CN1567055A - 侧光式背光组件和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种侧光式背光组件和液晶显示装置，侧光式背光组件包括：一导光组件、至少一光源、一光源反射器和棱镜片。导光组件具有一导光层、一反射层和一散射层，导光层具有相对的第一面和第二面，散射层附着于第一面，且反射层附着于第二面。光源设置于导光组件的至少一侧面，将光线射向导光层；而光源反射器设置于光源外部，具有朝向导光层的一开口，且内侧设有光反射物质，将光源的光线反射向导光层。棱镜片平行设置于导光组件的散射层侧，外侧可设有保护散射片。

Description

侧光式背光组件和 液晶显示装置

技术领域

本发明是有关于一种侧光式背光组件及液晶显示装置。

背景技术

随着显示器技术的演变，显示装置已从传统的阴极射线管(CRT)不断演变而产生各种新式的显示装置。其中，液晶显示装置(LCD)具备轻薄、省电、低辐射等优点，因此已逐渐成为现今常见的显示装置之一，可广泛应用于笔记型计算机、数码相机、电视、摄录像机、移动电话等通讯、信息或消费性电子产品之中。

液晶显示装置主要是以一液晶面板(LCD panel)进行显示，由于液晶面板本身并不会发光，因此必须供应亮度充分与分布均匀的光源，使液晶面板能够正常显示图像。此一供应光源的功能即由背光(backlight)组件来进行。背光组件可依其结构的不同，而分为侧光式背光组件和直下式背光组件两种。直下式背光组件的设计，是将作为光源的灯管置于背光组件正下方，因安置空间变大，故可使用两支以上的灯管来增加光源强度，但相对地也增加了背光组件的厚度及灯管的耗电量，因而较适用于对可移植性及空间要求较不挑剔的一般液晶显示器；而侧光式背光组件通常采用单支灯管或多支灯管放置于导光板的单侧或两侧，以作为光源，利用呈平板或楔形的导光板设计来加强对光线行进方向的控制以便显示器的亮度均匀化。

参照图1，对公知的侧光式背光组件的结构加以说明。图1是显示使用公知侧光式背光组件的液晶显示装置100的分解图。该液晶显示器装置100包括：一液晶面板110、一外框180、以及其内部的侧光式背光组件，包括有位于外侧的保护散射片120、上棱镜片(上聚光片)130、下棱镜片(下聚光片)140、位于内侧的散射片150、导光板160、反射片170、作为光源的灯管190和光源反射器195。

灯管190一般常使用高压汞荧光灯设计的冷阴极灯管(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)。灯管190是作为光源，设置于导光板160的至少一侧面，将光线射向导光板160；而光源反射器195则设置于灯管190外部，具有朝向导光板160的一开口，且内侧面设有光反射物质，用以将灯管190所发出的光线反射向导光层，以提高灯管190的光利用效率。

导光板160的作用在于引导光线的散射方向，用来提高液晶显示装置100的显示辉度，并确保液晶面板110亮度的均匀性。反射片170的作用则在于将射出导光体的光线反射回导光板160内，以提高光利用效率。导光板160与反射片170之间更设置有调光网点165，用以调整液晶显示器的辉度均匀度。

内侧的散射片150的作用在于将光线散射，以调整光线的均匀度。上棱镜片130与下棱镜片140(也称为聚光片)的主要作用在于增加背光组件所产生的亮度，而外侧的保护散射片120的作用为保护棱镜片，使棱镜片较不易受伤。

然而，上述的侧光式液晶显示装置100的缺点在于：组装背光组件时，需将保护散射片120、上棱镜片130、下棱镜片140、位于内侧的散射片150、导光板160、反射片170、作为光源的灯管190和光源反射器195等组件加以组装，尤其是散射片120、150、棱镜片130、140、导光板160、反射片170等均为光学膜片的形式，在组装时耗费的时间长，且这些光学膜片均容易被刮伤，故在组装时需非常小心，使得制造成本过高。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种侧光式背光组件及液晶显示装置，将公知侧光式背光组件中的散射片、导光板与反射片做成一体的导光组件，以简化工艺，便于组装，减少人工调整的需求。

本发明公开一种侧光式背光组件，该侧光式背光组件包括一导光组件、至少一光源、一光源反射器以及棱镜片。导光组件具有一导光层、一反射层以及一散射层，导光层具有相对的第一面与第二面，散射层附着于第一面，且反射层附着于第二面。光源设置于导光组件的至少一侧面，将光线射向导光层；而光源反射器设置于光源外部，具有朝向导光层的一开口，且内侧设有光反射物质，将光源的光线反射向导光层。棱镜片平行设置于导光组件的散射层侧(可设置一或两片)，且其外例可设有一保护散射片。

另外，本发明更揭示一种侧光式液晶显示装置，具有一导光组件、至少一光源、一光源反射器、棱镜片、保护散射片和液晶面板。导光组件具有一导光层、一反射层和一散射层，导光层具有相对的第一面与第二面，散射层附着于第一面，且反射层附着于该第二面。光源设置于导光组件的至少一侧面，将光线射向导光层；而光源反射器设置于光源外部，具有朝向导光层的一开口，且内侧设有光反射物质，将光源的光线反射进导光层。棱镜片平行设置于导光组件的散射层侧，保护散射片平行设置于棱镜片相对于导光组件的另一侧，且其外侧设有液晶面板。另外，可再用一外框将导光组件、光源、光源反射器、棱镜片和保护散射片包覆起来。

本发明的侧光式背光组件及液晶显示装置中，反射层可附着于(例如以涂层coating或贴附的方式)导光组件相对于该光源的另一侧面，以提高光利用效率。又，导光组件的散射层可使用压印(printing)方式或UV光照射固化(UV-Curing)方式附着于导光层上。

另外，反射层的光反射波长范围最好为400～700nm，且在波长320-380nm左右的UV光范围使光线透射或吸收，以避免因反射UV光而加速劣化导光层及其它光学膜片组件。另外，导光组件的散射层的折射率最好小于或等于导光层的折射率，以使光线在导光层内产生全反射，较易使光源发出的光线射至全部导光层，而可调整背光组件的均匀性。

为使本发明的上述及其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一具体的较佳实施例，并结合附图详细说明。

附图说明：

图1是使用公知侧光式背光组件的液晶显示装置的分解图。

图2是本发明一实施例的侧光式背光组件中导光组件的示意图。

图3是上述实施例的侧光式背光组件的分解图。

图4是表示本发明的侧光式背光组件中光源波长与光强度的关系图。

附图符号说明：

10～液晶面板；

20～保护散射片；

30～上棱镜片；

40～下棱镜片；

50～导光组件；

52～导光层；             54～散射层；    56～反射层；

60～光源(灯管)；

65～光源反射器；

100～液晶显示装置；

110～液晶面板；

120～保护散射片；

130～上棱镜片(上聚光片)；

140～下棱镜片(下聚光片)；

150～散射片；

160～导光板；

165～调光网点；

170～反射片；

180～外框；

190～光源(灯管)；

195～光源反射器。

具体实施方式：

参照图2与图3，以一实施例说明本发明的侧光式背光组件及液晶显示装置。

本发明的侧光式背光组件，与公知侧光式背光组件的主要差别，在于本发明是将公知侧光式背光组件中的散射片、导光板与反射片做成一体的导光组件，以简化工艺，便于组装，减少人工调整的需求。

如图2所示的导光组件50，具有一导光层52、一散射层54和一反射层56。导光层52即相当于公知技术中的导光板，其作用在于引导光线射出背光组件的方向，用来提高液晶显示装置的显示辉度，并确保液晶面板亮度的均匀性。导光层52具有相对的第一面(即图2中的上面)与第二面(即图2中的下面)，散射层54附着于第一面，且反射层56附着于第二面。在制造导光组件50时，通常是先将一片导光板作为导光层52，在其第二面以溅射镀或蒸镀等方式将反射层56镀上，然后再将作为散射层54的散射材料使用压印(printing)方式附着于导光层52的第一面上，或是将散射材料涂布在导光层52的第一面上之后，以UV光照射固化(UV-Curing)方式使其固化而形成散射层54。

在此必须说明，散射层52的散射材料一般可使用PET或PC等材料作为基材，而在其中掺入散射粒子，例如PMMA、PS、PU等材料。通常，散射粒子的直径在10～100μm之间，可得到较佳的散射效果。

另外，散射层54的折射率最好小于或等于导光层52的折射率，以使光在导光层52内产生全反射，如此较易使光线射至全部导光层，而容易调整背光组件的均匀性。

上述的导光组件50制造完毕后，即可即代公知侧光式背光组件中散射片、导光板和反射片的部分，而构成如图3所示的背光组件。

图3是显示使用本发明的侧光式背光组件的液晶显示装置的分解图。该液晶显示装置具有一液晶面板10和其内部的侧光式背光组件，包括有位于外侧的保护散射片20、上棱镜片(上聚光片)30、下棱镜片(下聚光片)40、导光组件50、作为光源的灯管60以及光源反射器65。上棱镜片30与下棱镜片40是平行设置于导光组件50的散射层52侧，而保护散射片20则平行设置于棱镜片30、40相对于导光组件50的另一侧。保护散射片20、上棱镜片30、下棱镜片40、灯管60以及光源反射器65等各组件的功用均已分别于公知技术中说明之，在此不再重复。另外，图3中虽未图示，但可再用一外框将导光组件50、灯管(光源)60、光源反射器65、棱镜片30、40以及保护散射片20等组件包覆起来。

在此必须说明，图3中，由于作为光源的灯管60仅设置于导光组件50的一侧(即图3的左侧)，因此可将导光组件50设置成反射层56附着于导光组件50相对于灯管60的另一侧面(即图3的右侧)，以便进一步提高光利用效率。

导光组件50的反射层56一般是使用银或铝等高反射性材料进行镀膜而产生。由于灯管60一般常使用高压汞荧光灯设计的冷阴极灯管(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)，其光源波长与光强度的关系图如图4所示，其中可看出当光线波长于350nm左右时，光线正好为UV光，容易使得导光层52以及其它光学膜片组件产生劣化现象。因此，最好将反射层56设置成在波长320-380nm左右的UV光范围使光线透射或吸收，以避免因反射UV光而加速劣化导光层52及其它光学膜片组件。一般而言，反射层56的光反射波长范围在400～700nm左右较佳。

按照本发明的侧光式背光组件及液晶显示装置，由于将公知侧光式背光组件中的散射片、导光板或反射片做成一体的导光组件50，因此可以达到简化制程，便于组装，减少人工调整的需求。同时，通过导光组件50的反射层56的光反射波长和光透射波长的控制，可将灯管60所产生的UV光滤掉，以减少导光层52或其它光学膜片组件因UV光照射而加速劣化的问题。

虽然本发明已以具体的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (16)

1.一种侧光式背光组件，包括：

一导光组件，该导光组件具有：一导光层、一反射层和一散射层，该导光层具有相对的第一面和第二面，该散射层附着于该第一面，且该反射层附着于该第二面；

至少一个设置于该导光组件的至少一侧面上并将光线射向该导光层的光源；

一设置于该光源外部的光源反射器，该光源反射器具有朝向该导光层的一开口，且内侧设有光反射物质，将该光源的光线反射向该导光层；以及

平行设置于该导光组件的所述散射层侧的棱镜片。

2.如权利要求1所述的侧光式背光组件，其特征在于：该反射层还附着于该导光组件相对于该光源的另一侧面上。

3.如权利要求1所述的侧光式背光组件，其特征在于：包括一平行设置于该棱镜片相对于该导光组件的另一侧的保护散射片。

4.如权利要求1所述的侧光式背光组件，其特征在于：该导光组件的该散射层是以压印方式附着于该导光层上。

5.如权利要求1所述的侧光式背光组件，其特征在于：该导光组件的该散射层是以UV光照射固化方式附着于该导光层上。

6.如权利要求1所述的侧光式背光组件，其特征在于：该反射层的光反射波长范围为400～700nm。

7.如权利要求1所述的侧光式背光组件，其特征在于：该反射层的光透射吸收波长范围为320～380nm。

8.如权利要求1所述的侧光式背光组件，其特征在于：该导光组件的该散射层的折射率是小于或等于该导光层的折射率。

9.一种侧光式液晶显示装置，包括：

一导光组件，该导光组件具有一导光层、一反射层和一散射层，该导光层具有相对的第一面与第二面，该散射层附着于该第一面，且该反射层附着于该第二面；

至少一个设置于该导光组件的至少一侧面并将光线射向该导光层的光源；

一设置于该光源外部的光源反射器，该光源反射器具有朝向该导光层的一开口，且内侧设有光反射物质，将该光源的光线反射向该导光层；

一平行设置于该导光组件的该散射层侧的棱镜片；

一平行设置于该棱镜片相对于该导光组件的另一侧的保护散射片；以及

一平行设置于该保护散射片相对于该棱镜片的另一侧的液晶面板。

10.如权利要求9所述的侧光式液晶显示装置，其特征在于：该反射层还附着于该导光组件相对于该光源的另一侧面。

11.如权利要求9所述的侧光式液晶显示装置，其特征在于：还包括一外框，该外框设置于该液晶面板的一侧，包覆该导光组件、该光源、该光源反射器、该棱镜片和该保护散射片。

12.如权利要求9所述的侧光式液晶显示装置，其特征在于：该导光组件的该散射层是以压印方式附着于该导光层上。

13.如权利要求9所述的侧光式液晶显示装置，其特征在于：该导光组件的该散射层是以UV光照射固化方式附着于该导光层上。

14.如权利要求9所述的侧光式液晶显示装置，其特征在于：该反射层的光反射波长范围为400～700nm。

15.如权利要求9所述的侧光式液晶显示装置，其特征在于：该反射层的光透射吸收波长范围为320～380nm。

16.如权利要求9所述的侧光式液晶显示装置，其特征在于：该导光组件的该散射层的折射率是小于该导光层的折射率。

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