CN2638098Y - 背光模组及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器包括一液晶面板及一背光模组。该背光模组设在液晶面板背部，其包括一导光板及多个点光源，该导光板包括一入光面及一与入光面相连的出光面，该多个点光源是相对该入光面设置。该入光面设置多个散射空腔使得自光源发出的光束进入导光板后具有较大的发散角以减小暗带。

Description

背光模组及液晶显示器

【技术领域】

本实用新型是关于一种背光模组及采用该背光模组的液晶显示器。

【背景技术】

由于液晶显示器具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用在笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因为液晶本身不具有发光特性，需为其提供背光模组以实现显示功能。

现有背光模组包括光源及导光板，光源是相对导光板的入光面设置，该导光板引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。该导光板的底面分布多个网点，用来破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，且使其散射来提高导光板出射光束的均匀性，进而提升背光模组的整体性能。该网点的疏密、大小均可有不同设计以适应不同的背光模组。背光模组主要使用的点光源为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源，LED点光源的出射光线具有较强的光学指向性，其出射光线的发散角约为30到130度。

图1为采用LED点光源的背光模组入射光线分布示意图，多个LED点光源(图未示)设置在导光板3一侧。光线自多个LED点光源入射点2进入导光板3，由于入射光束具有一定发散角，使得导光板3入光侧出现光学暗区32，该光学暗区32主要分布在相邻LED点光源入射点2之间。

请一并参阅图2，是2002年1月21日公告的中国台湾专利第530,919号揭示的一种可降低导光板入射暗区的背光模组。该背光模组在导光板30上设有多个凹洞10，该多个凹洞10排列设置在LED点光源入射点20正前方。每一个LED点光源入射点20前方分别排列有一群组的多个凹洞10，该多个凹洞10可贯穿导光板30，当入射光线接触到凹洞10外缘时产生光折射或光全反射效应，其可破坏LED点光源较强的光学指向性并增加光发散角度，有助于改善导光板30入射侧存在暗区的缺陷。

但该凹洞10排布设在导光板30入光面附近，入射光线接触其表面发生的光全反射效应使部分已进入导光板30的入射光被反射回来，朝导光板30内部继续传输的光量变少，降低光利用率及背光模组出光亮度；且该多个凹洞10形成在导光板30内部，光线在凹洞10表面的折射与反射使已入射到导光板内部的光线能量损失；另外，凹洞10折射率与导光板30的折射率不同，阻碍入射光线的深入传输，入射点被凹洞10包围的较小区域光强较强，其它较大的区域由于入射光能量的减少、凹洞10的阻碍及散射能量损失等因素，使得传输到该较大区域的光强较弱，影响导光板出光的均匀度及亮度。

【实用新型内容】

为了克服现有技术背光模组的光束利用率、出光均匀度及亮度均不高的缺陷，本实用新型提供一种具有较高光束利用率、出光均匀度及亮度的背光模组。

本实用新型还提供一种采用上述背光模组的液晶显示器。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种背光模组，其包括一导光板和至少一光源，该导光板包括至少一入光面、一与入光面相连的出光面及一相对出光面的底面，该至少一光源相对设置在导光板入光面的一侧，其中，该导光板入光面包括多个散射空腔。

本实用新型的液晶显示器包括包括一液晶面板和一设置在液晶面板背后的背光模组，该背光模组包括一导光板和至少一光源，该导光板包括至少一入光面、一与入光面相连的出光面及一相对出光面的底面，该至少一光源相对设置在导光板入光面的一侧，其中，该导光板入光面包括多个散射空腔。

和现有技术相比，由于本实用新型背光模组的散射空腔位于导光板入光处，光源发出的光束经该散射空腔折射后以较大的发散角进入导光板可减小暗带，入射光在散射空腔表面无光全反射效应，可减少光能量损失，提高光束利用率；而且在入射光传输方向上，该导光板中没有阻碍入射光线深入传输的构造，利于入射光线在导光板内部的传输，从而改善背光模组及液晶显示器的亮度及均匀度。

【附图说明】

图1是采用LED点光源的背光模组入射光线分布示意图。

图2是现有技术背光模组的示意图。

图3是本实用新型背光模组的立体图。

图4是图3所示背光模组的平面图。

图5是图3所示背光模组的网点分布示意图。

图6是图3所示背光模组的散射空腔光学效果示意图。

图7是本实用新型液晶显示器的侧视图。

【具体实施方式】

请参阅图3，是本实用新型背光模组第一实施方式的立体图。该背光模组100包括至少一个光源110及一导光板120。该光源110用以发出光束，该导光板120引导该光源110发出光束的传输方向，将其转换为面光源出射。

该光源110是点光源，其可以是LED或小灯泡，并且可以通过配置多个不同颜色的LED或小灯泡来调配所需的光源颜色与亮度。

请一并参阅图4与图5，该导光板120为平板形导光板，是采用压克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材质制成，其包括一入光面121、与入光面121相连的出光面122及与出光面122相对的底面123。该入光面121是用以接收光源110发出的光束，其上设置与光源110相对应的多个散射空腔124。该多个散射空腔124向内凹陷，其设置在光源110发出的光束在入光面121的投影区域内，且相邻散射空腔124之间具有一定间距。该出光面122可加工为具有一定粗糙度的粗糙面。导光板120的底面123设置有多个网点127，该网点127与散射空腔124相配合以提高导光板120出射光束的亮度及均匀性。该网点127的大小为沿远离入光面121的方向递增，其为圆球状，也可为圆柱状、正方体、金字塔形或其它合适的形状。该网点127可以采用印刷或射出成型等方式形成。另外，也可在底面123设置多个V型槽、雾状剔花或咬花以替代该多个网点127。

图6是该散射空腔124的光学作用示意图。该散射空腔124为三棱锥结构，其包括一个入光处BCD，三个分布在不同方位的光散射面ABC、ABD及ACD。光源110发出的光线ABC1与ABC2、ABD1与ABD2、ACD1与ACD2经由光入光处BCD进入该散射结构，分别入射到面ABC、ABD及ACD，发生折射及反射(图未示)后进入导光板中。相对于现有技术而言，光束进入导光板120的发散角增大，从而减小暗带面积，提高背光模组100的出光均匀度。而且，该散射空腔124是设置在导光板入光面121处的凹陷空腔，不会阻碍已入射到导光板内部的光线继续朝导光板内部深入传播；另外，光线入射到光散射面ABC、ABD及ACD是由光疏介质(空气的光折射率为1)进入光密介质(导光板的光折射率约为1.49)，根据光折射定律，入射光在光散射面ABC、ABD及ACD上不会出现光全反射现象，其可提高入射光线的利用率与背光模组的出光均匀度及亮度。

但是，散射空腔124并不局限于三棱锥结构，采用五面体结构、六面体等其它多面体结构也可达到相同功效，并且散射空腔124也可连续设置。该散射空腔124可与导光板120一体成型，也可采用V-Cut方法形成。另外，该散射空腔124可为一曲面结构，该曲面结构优选为球面或椭球面结构。

该背光模组也可有其它变更设计，如：该导光板可为楔形导光板；为使入射光实现彩色化，可在入光面形成一萤光层以调配所需的颜色及亮度；导光板底面镀覆反射膜以反射射到底面的光束，防止光束自底面逸出，从而增加背光模组的出光亮度；导光板入光面设置抗反射膜或增透膜，以增加光入射量。

请参阅图7，是本实用新型液晶显示器的侧视图。该液晶显示器90包括一液晶面板91及一前述背光模组100。工作时，光源110发出的光束经导光板120转换成面光源后自导光板120的出光面122出射到液晶面板91。为了进一步提高出射光束的亮度及均匀度，在液晶面板91与背光模组100之间设置一棱镜板92及一扩散板93。为防止光束自导光板120的底面123出射，该液晶显示器90进一步包括位于该底面123处的反射板94。但也可在该底面123镀反射膜(图未示)以取代反射板94。由于该导光板120的入光面121设置有特定形状的散射空腔124，其与光源110的配合可有效实现背光模组100及液晶显示器90整体光学性能的改善。

Claims (10)

1.一种背光模组，其包括一导光板和至少一光源，该导光板包括至少一入光面、一与入光面相连的出光面及一相对出光面的底面，该至少一光源相对设置在导光板入光面的一侧，其特征在于：该导光板入光面包括多个散射空腔。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该散射空腔是多面体结构。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于：该多面体结构是三棱锥结构，相邻三棱锥结构间具有间距。

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该散射空腔的表面为曲面结构。

5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于：该曲面结构为球面或椭球面。

6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该光源为LED或小灯泡。

7.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该散射空腔设置在光源发出的光束在入光面的投影区。

8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该底面设置多个规则分布的网点或V形槽。

9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该底面镀有反射膜。

10.一种液晶显示器，其包括一液晶面板和一设置在液晶面板背后的背光模组，其特征在于：该背光模组是权利要求1到9中任意一项所述的背光模组。

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