CN100405164C - 导光板、背光模组和双面液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导光板、背光模组和双面液晶显示装置。该导光板包括一入光面,一与该入光面相连的第一出光面,一与该第一出光面相对的第二出光面,该第二出光面包括一副区域和一包围该副区域的主区域,以及多个形成于该第二出光面的网点。该多个网点离该入光面越远分布越密,单个网点面积越大。该主区域内沿平行于入光面方向排列的多个网点为一行,每一行中从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大。该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大。本发明还提供采用上述导光板的背光模组和双面液晶显示装置,其能在满足双面显示的条件下进一步提高双面光出射强度的均匀性。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种导光板,以及采用该导光板的背光模组,以及采用该背光模组的双面液晶显示装置。
【背景技术】
伴随着备有液晶显示屏的便携式手机或便捷式信息终端机的小型化,设计成在待机时折叠成使小键盘部和液晶显示屏叠合在一起的便捷式手机和便捷式信息终端机已被商品化。另外,近年来,在上述液晶显示屏的背面配置一个即使在将这种折叠型便捷式手机或便捷式信息终端机折叠后处于待机状态也能显示信息的副液晶显示屏产品也已被商品化。
作为适用于这种除现有的液晶显示屏(主屏)外还备有副液晶显示屏的便捷式手机或便捷式信息终端机的液晶显示装置,已经开发出将主副液晶显示屏配置在一个背光模组的两侧,并由该背光模组向各液晶显示屏照射光的被称为双面液晶显示装置的产品。
如图1所示,现有技术的一种双面液晶显示装置10包括一主液晶显示屏11和一副液晶显示屏12,一设于该主液晶显示屏11和该副液晶显示屏12之间的背光模组15。该背光模组15包括一光源13和一导光板14。该导光板14为一板状体,其包括两相对设置的第一出光面141和第二出光面142,一连接该两入光面141、142并靠近该光源13的入光面143。该第一出光面141和第二出光面142分别朝向该主液晶显示屏11和该副液晶显示屏12。而且在第一出光面141和第二出光面142上分别形成多个形状一致的凸起144(或沟槽),用于校正出射光强的均匀性。该多个凸起144离入光面143越远分布越密,尺寸越大。另外,也可仅于第二出光面142上形成相同分布的多个凸起144。
该光源13向入光面143射入光线,光线于导光板14内传播,一部分光线在第一出光面141反射后从第二出光面142出射到该副液晶显示屏12,另一部分光线在第二出光面142反射后从第一出光面141出射到该主液晶显示屏11。
但是,由于与主液晶显示屏11相对的导光板14第一出光面141的面积大于与副液晶显示屏12相对的导光板14的第二出光面142的面积,而且该第一出光面141与第二出光面142彼此相对应,所以,在该导光板14的第一出光面141上相对于副液晶显示屏12的区域的光出射强度比围绕该区域的周缘部分低。其结果是,在主液晶显示屏11所显示的图像上,将产生与该副液晶显示屏12相对的区域相应而变暗的所谓亮度不均。
有鉴于此,提供一种可抑制在主液晶显示屏上产生亮度不均,并能同时满足主副液晶显示屏的光学要求的导光板、背光模组和双面液晶显示器实为必要。
【发明内容】
下面将以若干实施例说明一种可抑制在主液晶显示屏上产生亮度不均的导光板,以及一种采用该导光板的背光模组,以及一种采用该背光模组的双面液晶显示装置。
为实现上述内容,提供一种导光板,其包括一入光面;一与该入光面相连的第一出光面;一与该第一出光面相对的第二出光面,该第二出光面包括一副区域和一包围该副区域的主区域;多个形成于该第二出光面的网点,该多个网点离该入光面越远分布越密,单个网点面积越大,该主区域内沿平行于入光面方向排列的多个网点为一行,每一行中从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大;该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大。
以及,提供一种背光模组,其包括一光源和一导光板,该导光板包括相对应的第一出光面和第二出光面,该第二出光面包括一副区域和一包围该副区域的主区域,一连接该两出光面并靠近该光源的入光面,以及多个形成于该第二出光面的网点,该多个网点离该入光面越远分布越密,单个网点面积越大,该主区域内沿平行于入光面方向排列的多个网点为一行,每一行中从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大;该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大。
以及,提供一种双面液晶显示装置,其包括一主液晶显示屏;一面积小于该主液晶显示屏的副液晶显示屏;一光源;一设置于该主液晶显示屏和该副液晶显示屏之间的导光板,该导光板包括:一靠近该光源的入光面;一与该入光面相连的第一出光面,该第一出光面与该主液晶显示屏相对应;一与该第一出光面相对的第二出光面,该第二出光面包括一与副液晶显示屏相对的副区域和一包围该副区域的主区域;以及多个形成于该第二出光面的网点,该多个网点离该入光面越远分布越密,单个网点面积越大,该主区域内沿平行于入光面方向排列的多个网点为一行,每一行中从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大;该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大。
与现有技术相比较,本实施例的导光板应用于双面液晶显示装置时具有如下优点:相对应副液晶显示屏且面积相等的第二出光面的副区域内网点设计密度增加,可以增加该区域的光反射率,和提高进入第一出光面相对第二出光面副区域的位置的光出射亮度,用于补偿在第一出光面上相对于副液晶显示屏的区域的光出射强度比围绕该区域的周缘部分低,从而可抑制主液晶显示屏画面出现亮度不均的缺点,并满足第二出光面副区域的光学要求;当第二出光面副区域的面积比相对应于副液晶显示屏的面积大时,可克服在第一出光面相对第二出光面副区域的边框位置容易出现亮框线或暗框线的现象,从而进一步可于第一出光面得到更佳的光出射强度均匀性。所以,本实施采用该导光板的背光模组和双面液晶显示装置均能在满足双面显示的条件下进一步提高双面光出射强度的均匀性。
【附图说明】
图1是现有技术的双面液晶显示装置的平面示意图。
图2是本发明第一实施例的双面液晶显示装置的平面示意图。
图3是本发明第一实施例的导光板第二出光面网点分布示意图。
图4是图3的局部IV的放大示意图。
图5是图3的局部V的放大示意图。
图6是本发明第二实施例的导光板第二出光面网点分布示意图。
【具体实施方式】
下面将结合附图和多个实施例对本发明的导光板,采用该导光板的背光模组和液晶显示装置作进一步的详细说明。
请参阅图2,本发明第一实施例提供一种双面液晶显示器20。该双面液晶显示器20包括一主液晶显示屏21;一面积小于该主液晶显示屏21的副液晶显示屏22;一设置于该主液晶显示屏21和该副液晶显示屏22之间的背光模组25,该背光模组包括一导光板24和一发光二极管点光源23。该导光板24包括:一靠近该发光二极管点光源23的入光面243,一与该入光面243相连的第一出光面241,该第一出光面241为一镜面,其与该主液晶显示屏21相对应,一与该第一出光面241相对的第二出光面242,以及形成于该第二出光面242的多个网点244。
请一起参阅图3至图5,该导光板24的第二出光面242设定一与副液晶显示屏22相对且面积相等的副区域242B和一包围该副区域的主区域242A。该多个网点244于第二出光面242的整体分布如下:该多个网点244呈行列状分布,沿与入光面243平行的方向,该多个网点244排布成多行;沿与入光面243垂直的方向,该多个网点244排布成多列。相邻的奇数行与偶数行网点分别错开一定间距而呈交错式分布。本发明定义的网点密度公式为:d=π×r2/(x×y),其中,d为网点密度,r为网点半径,x为同一列相邻网点244中心的间距,y为奇数行网点244中心的连线与相邻的偶数行网点244中心的连线的间距。本发明网点设计设定所有奇数行网点244中心的连线与相邻的偶数行网点244中心的连线的间距y相等,而且同一列相邻网点244中心的间距x相等。本发明网点半径r的取值范围为0.04~1.0毫米,网点高度的取值范围为10~45微米。
分布于整个第二出光面242的多个网点244离该入光面243越远分布越密,单个网点面积越大,而且副区域242B内的网点密度比沿平行于入光面243方向相邻的主区域242A的网点密度同步增大。本实施例中,除副区域242B内的网点密度外,同一行的网点密度相等,当然,副区域242B内同一行的网点密度也相等。本实施例中副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大3%~10%左右。
该副区域242B内网点设计密度增加,可以增加该区域的光反射率和提高进入第一出光面241的光出射亮度,用于补偿在第一出光面241上相对于副液晶显示屏22的区域的光出射强度比围绕该区域的周缘部分低,从而可抑制主液晶显示屏21画面出现亮度不均的缺点,而且能同时满足主副液晶显示屏21、22的光学要求。
本实施例主液晶显示屏21包括具有透光性的一对基板(图未示)和设在该对基板间隙内的液晶层(图未示)。该基板可由玻璃或塑料材料制成。副液晶显示屏22具有与主液晶显示屏21相同的结构。该导光板24是以透明材料,如丙烯酸树酯、聚碳酸酯、聚乙烯树酯或玻璃等制成。本发明的多个网点244可通过油墨印刷的方式形成油墨网点,或者通过掩模进行化学蚀刻产生具有微细散射雾面的网点。本实施例该多个网点244采用通过油墨印刷的方式形成于该导光板24的第二出光面242,该多个网点244包括一般的油墨网点或含有散射剂的油墨网点。
当本发明导光板的第二出光面的副区域(网点密度加强区)面积与副液晶显示屏相等时,由于副液晶显示屏边框的对光线的光学作用,在第一出光面相对第二出光面副区域的边框位置容易出现亮框线或暗框线的现象。
请参阅图6,为克服该缺点,本发明的第二实施例提供一种导光板34。该导光板34与第一实施例的导光板24结构大致相同,其不同之处在于该导光板34的第二出光面342的副区域342B的面积比相对应于副液晶显示屏(图未示)的面积大。本实施例第二出光面342包括副区域342B和包围该副区域342B的主区域342A,其中,该副区域342B内有一与副液晶线示屏相对且面积相等的垂直投影区域342C。该副区域342B为沿垂直投影区域342C的边长往外同时增加1.0毫米所围成的区域。该副区域342B包括其内部的垂直投影区域342C内同一行的多个网点344的网点密度相同。该副区域342B内的网点密度比主区域342A的网点密度增加3%~10%。该副区域342B的面积比副液晶显示屏大,从而可通过调整第副区域342B内的网点密度比主区域342A的网点密度的增加比例来消除在第一出光面相对第二出光面副区域的边框位置容易出现亮框线或暗框线的现象。
可以理解的是,为了进一步调整第一出光面的光出射强度均匀性,本发明的导光板还可在发明第一实施例导光板的基础上对第二出光面副区域内每一行的多个网点进行网点密度设计:从每一行中心开始,越靠近每行两端,网点密度越大。同样的,主区域内每一行的多个网点进行密度设计:从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大。
可以理解的是,采用多个发光二极管点光源时,导光板的入光面会产生光柱现象。为了克服该缺点,本发明的导光板还可于其入光面形成连续周期排列的V型凸起结构。该V型凸起结构沿入光面轴线方向垂直分布。该V型凸起结构的顶角取值范围为100~120度,相邻V型凸起结构的顶点间距优选为0.2毫米,每个V型凸起结构沿入光面的底边优选为0.2毫米。
可以理解的是,本发明的双面液晶显示装置可在主液晶显示屏与导光板之间,或在副液晶显示屏与导光板之间设置若干光学膜片,用以提高主副液晶显示屏的整体光学性能。上述光学膜片包括扩散片,增亮片等。另外,在副液晶显示屏与导光板之间也可再增加一面向导光板的第二出光面的反射片,该用于减少第一出光面的光能量损耗。该反射片开设有相对应于副液晶显示屏的开口,同时,本发明需对第二出光面的副区域的网点密度进行调整,以适应整个第一出光面的光出射强度的均匀性以及满足第二出光面副区域的光学要求。
可以理解的是,本发明的光源也不限于单个发光二极管点光源,还可采用单个冷阴极灯管或多个发光二极管点光源。
本发明的导光板应用于双面液晶显示装置时具有如下优点:相对应副液晶显示屏且面积相等的第二出光面的副区域内网点设计密度增加,可以增加该区域的光反射率,和提高进入第一出光面相对第二出光面副区域的位置的光出射亮度,用于补偿在第一出光面上相对于副液晶显示屏的区域的光出射强度比围绕该区域的周缘部分低,从而可抑制主液晶显示屏画面出现亮度不均的缺点,并满足第二出光面副区域的光学要求;当第二出光面副区域的面积比相对应于副液晶显示屏的面积大时,可克服在第一出光面相对第二出光面副区域的边框位置容易出现亮框线或暗框线的现象,从而进一步可于第一出光面得到更佳的光出射强度均匀性。所以,本实施采用该导光板的背光模组和双面液晶显示装置均能在满足双面显示的条件下进一步提高双面光出射强度的均匀性。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (16)
1.一种导光板,其包括:
一入光面;
一与该入光面相连的第一出光面;
一与该第一出光面相对的第二出光面,该第二出光面包括一副区域和一包围该副区域的主区域;以及
多个形成于该第二出光面的网点,该多个网点离该入光面越远分布越密,单个网点面积越大,其特征在于:该主区域内沿平行于入光面方向排列的多个网点为一行,每一行中从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大;其该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大。
2.如权利要求1所述的导光板,其特征在于该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大3%-10%。
3.如权利要求1所述的导光板,其特征在于该副区域内同一行的多个网点密度分别相同。
4.如权利要求1所述的导光板,其特征在于该副区域内同一行的多个网点,从每一行中心开始,越靠近每行两端,网点密度越大。
5.如权利要求1所述的导光板,其特征在于该网点的半径的取值范围为0.04~1.0毫米。
6.如权利要求1所述的导光板,其特征在于该导光板进一步包括一形成于入光面的连续周期排列的V型凸起结构。
7.如权利要求1所述的导光板,其特征在于该第一出光面为一镜面。
8.一种背光模组,其包括:
一光源和一导光板,该导光板包括:
一靠近该光源的入光面;
一与该入光面相连的第一出光面;
一与该第一出光面相对的第二出光面,该第二出光面包括一副区域和一包围该副区域的主区域;以及
多个形成于该第二出光面的网点,该多个网点离该入光面越远分布越密,单个网点面积越大,其特征在于:该主区域内沿平行于入光面方向排列的多个网点为一行,每一行中从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大;其该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大。
9.如权利要求8所述的背光模组,其特征在于该光源包括单个冷阴极灯管或至少一个发光二极管。
10.一种双面液晶显示装置,其包括:
一主液晶显示屏;
一面积小于该主液晶显示屏的副液晶显示屏;
一光源;
一设置于该主液晶显示屏和该副液晶显示屏之间的导光板,该导光板包括:
一靠近该光源的入光面;
一与该入光面相连的第一出光面,该第一出光面与该主液晶显示屏相对应;
一与该第一出光面相对的第二出光面,该第二出光面包括一与副液晶显示屏相对的副区域和一包围该副区域的主区域;以及
多个形成于该第二出光面的网点,该多个网点离该入光面越远分布越密,单个网点面积越大,其特征在于:该主区域内沿平行于入光面方向排列的多个网点为一行,每一行中从最靠近行中心的网点开始,越靠近每行两端,网点密度越大;其该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大。
11.如权利要求10所述的双面液晶显示装置,其特征在于该副区域的面积大于或等于副液晶显示屏的面积。
12.如权利要求10所述的双面液晶显示装置,其特征在于该副区域内的网点密度比沿平行于入光面方向相邻的主区域的网点密度大3%~10%。
13.如权利要求10所述的双面液晶显示装置,其特征在于该双面液晶显示装置进一步包括设置于主液晶显示屏与导光板之间的若干光学膜片。
14.如权利要求10所述的双面液晶显示装置,其特征在于该双面液晶显示装置进一步包括设置于在副液晶显示屏与导光板之间的若干光学膜片。
15.如权利要求13或14所述的双面液晶显示装置,其特征在于该光学膜片包括扩散片和增亮片。
16.如权利要求14所述的双面液晶显示装置,其特征在于该双面液晶显示装置进一步包括一设置在导光板与该若干光学膜片之间的反射片,该反射片开设有相对应于副液晶显示屏的开口。
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