CN101082406A - 背光器件、液晶显示器以及用该液晶显示器的电子设备 - Google Patents

Abstract

一种背光器件，它包括：光导板，此光导板设于一驱动基片之上，此基片则直接连接光源且使此光源将其所发射出的光导引到光导板上；叠置于此光导板之上的扩散板与棱镜片，它们配置成将所导引到光导板上的光折射且从棱镜片的前表面将光发射出。此棱镜片朝光源延伸且覆盖在光源与光导板间间隙的上方。上述棱镜片朝光源侧延伸且覆盖在光源与光导板之间间隙的上方。

Description

背光器件、液晶显示器以及用该液晶显示器的电子设备

相关申请的交叉参考

本发明的主题内容涉及到2006年6月2日提交给日本专利局的日本专利申请JP2006-154529，其中的整体内容已综合于此供参考。

技术领域

本发明涉及背光器件、布置成由背光器件将光应用到透射式液晶显示板背面上的液晶显示器和应用这种液晶显示器的电子设备。

背景技术

例如图13所示的装置是周知的一种用于包括有液晶显示器的移动式电话之类中的背光器件。这种背光器件101包括：驱动基片103，此基片103直接连接多个光源如白光LED(发光二极管)；白色反射板104；光导板105；扩散板106；两块棱镜片107与108以及机架109。

机架109内依序安装着两块棱镜片107与108、扩散板106、光导板105以及反射板104。最后将驱动基片安装到机架109内，而机架109与驱动基片103用一夹具110结合而形成背光器件。

光源102的光发射面102a与光导板105的光入射面105a设置成相互面对。从光源102的光发射面102a发射的光为光入射面105a导入光导板105。导入光导板105上的光为扩散板106与两块棱镜片107和108折射，照明液晶显示板111的背面(参看例如专利文献1)。

[专利文献1]公布的日本专利申请公告No.2002-75038([0013]段，等等)

发明内容

顺便指出，在相关技术的上述背光器件101中，这多个光源102是直接地刚性地连接与驱动基片103之上，因而不可避免地如图14所示在光源102与光导板105之间造成间隙，这是源于光源102对驱动基片103安装精度的公差、各个元器件加工精度的公差、光导板105对机架109安装精度的公差，等等。

当产生出间隙δ时，如图15的放大图所示，由光源102的光发射面102a发出的光的一部分成为漏泻光L而不进入导光板105的光入射面105a，降低了光源102的照明效率。

为此，开发了一种背光器件，它包括有作为反射板设置于间隙δ上方的银片112，如图16所示，用以防止间隙δ所致的漏泻光将照明效率降低。此背光器件配置成借助银片112使漏泻光L返回到导光板105的光入射面105a。附带指出，图17表明了间隙δ的尺寸与背光器件中心部分亮度的关系。横轴表示间隙δ而纵轴表示背光器件中心部分的亮度。实线1表示设有银片112的情形，虚线表示未设置银片112的情形。在实线与虚线两种情形下，背光器件中心部分的亮度都随间隙δ的增大而减小。在设置有银片112的情形，亮度的减少小于设置银片112情形中的亮度减少。此外，实线2还表示本发明中将棱镜片用作反射板的效果。

如上所述，将银片112作为反射板设于间隙δ的上方，而漏泻光则借助此银片112返回到光导板105的光入射面105a。这样就提高了光源102的照明率。但由于应用了银片112便增加了部件数，也就增加了装配银片112的工时。于是，这种方法同需要简化背光器件结构的企图相反。于是在这种背光器件中，使漏泻光返回到光导板的光入射面而不增加部件数与装配的工时便成了问题。

为此，希望能提供一种背光器件，使之安排成能将漏泻光返回到光导板的光入射面上而不增加部件数与装配工时，也即不需用银片就能如此。

依据本发明一实施形式的背光器件包括：光导板，此光导板设于一驱动基片之上，此基片则直接连接光源且使此光源将所其发射出的光导引到光导板上；叠置此光导板之上的扩散板与棱镜片，它们配置成将所导引到光导板上的光折射且从棱镜片的前表面将光发射出。此棱镜片朝光源延伸且覆盖在光源于光导板间间隙的上方。

上述棱镜片朝光源侧延伸且覆盖在光源与光导板之间间隙的上方。因此，此间隙中产生的漏泻光为棱镜片反射，返回到光导板的光入射面上。于是就能与设置银片的相关技术的情形相同，改进光源的照明效率。特别是本发明利用将棱镜片延伸到间隙上方的简单结构，能获得与设置银片情形相同的效果。

附图说明

图1是示明一电子设备的透视图。

图2是液晶显示器的分解透视图。

图3是背光器件的分解透视图。

图4示明背光器件的装配过程。

图5示明背光器件的装配过程。

图6示明将背光器件相对机壳的装配作业。

图7是示明背光器件的主要部分的剖面图。

图8A是示明第一棱镜片的透视图，图8B是图8A的平面图；图8C是图8A的侧视图。

图9是示明另一实施例的背光器件的剖面图。

图10是另一侧的棱镜片的透视图。

图11是另一侧的棱镜片的透视图。

图12是示明另一例的棱镜片的局部剖视图。

图13是示明有关技术例子的透视图。

图14是示明有关技术例子的剖面图。

图15是示明有关技术例子的问题的说明图。

图16是示明有关技术另一例子的剖面图。

图17是示明亮度和光源的光发射面与光导板的光入射面之间间隙两者关系的特性图。

具体实施方式

下面参考附图详述本发明。图1是示明用作电子设备1的摄像机-录像机组合装置的电子设备1。此电子设备1装置有液晶显示器2。

图2是液晶显示器2的分解透视图。此液晶显示器包括机壳3、设置在机壳3内的液晶显示板4、用来给液晶显示板4的背面提供照明的背光器件5。

液晶显示板4包括用来显示图像的显示面4a以及与显示面4a相对的背面4b。背面4b为背光器件5照明。该光穿过以显示显示面4a上的图像，从而液晶显示板4是一个透射液晶显示器。

图3是一个示出背光器件5的分解透视图。背光器件5包括驱动基片7，其上直接连接多个光源6；通过反射片8安装于驱动基片7上表面侧的光导板9；设置于光导板9上表面侧的扩散板10；设于扩散板10上表面侧的第一与第二棱镜片11与12；机架13；保持第一与第二棱镜片11与12的夹具14，此扩散板10、导光板9、反射板8以及驱动基片7则安装于机架13内，

如图4与5所示，第二棱镜片12、第一棱镜片11、扩散板10、光导板9、反射板8与驱动基片7按此秩序叠置于机架13之内。设在驱动基片7上的多个光源插定在设于机架13一侧上的光源接收部15中，使光源6的光发射面9a与光导板9的光入射面9a相对，而这些部件都夹在夹具14之中。结果，驱动基片7、反射板8、光导板9、扩散板10、第一与第二棱镜片11与12以及机架13结合(联合)形成背光器件5。

图6是示明此液晶显示器2组装作业的分解透视图。在组装作业中，首先将液晶显示板4装配于机壳3内。随之将背光器件5组装好以便叠置到液晶显示板4上。在组装背光器件5时，将由背光器件5的机架13一侧突出的一对结合突起16安装到设于机壳3的一侧面中的一对结合孔17中，以进行定位，而背光器件5则叠置到液晶显示板4上。最后，设于机壳3中的螺纹结合部18与设于激励基片7中的螺纹结合部19便相互重叠。这两个螺纹结合部18与19用螺钉20结合，而背光器件8便就位和固定到机壳3上。

图7是示明背光器件5主要部分的剖面图。在光源6的光发射面6a与导光板9的光入射面9a之间存在间隙δ。此间隙δ之所以需要，是为了消除安装精度的公差，或是各部件加工精度的公差等等，这些都是在光源6刚性而直接地装附到驱动基片7上所产生的；同时也是为了将光源6的光发射面6a与光导板9的光入射面9a组配成相互面对。第一棱镜片1的延伸部23覆盖到间隙δ的上方，来自光源6的漏泻光被反射而返回到光导板9的光入射面9a。

下面参看图3等简单地说明构成背光器件5的光源6、驱动基片7、反射板8与光导板9。

各个光源6形成为包括多个白光发光二极管(LED)的带矩形梢部的部件。光源6安装成突出于驱动基片7的上表面。

光源6安装于驱动基片的上表面之上，而光源驱动电路等则安装于驱动基片7的下表面之上。此驱动基片7是由玻璃纤维环氧树脂等制成。

反射板8是由具有高反射率的白树脂板件形成。

光导板9将从光入射面9a进入其中的来自光源6的光扩散，通过反射板8反射作为来自光发射9b的光发射。光导板9由透明丙烯酸类树脂等形成。

扩散板10配置成用来将来自光导板9的光扩散。扩散板10是通过在透明环氧树脂基料中分散和混合折射率不同于基料折射率的透明细粒子而形成。扩散板10布置成将来自光导板9的光发射面9b的光主要扩散到朝前方向(图3中的朝上方向)，亦即扩散向第一与第二棱镜片11与12。

第一与第二棱镜片11与12各在其一个表面与设有多个锯齿形突起21，各个突起具有大致三角形剖面，这些突起相互平行。

第一棱镜片11设于扩散板10之上，使得具有大致三角形剖面的突起21的脊线(顶部)22垂直于光源6的光发射面6a延伸。

第二棱镜片12设于棱镜片11之上，使得具有大致三角形剖面的脊线(顶部)22沿着平行于光源6的光发射面的方向延伸。

第一棱镜片11的长度L1设定成比第二棱镜片12的长度L2以及比扩散板10的长度都长。如图7所示，第一棱镜片11的第一端部11a延伸到超过第二棱镜片12的第一端部12a和扩散板的第一端部10a而朝向光源6，此延伸部23则覆盖间隙δ。

下面说明背光器件5的应用。如图7所示，来自光源6的光发射面6a的光L由光入射面9a发射到光导板9之上。如以前所述，在光源6的光发射面6a与光导板9的光入射面9a之间存在间隙δ。因此从光源6发射出光的一部分作为漏泻光L发射到光入射面9a上方之外的斜上位置。但如以前所说明的，第一棱镜11的延伸部23覆盖于间隙δ的上方，因此，这种漏泻光L为第一棱镜片11的延伸部23反射，进入光导板9的光入射面9a。结果如图17实线2所示，制约了因漏泻光所致光源6照明效率的降低，使得图17中实线2所表示的效果基本上等同于相关技术中采用银片时如图17中实线2所示情形。

特别是第一棱镜11布置成，使得具有大致三角形剖面的突起的脊线22大致沿直角方向(大致垂直方向)延伸向用作背光的光源6的光发射面6a上。如图8所示，从延伸部23的下表面23a进入棱镜片11的漏泻光，它被具有大致三角形剖面的突起21的第一斜面21a内表面与第二斜面21b的内表面所反射，因而它就能有效地进入光导板9的光入射面9a。这两块叠置的第一棱镜片11位于光导板9的附近且具有延伸部23，因此，与将这一延伸部23设在离光导板9更远处的第二棱镜12之上的情形相比较，就能提高反射效率。

图9示明背光背光装置5的另一实施形式。在此实施形式中，第一棱镜片11是由将多个具有大致三角形剖面的突起21相分开的狭缝(切口)24形成。狭缝24位于光源6与光导板9之间间隙正上方位置的中心一侧，而在机架13的背光器件5的均匀光发射区的窗柜13a之外。

狭缝24的设置防止了由于进入延伸部23而不为光源6的光发射面6a反射的这部分漏泻光的运动所致的带状发射线沿着突起21的纵向于突起21之内生成。作为选择，可以如图10所示由许多孔洞来形成狭缝24，或如图11所示由细长的孔来形成狭缝24。此外也可作这样的选择，如图12所示除去细长孔的一个端部以简化狭缝24的形成。其他的结构与上述基本实施相同，略去重复性说明。在上述各实施形式中是把数字式摄像机-录像机组合装置作为装备有液晶显示器2的电子设备进行说明的。但这种电子设备可以是各种各样的，例如数字静物摄影机、蜂窝式移动通信话机或电子词典。

应该指出，在后附权利要求书或其等效内容的范围内，内行的人是可以根据设计的要求或其他因素提出各种改型、各种组合形式以及各种组合形式的。

Claims (6)

1、一种背光器件，此器件包括：

光导板，它设于一驱动基片之上，此基片则直接连接光源且使此光源将其所发射出的光导引到光导板上；

叠置于此光导板之上的扩散板与棱镜片，它们配置成将导引到光导板上的光折射且从棱镜片的前表面将光发射出；

棱镜片朝光源延伸且覆盖在光源与光导板之间间隙的上方。

2、权利要求1所要求的背光器件，其中：所述棱镜片包括设于其表面上的许多大致呈三角形的突起，它们相互平行延伸且各具有锯齿形部段；所述棱镜片包括第一棱镜片，它设置成使得上述具有大致三角形剖面的突起的脊线基本上垂直于光源的光发射面，还包括第二棱镜片，它设置成使得上述具有大致三角形剖面的突起的脊线基本上平行于光源的光发射面延伸；同时所述第一棱镜片则覆盖光源与光导板之间间隙的上方。

3、权利要求2所要求的背光器件，其中此第一棱镜片设置成比该第二棱镜片更接近光导板。

4、权利要求2所要求的背光器件，其中此第一棱镜片设有狭缝，其位于光源与光导板之间间隙正上方位置的中心一侧；同时此第一棱镜片的狭缝延伸过所述多个具有大致三角形剖面的突起。

5、一种液晶显示器，此装置包括：

液晶显示板；

用于将光照射液晶显示板背面的背光器件，而此背光器件则包括：

光导板，它设于一驱动基片之上，此基片则直接连接光源且使此光源将其所发射出的光导引到光导板上；

叠置于此光导板之上的扩散板与棱镜片，它们配置成将导引到光导板上光折射且从棱镜片的前表面将光发射出；

棱镜片朝光源延伸且覆盖在光源与光导板之间间隙的上方。

6、一种电子设备，此电子设备具有：

液晶显示器，此装置包括液晶显示板以及用于将光照射液晶显示板背面的背光器件，而此背光器件则包括：

光导板，它设于一驱动基片之上，此基片则直接连接光源且使此光源将其所发射出的光导引到光导板上；

叠置于此光导板之上的扩散板与棱镜片，它们配置成将导引到光导板上的光折射且从棱镜片的前表面将光发射出；

棱镜片朝光源延伸且覆盖在光源与光导板之间间隙的上方。

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