CN101440916A

CN101440916A - 侧入式背光模组

Info

Publication number: CN101440916A
Application number: CNA2008102032482A
Authority: CN
Inventors: 丁婕琛; 周思思
Original assignee: SVA Group Co Ltd
Current assignee: SVA Group Co Ltd
Priority date: 2008-11-24
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2009-05-27

Abstract

本发明涉及一种侧入式背光模组，包括导光板，引导光线传输方向，使光线由导光板的出光面均匀射出；灯管，放置于所述导光板的一侧；灯罩反射片，放置于所述灯管周围；反射器，放置于所述导光板的下方；其中，所述灯罩反射片为光子晶体反射片。本发明提供的侧入式背光模组，大大提高了对光的反射率和利用率。

Description

侧入式背光模组

技术领域

本发明涉及一种背光模组，特别是涉及一种侧入式背光模组。

背景技术

最近几年，显示技术发生了显著的变化。传统的CRT显示器正在逐渐地被平板显示器所取代，其中最常见的平板显示器就是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)，它具有功耗低、重量轻、驱动电压小等优点。

液晶显示器(LCD)是利用加在液晶分子上电场强度的变化，改变液晶分子的取向控制透光的强弱来显示图像。通常，一个液晶显示器包括背光模块、偏光片、TFT(薄膜晶体管)下基板和CF(彩色滤光板)上基板以及夹在两块基板间的液晶盒。液晶面板本身不能发光，需要由背光模组来提供光源。背光模组通常由导光板(LGP)、光源、扩散板、各种光学膜片组成。根源光源位置的不同，目前背光模组一般分为直下式和侧边入光方式。在侧入式背光模组结构中，通常采用冷阴极灯管为光源。图1是现有侧入式背光模组结构示意图，请参见图1，按照自上向下的顺序，一个背光模组是包括上扩散片1，棱镜片2，下扩散片3，导光板4和反射器5，导光板4的一侧放置有灯管6以及灯罩反射片7。其中，反射器5主要作用是提供均匀的面光源，放置在灯管旁边的灯罩反射片7的主要功能在于：反射从灯管6发出的光线，使其可以进入导光板4或扩散片。常见的灯罩反射片有金属表面层反射片和透过型反射片两种。

对于金属表面层反射片，其工作机理是在基材上涂覆一层金属膜来实现反射，如图2所示是它的结构示意图，在基底22上附着一层金属膜21。为了有效的利用光源，我们需要采用具有高反射率的金属反射膜，比如：金(Au)，银(Ag)，铝(Al)和铜Cu)等材料。但是不论采用何种金属，由于其物理本质，使得当光入射到金属表面时，都会存在一个“穿透深度”问题，使得光的反射率低于1；并且对于不同波长的光，其反射率也不同，如图3所示；除此之外，金属对短波长的反射光有较大的吸收作用，这对于采用RGB三原色方式来实现彩色显示的液晶显示器来说是极为不利的，容易产生色偏现象，影响了显示器的图像质量。

对于透过型反射片，它的工作机理是依靠基材中的白色反射体来实现反射，如图4所示是其结构示意图，在基材42内分布着一些反射体材料41。但由于反射板材料的厚度和反射率有关，因此在实际中假如要得到较高反射率的材料，可能就要求整个材料的厚度较厚。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种侧入式背光模组，提高对光的反射率和利用率。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种侧入式背光模组，包括：

导光板，引导光线传输方向，使光线由导光板的出光面均匀射出；

灯管，放置于所述导光板的一侧；

灯罩反射片，放置于所述灯管周围；

反射器，放置于所述导光板的下方；

其中，所述灯罩反射片为光子晶体反射片。

上述的侧入式背光模组，其中，所述光子晶体反射片为两种介电常数不同的介质交替排列形成的一维光子晶体。

上述的侧入式背光模组，其中，所述光子晶体反射片为一层或多层光子晶体膜结构，其厚度为光波长量级。

上述的侧入式背光模组，其中，所述光子晶体反射片的反射率近似等于1。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的侧入式背光模组，由于采用了光子晶体反射片，大大提高了对光的反射率和利用率。采用多层光子晶体膜的结构的灯罩反射片对可见光波段的光的反射率基本一致，不会出现像金属膜反射片那样，由于反射率不同而引起的色偏现象，基本消除了色偏，改善了液晶显示器的画质。此外，由于光子晶体薄膜厚度很小，采用光子晶体反射片的背光模组的尺寸更紧凑轻便。

附图说明

图1是现有技术中侧入式背光模组的结构示意图。

图2是现有技术中金属表面层反射片的结构示意图。

图3是图2中金属表面层反射片对不同波长的光的反射率变化图。

图4是现有技术中透过型反射片的结构示意图。

图5是本发明中的侧入式背光模组的结构示意图。

图6是本发明中一维光子晶体的结构示意图。

图中：

1 上扩散片 2 棱镜片 3 下扩散片

4 导光板 5 反射器 6 灯管

7 灯罩反射片 21 金属膜 22 基底

41 反射体材料 42 基材 61 第一介质

62 第二介质

具体实施方式

下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。

图5是本发明中的侧入式背光模组的结构示意图。

请参见图5，本发明中的背光模组结构按照自上向下的顺序，包括上扩散片1，棱镜片2，下扩散片3，导光板4和反射器5，导光板4的一侧放置有灯管6以及灯罩反射片7，本发明中的背光模组与现有背光模组不同之处在于：灯罩反射片7为光子晶体反射片，即在灯罩上涂覆一层光子晶体反射膜。

光子晶体通常有一维、二维、三维结构，考虑到制备的简单性，本发明中采用一维光子晶体。对于一维光子晶体来说，其结构通常采用两种介电常数不同的介质，使其在空间呈周期性排列而形成人工膜层结构。如图6所示是本发明中一维光子晶体的结构示意图，其中，第一介质61和第二介质62是两种介电常数不同的介质，这两种介质在x方向上成周期性排列即形成了光子晶体膜，其厚度通常在光波长量级。要实现对光的反射率接近于1，必须严格控制所采用介质的介电常数，介质的厚度以及介质的排列方式和周期等参数。按照现有理论，光子晶体膜厚的计算有多种方式，其中一种可行的方式是，为了实现特定工作频段内对光的反射，必须使中心频率满足(Yoel Fink.etc.SCIENCE，VOL 282，1998，pp.1679)：

\frac{1 + Λ}{2} \cos (k_{x}^{(1)} h_{1} + k_{x}^{(2)} h_{2}) + \frac{1 - Λ}{2} \cos (k_{x}^{(1)} h_{1} - k_{x}^{(2)} h_{2}) + 1 = 0

其中，

k_{x}^{(α)} = \sqrt{{(\frac{{ωn}_{α}}{c})}^{2} - k_{y}^{2}} (α = 1,2)

是波矢量，h是相邻两层介质膜的厚度，并且对于式中的∧满足关系：

TE波：

Λ = \frac{1}{2} (\frac{k_{x}^{(2)}}{k_{x}^{(1)}} + \frac{k_{x}^{(1)}}{k_{x}^{(2)}})

TM波：

Λ = \frac{1}{2} (\frac{n_{1}^{2} k_{x}^{(2)}}{n_{2}^{2} k_{x}^{(1)}} + \frac{n_{2}^{2} k_{x}^{(1)}}{n_{1}^{2} k_{x}^{(2)}})

本发明中光子晶体膜厚的计算不仅局限于此种计算方式。目前，光子晶体可以采用光刻技术进行生产。并且，为了充分保证光在整个可见光波段内满足反射率为1，还可以采用多层光子晶体膜的结构，比如，可以采用三层膜结构，使每层膜分别在红、绿、蓝三色波长的范围内都满足反射率为1，从而完全避免了传统技术中金属膜对于红、绿、蓝三个波段内的光的反射率不一致而引起的色偏等不良现象。尽管采用了多层膜结构后，膜厚会变厚，但是考虑到每层膜的厚度仅为波长量级(一般在波长的四分之一)，因此采用三层膜后的厚度也仍然保持在波长量级，不会增加原有结构的厚度。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明中提供的背光模组结构，由于灯罩反射片7为光子晶体反射片，而且所述光子晶体反射片的反射率近似等于1。因此大大提高了对光的反射率和利用率。采用多层光子晶体膜的结构的灯罩反射片7对可见光波段的光的反射率基本一致，不会出现像金属膜反射片那样，由于反射率不同而引起的色偏现象，基本消除了色偏，改善了液晶显示器的画质。此外，由于光子晶体薄膜厚度很小，采用光子晶体反射片的背光模组的尺寸更紧凑轻便。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1、一种侧入式背光模组，包括：

灯管，放置于所述导光板的一侧；

灯罩反射片，放置于所述灯管周围；

反射器，放置于所述导光板的下方；

其特征在于，所述灯罩反射片为光子晶体反射片。

2、根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述光子晶体反射片为两种介电常数不同的介质交替排列形成的一维光子晶体。

3、根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述光子晶体反射片为一层或多层光子晶体膜结构，其厚度为光波长量级。

4、根据权利要求1—3中任一项所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述光子晶体反射片在可见光波段内对光的反射率近似等于1。