CN101646974B - 使用led的lcd背光装置 - Google Patents

Abstract

一种在非发光透射型显示设备中使用的照明装置，包括：基材料；发光元件(20)，其被二维地布置在基材料(10)的表面上；驱动部，其驱动发光元件；和发光强度控制部，其控制发光元件的发光强度。发光元件的布置为使得在基材料的端部(H)的密度高于在其中央部(G)的密度，并且端部在基材料温度高的区域中具有高密度(7a)，中央部在基材料温度高的区域中具有高密度。

Description

使用LED的LCD背光装置

技术领域

本发明涉及用于已经采用发光二极管(LED)作为发光元件的非发光透射型显示设备的照明装置。

背景技术

目前，冷阴极管代表用于在诸如液晶显示器的非发光透射型显示设备中使用的照明装置的光源的重要工具。目前，从宽范围颜色再现和环境考虑(汞更少)的观点，发光二极管(下文中被称为LED)作为能够代替冷阴极管的光源是理想的。特别地，当使用液晶显示器时，如果红色LED、绿色LED和蓝色LED被用在照明装置的光源中，则因为颜色再现很丰富，所以已经积极地研究LED的应用。

因为与冷阴极管相比，每一LED的发光强度小，为了获得期望的亮度，将多个LED布置在照明装置中是必要的。当将多个LED布置在照明装置中时，在对每个LED均匀的布置间隔、对所有LED相同的结温和相同的驱动条件(驱动电流的脉冲高度和驱动电流的脉冲宽度相等)的情况下，认为LED可以被点亮。然而，在该布置下，与中央部分相比，照明装置的发光表面的亮度在端部附近变暗。这种暗是由于光的叠加在端部的方向上被减小。

因此，为了使照明装置的发光表面的亮度在中央部分和端部均匀。已经提出了当从中央部分向端部接近时，缩小LED的布置间隔，如在下面的专利文献1和2中所公开的。根据这些LED的布置，可以使照明装置发光表面的中央部分和端部的亮度和色度均匀。

然而，LED具有如下所述的特性，即，如在图1中所示，相对于结温度，发光强度随着每一颜色而不同。这里，结温度是pn结的温度并且被称为结温度。

一般地，红色LED的构造与绿色、蓝色LED的构造不同。因此，如在图1中所示，与绿色、蓝色光的发光强度(曲线1b)相比，跟随结温度的增加的红色LED的发光强度(曲线1a)的减小较大。此外，随着因为连续点亮导致的发光强度的减小，结温度呈现高水平并且加速，如在图2中所示。

即，在图2中，例如，在结温度变为70℃的放置于照明装置的上部的LED的发光强度(曲线2a)、结温度变为65℃的放置于照明装置的中央部的LED的发光强度(曲线2b)、结温度变为60℃的放置于照明装置的下部的LED的发光强度(曲线2c)与点灯时段之间存在关系。这里，当在几乎垂直的方向上布置液晶显示器时，上部是向上的方向，下部是向下的方向，并且中央部位于照明装置的向上方向和向下方向之间。

因此，考虑在照明装置内的LED的结温度。通常，液晶显示器垂直于水平表面放置。当在该垂直取向的情况下放置时，随着已经被由LED产生的热量加热的空气上升，比重变得更轻。根据空气的该上升，与中央部相比，在上部的基材料的温度(下面被称为基材料温度)变高，并且，与中央部相比，下部基材料温度变低。在这些条件下的LED结温度是根据位置而不同的，即，如在图3中所示，在上部的LED的结温度(曲线3a)变得高于中央部的结温度(曲线3b)，并且在下部的LED的结温度(曲线3c)变得低于中央部的结温度(曲线3b)。在点亮时段期间，在上部、中央部和下部产生了LED结温度中的差。

在这些位置相关温度的情况中，利用下面的等式(1)可获得LED结温度。

LED结温度＝Rth×Vf×If×D+Tb  ....(1)

其中，Rth代表在LED结和基材料之间的热阻，Vf代表在LED顺序方向施加的电压，If代表LED驱动电流的脉冲高度，D代表LED驱动电流的脉冲宽度，并且Tb代表基材料温度。

这里，图4是说明当LED以均匀间隔布置在显示设备中时由LED结温度引起的亮度和颜色不规则性(irregularity)的横截面。如在图4中所示，在点亮刚开始之后(例如，在图3中的时间A)，在屏幕的***的LED的结温度上升，而在***的亮度下降。随着时间过去(例如，在100分钟之后(图3中的时间B)，在30000个小时之后(图2中的时间C))，上部LED的结温度高于中央部，并且下部LED的结温度低于中央部。因此，在上部，红色LED的亮度的量的减小大于由蓝色和绿色LED所经历的亮度的减小量。因此，在上部的亮度的减小变大并且出现颜色不规则性。由于连续点亮，亮度的减小加速，结温度处于高水平，如在图2中所示，并且照明装置的发光表面的亮度和颜色改变，如在图2和图3中所示。与在中央部的那些LED相比，在上部的LED的结温度通常较高，并且随着时间的流逝，上部LED的结温度上升。

图5是说明当在照明装置中从中央部接近***时由已经缩小的LED的布置间隔的构造中的照明装置的LED的结温度引起的亮度和光不规则性的横截面。如在图5中所示，在点亮刚开始之后(例如，在图3中的时间A)，结温度几乎是均匀的。然而，随着时间过去(例如，在100分钟之后(图3中的时间B)，在30000个小时之后(图2中的时间C))，上部LED的结温度高于中央部LED的结温度，并且下部LED的结温度低于中央部LED的结温度。此外，由于连续点亮，亮度的减小加速，结温度处于高水平，如在图2中所示，并且在照明装置的发光表面的上部的亮度和颜色不规则性变得更加明显。

因此，同样随着时间的流逝，作为用于使照明装置的发光表面的亮度和颜色均匀的第一方法，考虑的是，使在上部的LED驱动电流的脉冲高度高于中央部，并且下部的LED驱动电流的脉冲高度低于中央部。还考虑的是，使在上部的LED驱动电流的脉冲宽度大于中央部，并且在下部的LED驱动电流的脉冲宽度小于中央部，或者，执行脉冲高度和脉冲宽度策略两者。

[专利文献1]日本未审查专利申请，第一版No.2006-120644

[专利文献2]日本未审查专利申请，第一版No.2006-189665

然而，利用之前所述的第一方法，随着时间的流逝，由于提供给每一LED的能量中的差，使得LED之间的温度差增加。因此，由于连续点亮而引起的发光强度的减小在上部快于在中央部，并且在下部慢于在中央部。由于这些差，通常地，为了保持照明装置的发光表面的亮度和颜色均匀性，要求调整LED驱动电流的脉冲高度或脉冲宽度或两者的电路。该要求所导致的问题反应在材料的成本的增加和封装空间的增加中。

另外，可以考虑第二方法，其中，提供散热装置以使LED结温度均匀。然而，即使利用该第二方法，也伴随着成本和封装空间增加。

发明内容

鉴于前述，本发明的一个目的是提供用于非发光透射型显示设备的照明装置，其中，该装置具有来自发光表面的均匀亮度和颜色，同时抑制了成本和封装增加。

为了解决上述问题，根据本发明的第一示例性方面，一种用于非发光透射型显示设备的照明装置包括：基材料；发光元件，所述发光元件以直线布置在所述基材料的表面上；驱动部，所述驱动部驱动所述发光元件；和发光强度控制部，所述发光强度控制部控制所述发光元件的发光强度。在所述基材料上布置发光元件的密度在端部高于中央部。另外，在末端布置所述发光元件的密度在其中基材料温度高的区域中高于在其中基材料温度低的区域，并且在中央部布置所述发光元件的密度在其中基材料温度高的区域中高于其中基材料温度低的区域。

在根据本发明的第二示例性方面的用于非发光透射型显示设备的照明装置中，所述发光元件被二维地布置在所述基材料的表面上。

另外，根据本发明的第三示例性方面的用于非发光透射型显示设备的照明装置包括：基材料；发光元件，所述发光元件以直线布置在所述基材料的表面上；驱动部，所述驱动部驱动所述发光元件；和发光强度控制部，所述发光强度控制部控制所述发光元件的发光强度。布置所述发光元件的密度在所述基材料的端部高于在所述基材料的中央部，与所述中央部相比，在所述端部布置所述发光元件的密度向着所述端部的上部分和下部分逐渐增加，并且与所述中央部的中心部分相比，在所述中央部布置所述发光元件的密度向着所述中央部的上部分和下部分逐渐增加。

在根据本发明的第四示例性方面的用于非发光透射型显示设备的照明装置中，所述发光元件被二维地布置在所述基材料的表面上。

附图说明

图1是示出由于LED结温度而引起的发光强度的改变的一个示例的曲线图。

图2是示出由于连续点亮而引起的LED发光强度的改变的一个示例的曲线图。

图3是示出由于在照明装置中LED散热而引起的LED结温度的改变的一个示例的曲线图。

图4是示出在其中以均匀间隔放置LED的传统显示设备中由LED结温度引起的亮度和颜色不规则性的平面图。

图5是示出在照明装置中当从中央部接近端部时已经缩小的LED放置间隔的传统显示设备中由LED结温度造成的亮度和颜色不规则性的平面图。

图6是示出本发明的第一示例性实施例中用于显示设备的照明装置的横截面图。

图7是示出本发明的第一示例性实施例中用于显示设备的照明装置的平面图。

图8是示出在本发明的第一示例性实施例中对于用于显示设备的照明装置由LED产生的热量所引起的LED结温度的改变的一个示例的曲线图。

图9是示出在本发明的第一示例性实施例中由通过用于显示设备的照明装置的连续点亮引起的LED发光强度的改变的一个示例的曲线图。

图10是示出在本发明的第二示例性实施例中用于显示设备的照明装置的横截面图。

图11是示出在本发明的第二示例性实施例中用于显示设备的照明装置的平面图。

图12是示出用于本发明的第二示例性实施例的照明设备的变化示例的横截面图。

图13是示出在本发明的第一和第二示例性实施例中的照明设备的驱动电路的框图。

具体实施方式

下面，通过参考附图，给出本发明的一个实施例中的使用照明装置的液晶设备的说明。

图6是示出适当地使用用于本发明第一实施例的非发光透射型显示设备的照明设备的液晶显示设备的外形的横截面图。在下面的说明中，LED(发光二极管)部分20是已经将红色LED、绿色LED和蓝色LED封装在同一封装内的元件。

与被二维地布置的多个LED部分20一起，反射材料30被设置在基材料10的上部，在基材料10的***边缘，反射从LED部分20照射的光，并且扩散板40通过反射材料30设置在基材料10上并且在平行表面的上部。该基材料10在其整个表面上具有基本上均匀的热导率。

配线被设置在基材料10上以将从驱动部提供的驱动电流提供给每一LED部分20，其中所述驱动部输出使LED发光的驱动电流。

反射材料30从基材料10在扩散板40的方向上变得逐渐扩散。空气层50形成在包围基材料10、反射材料30和扩散板40的空间中。这里，设置有LED部分20的照明装置由基层材料10、反射材料30和扩散板40形成。

光学膜60被设置在扩散板40的顶部，并且液晶面板被布置在该光学膜60的顶部。根据该构造，当在液晶面板上显示图像时，照明装置通过使用LED部分20从液晶面板的背面进行照明来用作背光。

参考图13，该液晶显示设备具有：发光强度控制部80，其控制布置在阵列中的LED部分20的发光强度；和驱动部90，其输出引起从LED部分20的光发射的驱动电流。通过使用来自发光强度控制部80的控制信号，驱动部90控制被提供到每一LED部分20的驱动电流的脉冲高度，以使来自照明装置的发光表面的亮度和颜色均匀。另外，该驱动部90具有如下所述的功能，即，通过来自发光强度控制部分的控制信号而驱动提供给每一LED部分20的驱动电流的脉冲宽度，以使照明装置的发光表面的亮度和颜色均匀。另外，照明装置包括一个或多个LED部分20，LED部分20可允许被串联连接或并联连接作为至少一个或多个发光元件。

图7是示出在基材料10的表面上的LED部分20的二维布置的平面图。

在图7中，多个LED部分20被布置在基材料10的表面上。这里，其中布置了LED部分20的基材料10被整合在显示设备中，并且被设置在与显示设备垂直的方向上。

这里，当x方向是水平方向，y方向是垂直方向并且点0位于基材料10的中心部分时，在相邻LED部分20之间的间隔被布置为使得与位置0的分离(接近端部)在y方向上被缩小。当对于这样的间隔，以位置0作为基准而将上侧(在y轴方向的上方向)与下侧(在y轴方向的下方向)进行比较时，在上侧相邻LED部分20的间隔较窄。

即，在端部，即使当与位置0的分离相同时，LED部分20被设置为使得y轴方向上在上端侧的端部处区域H中的间隔7a小于y轴方向上在下端侧的端部处区域I中的间隔7b。这里，假设Tb-1为端部处区域H中的基材料温度，Tb-4为端部处区域I中的基材料温度，温度增加在上端侧比在下端侧多(Tb-1＞Tb-4)。由于在这些温度增加中的差异，区域H中的LED部分20的发光强度减小。与区域I中的间隔相比，区域H中的LED部分20的间隔因此被缩短，从而区域H中发光元件的布置变得比区域I中更密集。

另外，在中央部分区域G中，即使与位置0的距离相等，LED部分20被设置为使得y轴方向上上端侧处间隔7c小于y轴方向上下端侧处间隔7d。

假设在中央部分区域G中，Tb-2为上方基材料温度，Tb-3为下方基材料温度，上端侧中温度增加大于下端侧(Tb-2＞Tb-3)。因此，对于LED部分20的间隔在中央部分区域的上方方向中窄于下方方向中，从而布置密度高。按照这种方式，间隔之间的关系设置为7a＜7b以及7c＜7d，并且特别地，在图7的构造中，关系变为7a＜7b＜7c＜7d。

在x轴方向上并且在距离位置0一定距离处设置LED部分20，从而间隔被缩小到相邻LED部分20。

按照这种方式，LED部分20的布置密度为使得基材料10的端部具有高于布置在中央部分的密度的密度。另外，在其中基材料温度高的区域中端部具有高密度，并且在其中基材料温度高的那些区域中中央部分也具有高密度。

这里，显示设备100的x方向上的宽度X大于在y方向上的高度Y。作为示例，中央部分区域G处于半径Y/4到半径Y/3的圆圈内，其中该圆圈的中心处于显示设备100的中央部分位置0处。端部区域位于该中央部分区域G的外部。

图8是示出由于照明装置内的LED热量生成所引起的LED结温度的时间上变化的图。

这里，对于照明装置中的上部的LED结温度(曲线8a)、照明装置中的中央部的LED结温度(曲线8b)、照明装置中的下部的LED结温度(曲线8c)，示出在点亮时段和LED结温度之间的关系。如在图8中所示，通过使LED部分20的位置与在图7中所示的相同，能够在照明装置中，分别在上部、中央部和下部减小LED结温度的变化。另外，能够减小随时间流逝的这些LED结温度中的差。

图9是示出当LED部分20被如在图7中所示布置时在照明装置的点亮时段和LED结温度之间的关系的视图。如在图9中所示，对于照明装置中的各上部、中央部和下部，能够使结温度(上部，曲线9a；中央部，曲线9b；以及下部，曲线9c)对于每一部分在65℃均匀。

这里，给出对于在第一实施例中示出的结温度的进一步说明。如上所述，为了使照明装置的发光表面的亮度和颜色对于连续点亮是均匀的，有必要在照明装置中使LED结温度在上部、中央部和下部均匀。即，当连续点亮时，照明装置的整个发光表面的亮度被减小。因此，使结温度均匀从照明装置的发光表面控制亮度和颜色不规则性的发生。

通常，液晶显示器被放置在与水平表面垂直的方向上，并且由LED生成的热量所加热的空气上升，因为空气比重变得更轻。随着空气上升，基材料温度在上部变得高于中央部，基材料温度在下部变得小于中央部。由于温度差，利用传统技术，LED驱动电流的脉冲宽度被使得在上部窄于中央部，并且下部的脉冲宽度宽于中央部。由于脉冲宽度差，当布置在上部、中央部和下部的LED的数目相同时，在照明装置中，在上部、中央部和下部的发光表面上存在亮度差。

例如，考虑将照明装置划分成上部、中央部和下部，并且着眼于红色LED。

这里，通过前述等式(1)可以获得照明装置中的上部、中央部和下部处的结温度。假设在120分钟的点亮之后的基材料的温度如下所述：

在照明装置中上部：40℃

在照明装置中中央部：35℃

在照明装置中下部：30℃

并且当根据以下所述而计算时：

红色LED单元正向电压：2.0V

红色LED驱动电流的脉冲高度：0.05A

红色LED驱动电流的脉冲宽度：50％

红色LED的热阻(在LED结和基材料之间)：600℃/W，

以下部分处的红色LED温度的计算结果如下面所示：

在照明装置中上部：

2.0V×0.05A×0.5×600℃/W+40℃＝70℃

在照明装置中中央部：

2.0V×0.05A×0.5×600℃/W+35℃＝65℃

在照明装置中下部：

2.0V×0.5A×0.5×600℃/W+30℃＝60℃

随着LED结温度上升，LED的发光强度减小。在已经过去一些时间之后，可以按照如下地计算在照明装置中上部、中央部和下部的红色LED的总发光强度。

如前所述，对于在照明装置中上部、中央部和下部计算的LED结温度分别是70℃、65℃和60℃。如果当LED结温度处于25℃时认为是100％并且参考图1，那么在不同温度下的红色LED的相对发光强度如下所述：

红色LED结温度70℃：68.5％

红色LED结温度65℃：71.5％

红色LED结温度60℃：74.5％

假设100pcs的LED被分别布置在照明装置的上部、中央部和下部，计算如下地给出在照明装置中分别在上部、中央部和下部的红色LED总发光强度：

在照明装置中上部：100pcs×68.5％＝68.5

在照明装置中中央部：100pcs×71.5％＝71.5

在照明装置中下部：100pcs×74.5％＝74.5

当暂时将考虑在照明装置中中央部的红色LED的总发光强度作为基准时，可根据计算结果确定，在上部的红色LED的总发光强度变小，而在下部的红色LED的总发光强度变大。

为了使LED的总发光强度与在照明装置中中央部的总发光强度匹配，提供给在照明装置中上部的LED的LED驱动电流的脉冲宽度被使得宽于提供给中央部的LED的驱动电流的脉冲宽度，而提供给下部的LED的驱动电流的脉冲宽度被使得窄于提供给中央部的LED的驱动电流的脉冲宽度。通过脉冲宽度的这些操控，可获得用于照明装置中上部、中央部和下部的LED结温度的下面的值。

假设以下用于温度、电压、高度、热阻以及宽度的值：

在照明装置中上部：40℃

在照明装置中中央部：35℃

在照明装置中下部：30℃

红色LED单元正向电压：2.0V

红色LED驱动电流的脉冲高度：0.05A

红色LED热阻(在LED结和基材料之间)：600℃/W，

红色LED驱动电流的脉冲宽度：50％

对于脉冲宽度，作为示例，在以下如上所述获得的相对发光强度之中，即，

红色LED结温度：68.5％

红色LED结温度：71.5％

红色LED结温度：74.5％

将中央部分用作基准，当通过调整对应于该相对发光强度的脉冲宽度而计算时，能够计算如下地上部、中央部和下部的红色LED结温度：

红色LED结温度(在照明装置中上部)：

2.0V×0.05A×0.5×71.5％/68.5％×600℃/W+40℃＝71.3℃

红色LED结温度(在照明装置中中央部)：

2.0V×0.05A×0.5×71.5％/71.5％×600℃/W+35℃＝65.0℃

红色LED结温度(在照明装置中下部)：

2.0V×0.05A×0.5×71.5％/74.5％×600℃/W+30℃＝58.8℃

根据这些计算结果，在照明装置中上部的红色LED结温度上升，而在照明装置中下部的红色LED结温度下降。根据这些观察，在照明装置中上部的结温度和下部的结温度之间的温度差增加。随着这些增加，在照明装置中的上部，由于连续点亮导致发生发光强度的减小，该减小发生得比在照明装置中的中央部由于连续点亮导致的发光强度的减小更快。同时，在照明装置中的下部由于连续点亮导致的发光强度的减小发生得比在照明装置中的中央部由于连续点亮导致的发光强度的减小更慢。

由于减小速度的这些差异，为了保持来自照明装置的发光表面的亮度和颜色均匀性，通常有必要提供调整LED驱动电流的脉冲高度、LED驱动电流的脉冲宽度或两者的装置。不幸的是，调节装置的增加意味着额外的成本和封装空间。

可以考虑第二方法，以通过提供散热装置使LED结温度均匀。然而，利用该第二方法，也出现了成本和封装空间的增加。

接着，考虑适于本发明示例性实施例的情形。即，必须使照明装置的发光表面的亮度和颜色在连续点亮期间均匀，并且使照明装置中的上部、中央部和下部的LED结温度均匀。这里，随着连续点亮，整个发光表面的亮度被减小。因此，生成均匀性控制照明装置的发光表面上的亮度和颜色不规则性的发生。

如上所述，通常，因为液晶显示器被放置在相对于水平表面的垂直方向上，所以从LED生成的热所加热的空气上升，因为其比重减小。由于空气上升，与在中央部的基材料温度相比，在照明装置中的上部的基材料温度变高。此外，与在中央部的基材料温度相比，在照明装置中的下部的基材料温度变低。由于这些温度差，对于LED驱动电流的脉冲宽度，必须使提供给上部LED的驱动电流的脉冲宽度窄于提供给中央部LED的驱动电流的脉冲宽度，并且对于提供给下部LED的驱动电流的脉冲宽度，必须使该脉冲宽度宽于提供给中央部LED的驱动电流的脉冲宽度。

然而，如上所述，当在上部、中央部和下部布置的LED的数目保持相同时，在照明装置中的上部、中央部和下部的发光表面上产生亮度差。

因此，如本发明的示例性实施例所示，在照明装置中的上部、中央部和下部布置的LED的数目进行了改变。

如第一实施例所示，在照明装置中的上部、中央部和下部布置的数目被使得不同。如果每一LED的结温度大致相同，那么当布置的数量已经改变时，在照明装置中的上部、中央部和下部的温度差被抑制，使得难以减小发光表面上的亮度差。给出示例，该示例具有如下所述的显示设备，即，该显示设备在照明装置中的上部使用122pcs的LED，在中央部使用100pcs的LED，在下部使用86pcs的LED。

假设基层材料温度，在120分钟的点亮后，

在照明装置中的上部：40℃

在照明装置中的中央部：35℃

在照明装置中的下部：30℃

并且如果根据以下所述而计算：

红色LED驱动电流的脉冲宽度(在照明装置中的上部)：41％

红色LED驱动电流的脉冲宽度(在照明装置中的中央部)：50％

红色LED驱动电流的脉冲宽度(在照明装置中的下部)：58％

红色LED单元正向电压：2.0V

红色LED驱动电流的脉冲高度：0.05A

红色LED的热阻(在LED结温度和基材料之间)：600℃/W，

获得以下计算结果：

红色LED结温度(照明装置的上部)：

大致65℃＝2.0V×0.05A×0.41×600℃/W+40℃

红色LED结温度(照明装置的中央部)：

大致65℃＝2.0V×0.05A×0.50×600℃/W+35℃

红色LED结温度(照明装置的下部)：

大致65℃＝2.0V×0.05A×0.58×600℃/W+30℃。

关于红色LED的驱动电流的脉冲宽度，LED的驱动电流的脉冲宽度被预设为用于照明装置中的上部和下部的LED的驱动电流的脉冲宽度，从而在照明装置中的中央部的红色LED的结温度变得几乎相等(大致65℃)。

因为对于在照明装置中的上部、中央部和下部计算的红色结温度分别是65℃，因此当LED结温度是25℃并且假设该温度代表100％时，还参考图1，在这些假设下的红色LED的相对发光强度在红色LED的结温度65℃的情况下为：71.5％。

关于照明装置中的LED的数目，当根据上部、中央部和下部的照明装置中的区域布置分别不同的数目的LED时，能够如下地计算：

红色LED总发光强度(在照明装置中的上部)：122pcs×71.5％×0.41/0.5＝大致71.5

红色LED总发光强度(在照明装置中的中央部)：100pcs×71.5％×0.5/0.5＝大致71.5

红色LED总发光强度(在照明装置中的下部)：86pcs×71.5％×0.58/0.5＝大致71.3

按照这种方式，如在第一实施例中所示地使用合适的结构，并且通过改变在照明装置中的上部、中央部和下部的LED的布置数量，从而在其中基材料温度高的区域中LED布置间隔变得更窄，能够使LED结温度在上部、中央部和下部几乎均匀。根据该几乎均匀性，变得能够分别在照明装置中的上部、中央部和下部使总亮度几乎相同。因此，有必要控制照明装置中发光表面上的亮度和颜色不规则性的发生。

另外，不仅可以改变LED布置数量，还可适当地使用下面的构造(1)到(3)。

(1)在照明装置中的上部、中央部和下部的每一区域中，对于其中基材料温度高的那些区域，使得LED驱动电流的脉冲宽度窄。例如，提供给照明装置中的上部的LED的驱动电流的脉冲宽度被使得窄于提供给中央部的LED的驱动电流的脉冲宽度，而提供给中央部的LED的驱动电流的脉冲宽度被使得大于提供给中央部的LED的驱动电流的脉冲宽度。

在稍后描述的构造(2)中出现的脉冲高度可以被调整为固定的，并且脉冲宽度和脉冲高度可以都进行调整。

(2)在照明装置中的上部、中央部和下部的每一区域中，其中基材料温度高的区域中LED驱动电流的脉冲高度为较小的值，并且提供给在照明装置中的下部的LED的驱动电流的脉冲高度可以被使得高于提供给中央部的LED的驱动电流的脉冲高度。

假设在前述的构造(1)中的脉冲宽度是固定的，可以对脉冲高度进行调整，以及可以对脉冲宽度和脉冲高度进行调整。

(3)在照明装置中的上部、中央部和下部的每一区域中，在其中基材料温度高的区域中各LED的生成的热被使得较低。例如，照明装置中的上部的LED的生成的热被设置为使得其小于中央部的LED的生成的热，并且照明装置中的下部的LED的生成的热被设置为大于在中央部的LED的生成的热。例如，通过改变提供给LED的电能可以调整该生成的热。例如，能够如前所述调整LED驱动电流的脉冲宽度，并且能够调整脉冲高度。

可以使用这些种类的构造(1)到(3)中的任何一个，或者还可以组合这些构造中的多个。

图10是适于与用于根据第二实施例的非发光显示设备的照明装置一起使用的液晶显示设备的一个示例的显示设备200的轮廓横截面图。

显示设备200形成为叠层，依次叠加反射材料230、光导板240、光学膜250、和液晶面板260。通过从设置在基材料210上的LED部分220照射光，液晶面板260被照明。

多个LED部分20被布置成直线。随着基材料210的热导率被使得沿着整个表面均匀，配线被设置为用于将驱动电流从输出驱动电流的驱动部提供给LED部分220，以便于使LED部分220发光。

LED部分220从液晶面板260的侧面照射光。从每一LED部分220照射的光通过光导板240变换为均匀平面形状光而被传导到光学膜，照射液晶面板260。

反射材料230被附着在光导板240的下表面上，以便于将从LED部分220照射的光反射到光学膜250。

光导板240具有例如板状。在侧面的四个侧之中，一对基材料210被分别设置在彼此相对的两侧上。在基材料210上，布置多个LED部分220。该光导板240将从LED部分220照射的光反射到光学膜250。

光学膜250被重叠在光导板240的上面。液晶面板260被布置在光学膜250的上面。照明装置由其上设置了LED部分220的基材料210、反射材料230和光导板240形成。利用该构造，随着在液晶面板上显示图像，LED部分220从液晶面板260的背面侧照射光，因此，照明装置实现背光功能。

如在图13中所示，按照与第一实施例相同的方式，该显示设备具有发光强度控制部80和驱动部90，发光强度控制部80控制布置成直线的LED部分220的发光强度，驱动部90输出使LED部分220发光的驱动电流。该驱动部90通过使用来自发光强度控制部80的控制信号，以使照明装置的发光表面的亮度和颜色均匀的方式控制提供给每一LED部分220的驱动电流的脉冲高度。另外，该驱动部90通过来自发光强度控制部80的控制信号的使用，控制提供给每一LED部分220的驱动电流的脉冲宽度，从而使发光表面的亮度和颜色均匀。照射一起提供至少一个或多于一个的LED部分220，并且LED部分220可以串联或并联连接作为至少一个或更多发光元件。

图11是其中LED部分220被布置在基材料210的顶部的平面图。多个LED部分220被布置在基材料210的表面上。当x方向是水平方向并且y方向是竖直方向时，对于第一实施例，这些LED部分220被以二维方式布置，但是在第二实施例中，布置成y方向上的直线。而且，这些LED部分220的布置间隔和布置密度与第一实施例的方式相似。即，当位置0是基材料210的y方向上的中心时，随着在y方向上距离位置0的距离变长，对于相邻LED部分220的LED部分的布置间隔逐渐缩短。此外，当在基准为位置0的情况下比较上侧和下侧时，LED部220的布置间隔在上侧短于在下侧。

对于端部，即使距离点0的距离相同，LED部分220被设置为使得在y方向上上端侧的区域J中的布置间隔11a小于在y方向上下端侧的区域K中的布置间隔11b。假设Tb-1为在区域J中的基材料温度，Tb-4为在区域K中的基材料温度，在区域J温度增加得比在区域K快(即，Tb-1＞Tb-4)。根据该温度增加差异，在区域J中的LED部分220的发光强度被进一步减小。因此，在区域J中的LED部分220的布置间隔被使得短于在区域K中的LED部分220的布置间隔。即，在区域J中布置LED部分220的密度高于在区域K中。

另外，在中央区域L中，即使距离位置0的距离相等，LED部分220也被设置为使得在y方向上上部中的布置间隔11c小于在y方向上下部中的布置间隔11d。假设Tb-2为在中央区域L中的上部的基材料温度，并且Tb-3为下部的基材料温度，在上部温度增加得比在下部快(即，Tb-2＞Tb-3)。因此，在中央区域L中的上部的LED部分220的布置间隔短于下部的LED部分220的布置间隔。即，在中央区域L中布置LED部分220的密度在上部高于在下部。以该方式，布置间隔引起关系11a＜11b以及11c＜11d。更具体地，在图11中所示的构造具有关系11a＜11b＜11c＜11d。

按照这种方式，与中央部相比，LED部分220的布置密度引起基材料210的端部的高密度，端部在其中基材料温度高的区域中具有高密度，并且中央部在其中基材料温度高的区域中也具有高密度。

而且，与在y方向上的宽度相比，显示设备100的x方向上的宽度X大。作为一个示例，中央区域L位于在基材料210的y方向上距离中心点0的±Y/4或±Y/3的边界内，而端区域J和K位于该中央区域L的外部。

图12是说明第二实施例中的照明设备的改变示例的构造的图。对于其中一对基材料210被分别设置在相对的位置的示例，给出图10中所示的第二实施例。然而，在图12中所示的改变示例中，基材料210被设置在照明装置的一侧，而反射材料270被设置在装置的相对侧。反射材料270将从LED部分220照射的光反射到基材料210上，从而光可以被有效地用于改善表面的亮度。

根据示例性实施例，利用被放置在基材料的表面上的LED的布置，基材料的端部具有比中央部高的密度，端部在其中基材料温度高的区域中具有高密度，并且中央部在其中基材料温度高的那些区域中具有高密度。这些特性的效果确保照明装置的发光表面的亮度和颜色被使得均匀，并且能够在上部、中央部和下部使得由于连续点亮引起的发光强度的减小均匀。如果该效果是可能的，那么散热装置是不必要的。另外，在调节脉冲宽度中使用用于现有脉冲振荡的相同的电路，并且响应于脉冲宽度和结温度的改变，可确定用于布置的每一LED部分20的布置间隔。而且，同样在这些确定的条件下，可以通过上面等式(1)计算结温度。

另外，从约束发光强度的变化的观点，理想的是，馈送给LED部分的电源供给能够被使得对于各LED部分而言是均匀的。在这方面，根据示例性实施例，由于LED部分的布置距离以及与其中设置LED的位置对应的布置密度的改变，能够使每一LED部分的电源供给均匀。因此，能够全体具有均匀的发光强度。

在根据本发明的另一方面的照明装置中，驱动部提供驱动电流，其中，提供给布置在其中基材料温度高的区域中的发光元件的驱动电流的脉冲宽度短于提供给布置在其中基材料温度低的区域中的发光元件的驱动电流的脉冲宽度。

另外，在根据本发明的又一方面的照明装置中，驱动部提供驱动电流，其中，提供给布置在其中基材料温度高的区域中的发光元件的驱动电流的脉冲高度小于提供给布置在其中基材料温度低的区域中的发光元件的驱动电流的脉冲高度。

另外，在根据本发明的又一方面的照明装置中，与从布置在其中基材料温度低的区域中的发光元件生成的热量相比，从布置在其中基材料温度高的区域中的发光元件生成的热量变小。

如前所述，用于在本发明的非发光透射型显示设备中使用的照明装置能够以低成本和缩减的空间、照明装置的发光表面的均匀亮度和颜色而提供。

另外，获得均匀的LED结温度的散热装置不是必要的，并且能够抑制构件成本和封装空间的增加。

尽管已经在上面描述并且示出了本发明的示例性实施例，但是应该理解的是，这些是本发明的示例，并且不被认为是限制的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行增加、省略、替代以及其他修改。因此，本发明不被认为受到前述说明的限制，而是只受到所附权利要求的范围的限制。

本发明要求在2007年7月13日提交的日本专利申请No.2007-184981的优先权，其内容通过引用被合并于此。

Claims (7)

1.一种在非发光透射型显示设备中使用的照明装置，包括：基材料；发光二级管，所述发光二级管以直线布置在所述基材料的表面上；驱动部，所述驱动部驱动所述发光二级管；和发光控制部，所述发光控制部控制所述发光二级管的发光强度，

在所述基材料上布置所述发光二级管的密度在其端部高于在中央部的密度，

在所述端部布置所述发光二级管的密度在其中基材料温度高的那些区域中高于在其中基材料温度低的那些区域中的密度，以及

在所述中央部布置所述发光二级管的密度在其中基材料温度高的那些区域中高于在其中基材料温度低的那些区域中的密度。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述发光二级管以二维布置在所述基材料的表面上。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，与提供给布置在其中所述基材料温度低的区域中的发光二级管的驱动电流的脉冲宽度相比，所述驱动部将脉冲宽度较窄的驱动电流提供给布置在其中所述基材料温度高的区域中的发光二级管。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，与提供给布置在其中所述基材料温度低的区域中的发光二级管的驱动电流的脉冲高度相比，所述驱动部将脉冲高度较短的驱动电流提供给布置在其中所述基材料温度高的区域中的发光二级管。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其中从布置在其中所述基材料温度高的区域中的发光二级管生成的热小于从布置在其中所述基材料温度低的区域中的发光二级管生成的热。

6.一种在非发光透射型显示设备中使用的照明装置，包括：

基材料；发光二级管，所述发光二级管以直线布置在所述基材料的表面上；驱动部，所述驱动部驱动所述发光二级管；和发光控制部，所述发光控制部控制所述发光二级管的发光强度，

在所述基材料的端部布置所述发光二级管的密度高于在所述基材料的中央部的密度，

在所述端部的上侧布置所述发光二级管的密度高于在所述端部的下侧的密度，以及

在所述中央部的上部分布置所述发光二级管的密度高于在所述中央部的下部分的密度。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其中所述发光二级管以二维布置在所述基材料的表面上。

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