專利名稱:高均勻化的超薄液晶顯示器背光裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器背光裝置領域，尤其涉及以發(fā)光二極管為光源的液晶顯示器背光裝置。
背景技術(shù)：
通常的液晶顯示器(LCD)或液晶電視背光裝置(或稱背光模塊，backlightmodule)多以冷陰極熒光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)為光源，以側(cè)照方式從背光裝置的導光板(light guide plate)側(cè)面射入，入射光再由鋪設于導光板里面的散射點(diffusion dot)把光線由導光板的出光面導出，由于出光角度非常大，因此還須再經(jīng)由一或多片的散射片(diffusion plate)與棱鏡片(prism plate)來均勻化及集中角度，以增加亮度及均勻度。
隨著LCD的尺寸提升，上述通常做法卻有諸多缺點，例如大尺寸的導光板不易以模具射出成型，因此成本與優(yōu)良率都有障礙，此外導光板側(cè)面入射面相對于面板的面積太小，難以達成均勻的面光。因此，目前大尺寸LCD皆采直照方式。圖1a所示即為一種通常的、以CCFL燈管為光源的直照式背光裝置的示意圖。如圖1a所示，這種背光裝置是將多個CCFL燈管以間距d水平排列、設置于一反射面板前，以將CCFL燈管所發(fā)出的光線均朝向反射面板前方射出。另外在CCFL燈管前方距離D處設置有一片散射片，將直接來自CCFL燈管、或間接由反射面板反射的光線擴散均勻化而形成一個均勻的面光，再照射到液晶面板。一般而言，為達到均勻的效果，距離D與CCFL燈管的間距d是約略相等的。
由于CCFL燈管內(nèi)部使用水銀汞蒸氣，在生產(chǎn)制造與后續(xù)回收處理均有環(huán)保的問題，再加上LED技術(shù)日臻完善，其發(fā)光效率與成本均較CCFL燈管更具優(yōu)勢，而其色彩、亮度控制也極為彈性、容易，因此LED逐漸有取代CCFL燈管成為背光裝置里主要發(fā)光組件的趨勢。圖1b所示即為一種通常的、以LED為光源的直照式背光裝置的示意圖。如圖1b所示，多個LED以間距d′做矩陣式的排列、設置于反射面板前。這些LED可以是白光LED、或是由紅、綠、藍色光的LED所適當組成。同樣在LED前方距離D′處設置有散射片以提供均勻化的效果，距離D′與LED的間距d′也是約略相等的。
以LED為光源的直照式背光裝置的主要缺點是，個別LED的色度及亮度很難達到完全一致，而且個別LED對于溫度或其它環(huán)境因素的特性也不盡相同，所以在使用一段時間后，個別LED的亮度及色度之差異會日漸擴大，因此這種利用多個LED組成的直照式背光裝置，容易受到個別LED的變異而影響其空間均勻度。雖然擴散片可以達到一定程度的均勻化，但其平均效果相當有限，當一或數(shù)個LED和其它LED的差異達到一個程度時、或是完全故障時，還是會造成不均勻的情形。
此外，由于LED的發(fā)光效率日益提高，每個LED的光功率(或光通量，luminous flux)可以達到100流明(lumen)以上。以42吋LCD顯示器為例，其背光裝置的光功率約需10,000流明才能達到500cd/m2的有效輝度(luminance)。以一個LED 100流明計算，則整個背光裝置只需用到100個LED，而其均勻排列的間距d′約為8cm左右，直照式背光裝置因此約略需要8cm的厚度D′，因而形成非常厚的背光裝置。反之，如果縮小LED的間距d′來降低背光裝置的厚度D′，則LED的數(shù)目會大量增加而且更為密集，對于成本、功率消耗、以及散熱都有相當負面的影響。
另外，以LED為光源的直照式背光裝置通常都會設置感應器(sensor)偵測其輸出光的亮度與色度，以進行回饋控制。因此，以LED為光源的直照式背光裝置的另一缺點是，為避免阻礙到輸出的光線，感應器一般都是設置在背光裝置的四周。由于不是位于輸出光的路徑上，再加上輸出光的不均勻，感應器無法偵測到準確的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的主要目的是在提供一種以LED為光源的背光裝置，其在空間上可以將厚度降到最低而不需要犧牲成本、散熱、與功率，并能不因使用時間長短、個別LED的亮度與色度差異、或是故障而影響其面光的整體均勻性。
本發(fā)明的另一主要目的是所提供的以LED為光源的背光裝置，能讓感應器適當?shù)脑O置以準確的掌握其輸出光的特性。
為達到上述的目的，本發(fā)明所提出的背光裝置主要包含有作為光源的多個LED、以及一個設置于LED與LCD面板背面之間的均勻腔體。這些LED所發(fā)出的光線在均勻腔體內(nèi)，一起經(jīng)過均勻腔體內(nèi)壁的多次反射的混合與均勻化之后，形成高度均勻化的面光，而由均勻腔體的出射面投射到LCD面板背面。
由于均勻腔體提供的均勻化效果較通常散射片為佳，所以個別的LED縱然具有相當差異程度的亮度、色度，而且此種差異會隨著長時間的使用而更為擴大，但是經(jīng)過均勻腔體的均勻化后，這種差異會被相當程度的消弭。而且，均勻腔體的高度均勻化效果使得本發(fā)明可以省略擴散片及棱鏡片等裝置，除了可以降低成本外，還可以避免擴散片及棱鏡片所造成的光通量損失(總光亮度損失可達40％～60％)，進而增加亮度。此外，采用本發(fā)明的背光裝置可以采用最適當數(shù)目的LED，不需要犧牲成本、散熱、與功率，同時還能將背光裝置的厚度降到最低。而由于本發(fā)明的背光裝置的厚度可以減到最低，在本發(fā)明的某些實施例里，均勻腔體是實施為實心的透明物件。
同樣由于均勻腔體提供極佳的均勻化效果，本發(fā)明的背光裝置可以將感應器安裝在均勻腔體內(nèi)任何適當?shù)奈恢?，一來不用擔心是否會阻擋到光線，另一方面也不用擔心無法量測到準確的數(shù)據(jù)。
茲配合所附圖示、實施例的詳細說明及申請專利范圍，將上述及本發(fā)明的其它目的與優(yōu)點詳述于后。然而，當可了解所附圖示純系為解說本發(fā)明的精神而設，不當視為本發(fā)明范疇的定義。有關(guān)本發(fā)明范疇的定義，請參照所附的申請專利范圍。
圖1a所示是一種通常的、以CCFL燈管為光源的直照式背光裝置的示意圖。
圖1b所示是一種通常的、以LED為光源的直照式背光裝置的示意圖。
圖2a所示是依據(jù)本發(fā)明第一實施例的背光裝置的示意圖。
圖2b所示是依據(jù)本發(fā)明第一實施例的均勻腔體的運作示意圖。
圖2c所示是LED所發(fā)出光線第六次穿透出射面所行經(jīng)水平距離的示意圖。
圖3a所示是依據(jù)本發(fā)明第二實施例的背光裝置的示意圖。
圖3b所示是依據(jù)本發(fā)明第二實施例的均勻腔體的運作示意圖。
圖3c所示是依據(jù)本發(fā)明一實施例的入射面或出射面的正視示意圖。
圖3d所示是依據(jù)本發(fā)明一實施例的入射面或出射面的側(cè)視示意圖。
圖中10 LED 20 均勻腔體21 均勻腔體具體實施方式
本發(fā)明提供一種以LED為光源的LCD顯示器背光裝置，本發(fā)明所稱的LCD顯示器包含計算機用的LCD顯示器、LCD電視、或是其它類似的、需要背光照明的顯示裝置。
圖2a所示是依據(jù)本發(fā)明第一實施例的背光裝置的示意圖。如圖2a所示，本發(fā)明至少包含作為光源的多個LED 10、以及一個設置于這些LED 10與LCD面板(未圖示)背面之間的均勻腔體20。請注意到LED 10可以全部是白光LED；或是包含有紅光、藍光、以及綠光三種LED；或是部份白光、部份紅、藍、綠光；或是其它任何適當?shù)纳獾慕M合。其排列方式可以是有規(guī)則間隔的矩陣方式排列；或是數(shù)個LED一組(例如一個紅光、一個藍光、搭配兩個綠光LED)、而組與組間呈規(guī)則的矩陣方式排列；或是其它任何適當?shù)呐帕蟹绞?。換言之，本發(fā)明對于LED 10的色光組合與位置排列并沒有特別的要求。至于LED 10的個數(shù)則是視LCD面板所需的輝度來作適當選擇。
如圖2a所示，均勻腔體20是由六個平面所構(gòu)成的中空立方體，LED 10是排列緊貼在E-F-G-H面(以下稱為入射面)，經(jīng)過均勻腔體20作用后的光線是由A-B-C-D面(以下稱為出射面)射出(如圖中箭頭所示)。此出射面即面對LCD面板的背面。出射面與入射面是均勻腔體20平行相對立的兩面，其距離為D″。請注意到，雖然圖2a所示的均勻腔體20、以及入射面、出射面的配置方式是最直接的一種方式，但實際上均勻腔體20的形狀非以立方體為限，入射面也非以一面為限。均勻腔體20的重點在于將LED所發(fā)出的光線在其中空的內(nèi)部以多次全反射加以全面均勻化，再由面對LCD面板背面的出射面射出，任何可以達成這一效果的立體形狀與入射面數(shù)，均為本發(fā)明的精神所涵蓋。
入射面的內(nèi)壁貼有反射率極高的全光譜全反射膜，例如使用美國3M公司生產(chǎn)的VikuitiTM DESR-M全反射膜，其反射率在可見光譜內(nèi)的反射系數(shù)可達98～99％。入射面上設置有多個與LED 10位置相對應的穿透孔(未圖示)，以供LED 10的光線射入均勻腔體20內(nèi)部。由于光線在腔體內(nèi)部經(jīng)過多次全反射的過程中，有部份會經(jīng)由穿透孔射出而損失，所以穿透孔的總面積與出射面的總面積比值L要愈小愈好(＜1％)。以42吋LCD顯示器為例，假設所需的出射面積約5000cm2，如果使用400個LED 10作為光源(入射面需要至少400個穿透孔)，且L值小于1％的話，則每個穿透孔的口徑必須小于3mm。請注意到，在某些實施例里，LED 10實際上是安排在入射面的內(nèi)壁上，所以不需要開設穿透孔。另外也有些實施例，其入射面其實為一涂布有全反射膜的電路板，而LED 10就直接安裝或成長在電路板上。
均勻腔體20入射面與出射面以外的其它四個面，A-E-H-D、A-B-F-E、B-C-G-F、以及C-D-H-G也都是在內(nèi)壁貼有相同的或類似的反射率極高的全光譜全反射膜以構(gòu)成全反射面。
出射面是一個部份光線透射(partial transmission)面。所謂部份透射面是指射往該面的光線中，有部份會穿透，其它部份則或被反射、或被吸收。其中穿透的部份是此背光裝置對LCD面板提供的面光；被反射部份回到均勻腔體20內(nèi)部，與腔體內(nèi)其它LED的光線再度經(jīng)過多次全反射混光而達到勻化作用；被吸收部份會是此背光裝置發(fā)光效率的損失，因此必須盡量降低。
均勻腔體20的運作原理如圖2b所示。其中LED 1發(fā)出的光線行進到出射面的P點時，有部份穿透出射面形成光線1′，另外一部份則反射回入射面，再次反射回到出射面的Q點，其中有部份穿透出射面形成光線1″，而與LED2所發(fā)出、從Q點穿透形成的光線2′混合在一起，依此類推，LED 1、LED 2、以及LED 3在出射面R點分別形成1、2″、3′三光線的混光，因此達到多個LED的混光均勻效果。
出射面的部份透射率(光線入射到一個面上穿透部分的比例)或出光率t愈小，光線在腔體內(nèi)部經(jīng)歷的全反射次數(shù)會愈多，LED的混光均勻效果會更好。然而，因為全反射過程中必會有部分光線被吸收，如果全反射次數(shù)太多，則背光裝置的有效出光也跟著降低。背光裝置的有效出光率可以利用多次反射的光學定律計算出來T=t1-(1-t)r1r2---(1)]]>其中T為有效總出光率，r1為出射面對非穿透部份光線的反光率，r2為入射面的有效反光率。由上式可知，當入射面與出射面均為理想全反射面時(r1＝r2＝1)，T＝100％，亦即有效出光率可達到100％。但是當t＝10％、r1＝r2＝0.99時，總出光率T約為84％，其它的16％則在多次全反射中被吸收損失。
同樣利用多次反射的光學定律可以得出光線第n次射往出射面時的出光率tn為tn＝(1-t)n-1(r1r2)n-1t------------------------------------(2)由上式可得出，如果t＝t1＝10％，則t6＝0.95(0.99×0.99)5×0.1＝5％，由此可知第6次穿透出射面的光線只有第一次穿透的0.5倍(5％/10％＝0.5)，所以均勻化的效果隨著全反射的次數(shù)增高而逐漸減弱。第n次穿透出射面的出光量可以表示為P0×cosθn×tn，其中假設LED為Chip型，半功率角全角度(fullhalf-power angle)為120°，P0為LED直射時最大出光量，θn為第n次穿透出射面的有效混光角(effective uniforming angle)。如果有效的均勻化范圍(effective uniforming range)定義為第n次穿透出射面的出光量為LED第一次直射(也就是，n＝1且θ1＝0°)時最大出光量P0的37％(約為e-1)時，以LED為圓心其所形成的圓形區(qū)域的面積。依據(jù)這樣的定義，則可以得出下式P0×cosθn×tn＝0.37×P0×cosθ1×t1＝0.37×P0×t1如果t1＝10％且t6＝5％，從上式可以推出P0×cosθ6×0.05＝0.37×P0×0.1
進而可以推導出其有效混光角
則該LED所發(fā)出光線第6次穿透出射面時所行進的水平距離L6(請見圖2c)為L6＝11×D″×tanθ610×D″-----------------------------(3)如果均勻腔體20的厚度D″設計為2cm，則有效的均勻化范圍的半徑L6約為20cm(10×2)，也就是說，一個LED所發(fā)出光線的有效的均勻化范圍是一個半徑20cm、面積約1300cm2的圓形區(qū)域。如果42吋LCD顯示器的面板顯示面積約5000cm2，那么一個LED的有效的均勻化范圍涵蓋大約26％的面板面積。
以前述的42吋LCD顯示器為例，其背光裝置的光功率約需10,000流明才能達到500cd/m2的有效輝度(luminance)。以一個LED 100流明計算，則整個背光裝置約需100個LED。如采用通常的直照式技術(shù)，直照式背光裝置的LED均勻排列的間距d′約為8cm左右，而其厚度D′也約為8cm。然而采用本發(fā)明的話，背光裝置的厚度D″可以縮減到約為2cm。由上述的計算可知，每個LED的均勻化的涵蓋范圍約1300cm2，而在這個范圍里會約有26個LED，也就是說，每一個LED是和另外25個LED一起參與均勻混光，因此可以達到高度均勻化的效果。例如，當此一范圍內(nèi)其中一個LED亮度衰減50％，則整個范圍平均亮度只會衰減1.9％(50％/26)而已。
通常的側(cè)照式背光裝置的LCD，其經(jīng)由導光板的出光角度非常大，因此需要利用擴散片及菱鏡片來均勻化及集中角度，以增加均勻度及亮度。通常的直照式背光裝置除了可以免除使用導光板外，還可以利用小角度LED來大量提高光亮度(luminous intensity)，例如一個半功率角全角度為60°的LED，其光亮度可以為同一個LED芯片但不同包裝之半功率角全角度為120°的3倍左右。但是利用小角度的LED之最大缺點為其照射范圍非常小，因此LED的間隔必須非常小、LED使用數(shù)量非常大，造成價格太高、散熱不易等問題。如果利用本發(fā)明之均勻腔體，可以讓小角度的LED光線經(jīng)過多次全反射后擴大其涵蓋范圍，而且在多次全反射過程中，保持小角度的特性，因而經(jīng)過出射面射出后，其出光角度并不會擴大，也因此可以達到高亮度的功能。例如上例中，如果LED的半功率角全角度為60°，則其LED的功率角分布曲線(directivity profile curve)，大致可以用P0×cos4θ來描述，則其有效的均勻化范圍，可以利用當P0×cos4θ×0.05＝0.37×P0×0.1，求出其有效混光角θ6＝22°，L6＝11×D″×tanθ6＝4.4D″，如果設計D″＝3cm，其有效的均勻化范圍涵蓋約550cm2的面積，約占LCD面板面積的11％，當此背光裝置利用100顆小角度LED組成，則相當于在此范圍內(nèi)，約有9顆的LED參與混光均勻作用，因此其中一顆LED若有50％的亮度衰減，則在此范圍內(nèi)之平均亮度衰減只有5～6％而已，因此還是可以達到高度均勻化的效果。
因為此均勻腔體提供非常高度的均勻化，所以可以免除使用擴散片及菱鏡片，本發(fā)明因而可以免除擴散片及菱鏡片的內(nèi)部損失(其總光亮度損失可達40％～50％左右)。換句話說，利用本發(fā)明的背光裝置，在不使用擴散片及菱鏡片之下，也可達到高均勻化的高亮度的功能，也同時達到薄化背光裝置的目的。
出射面的部份穿透可以在出射面內(nèi)壁鍍上一層夠薄的金屬鋁或銀薄膜來達成，如果所鍍的厚度夠薄，就可形成部份光線反射、部份光線穿透的效果，而其部份透射率可利用所鍍金屬薄膜的厚度來控制?；蛘?，出射面內(nèi)壁也可貼有一適當?shù)姆墙饘俚牟糠萃干淠?partial transmission film)，或者是同樣采用反射率極高的全光譜全反射膜，但在其上設置有適當密度的多個穿透孔，而這些穿透孔的面積總和與出射面的面積比例即為部份透射率t。如果穿透孔以間距W規(guī)則排列，穿透孔的直徑為w，則出射面的部份透射率t為πw2/4W2。比方說，若是穿透孔的間距W＝0.1mm且部份透射率t＝10％，則穿透孔的直徑w約需為0.035mm。一般而言，穿透孔的間距W愈小，出射面的面光就會愈均勻。
如果要將背光裝置的厚度降到更低，例如1cm以內(nèi)，依照上述算式(3)，L6約為10cm，而LED的間距為8cm，則有效的均勻化的范圍內(nèi)平均只含有6.3個LED，顯然無法達到較佳的均勻化的效果。為了將背光裝置的厚度進一步降低，本發(fā)明的另一個實施例是采用波浪狀的入射面與出射面來達到更大的均勻化范圍。
圖3a所示是依據(jù)本發(fā)明第二實施例的背光裝置的示意圖。本實施例與前一實施例的架構(gòu)、構(gòu)成全反射面、部份透射面的方式、原理完全相同，主要的差別在(1)A-B-C-D出射面包含多個沿X軸方向呈波浪狀組合的平面，其中任兩個相鄰的平面，其夾角θ1可介于180°到90°之間；(2)E-F-G-H入射面則包含多個沿Y軸方向呈波浪狀組合的平面，其中任兩個相鄰的平面，其夾角θ2可介于180°到90°之間。請注意到，當θ1＝180°、θ2＝180°時，本實施例即和前一實施例完全相同。
本實施例的均勻腔體21的運作原理如圖3b所示。圖3b是沿著Y軸方向的上視圖。如圖3b所示，一個LED位于入射面的O點，其所發(fā)出的光線1以某個發(fā)光角射出到達出射面中的R點后，部份被反射以光線3折回到入射面的Q點，則由O點到Q點的距離OQOQ＝D*(|tan|+|tan(θ1-)|)如果當θ1＝180°(即前一實施例)，則光線1到達R點后部份反射以光線2折回到入射面的P點，其距離OPOP＝2D*tan如果＝42°、θ1＝120°，則由前二算式可得OQ＝5.6D*，OP＝1.8D*。換言之，本實施例的波浪結(jié)構(gòu)可達3～4倍于前一實施例平面結(jié)構(gòu)的X軸反射距離，因此經(jīng)過多次全反射之后距離也可達3～4倍于平面結(jié)構(gòu)。依此類推，因為入射面在Y軸方向也采波浪結(jié)構(gòu)，因此也可以得到3～4倍于平面結(jié)構(gòu)的Y軸反射距離。就均勻化的范圍而言，本實施例的波浪結(jié)構(gòu)可以達到至少9倍于平面結(jié)構(gòu)的有效均勻化范圍。換言之，在同樣的有效均勻化范圍下，本實施例的厚度D*約為前一實施例D″的1/3左右。如果前一實施例的D″＝2cm，則本實施例只需D*＝0.6cm左右，因而可以達到厚度超薄的背光裝置。
請注意到本實施例的入射面、出射面的設置方式僅屬例示，其它還有多種可以達到類似效果的實施方式，例如(1)出射面包含多個平面沿Y軸方向呈波浪狀組合而成，而入射面則包含多個平面沿X軸方向呈波浪狀組合而成(恰與圖3a所示相反)；(2)入射面仍為平面，但出射面是圖3a中A-B-C-D與E-F-G-H兩個波浪面的迭合，而形成如圖3c所示的、在其X、Y軸都呈現(xiàn)波浪狀、由多個四面倒錐形凹陷所構(gòu)成的面；(3)出射面仍為平面，但入射面是如圖3c所示的、在X、Y軸都呈現(xiàn)波浪狀、由多個四面倒錐形凹陷所構(gòu)成的面；(4)出射、入射面都如圖3c所示的、在X、Y軸都呈現(xiàn)波浪狀、由多個四面倒錐形凹陷所構(gòu)成的面。
入射面、出射面其它可能的變化還包括了如圖3d所示的(1)兩兩鄰接面的夾角θa、θb不等；(2)所形成的波峰(或波谷)的高度Ha、Hb不等的各種組態(tài)。本實施例的入射面、出射面的重點在于兩者共同以波浪的方式擴大二維平面(例如X-Y平面)的兩個維度方向(例如X軸與Y軸方向)的反射距離。至于波浪的形成方式(高度、夾角等)并沒有特別要求，而且二個維度波浪的方向基本上只要正交(90°)即可，也沒有限制一定必須沿著X軸與Y軸方向。
請注意到，由于均勻腔體可以這么薄，所有本發(fā)明的某些實施例系采實心的透明板體、而非如上所述的中空的腔體。前述針對中空腔體的運作原理以及各種實施上的變化同樣可以適用于實心透明板體情況(例如將前面文字敘述中的「內(nèi)壁」改為「表面」)。說的更明確些，實心透明板體的出射面的表面涂布有部分透射膜，而其它各表面則涂布有全光譜全反射膜。至于LED，則可以安排在設置于入射面的表面的凹槽里。
由于光線在中空的腔體或?qū)嵭牡耐该靼弩w被高度的均勻化，位于中空的腔體或?qū)嵭牡耐该靼弩w的任意位置上的感應器，都會得到相同的量測結(jié)果。因此，本發(fā)明大幅的簡化了感應器的設置。在某些采用中空腔體的實施例里，感應器可以設置在腔體內(nèi)任何適當?shù)奈恢?，而不用擔心是否會阻擋光線的行進。至于采用實心的透明板體的實施例里，感應器可以安排在出射面以外任一表面所設置的凹槽里。
為了進一步提高均勻化的效果，前述的所有實施例都可以有一種變化，將至少一個內(nèi)壁(在采中空腔體的情形下)或至少一表面(在采實心的透明板體的情形下)的全光譜全反射膜或類似的反射機制用一個全光譜的霧面(matt surface)或類似的表面粗化的反射膜來取代。這種反射膜的霧面可以將光線反射到各個方向，因此能達到更加的均勻化效果。請注意到，全反射膜和霧面的反射膜可以一起實施在同一個均勻腔體或同一個透明板體上。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，系希望能更加清楚描述本創(chuàng)作之特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本創(chuàng)作之范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本創(chuàng)作所欲申請之專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高均勻化的超薄液晶顯示器背光裝置，是供一液晶顯示器背光照明之用，其特征在于，該背光裝置至少包含復數(shù)個發(fā)光二極管；以及一均勻化構(gòu)件，該均勻化構(gòu)件至少包含一入射面以及一出射面在內(nèi)的多個平面，該多個平面設置有一反射膜，該出射面面對該液晶顯示器面板的背面，該出射面的該反射膜容許該均勻化構(gòu)件內(nèi)部部分光線透過；其中，該多個發(fā)光二極管所發(fā)出的光線經(jīng)由該入射面進入該均勻化構(gòu)件，在其內(nèi)部經(jīng)過該復數(shù)個平面的復數(shù)次反射加以混光與均勻化，再由該出射面射出。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，其中該均勻化構(gòu)件系一中空物件，該中空物件是由包含該入射面與該出射面的該多個平面所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，其中該均勻化構(gòu)件是一實心透明物件，該多個平面是該實心透明物的多個表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，其中該多個平面的該反射膜至少其中之一是具有霧面的反射膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，其中該出射面的該反射膜具有多個具有一適當口徑的穿透孔，以提供部份光線穿透。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，其中該出射面包含多個矩形平面，沿著與該出射面共面之一第一方向水平排列，任二相鄰的平面以其對應邊接合而形成一介于180°到90°之間的適當夾角，致使該出射面沿該第一方向呈波浪起伏狀；該入射面包含多個矩形平面，沿著與該入射面共面之一第二方向水平排列，任二相鄰的平面以其對應邊接合而形成一介于180°到90°之間的適當夾角，致使該入射面沿該第二方向呈波浪起伏狀；該第一方向與該第二方向為正交。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，其中該出射面包含多個矩形平面，沿著與該出射面共面之一第一方向水平排列，任二相鄰的平面以其對應邊接合而形成一介于180°到90°之間的適當夾角，致使該出射面沿該第一方向呈波浪起伏狀；該出射面進一步包含多個矩形平面，沿著與該出射面共面之一第二方向水平排列，任二相鄰的平面以其對應邊接合而形成一介于180°到90°之間的適當夾角，致使該出射面沿該第二方向呈波浪起伏狀；該第一方向與該第二方向為正交。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，其中該入射面包含多個矩形平面，沿著與該入射面共面之一第一方向水平排列，任二相鄰的平面以其對應邊接合而形成一介于180°到90°之間的適當夾角，致使該入射面沿該第一方向呈波浪起伏狀；該入射面進一步包含多個矩形平面，沿著與該入射面共面之一第二方向水平排列，任二相鄰的平面以其對應邊接合而形成一介于180°到90°之間的適當夾角，致使該入射面沿該第二方向呈波浪起伏狀；該第一方向與該第二方向為正交。
9.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，進一步包含多個感應器以偵測該多個發(fā)光二極管所發(fā)出的光線特性，該多個感應器是設置于該中空對象內(nèi)的適當位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的液晶顯示器背光裝置，其特征在于，進一步包含多個感應器以偵測該多個發(fā)光二極管所發(fā)出的光線特性，該多個感應器是設置于該出射面以外的該多個表面的至少其中之一。
專利摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器(LCD)背光裝置，其主要包含有作為光源的多個發(fā)光二極管(LED)、以及一個設置于LED與LCD面板背面之間的均勻腔體。LED所發(fā)出的光線在均勻腔體內(nèi)，藉由多次的反射的混合與均勻化之后，形成高度均勻化的面光，從而可以省略擴散片及棱鏡片等裝置，因而可以降低成本，而且可以避免光通量損失等優(yōu)點。本發(fā)明的背光裝置在空間上可以將厚度降到最低而不需要犧牲成本、散熱與功率，并能不因使用時間長短、個別LED的亮度與色度差異、或是故障而影響其面光的整體均勻性。
文檔編號G02F1/1335GK1991510SQ200510097521
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日
發(fā)明者王遵義 申請人:光遠科技股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan