[发明专利]具有带双功能转向器的光源的直接照明式背光源

说明书

技术领域

本发明涉及背光源，尤其是直接照明式背光源，以及背光源中所用元件、使用背光源的系统和制作与使用背光源的方法。本发明尤其适合液晶显示器(LCD)装置和类似的显示器中使用的背光源、以及使用LED作为照明源的背光源。

背景技术

最近几年，面向公众的显示装置在数量和种类上都取得了巨大的增长。计算机(无论台式机、膝上型计算机或笔记本计算机)、个人数字助理(PDA)、移动电话和薄液晶电视机只不过是其中的几个例子。尽管这类装置中的一部分也可以使用平常的环境光来观看显示器，但大部分都具有用于使显示器可见的称为背光源的发光板。

许多这种背光源都可归结为“边缘照明式”和“直接照明式”两种类型。两类背光源的区别在于光源相对于背光源的输出区域的布置位置，其中输出区域限定了显示装置的可视区域。在边缘照明式背光源中，光源沿着背光源构造的外沿布置，位于与输出区域对应的区域之外。光源通常将光线投射到光导中，光导的长度和宽度与输出区域接近，从光导提取光以照亮输出区域。在直接照明式背光源中，光源阵列设置在输出区域的正后方，并在光源前方放置扩散板，以便能产生更加均匀的光输出。一些直接照明式背光源还具有安装在边缘处的光源，因此能够以直接照明式和边缘照明式两种方式工作。

公知的是，直接照明式背光源采用冷阴极荧光灯(CCFL)阵列作为光源。另外公知的是，可在CCFL阵列后面放置白色漫反射器作为背反射器，以增加亮度并还有可能提高输出平面上的均匀性。

最近提出了一种使用直接照明式背光源的液晶电视机(LCD电视机)，这种电视机的背光源不以CCFL作为光源，而是采用红光/绿光/蓝光LED阵列作为光源。其中一个例子是Sony^TMQualia005LED平板电视机。40英寸型号所采用的直接照明式背光源具有五排水平布置的侧发光Luxeon^TMLED，每一排都有65个以GRBRG重复图案布置的此类LED，各排间距为3.25英寸。从背部白光漫反射器到前扩散板(约2mm厚)的背部测量，该背光源深约42mm，在背部白漫反射器与前扩散板之间设有一块透明平板，该透明平板上有325个白漫反射点构成的阵列。每个反射点都透射一部分光线，并与LED之一对齐，以防止由LED射出的大部分同轴光直接照射到前扩散板。背部反射器是平的并带有呈一定夹角的侧壁。

发明内容

本专利申请特别公开一种直接照明式背光源，其包括至少相互分开的第一和第二光源，每个光源朝背光源的输出区域向前发出第一光成分。背光源还包括放置在光源和输出区域之间的第一转向器，所述转向器有第一和第二反射面。第一反射面倾斜设置，用于将光源发出的第一光成分的至少一部分改向到远离所述输出区域的方向；第二反射面倾斜设置，用于将相对于输出区域横向传播的第二光成分的至少一部分改向到朝向所述输出区域的方向。

背光源可包括背反射器和反射侧壁，所述背反射器和反射侧壁与输出表面一起可限定背光源腔体，所述转向器设置在腔体内。第一和第二光源可以是分立光源，如LED，可以和其它分立光源一起形成一排分立光源，在一些实施例中，不同的光源发出不同颜色的光，这些光可以在输出区域上混合成白光。

转向器可以是细长体或包括细长体，其通过搭扣连接保持在背光源机罩内的适当位置上，可选地跨越输出区域的整个尺度(长或宽)并悬置在一排LED或其它分立光源的上方。有时可用荧光灯(例如CCFL)之类的窄线性光源替代一排或多个分立光源。

本发明还公开了相关的元件、系统和方法。

根据以下的详细描述将会明白本申请的这些方面和其它方面。然而，在任何情况下，以上概述都不应理解为是对权利要求书中所要求保护主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。

附图说明

在整篇说明书中都参考了附图，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是具有背光源的显示系统的分解透视图；

图1a是与图1类似的视图，但是还以虚线表示出放置在背光源输出区域后面的分立光源的位置；

图2是一个利用转向器的背光源的示意性侧视图；

图3是另一个背光源的示意性侧视图，该背光源利用双功能转向器；

图3a是图3所示背光源沿线3a-3a的示意性平面图；

图4a-i是与一个或多个光源相结合的不同双功能转向器的示意性剖视图；以及

图5-8是各种封装LED的视图，这些LED可以作为本发明所公开的背光源中的光源。