CN100570208C - 用于显示器的照明板 - Google Patents

Abstract

提供一种具有两个表面都是矩形的照明板，其中一个表面是反射表面另一面则是释放表面，在照明板的一个角装有边缘灯。多个棱镜成圆形地形成在照明板的反射表面上。每一个棱镜具有一顶角θ，它包括在边缘灯侧的第一倾角θ1和在第一倾角θ1对面的第二倾角θ2。在第一倾角θ1和第二倾角θ2之间有下列关系。θ1(＝89.5°～60°)＞θ2

Description

用于显示器的照明板

本申请是申请人于2003年3月7日提交的、申请号为“03120270.5”的、发明名称为“显示器的照明板”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于诸如液晶显示器(LCD)的照明板。

背景技术

本发明涉及用于诸如液晶显示器(LCD)的照明板，它作为背光从其下侧来照亮该显示器。

图10示出常规照明板的顶视图，而图11则是取自图10中沿直线XI-XI的截面图。

用透明塑料制作的照明板12在顶视图上呈矩形并斜削掉一个角作为入射表面12a。对应于角12a设置着发光二极管(LED)的边缘灯11。在照明板12的下侧形成了作为反射器组成部分的多个棱镜12b。这些棱镜12b与边缘灯11的光释放点形成在同一轴线上，如图11所示。棱镜12b具有90°的顶角。

从边缘灯11发射出来的光进入照明板12。在照明板中的光受到棱镜12b的反射并从释放表面12c释放出去。释放出去的光进入散射层13并从该散射层释放出去，以散射光施加到液晶显示器(未示出)。

从照明板12下侧释放出去的光受到反射器层14的反射将返回照明板12。

在这样的一种装置中，光强度朝着边缘灯11的远端减小。所以，不能均匀地照亮LCD。

而且，由于在一个靠近边缘灯的区域上光强度非常强，所以必须以高密度来排列棱镜12b，这就造成要增加制造成本并降低了照明板12的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有简单棱镜排列的易于制造的照明板。

根据本发明，提供一种用于照明显示器的面板，它包括由透明塑料制作的照明板，它的两个表面都是矩形，其中一个表面是反射表面，而另一个是释放表面；入射表面，由斜削掉照明板的一个角形成；边缘灯，装置在相对于入射表面处；多个棱镜，是在照明板的反射表面上成圆形地形成的；棱镜边线，以预定的间距与边缘灯同心排列；每个棱镜有一顶角θ，θ包括边缘灯一侧的第一倾角θ1和在第一倾角θ1对面的第二倾角θ2；其中，在第一倾角θ1和第二倾角θ2之间有下面的关系：

θ1(＝89.5°～60°)＞θ2

该面板还包括布置在对应于照明板释放表面的棱镜层，该棱镜层在对应于释放表面的一个表面上有多个棱镜。

该棱镜具有圆形的边线。

在另一方面，该棱镜是圆形的双凸透镜。

本发明的这些目的和特性可从下面参考附图的详细讨论中变得更为明白。

附图说明

图1示出本发明第一实施例中照明板的顶视图；

图2是取自沿图1直线II-II的截面图；

图3是照明板放大的侧视图；

图4是本发明第二实施例中照明板的顶视图；

图5和图6是从所图示的两侧面来看的侧视图；

图7是本发明第三实施例中照明板的顶视图；

图8和图9是从所图示的两侧面来看的侧视图；

图10示出常规照明板的顶视图；

图11是取自沿图10的直线XI-XI的截面图。

具体实施方式

参考图1和图2，由透明塑料制作的照明板在顶视图上是呈矩形的，并在一个角斜削一下来形成平坦的入射表面2a。相应于入射表面2a装置着LED的边缘灯1，在照明板2的下侧成圆形地形成多个棱镜2b。每个棱镜向内突出作为反射器表面。棱镜2b的边线与边缘灯1的光释放点形成在同一中心上并以预定的间距排列，如图1所示。每个棱镜2b都有锯齿的截面形状并有相同的顶角θ。该顶角包括在边缘灯一侧的第一倾角θ1和在第一倾角对面的第二倾角θ2。在第一倾角θ1和第二倾角θ2之间有下列关系：

θ1(＝89.5°～60°)＞θ2

从边缘灯1发射出来的光进入照明板2。在照明板2中的光受到棱镜2b的反射而从释放表面2c释放出来。释放出来的光进入具有微棱镜3a的棱镜层3并从该棱镜层释放出来以便施加到LCD(未示出)。

从照明板2下侧释放出来的光受到反射器层4的反射以便返回到照明板2。

对于上述的公式的理由将在下文描述。

参考图3，从边缘灯1发射的光以入射角φ1进入照明板2，而该光按照施涅耳定理以φ2的方向在面板2中继续前进。在角φ0和角φ2之间有下列关系：

φ0＝φ1               (1)

n1Sinφ1＝n2Sinφ2     (2)

此外n1是空气折射率，而n2是照明板2的折射率。

光线c在(90°-θ1)的角上受到棱镜2b的反射。在入射角φ3和反射角φ4之间有下列关系：

φ3+(90°-θ1)+φ2＝90°

∴φ3＝φ1-φ2              (3)

  φ4＝φ3                  (4)

接着，光C受到释放侧2c的反射。在入射角φ5和反射角φ6之间有下列关系：

φ5＝φ4-(90°-θ1)         (5)

φ6＝φ5                    (6)

而且，光C还受到棱镜2b的反射。在角φ7和φ10之间有下列关系：

φ7＝φ6-(90°-θ1)         (7)

φ8＝φ7                    (8)

φ9＝φ8-(90°-θ1)         (9)

n2Sinφ9＝n1Sinφ10         (10)

但是，φ9≤Sin^-1(n1/n2)

入射角φ3和φ7之间的关系和入射角φ5和φ9之间的关系如下。

φ7＝φ3-2(90°-θ1)

φ9＝φ5-2(90°-θ1)

这表明当光C每次来到相同的一侧时，其入射角要减少2(90°-θ1)。

在下文所描述的是从释放侧2C释放光的释放操作。根据施涅耳定律，当光从一种具有较大折射率的物质进入到具有较小折射率的物质时，如果入射角大于其临界角，则该光在交界面处反射，而如果是入射角小于其临界角时，则该光被折射。丙烯酸树脂的临界角约为42°，而聚碳酸酯的临界角则约为39°。

如果上面讨论的内容用在本发明的照明板上，入射角减小2(90°-θ1)，正如上面所描述的。所以，如果光C在释放侧2C的入射角大于照明板的临界角时，入射角变成总是小于临界角并用折射的形式从面板释放出去。

如果临界角是φc，从照明板的点上释放出去的释放光的量在φc-(90°-θ1)之间的范围内。

而且，相对于释放侧法线的光的释放方向如下：

Sin^-1((n1Sinφc-(90°-θ1))n2)～90°

所以，在该点释放出的释放光量随着角θ1的增加而增加。

就是说，如果θ1较大，则有大量的光线从靠近边缘灯1的一个范围被释放出来，且释放光线的角度变大，从而分散了释放方向。

所以，把角θ1减小到89.5°～60°是较佳的。例如，对2英寸的LCD来说，θ1在88.5°和87.5°之间。

由于棱镜2b与光源边缘灯1同心配置，从光源出来的光线在每个位置上以90°的角照到棱镜2b上。因此，上面所讨论的θ1的法则是适用于照明板2的整个区域上。

这样，释放光量增加了，且光是被均匀地释放的。而且，不需要用精细的排列来制造棱镜。

由于从照明板2释放出来的光是平行的，所以有可能用示于图4或图7的特殊棱镜层来改变光的前进方向。在图4的层4中，多个成圆形的棱镜与光源形成在同一中心上。在图7的层5中，形成了圆形的双凸透镜。

根据本发明，能容易地装备有简单排列棱镜的照明板。

由于棱镜层3中的棱镜设置成圆形，引入的光线被会聚。因此，光束从棱镜层无辐射地被释放。而且，每个棱镜都向照明板的释放表面突出。这样，可以无散射地引入来自照明板的光束。

因此，可以将光束有效地施加到物体上。

虽然已连同其较佳特定实施例描述了本发明，但将会理解到这个描述是企图用来描述本发明而不是限制本发明的范围，它由下面所提出的权利要求来限定。

Claims (2)

1.一种用于照明显示器的面板，包括

照明板(2)，由透明塑料制作且具有两个都为矩形的表面，其中一个表面是反射表面，而另一个是释放表面(2c)；

入射表面(2a)，由斜削掉照明板的一个角形成；

边缘灯(1)，装置在相对于入射表面处；

多个棱镜(2b)，是在照明板的反射表面上成圆形地形成的；

棱镜边线，以预定的间距与边缘灯同心排列；

每个棱镜有一顶角θ，θ包括边缘灯一侧的第一倾角θ1和在第一倾角θ1对面的第二倾角θ2；

其特征在于，

在第一倾角θ1和第二倾角θ2之间有下面的关系：

θ1＞θ2，θ1的角度范围是89.5°～60°

还包括相应于照明板的释放表面设置的棱镜层(3)，该棱镜层在相应于释放表面的一个表面上有多个棱镜(3a)，其中棱镜层的每个所述多个棱镜(3a)具有圆形边线，所述圆形边线与边缘灯同心排列，棱镜层的每个所述多个棱镜(3a)向所述照明板的所述释放表面突出。

2.如权利要求1所述的面板，其特征在于，所述棱镜层(3)的所述多个棱镜(3a)是圆形双凸透镜。

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