。
17.一種液晶顯示裝置，具有液晶面板，該液晶面板具有一對基板；夾持在所述一對基板間的液晶層；用于按規(guī)定定時向所述液晶層施加對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓的信號布線以及掃描布線；連接于所述信號布線和掃描布線的交叉部的多個有源元件；和由所述有源元件驅(qū)動的象素；以及照明裝置，作為將光照射到所述液晶面板上的背光燈，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于，所述液晶顯示裝置具備在平行于液晶面板的平面上，在設(shè)與掃描布線在液晶面板中延伸的方向大致平行的方向為列方向、與該列方向大致垂直的方向為行方向時，設(shè)置將集合了LED組件的背光燈的底面分割成2部分以上的多個區(qū)域，并針對各個區(qū)域或每多個區(qū)域來驅(qū)動LED的部件；和在LED組件中，具有透鏡寬度因方位而異的部分的透鏡。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的液晶顯示裝置，其特征在于在LED組件中，具備在所述LED組件所屬的區(qū)域在列方向上長時、列方向上的透鏡寬度比行方向上的透鏡寬度長的透鏡，在所述LED組件所屬的區(qū)域在行方向上長時，具備列方向上的透鏡寬度比行方向上的透鏡寬度短的透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的液晶顯示裝置，其特征在于在LED組件中，具備具有透鏡寬度因方位而異的部分的透鏡、和透鏡的直徑無論方位如何都恒定的透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，具備設(shè)置至少在行方向上將集合了LED組件的背光燈的底面分割成2部分以上的多個區(qū)域，并針對各個區(qū)域或每多個區(qū)域驅(qū)動LED的部件；和在LED組件中，列方向上的透鏡寬度比行方向上的透鏡寬度長的透鏡。
21.根據(jù)權(quán)利要求16或20所述的液晶顯示裝置，其特征在于，具備電氣地串聯(lián)連接列方向上存在的多個LED組件，并針對所述連接的多個LED組件中的每一個來驅(qū)動LED的部件。
22.根據(jù)權(quán)利要求16或20所述的液晶顯示裝置，其特征在于，具備將所述LED組件在背光燈的底面上配置成矩陣狀，針對每行或每多行驅(qū)動LED的部件。
23.根據(jù)權(quán)利要求16～22中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述LED組件至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED。
24.根據(jù)權(quán)利要求16～22中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述LED組件至少具有4個以上的LED，并且至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED，將所述LED組件內(nèi)的至少2個LED配置在相對透鏡中心對稱的位置上，并且所述2個LED是相同顏色。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述LED組件中，將所有LED配置成一列。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述LED組件中，配置在相對透鏡中心對稱的位置上的至少1組LED是位于距中心最遠距離處的2個LED。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述LED組件中包含的LED的數(shù)量是4個，位于距中心最遠距離處的2個LED是綠色LED。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述LED組件中包含的LED的數(shù)量是5個，在透鏡中心配置1個LED，將其他LED分成每2個為一組的2組，針對每個組相對透鏡中心對稱地配置LED，并且使構(gòu)成各個組的LED的顏色在每個組中相同，將2組中的1組設(shè)為綠色LED的組。
29.根據(jù)權(quán)利要求24～28中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述LED組件中，將配置在相對透鏡中心對稱的位置上的至少1組LED配置在與列方向大致平行的線上。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述LED組件中，將配置在相對透鏡中心對稱的位置上的LED配置在與列方向大致平行的線上。
31.根據(jù)權(quán)利要求16～30中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于是存在從設(shè)置有LED組件的設(shè)置面到透鏡表面的距離比透鏡中心部長的區(qū)域的透鏡形狀。
32.根據(jù)權(quán)利要求16～30中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述透鏡中具有如下透鏡形狀在設(shè)從透鏡中心到透鏡表面的距離為矢徑、與垂直于設(shè)置有LED組件的設(shè)置面并通過透鏡中心的中心軸所成的角度為極角時，在包含中心軸的某個透鏡截面中，存在隨著極角變大、矢徑變大的區(qū)域。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述透鏡中至少具有如下透鏡形狀在包含與列方向大致平行方向的中心軸的截面中，存在隨著極角變大、矢徑變大的區(qū)域。
34.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述LED組件至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED，LED組件內(nèi)的LED配置不同的LED組件至少存在2種以上。
35.一種液晶顯示裝置，其特征在于在將權(quán)利要求3所述的照明裝置用作有源矩陣型液晶顯示裝置的背光燈時，在所述LED組件中，將所有LED配置成1列，并配置在與有源矩陣型液晶顯示裝置的掃描布線延伸的方向大致垂直的線上。
36.根據(jù)權(quán)利要求24所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述LED組件中，將配置在相對透鏡中心對稱的位置上的至少1組LED配置在與列方向大致垂直的線上。
37.根據(jù)權(quán)利要求24所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述LED組件中，將所有LED配置成1列，并配置在與列方向大致平行的線上。
38.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述LED組件中，將所有LED配置成1列，并配置在與列方向大致垂直的線上。
39.一種液晶顯示裝置，具有液晶面板，該液晶面板具有一對基板；夾持在所述一對基板間的液晶層；用于按規(guī)定定時向所述液晶層施加對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓的信號布線以及掃描布線；連接于所述信號布線和掃描布線的交叉部的多個有源元件；和由所述有源元件驅(qū)動的象素；以及照明裝置，作為將光照射到所述液晶面板上的背光燈，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于，所述液晶顯示裝置具有在大致平行于液晶面板的平面上，在設(shè)與掃描布線在液晶面板中延伸的方向大致平行的方向為列方向、與該列方向大致垂直的方向為行方向時，設(shè)置將集合了LED組件的背光燈的底面沿行方向分割成2部分以上的多個區(qū)域，并針對每個區(qū)域驅(qū)動LED的部件；和側(cè)面反射板，在區(qū)域和與該區(qū)域相鄰的區(qū)域間的一部分或全部中，將來自LED組件的光反射到包含該LED組件的區(qū)域上。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的液晶顯示裝置，其特征在于是如下形狀在將側(cè)面反射板從配置有LED組件的框架的平坦部分上升的部分作為所述側(cè)面反射板的端部時，在大致通過透鏡中心并平行于列方向的直線和從側(cè)面反射板的端部的各點向該直線引垂線時形成的各點到該直線的距離中，與在透鏡中心處的距離相比，在相鄰LED組件間的中點處的距離大。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置，其特征在于在側(cè)面反射板的端部的形狀中包含多個等腰三角形。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置，其特征在于在側(cè)面反射板的端部的形狀中包含多個橢圓弧。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示裝置，其特征在于在側(cè)面反射板的端部的形狀中包含多個圓弧。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的液晶顯示裝置，其特征在于側(cè)面反射板的截面形狀具有變窄的部分。
45.根據(jù)權(quán)利要求39所述的液晶顯示裝置，其特征在于側(cè)面反射板的截面形狀接近擴散板的部分比框架側(cè)窄。
46.一種液晶顯示裝置，具有液晶面板，該液晶面板具有一對基板；夾持在所述一對基板間的液晶層；用于按規(guī)定定時向所述液晶層施加對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的電壓的信號布線以及掃描布線；連接于所述信號布線和掃描布線的交叉部的多個有源元件；和由所述有源元件驅(qū)動的象素；以及照明裝置，作為將光照射到所述液晶面板上的背光燈，具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件，使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化，其特征在于所述LED組件具有包含折射率比構(gòu)成透鏡的材料的折射率大的物質(zhì)的高折射率部件，利用所述高折射率部件密封LED，在所述高折射率部件上重疊配置透鏡。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的液晶顯示裝置，其特征在于在包含透鏡中心的LED組件的某個截面中，高折射率部件和透鏡的交界的形狀中包含圓弧。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的液晶顯示裝置，其特征在于在包含透鏡中心的LED組件的某個截面中，高折射率部件和透鏡的交界的形狀是在透鏡中心附近的所述交界上存在凹部的交界形狀。
49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的液晶顯示裝置，其特征在于在包含透鏡中心的LED組件的某個截面中，高折射率部件和透鏡的交界的形狀是在以從透鏡中心到交界的距離為內(nèi)矢徑、與垂直于設(shè)置有LED組件的設(shè)置面并通過透鏡中心的中心軸所成的角度為極角時，存在隨著極角變大、內(nèi)矢徑變大的區(qū)域的交界形狀。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的液晶顯示裝置，其特征在于在包含透鏡中心的LED組件的某個截面中，在高折射率部件和透鏡的交界的形狀中包含長軸位于通過LED組件中心的中心軸方向上的橢圓弧。
51.根據(jù)權(quán)利要求46所述的液晶顯示裝置，其特征在于在包含透鏡中心的LED組件的某個截面中，在高折射率部件和透鏡的交界的形狀中包含短軸位于通過LED組件中心的中心軸方向上的橢圓弧。
52.根據(jù)權(quán)利要求46所述的液晶顯示裝置，其特征在于包含透鏡中心的LED組件的某個截面中的高折射率部件和透鏡的交界的形狀、和沿所述截面直行的截面中的高折射率部件與透鏡的交界的形狀不同。
53.根據(jù)權(quán)利要求46所述的液晶顯示裝置，其特征在于在透鏡的側(cè)面具有孔，該孔大致埋在高折射率部件中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明裝置以及使用該照明裝置的液晶顯示裝置。可以低成本制作，并且將光均勻地照射到液晶面板上。在具有多個由LED和透鏡構(gòu)成的LED組件、并使所述LED組件集合成平面狀來實現(xiàn)大面積化的照明裝置中，其特征在于所述LED組件至少具有4個以上的LED，并且至少具有發(fā)出紅色光的LED、發(fā)出綠色光的LED和發(fā)出藍色光的LED，將所述LED組件內(nèi)的至少2個LED配置在相對透鏡中心對稱的位置上，并且所述2個LED是相同顏色。
文檔編號F21Y101/02GK1963289SQ20061014634
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者關(guān)口好文, 檜山郁夫, 山本恒典, 金子浩規(guī), 田中俊明 申請人:株式會社日立顯示器