CN102494272B - 背光模组及液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背光模组，包括光源和导光板，所述导光板包括入光侧，所述光源出射的光线通过所述入光侧进入所述导光板，所述入光侧设置一光线变向层，所述光线变向层用于改变进入所述入光侧的光线方向，以缩短相邻光源出射的光线的交叉点与所述光源在垂直所述入光侧面方向上的距离。本发明还公开了一种液晶显示器。
Description
【技术领域】
本发明涉及液晶生产技术领域，尤其涉及一种背光模组及液晶显示器。
【背景技术】
随着液晶显示器的不断普及，对液晶显示功能的要求越来越高。
图1A-1B为现有技术中背光模组的部分结构图。请参阅图1A，图1A为背光模组的剖视图，在对LED11与导光板12进行设置时，必须考虑LED11出射光线的耦合（coupling）效率，包括从LED11到导光板（LGP）12之间的光线的耦合效率。譬如请参阅图1B，图1B为图1A的侧视图，LED11与导光板12的距离为S1时，LED11出射的光线能全部进入导光板12。
同样，还需考虑相邻LED11间的光线交叉点与LED11在垂直导光板12方向B1的距离的问题。譬如在图1A中，LED11出射的光线进入导光板12后，其中一LED出射的光线进入导光板12后，在垂直导光板12的入光侧的方向B1上，经一混光距离D1后与相邻的LED出射的光线交叉，因此相邻LED11出射的光线在交叉时会形成一暗区13，在该暗区13内不存在光线。
导光板12的材质一般为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），由于PMMA的折射率大于空气的折射率，因此LED11出射的光线由空气进入导光板12后，光线会向法线L方向折射，即光线的入光角度θ1大于出光角度θ2，导致相邻LED11间的光线交叉点与LED11在垂直导光板12方向B1的距离（即混光距离）D1变大。如果混光距离D1变大到使得暗区13出现在可视区域14，则会导致液晶面板出现画面互暗互亮的现象。
若为了缩短混光距离D1，避免暗区13出现在可视区域14，通常可行的办法是将LED11到导光板12之间的混光距离增大。譬如请参阅图2A，将LED11到导光板12之间的距离增大至S2，其中S2>S1。虽然光线在垂直导光板12方向B1的路径变长，会使得混光距离变小为D2，其中D2<D1，可以避免暗区13出现在可视区域14，但是，请参阅图2B，图2B为图2A的侧视图，从LED11出射的光线不能完全进入导光板12，使得光线在垂直导光板12方向B1的耦合效率下降。
综上，如何减小相邻LED出射的光线交叉点与LED在垂直导光板方向的距离，以避免相邻LED的光线交叉时形成的暗区出现在液晶面板的显示区域，进而保证液晶面板的画面显示质量，是液晶生产技术领域研究的方向之一。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种背光模组，以减小相邻LED出射的光线交叉点与LED在垂直导光板方向的距离，以避免相邻LED的光线交叉时形成的暗区出现在液晶面板的显示区域，进而保证液晶面板的画面显示质量。
为达到上述有益效果，本发明构造了一种背光模组，包括光源和导光板，所述导光板包括入光侧，所述光源出射的光线通过所述入光侧进入所述导光板；
所述入光侧设置一光线变向层，所述光线变向层用于改变进入所述入光侧的光线方向，以缩短相邻光源出射的光线的交叉点与所述光源在垂直所述入光侧的方向上的距离；所述光线变向层为折射层，所述导光板的折射率大于所述折射层的折射率，所述折射层为透明膜，所述折射层的折射率为1.45或1.33；
所述导光板的折射率为1.49；
所述光源与所述光线变向层的距离为一耦光距离，所述耦光距离为一预选距离，使所述光源出射的光线全部进入所述光线变向层；
所述导光板具有第一折射率，所述光源出射的光线经一介质进入所述导光板，所述介质具有第三折射率，所述光线变向层具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率且大于所述第三折射率。
在本发明的背光模组中，所述光线变向层为一透明膜，所述透明膜的材料为二氧化硅或者氟化钙。
在本发明的背光模组中，所述透明膜涂覆于所述导光板的入光侧。
本发明另的一个目的在于提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括一种背光模组，包括光源和导光板，所述导光板包括入光侧，所述光源出射的光线通过所述入光侧进入所述导光板；
所述入光侧设置一光线变向层，所述光线变向层用于改变进入所述入光侧的光线方向，以缩短相邻光源出射的光线的交叉点与所述光源在垂直所述入光侧的方向上的距离；所述光线变向层为折射层，所述导光板的折射率大于所述折射层的折射率，所述折射层为透明膜，所述折射层的折射率为1.45或1.33；
所述导光板的折射率为1.49；
所述光源与所述光线变向层的距离为一耦光距离，所述耦光距离为一预选距离，使所述光源出射的光线全部进入所述光线变向层；
所述导光板具有第一折射率，所述光源出射的光线经一介质进入所述导光板，所述介质具有第三折射率，所述光线变向层具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率且大于所述第三折射率。
在本发明的液晶显示器中，所述光线变向层为一透明膜，所述透明膜的材料为二氧化硅或者氟化钙。
在本发明的液晶显示器中，所述透明膜涂覆于所述导光板的入光侧。
本发明相对于现有技术，通过在导光板的入光侧设置一光线变向层，所述光线变向层的折射率小于所述导光板的折射率，且使得光源和所述折射层之间的耦光距离为一预选距离。从所述光源出射的光线经过所述光线变向层的折射后进入所述导光板。由于所述耦光距离为该预选距离，能使所述光源出射的光线能全部进入所述导光板，很好的保证了光线在垂直所述导光板方向的耦合效率；而且，经过所述折射层的折射后，相邻光源出射的光线的交叉点与所述光源在垂直所述入光侧面方向上的距离变短，因此可以有效地避免相邻光源的光线交叉时形成的暗区出现在液晶面板的显示区域，进而保证了液晶面板的画面显示质量。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1A-1B为现有技术中背光模组的部分结构示意图；
图2A-2B为图1A-1B中改变LED和导光板之间的距离后的结构示意图；
图3为本发明中背光模组的较佳实施例结构示意图；
图4为图3的侧视图；
图5为图3中光线走向示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。
图3为本发明中背光模组的较佳实施例的结构图。
所述背光模组包括光源31和导光板32，所述导光板32包括入光侧321，所述入光侧321处设置一光线变向层。其中，所述光线变向层用于改变进入所述入光侧的光线方向，以缩短相邻光源31出射的光线的交叉点与所述光源31在垂直所述入光侧321的方向B1上的距离。
其中，本实施例所指的缩短，是指相邻光源31出射的光线的交叉点在垂直所述入光侧321的方向B1上的距离，相对现有技术减少一差值，譬如减少2毫米，具体请参阅下文。
作为一优选实施例，所述光线变向层为一折射层33，当然，所述光线变向层也可以为散射层，只要使得光线方向发生变化，并缩短相邻光源31出射的光线的交叉点在垂直所述入光侧321的方向B1上的距离即可，此处不一一列举。
优选的，所述光源31为LED，当然也可以是其它的发光体。所述折射层33为一透明膜，所述透明膜的材料为二氧化硅或者氟化钙。
在具体实施过程中，所述折射层33贴合所述导光板32的入光侧321，更优选的，透明膜形式的折射层33涂覆于所述导光板32的入光侧321，当然也可以是其它的连接方式，此处不一一列举。
其中，所述导光板32具有第一折射率n1，所述折射层33具有第二折射率n2，所述光源31出射的光线经一介质进入所述导光板32，所述介质具有第三折射率n3，所述第二折射率n2小于所述第一折射率n1且大于所述第三折射率n3。
譬如，介质为空气，其折射率为1.0；所述导光板32的材料为聚甲基丙烯酸甲酯，所述导光板32的折射率为1.49；而当所述折射层33的材料为二氧化硅时，所述折射层33的折射率为1.45。当然，所述折射层33也可以是其它的材料，只要使得所述折射层33的第二折射率n2小于所述导光板32的第一折射率n1即可，此处不一一列举。
譬如，所述折射层33的材料为二氧化硅时，所述折射层33的折射率折为1.45；所述折射层33的材料为氟化钙时，所述折射层33的折射率为1.33。
请参阅图4，所述光源31与所述折射层33的距离为耦光距离，在所述耦光距离为图4所示的S1时，所述光源31出射的光线全部进入所述折射层33，进而保证了光线在垂直所述入光侧321的方向B1上的耦光效率。
本发明提供的背光模组的较佳实施例工作原理为：
请一并参阅图3、图4和图5，所述光源31出射的光线通过介质到达并进入所述折射层33。由于所述折射层33的第二折射率n2大于所述介质的第三折射率n3，因此光线进入所述折射层33后，将沿偏向第一法线L2的方向变化后进入所述折射层33。亦即，光线的第一入射角θ3大于光线从所述折射层33进入所述导光板的第二入射角θ4。
进入所述折射层33的光线继续进入所述导光板32，由于所述折射层33的第二折射率n2小于所述导光板32的第一折射率n1，光线进入所述导光板32后，将偏向第二法线L3。因此所述光线进入所述导光板32的第二入射角θ4大于第二出射角θ5。
显然，与图1所示的光线直接折射进入导光板12相比，本实施例在光线进入所述导光板32之前，首先通过一折射率小于所述导光板12折射率的折射层33对光线进行折射，由于所述光源31和所述折射层33之间同时还保持一耦光距离S1，因此，光线经所述折射层33折射后，再进入所述导光板32，明显地缩短相邻光源31出射的光线的交叉点与所述光源31在垂直所述入光侧321的方向B1上的距离为D3，本实施例中的混光距离为D3小于图1所示的混光距离D1，即D3<D1，两者的差值为D1-D3，因此本发明可以有效的避免相邻光源31的光线在交叉时形成的暗区34出现在液晶面板的显示区域35内，同时亦能维持耦光距离为S1，使所述光源31出射的光线全部进入所述折射层33，保证了光线在垂直所述入光侧321的方向B1上的耦光效率，进而保证液晶面板的画面显示质量。
而且，在本实施例中，由于相邻光源31出射的光线的交叉点在垂直所述入光侧321的方向B1上的距离变短为D3，因此即便是将相邻光源31之间的距离D4增大，也可以避免相邻光源31的光线在交叉时形成的所述暗区34出现在液晶面板的所述显示区域35内，因此本发明可以减少所述光源31的数目，从而节省成本。
而且，由于相邻光源31出射的光线的交叉点在垂直所述入光侧321的方向B1上的距离变短为D3，因此相较于现有技术的可视区域14，本实施例可大幅增加所述可视区域35的面积，亦即，即便是将所述导光板32的保证混光边框设计要求的厚度D5减小，同样可以避免相邻光源31的光线在交叉时形成的所述暗区34出现在液晶面板的所述显示区域35，从而实现了窄边框的设计，进而减少液晶面板的体积，并节省了成本。
本发明还提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括本发明提供的背光模组，鉴于该背光模组在上文已有详细的描述，此处不再赘述。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (6)
1.一种背光模组，包括光源和导光板，所述导光板包括入光侧，所述光源出射的光线通过所述入光侧进入所述导光板，其特征在于：
所述入光侧设置一光线变向层，所述光线变向层用于改变进入所述入光侧的光线方向，以缩短相邻光源出射的光线的交叉点与所述光源在垂直所述入光侧的方向上的距离；
所述光线变向层为折射层，所述导光板的折射率大于所述折射层的折射率，所述折射层为透明膜，所述折射层的折射率为1.45或1.33；
所述导光板的折射率为1.49；
所述光源与所述光线变向层的距离为一耦光距离，所述耦光距离为一预选距离，使所述光源出射的光线全部进入所述光线变向层；
所述导光板具有第一折射率，所述光源出射的光线经一介质进入所述导光板，所述介质具有第三折射率，所述光线变向层具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率且大于所述第三折射率。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光线变向层为一透明膜，所述透明膜的材料为二氧化硅或者氟化钙。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述透明膜涂覆于所述导光板的入光侧。
4.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括一种背光模组，包括光源和导光板，所述导光板包括入光侧，所述光源出射的光线通过所述入光侧进入所述导光板；
所述入光侧设置一光线变向层，所述光线变向层用于改变进入所述入光侧的光线方向，以缩短相邻光源出射的光线的交叉点与所述光源在垂直所述入光侧的方向上的距离；
所述光线变向层为折射层，所述导光板的折射率大于所述折射层的折射率，所述折射层为透明膜，所述折射层的折射率为1.45或1.33；
所述导光板的折射率为1.49；
所述光源与所述光线变向层的距离为一耦光距离，所述耦光距离为一预选距离，使所述光源出射的光线全部进入所述光线变向层；
所述导光板具有第一折射率，所述光源出射的光线经一介质进入所述导光板，所述介质具有第三折射率，所述光线变向层具有第二折射率，所述第二折射率小于所述第一折射率且大于所述第三折射率。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述光线变向层为一透明膜，所述透明膜的材料为二氧化硅或者氟化钙。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述透明膜涂覆于所述导光板的入光侧。
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Date of cancellation: 20201016 Granted publication date: 20140716 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Shenzhen branch Pledgor: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd. Registration number: 2019440020032 |