CN100409075C - 背光组件及具有该背光组件的液晶显示装置 - Google Patents

背光组件及具有该背光组件的液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种背光组件，包括光导板，该光导板包括光入射面、从光入射面的一个端部延伸的光出射面和从光入射面的另一个端部延伸的反射面。反射面包括从光入射面的另一端部延伸的第一反射面和从第一反射面水平延伸的第二反射面。背光组件额外的还包括临近反射面设置的光吸收元件以防光反射。临近光导板设置反射板和光学片，使得背光组件的整体厚度得以减小。此外，防止了第三光出射面周围入射的光的泄漏，从而提高了LCD装置显示的图像的质量。

Description

背光组件及具有该背光组件的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种背光组件以及具有该背光组件的液晶显示装置。具体地说，本发明涉及一种具有较薄厚度并实现改善的图像质量的背光组件以及具有该背光组件的液晶显示装置。
背景技术
一般地，液晶显示(LCD)装置对应于平板显示装置，它利用安装其中的液晶(LC)显示图像。LCD装置包括用于显示图像的液晶显示板和设置在液晶显示板后面、用于为液晶显示板提供光的背光组件。
大体上，背光组件可以决定LCD装置的重量、体积和功耗。特别是应用到电子设备如蜂窝电话或笔记本电脑的LCD装置被要求拥有很薄的厚度、很轻的重量和较低的功耗。因而背光组件的开发迎合了LCD装置的上述需求。例如，韩国待公开专利申请Kr2003-80825中就披露了这种背光组件。
图1是传统背光组件的截面图。
参见图1，传统背光组件50包括用于产生光线的光源10和用于在预定方向上导引光线的光导板20。
光源10有至少一个发光二极管(LED)，以至于背光组件50具有较轻的重量和较低的功耗。
光导板20包括光入射面21、反射面22和光出射面23。从光源10产生的光线辐射到光入射面21上。反射面22从光入射面21的一个端部延伸，光出射面23从光入射面21的与光出射面23相对的另一个端部扩展。入射到光出射面21上的光经光出射面23发出。此处，光导板20具有平板形状，使得光出射面23基本上平行于反射面22。此外，光入射面21的高度h基本上与反射面22和光出射面23之间的距离d一致。
背光组件50还包括多个设置在光出射面23之上的光学片，用以改进光经光出射面23出射的特性。在反射面22之下还额外地设置反射板40，以将从光导板20泄漏的光向光导板20反射，由此提高背光组件50的效率。
在传统背光组件50中，光源10的大小可以决定光入射面21的高度h和反射面22及光出射面23之间的距离d。随着光源10的尺寸增大，高度h和距离d也增大。此外，光源10尺寸的增大也使包含光学片30和反射板40在内的背光组件50的整个厚度也有所增大。另一方面，当光源10的尺寸减小时，背光组件50的整体厚度t也增大。
但是，可以根据光源10的尺寸缩小来限制背光组件50的整体厚度t的减小。此外，因为背光组件50包括光学片30和反射板40，背光组件50的整体厚度不可能进一步减小。
发明内容
本发明提供了一种具有较薄的厚度并实现了改进的图像质量的背光组件。
本发明还提供了一种包含该背光组件的液晶显示装置。
根据本发明的一个方面，背光组件包括：产生光线的光源；在预定方向上导引光线的光导板；容纳光源和光导板于其中的接纳容器；和设置在反射面和接受容器之间的反射板，用于反射从反射面泄漏的光。光导板包括光入射面，光源产生的光线从该处入射；从光入射面的第一端部延伸的光出射面；和从光入射面的第二端部延伸的反射面。此处，反射面包括从光入射面的第二端部以预定角度延伸的第一反射面，和从第一反射面以相对于光入射面水平的方向延伸的第二反射面。
根据本发明的另一方面，背光组件包括产生光线的光源；光导板；容纳光源和光导板于其中的接纳容器；和设置在反射面与接纳容器之间的与反射面对应的光吸收元件，使得光吸收元件防止从反射面泄漏的光反射。光导板包括光入射面，光源产生的光线从该处入射；具有从光入射面的第一端部延伸的导向部分和从导向部分在相对于光入射面水平的方向延伸的第一光出射面的光出射面；和从光入射面的第二端部延伸的反射面。此处，导向部分包括从光入射面的第一端部以相对于光入射面水平的方向延伸的第二光出射面，和从第二光出射面向第一光反射面以预定角度延伸的第三光出射面。
根据本发明的另一方面，液晶显示装置包括产生光线的光源；光导板；容纳光源和光导板于其中的接纳容器；光吸收元件；和液晶显示板。光导板包括光入射面，光源产生的光线从该处入射；具有从光入射面的第一端部延伸的导向部分和从导向部分在相对于光入射面水平的方向延伸的第一光出射面的光出射面；和从光入射面的第二端部延伸的反射面。光吸收元件设置在反射面与接纳容器之间，与反射面相对应。此处，光吸收元件防止从反射面泄漏的光反射。液晶显示板设置在光出射面之上，利用从光出射面出射的光显示图像。
根据本发明的背光组件，背光组件的光导板包括反射面和光出射面。光导板的反射面包括倾斜预定角度的第一反射面，并且光出射面包括倾斜预定角度的第三光出射面。反射板和多个光学片分别设置在由倾斜的第一反射面和第三光出射面提供的空间中。从而背光组件的整体厚度减小了反射板的厚度和光学片的厚度。此外，因为在光导板的反射面附近设置了用于防止光反射的光吸收元件，所以防止了在第三光出射面周围入射的光的泄漏，由此提高了图像显示质量。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述及其他特点和优点将变得更加清晰，其中：
图1是传统背光组件的截面图；
图2是根据本发明一个实施例的背光组件的透视图；
图3是图2所示背光组件的截面图；
图4是图2所示光导板的透视图；
图5是图4所示“A”部分的放大透视图；
图6是图4所示光导板的放大截面图；
图7是根据本发明一个实施例的背光组件的剖视图；
图8是图7所示背光组件的截面图；
图9是图7所示光导板的透视图；
图10是图9所示“B”部分的放大透视图；
图11是图9中光导板的截面图；
图12是根据本发明一个实施例的背光组件的剖视图；
图13是图12中背光组件的截面图；
图14是光从图12所示光导板出射的亮度分布曲线；
图15是根据本发明一个实施例的反射板的分解透视图；
图16是根据本发明一个实施例的LCD装置的剖视图；和
图17是图16所示显示单元的放大透视图。
具体实施方式
应该理解，在不脱离本发明原理的前提下可以对下述本发明的实施例进行不同形式的改型，并且因此本发明的范围不限于下列具体实施例。这些实施例的提供使得描述更为全面和完整，并且通过非限定性实例向本领于的技术人员全面地传达本发明的概念。
下面将参考附图解释本发明的优选实施例。在下面的附图中，相同的附图标记标识类似或相同的元件。
背光组件
图2是根据本发明一个实施例的背光组件的透视图，图3是图2所示背光组件的截面图。
参见图2和3，本实施例的背光组件1000包括用于产生光线的光源200，用于在预定方向导引光线的光导板300，用于容纳光源200和光导板300的接纳容器400和用于反射从光导板300泄漏的光线的反射板500。
特别是，光源200包括作为点光源的多个发光二极管(LED)。用于产生光线的光源200临近光导板300的一个端部设置。
光导板300包括光入射面310、光出射面320和反射面330。从光源200产生的光线入射到光入射面310上。光出射面320从光入射面310的第一端部310a水平延伸。反射面330从光入射面310的第二端部310b延伸。反射面330相对于光入射面310部分倾斜。
反射面330包括第一反射面332和第二反射面334。第一反射面332相对于光入射面310的第二端部310b倾斜预定的角度。第二反射面334相对于光入射面310水平延伸。第一反射面332从光入射面310的第二端部310b延伸并向光出射面320倾斜。此处，光入射面310和第一反射面32之间的角度处于大约0°～90°的范围。此处，作为光入射面310的厚度或第一端部310a和第二端部310b之间距离的光入射面332的高度h大于光出射面320和第二反射面334之间的距离d1。光入射面310的高度h根据光源200的大小决定。当光入射面310的高度h基本上与光源200的大小相同时，可以提高光源200的发光效率。
在光导板300的反射面330和接纳容器400之间设置反射板500，使得反射板500把反射面330泄漏的光反射向光导板300。反射板500具有基本上等于或小于光入射面310的第二端部310b和第二反射面334之间的距离。因而反射板500插在第二反射面334和接纳容器400之间。此外，反射板500具有基本上与第二反射面334相同的大小。因为反射板500安装在第二反射面334和接纳容器400之间，所以背光组件1000的整体厚度t2减小了反射板500的厚度t1。
背光组件1000还包括多个设置在光导板300的光出射面320之上的光学片600。光学片600提高从光出射面320发出的光的特性，使得光学片600提高了光的亮度和图像的视角。光学片600包括至少一个用于聚集从光出射面320发出的光线的光聚集片。或者，光学片600包括至少一个用于散射从光出射面320发出的光线的光散射片。
图4是图2所示光导板的透视图，图5是图4所示“A”部分的放大透视图。
参见图4和5，光导板300包括具有预定高度h的光入射面310，从光入射面310的第一端部310a水平延伸的光出射面320以及从光入射面310的第二端部310b延伸的反射面330。从光源200产生的光线入射到光入射面310上并经光出射面320离开。反射面330包括从光入射面310的第二端部310b以预定角度α倾斜延伸的第一反射面332，和从第一反射面332相对于光出射面320水平延伸的第二反射面334。
特别是，第一反射面332从光入射面310的第二端部310b延伸预定的延伸长度d3并相对于第二端部310b倾斜预定的角度α。此处光入射面310和第一反射面332之间的角度α处于大约0°～90°的范围。优选第一反射面332相对于光入射面310倾斜以满足全反射条件，其中经光入射面310入射的光从第一反射面332完全反射，没有经第一反射面332的任何透射。
在本发明的一个实施例中，第一反射面332的延伸长度d3可以根据角度α和反射板300的厚度t1改变。根据具有包括发光二极管的点光源形式的光源200，优选第一反射面332延伸一个基本上等于LCD装置的非显示区的宽度的长度。因此，根据具有有限长度的第一反射面332，背光组件可以具有减小的尺寸。此处，发光二极管产生有限角度的光线。因此，LCD装置的暗区可以形成在光入射面310和第一反射面332之间对应于发光二极管位置的部分，使得包括暗区的该部分可以不用作LCD指挥使得显示区。在此实施例中，第一反射面332的延伸长度d3基本上对应于非显示区，使得LCD装置的图像不受第一反射面332的延伸的影响。
在本发明的一个实施例中，在第二反射面334上形成一种反射图案(未示出)，从而提高从光出射面320发出的光线的亮度均匀性。反射图案将入射到第二反射面334上的光向光出射面320散射。此外，反射图案控制从光出射面320发射的光量，由此提高光的亮度均匀性。
当第一反射面332相对于光入射面310倾斜预定的角度α时，光出射面320和第二反射面334之间的距离d1基本上小于光入射面310的高度h。因此，在光导板300之下提供一个空间。该空间的高度基本上与光入射面310的第二端部310b与第二反射面334之间的距离d2相同。结果，反射板500插入到该空间中，由此减小背光组件1000的整体厚度t2。
图6是图4所示光导板的放大截面图。
参见图4和6，从光源200产生的光线以大约0°～90°的角度范围入射到光入射面310。此处，通过光入射面310的光在临界入射角θC之内行进到光导板300中。临界入射角θC表示光通过光入射面310之后，行进到以基本上垂直于光入射面310的线为中心的光导板300的光线的最大入射角。根据下列方程(1)获得临界角θC：
n1sinθ1＝n2sinθ2                 (1)
此处，n1表示光入射到第一介质之前的第一介质的折射率，n2表示光入射到第二介质之后的第二介质的折射率。此外，θ1表示入射光和基本上垂直于光入射面的线之间的角度，θ2表示基本上垂直于光入射面的线与经光出射面出射的光线之间的角度。
根据上述方程(1)，当通过在大约0°～90°的角度范围改变相对于法线的第一角度θ1而使从光源200产生的光线入射到光入射面310上时，获得入射到光导板300上的光线的第二角度θ2。获得的第二角度θ2的最大值对应于临界角θC。即，当n1代表光源和光导板之间设置的材料折射率、并且n2代表光导板的材料折射率时，临界角θC可以表示为下列方程(2)：
θc＝sin-1(n1/n2)               (2)
因此，从光源200产生的光通过光入射面310，并然后在临界角θc之内入射到光导板300内。
在光导板300中，光向光出射面320和反射面330行进。当光到达光出射面320和反射面330时，满足全反射条件的光被反射到光导板330中，而不满足全反射条件的光从光导板300发出。
特别是，光通过光入射面310之后从光源200行进到光导板300中，并然后在临界角θc之内到达光出射面320和反射面330。在到达第一反射面332的光线中，当光线在以相对于基本上垂直于第一反射面332的线成大于临界角θc的角度入射到第一反射面332中时，入射到第一反射面322上的光被反射到光导板300中。另一方面，当光线以小于临界角θc的角度入射到第一反射面322时从光导板300中出射。因此，当第一反射面332以相对于光入射面310一定角度的设置时，其中所有入射到第一反射面332上的光都满足全反射条件，可在光导板300之下提供空间，且光导板300的光效率没有任何减小。利用入射到光入射面310和光反射面332上的光的三角关系，根据下列方程(3)获得光入射面310和第一反射面332之间的角度α的最小值。
(90-θc)+(90-θ)+α＝180          (3)
因而，角度θ满足下列条件θ＝α-θc。然后，当角度θ不小于临界角θc时，到达第一反射面332的光被全反射。因此，要防止光泄漏，应该满足下列方程(4)：
α≥2θc＝2sin-1(n1/n2)                 (4)
根据上述方程(4)，α对应于2θc或2sin-1(n1/n2)。即，在光不会从第一反射面332泄漏的全反射条件下，光入射面310和第一反射面332之间角度α的最小值约为2θc。
光入射面310和第一反射面332之间夹角α的最小值可以根据光导板300的折射率改变。例如，当光导板300包括丙烯酸树脂的聚甲基丙烯酸甲酯时，角度α和临界角θc可以如下获得。
PMMA板具有大约1.49的折射率。在上述方程(2)中，当把对应于空气折射率的1替换为n1，把对应于PMMA板的折射率1.49替换为n2时，可获得大约42.16°的角度作为PMMA板的临界角θc。在上述方程(4)中，当临界角θc为42.16°时，光入射面310和第一反射面332之间夹角α的最小值约为84.32°因此，当第一反射面332从第二端部310b延伸并相对于光入射面310倾斜大约5.68°时，防止了光从第一反射面332泄漏，并且还在光导板300下方提供了空间。
图7是根据本发明一个实施例的背光组件的剖视图，而图8是图7所示背光组件的截面图。在此实施例中，背光组件基本上与图2所示的背光组件相同，除了光导板和光吸收元件之外。
参见图7和8，本实施例的背光组件2000包括用于产生光线的光源200，用于在预定的方向上导引从光源200产生的光线的光导板700，和用于容纳光源200和光导板700的接纳容器。
光导板700包括光入射面710、光出射面720和反射面730。从光源200产生的光线入射到光入射面710上。光出射面720从光入射面710的第一端部710a水平延伸。反射面730从光入射面710的第二端部710b延伸。反射面730相对于光入射面710部分倾斜。
特别是，光出射面720包括导向部分72和第一光出射面724。导向部分722从光入射面710的第一部分延伸，并且第一光出射面724从导向部分722在相对于光入射面710水平的方向上延伸。
导向部分722包括第二光出射面722a和第三光出射面722b。第二光出射面722a从光入射面710的第一端部710a水平延伸。在第二光出射面722a和第一光出射面724之间设置第三光出射面722b。第三光出射面722b相对于第二光出射面722a倾斜。此处，第三光出射面722b向反射面730倾斜。第二光出射面722a和第三光出射面722b之间的夹角处于90～180°的范围。
反射面730包括第一反射面732和第二反射面734。第一反射面732相对于光入射面710的第二端部710b倾斜预定的角度。第二反射面734相对于光入射面710水平延伸。第一反射面732从光入射面710的第二端部710b延伸并向光出射面720倾斜。此处，光入射面710和第一反射面732之间的夹角处于大约0～90°的范围。或者，可以在第二反射面734上形成反射图案(未示出)，以提高通向光出射面720的光的亮度。
作为光入射面710的厚度或第一端部710a和第二端部710b之间距离的光入射面712的高度h大于第一光出射面724和第二反射面724之间的距离d1。光入射面710的高度h根据光源200的大小决定。当光入射面710的高度h基本上与光源200的大小相同时，可以提高光源200的发光效率。
背光组件2000还包括多个光学片600、反射板500和光吸收件550。光学片600设置在光导板700的光出射面720附近，而反射板500和光吸收元件550设置在光导板700的反射面730附近。
光学片600包括至少一个用于散射通过光导板700的光线的光散射片和至少一个用于聚集向光导板700行进的光线的光聚集片。因此，光学片600提高了光线的亮度以及被LCD装置显示的图像的视角。光学片600的整体厚度t1基本上等于或小于第二光出射面722a和第一光出射面724之差。
在光导板700的第二反射面734和接纳容器400之间设置反射板500，使得反射板500把从第二反射面734泄漏的光反射向光导板700。反射板500具有基本上等于或小于光入射面710的第二端部710b和第二反射面734之差的厚度t2。
在反射面730和接纳容器400之间设置光吸收元件550。此处，光吸收元件550临近光入射面710。优选光吸收元件550对应于反射面730的一个区域，光通过光入射面710之后从第三反射面722b反射的光到达该区域。光吸收元件550包括预定尺寸的黑色光吸收板，以防到达反射板730的光的反射。光吸收元件550防止光的反射，使得光可能不会从光导板700的光入射面710泄漏。或者，光吸收元件550包括黑色带或黑色印刷板。
在本实施例的背光组件2000中，在第二光出射面722a和第一光出射面724之间提供了一个空间，使得光学片600设置在该空间中。另外，在光入射面710的第二端部710b和第二反射面734之间形成一个额外的空间，由此将反射板500和光吸收件550安装在该额外空间中。因此，背光组件2000的整体厚度t3被减小光学片600的厚度t1以及反射板500的厚度t2。
图9是图7所示光导板的透视图，图10是图9所示“B”部分的放大透视图。
参见图9和10，光导板700包括具有预定高度h的光入射面710，光出射面720和反射面730。从光源200产生的光线经光入射面710入射。光出射面720从光入射面710的第一端部710a延伸，而反射面730从光入射面710的第二端部710b延伸。
反射面730包括第一反射面732和第二反射面734。第一反射面732从光入射面710的第一端部710a以预定角度α延伸，而第二反射面734从第一反射面732以相对于光入射面710水平的方向延伸。本实施例的反射面730基本上与参见图4和6所述的一致。
光出射面720包括导向部分722和第一光出射面724。导向部分722从光入射面710的第一端部710a延伸，并且第一光出射面724从导向部分722以相对于光入射面710水平的方向延伸。此外，导向部分722包括第二光出射面722a和第三光出射面722b。第二光出射面722a从光入射面710的第一端部710a以相对于光入射面710水平的方向延伸。第三光出射面722b从第二光出射面722b以预定的角度延伸。
特别是，第三光出射面722b从第二光出射面722a以预定角度延伸到第一光出射面724。此处，第三光出射面722b向反射面730倾斜。第三光出射面722b和第一光出射面724之间的夹角β是第三光出射面722b和从第一光出射面724水平延伸的线724a之间的夹角β，并且处于大约0°～90°的角度范围。同时，第一光出射面722a和第三光出射面722b之间的夹角γ处于90～180°的角度范围。此处，第三光出射面722b和从第一光出射面724水平延伸的线724a之间的夹角β依赖于第三光出射面722b的长度d3以及第三光出射面722b的高度d2。第三光出射面722b的高度d2基本上等于或小于光学片600的整体厚度t1。
因为光导板700包括第三光出射面722b，所以光通过光入射面710的方向可以在光导板700中改变。
图11是图9中光导板的截面图。
参见图9和11，由光源200产生的光线以相对于法线大约0～90°的角度入射到光入射面710上。光线在上述方程(1)所述临界角θC内经光入射面710入射到光导板700。例如，当光导板700包括PMMA板时，PMMA板的临界角θC约为42.16°。此外，第三光出射面722b的高度d2约为0.2mm，第三光出射面722b的长度d3约为0.5mm。此处，第三光出射面722b和第一光出射面724的线条724a之间的夹角β约为21.8°。因而，由光源200产生的光线经光入射面710以相对于光入射面710垂直的线为中心在大约±42.16°的角度范围内入射到光导板700上。
光通过光导板700之后到达光出射面720和反射面730。此处，当光满足全反射条件时，光被反射到光导板700中。另一方面，当光不满足全反射条件时，光从光导板700出射。即，当光以大约42.16°以上的角度入射到光导板700时，光被反射到光导板700中。但是，当光以小于大约42.16°的角度入射到光导板700时，从光导板700出射。特别是，当光以相对于光入射面710垂直的线为中心在大约0～42.16°以上的角度入射到光导板700上时，光到达第一至第三光出射面724、722a和722b。因为光以相对于第一和第二光入射面724和722a垂直的线为中心在大约0～42.16°的角度到达光导板700，所以满足全反射条件，以至于光被全反射到光导板700中。
光到达第三光出射面722b的一部分被反射，而光到达第三光出射面722b的另一部分从第三光出射面722b出射。特别是，因为第三光出射面722b和第一光出射面724的线724a之间的夹角约为21.8°，所以光以相对于第三光出射面722b垂直的线为中心大约26.04°以上的角度入射到第三光出射面722b上。因而，光以大约26.04～42.16°的角度入射到第三光出射面722b上的一部分从第三光出射面722b出射，而光以大约42.16°以上的角度入射到第三光出射面722b上的其它部分被反射向反射面730。从第三光出射面722b反射的光以基本上垂直于反射面730的线为中心大约20.36°以上的角度到达反射面730。以大约20.36～42.16°的角度入射到反射面730上的光线经反射面730出射。经反射面730出射的光从反射板500反复地反射到光导板700中，由此造成光出射面720周围光的泄漏。因为本实施例的背光组件2000包括对应于反射面730的一个区域的光吸收元件550，其中从第三光出射面722b反射的光到达该区域，所以光吸收元件550可以有效地防止光出射面720周围光的泄漏。
在光以绕垂直于光入射面710的线为中心大约0～-42.16°的角度入射到光导板700上之后，光到达光导板700的第一和第二反射面732和734。因为到达第一和第二反射面732和734的光满足上述全反射条件，所以光向光出射面720完全反射。
至于光导板700，第一反射面732与第二反射面734相交的位置对应于导向部分722连结到第一反射面724的位置。优选导向部分722具有对应于LCD装置非显示区的延伸长度，因为光源200为点状光源。当导向部分722和第一反射面724对应于LCD指挥使得非显示区时，背光组件200的整体厚度可以缩小，而不会增大背光组件2000的尺寸。
图12是根据本发明一个实施例的背光组件的剖视图，图13是图12中背光组件的截面图。在此实施例中，背光组件具有基本上与参考图7所述背光组件相同的结构，除了光导板、光吸收元件和反射板之外。
参见图12和13，本实施例的背光组件3000包括用于产生光线的光源200，用于在预定方向上导引光源200产生的光线的光导板800，用于容纳光源200和光导板800于其中的接纳容器400，和设置在光导板800和接纳容器400之间的光吸收元件550。
光导板800包括光入射面810，光源200产生的光线入射其上；光出射面820；和反射面830。光出射面820包括从光入射面810的第一端部810a延伸的导向部分822和从导向部分822水平延伸的第一光出射面824。反射面830从光入射面810的第二端部810b延伸。
导向部分822包括从光入射面810的第一端部810a延伸的第二光出射面822a，和以预定角度从第二光出射面822a延伸的第三光出射面822a。即，倾斜的第三光出射面822b位于第二光出射面822a和第一光出射面824之间。此处，第三光出射面822b向反射面830倾斜。第二光出射面822a和第三光出射面822b之间的角度处于大约90～180°的范围。光出射面820具有基本上与图8所示光出射面720相同的结构。因而下面省去对光出射面820的详细描述。
反射面830在基本上垂直于光入射面810的方向上从光入射面810的第二端部810b延伸。光吸收元件550和反射板650设置在反射面830之下。
光吸收元件550设置在光导板800和反射板650之间。优选光吸收元件550和反射板650形成一体。光吸收元件550包括黑色材料以防光从其反射。例如，光吸收元件550具有一个连结到反射板650的板。光吸收元件550的位置根据光导板800第三光出射面822b的形状决定。特别是，在光源200产生的光线入射到光入射面810上之后，从第三光出射面822b反射的一部分光到达反射面830。此处，光吸收元件550对应于反射面830的一个区域，所述部分的光以绕垂直于反射面830的线为中心小于临界角θc的角度到达该区域。即，光吸收元件550吸收在从第三光出射面822b反射之后通过反射面830的光，由此防止光导板800的光入射面810周围的光泄漏。
或者，光吸收元件550包括附着到光导板800的反射面830的黑色带或反射板650。此外，光吸收元件550通过在反射板650或光导板800的反射面上印刷黑色材料而形成。此外，可以用任何吸收光的其他材料形成光吸收元件550。
可以改变光吸收元件550的光吸收率以调节光导板800的光入射面810周围泄漏的光量。因此，经光导板800的光出射面820发射的光可以具有增强的亮度和均匀性。
图14是光从图12所示光导板出射的亮度分布曲线。图14表示了没有光吸收元件550的光亮度分布S1以及有光吸收元件550的光亮度分布S2。此处，光导板800的第三光出射面822b具有大约0.2mm的高度d2和大约0.5mm的长度d3。在图14中，X轴表示光经第三光出射面822b从第二光出射面822a与第三光出射面822b相交的点处向第一光出射面824发射的位置，而Y轴表示经第三光出射面822b发射的光的亮度。
参见图14，当不形成光吸收元件550时，光的最大亮度分布S1，即经与第二光出射面822a分开大约1～2mm距离的第三光出射面822b的一部分发出的光的最大亮度分布S1约为7×106流明。经第三光出射面822b的其他部分发射的光的其他亮度分布S1相对较低，这是因为从第三光出射面822b反射的光经光入射面820泄漏。
当形成光吸收元件550时，光的亮度分布S2表示在接近第三光出射面822b与第二光出射面822a分开大约0.5mm距离的部分轻微地产生光的泄漏，而光的泄漏不会在第三光出射面822b的其他部分处产生。在第三光出射面822b的与第二光出射面822a分开大约0.5mm距离的部分处产生的光泄漏由光在入射到光入射面810上之后经第三光出射面822b的直接发射造成。光的泄漏在第三光出射面822b的其它部位不会发生，因为光从第三光出射面822b反射。因此，光吸收元件550可以有效防止光导板800的光入射面810周围光的泄漏。
图15是根据本发明一个实施例的反射板的分解透视图。
参见图15，反射板650包括形成在接纳容器400底面上的光吸收元件550。反射板650包括对应于光吸收元件550的开口652。
光吸收元件550包括一种黑色材料以防止光从其反射。例如，光吸收元件550包括黑色板或黑色带。光吸收元件550附着到或印刷在接纳容器400的底面上。因为反射板650安装在形成于接纳容器400底面上的光吸收元件550上，所以光吸收元件550可以不直接接触安装在反射板650上的光导板800。光吸收元件550防止光导板800的光入射面周围光的泄漏，因为光吸收元件550不会直接接触光导板800的反射面830。此外，因为光吸收元件550不与光导板800的反射面直接接触，所以反射到光导板800中的光不会被光吸收元件550吸收，由此防止光的亮度降低。
液晶显示装置
图16是根据本发明一个实施例的LCD装置的剖视图；和图17是图16所示显示单元的放大透视图。
参见图16和17，本实施例的LCD装置4000包括用于提供光的背光组件2000，用于利用背光组件2000提供的光显示图像的显示单元，和用于将显示单元910固定到背光组件2000上的顶壳930。
背光组件2000具有基本上与参考图7～11所述的背光组件有相同的结构。因而省去对背光组件2000的描述。但是，背光组件2000的接纳容器400可以包括一个容器或两个容器。即，接纳容器400包括底壳410和模制框架420。模制框架420包括四个侧壁以精确容纳光源200和光导板700。模制框架420还包括敞口的底部。底座410包括底面和四个从底面延伸的侧壁。例如，底座410通过挂钩与模制框架420组合。
在接纳容器400中依次安装反射板500、光吸收元件550、光源200、光导板700和多个光学片600。
显示单元910安装在背光组件2000上，从而利用背光组件2000产生的光线显示图像。显示单元910包括液晶显示板914、驱动芯片916和柔性电路918。
液晶显示板914包括第一基底911、与第一基底911对应的第二基底912以及夹置在第一基底911和第二基底912之间的液晶层(未示出)。
第一基底911包括多个分布成矩形的象素。每个象素包括在第一方向延伸的栅极线，在基本上垂直于第一方向的第二方向上延伸的数据线，和象素电极。数据线与栅极线绝缘。每个象素还包括电连结到栅极线、数据线和象素电极的薄膜晶体管(即，TFT)。
第二基底912包括通过薄膜形成工艺形成的红(R)、绿(G)和蓝(B)象素，以及对应于RGB象素的公共电极。液晶显示层的分布依据象素电极和公共电极之间产生的电场而变化，由此调节从背光组件2000提供的光的透过性。
驱动芯片916安装在第一基底911上用于向数据线和栅极线施加驱动信号。驱动芯片916通过玻璃上芯片(COG)工艺安装在第一基底911上。可以在第一基底911上分别为数据线和栅极线安装两个驱动芯片916。或者，可以为数据线和栅极线安装一个集成的驱动芯片916。
将柔性电路918连结到与驱动芯片916相邻的第一基底911，从而施加控制信号以控制驱动芯片916。柔性电路918包括用于控制驱动信号的计时控制器或用于储存数据信号的存储器。柔性电路918利用各向异性导电膜电连结到第一基底911。
根据本发明的背光组件，背光组件的光导板包括反射面和光出射面。光导板的反射面包括倾斜预定角度的第一反射面，并且光出射面包括倾斜预定角度的第三光出射面。在由倾斜的第一反射面和第三光出射面提供的空间中设置反射板和多个光学片。因而，背光组件的整体厚度被减小反射板的厚度和光学片的厚度。
此外，因为在光导板的反射面附近设置用于防止光反射的光吸收元件，所以防止了第三光出射面周围的入射光的泄漏。
以上参考各种实施例描述了本发明。但本发明的范围并非由这些实施例限定。本领域的技术人员应该清楚，在不脱离本发明由权利要求限定的实质和范围的前提下，可以对本发明的实施例做各种改型。

Claims (34)

1. 一种背光组件，包括：
产生光线的光源；
光导板，包括i)光入射面，光源产生的光线入射于该处；ii)从光入射面的第一端部延伸的光出射面；和iii)从光入射面的第二端部延伸的反射面，其中反射面包括从光入射面的第二端部以预定角度延伸的第一反射面，和从第一反射面以相对于光入射面水平的方向延伸的第二反射面；
容纳光源和光导板于其中的接纳容器；
设置在反射面和接受容器之间的反射板，用于反射从反射面泄漏的光；
设置在该接纳容器和该光导板的反射面之间的光吸收元件，以防止从反射面泄漏的光反射。
2. 如权利要求1所述的背光组件，其中，光入射面和第一反射面之间的角度α处于0°～90°的范围。
3. 如权利要求2所述的背光组件，其中，第一反射面和光入射面之间的角度大于2sin-1(n1/n2)，其中n1表示设置在光源和光导板之间的材料折射率，n2表示光导板的材料折射率。
4. 如权利要求3所述的背光组件，其中，光导板包括折射率为1.49的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板，临界角为42.16°第一反射面和光入射面之间的角度为84.32°。
5. 如权利要求1所述的背光组件，其中，反射板对应于第二反射面。
6. 如权利要求1所述的背光组件，其中，光出射面包括从光入射面的第一端部延伸的导向部分和在基本上平行于第二反射面的方向从导向部分延伸的第一光出射面。
7. 如权利要求6所述的背光组件，其中，导向部分包括从光入射面的第一端部以相对于光入射面水平的方向延伸的第二光出射面，和从第二光出射面向第一光反射面延伸的第三光出射面。
8. 如权利要求7所述的背光组件，其中，第二光出射面和第三光出射面之间的角度处于90°～180°的范围。
9. 如权利要求6所述的背光组件，其中，第一光出射面和第二反射面之间的距离显著小于光入射面的高度。
10. 如权利要求8所述的背光组件，其中，第一光出射面连接到第三光出射面的点对应于第一反射面连接到第二反射面的点。
11. 如权利要求8所述的背光组件，其中，光吸收元件对应于反射面的一个区域，在光通过光入射面之后被第三光出射面反射的光到达该区域。
12. 如权利要求7所述的背光组件，还包括至少一个设置在第一光出射面之上的光学片，以提高从第一光出射面出射的光的特性。
13. 如权利要求12所述的背光组件，其中，光学片的整体厚度基本上等于或小于第二光出射面和第一光出射面之间的距离。
14. 一种背光组件，包括：
产生光线的光源；
光导板，包括i)光入射面，光源产生的光线入射于该处；ii)具有从光入射面的第一端部延伸的导向部分和从导向部分在相对于光入射面水平的方向延伸的第一光出射面的光出射面；和iii)从光入射面的第二端部延伸的反射面；
容纳光源和光导板于其中的接纳容器；和
设置在反射面与接纳容器之间的与反射面对应的光吸收元件，使得光吸收元件防止从反射面泄漏的光反射。
15. 如权利要求14所述的背光组件，其中，导向部分包括从光入射面的第一端部以相对于光入射面水平的方向延伸的第二光出射面，和从第二光出射面以预定角度向第一光出射面延伸的第三光出射面。
16. 如权利要求15所述的背光组件，其中，第二光出射面和第三光出射面之间的角度处于90°～180°的范围。
17. 如权利要求15所述的背光组件，其中，第一光出射面和反射面之间的距离明显小于第二光出射面和反射面之间的距离。
18. 如权利要求15所述的背光组件，还包括至少一个设置在第一光出射面之上的光学片，以提高从第一光出射面出射的光的特性；和
位于反射面和接纳容器之间的反射板，用以反射从反射面泄漏的光线。
19. 如权利要求18所述的背光组件，其中，光学片的整体厚度基本上等于或小于第二光出射面和第一光出射面之间的距离。
20. 如权利要求19所述的背光组件，其中，光吸收元件对应于反射面的一个区域，在光通过光入射面之后自第三光出射面反射的光到达该区域。
21. 如权利要求20所述的背光组件，其中，光吸收元件设置在反射面和反射板之间。
22. 如权利要求20所述的背光组件，其中，光吸收元件位于接纳容器的底面上，反射板包括对应于光吸收元件的开口。
23. 如权利要求20所述的背光组件，其中，光吸收元件包括黑色带或黑色印刷板。
24. 一种液晶显示装置，包括：
产生光线的光源；
光导板，包括i)光入射面，光源产生的光线入射于该处；ii)具有从光入射面的第一端部延伸的导向部分和从导向部分在相对于光入射面水平的方向延伸的第一光出射面的光出射面；和iii)从光入射面的第二端部延伸的反射面；
容纳光源和光导板于其中的接纳容器；
设置在反射面与接纳容器之间的光吸收元件，与反射面对应，其中光吸收元件防止从反射面泄漏的光反射；和
液晶显示板，设置在光出射面之上，利用从光出射面出射的光显示图像。
25. 如权利要求24所述的液晶显示装置，其中，导向部分包括从光入射面的第一端部以相对于光入射面水平的方向延伸的第二光出射面，和从第二光出射面以预定角度向第一光出射面延伸的第三光出射面。
26. 如权利要求25所述的液晶显示装置，其中，第一光出射面和反射面之间的距离明显小于第二光出射面和反射面之间的距离。
27. 如权利要求24所述的液晶显示装置，其中，反射面包括以预定角度从光入射面的第二端部延伸的第一反射面，和在相对于光入射面水平的方向从第一反射面延伸的第二反射面。
28. 如权利要求27所述的液晶显示装置，其中，第一反射面和光入射面之间的角度处于2sin-1(n1/n2)～π/2的范围，其中n1表示设置在光源和光导板之间的材料折射率，n2表示光导板的材料折射率。
29. 如权利要求25所述的液晶显示装置，其中，光吸收元件对应于反射面的一个区域，从第三光出射面反射的光在通过光入射面之后到达该区域。
30. 如权利要求26所述的液晶显示装置，还包括至少一个设置在第一光出射面之上的光学片，以提高从第一光出射面出射的光的特性。
31. 如权利要求30所述的液晶显示装置，其中，光学片的整体厚度基本上等于或小于第二光出射面和第一光出射面之间的距离。
32. 如权利要求28所述的液晶显示装置，还包括设置在第二反射面和接纳容器之间的反射板，用以反射从第二反射面泄漏的光。
33. 如权利要求32所述的液晶显示装置，其中，反射板的厚度基本上等于或小于光入射面的第二端部和第二反射面之间的距离。
34. 如权利要求32所述的液晶显示装置，其中，光吸收元件设置在反射面和反射板之间。
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