CN102650394A - 一种背光源和液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光源和液晶显示器，所述背光源包括导光板、光源和背板，其中，所述导光板包括入光侧和非入光侧；所述光源位于导光板的入光侧；所述背板用于承载导光板和光源，包括底板和竖于底板边缘的折弯挡墙；所述导光板的非入光侧与背板的折弯挡墙具有嵌入式固定结构，所述导光板通过嵌入式固定结构固定于背板内。采用本技术方案可将现有技术中独立于背板的弹性缓冲件取消，大大节约了生产成本，并且简化了生产工艺。

Description

一种背光源和液晶显示器

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种背光源和液晶显示器。

背景技术

目前，液晶显示器的背光源根据光源分布位置的不同，分为侧光式背光源和直下式背光源。侧光式背光源符合当前液晶显示器的薄型要求，且能获得高亮、均匀的平面光源，几乎所有的笔记本式计算机和各种大型的液晶显示器都在使用这种结构的背光源。

现有的侧光式背光源通常包括：背板、反射片、导光板、光源、膜材组和框架等。目前，常用的光源为冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，简称CCFL)和发光二极管(light-emitting diode，简称LED)灯条。背光源工作时，光源发出的光从导光板一侧端面进入导光板后，在导光板上下表面及两侧面间来回全反射，向导光板另一侧端面方向推进，当射到导光板下底面的散射网点时，反射光向各个方向散射并破坏全反射条件，从而部分散射光有机会从上表面透射出导光板，这部分散射光称为输出光。反射片的作用是将从反面出射的光线反射到正面，增加光强；膜材组整体将输出光进行扩散和汇集，保证了液晶显示器的亮度和均一性的要求。

如图1所示，在现有技术中，导光板10被独立于背板20的弹性缓冲件30夹持而固定于背板20内，该弹性缓冲件30需要通过铆接或者粘接等方式与背板20固定，这种固定方式无疑增加了背光源的生产成本，并且使生产工艺较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种背光源和含有该背光源的液晶显示器，用以解决现有技术中弹性缓冲件固定导光板生产成本较高且生产工艺较为复杂的技术问题。

本发明背光源，包括：

导光板，所述导光板包括入光侧和非入光侧；

光源，所述光源位于导光板的入光侧；

背板，所述背板用于承载导光板和光源，包括底板和竖于底板边缘的折弯挡墙；

其中，所述导光板的非入光侧与背板的折弯挡墙具有嵌入式固定结构，所述导光板通过嵌入式固定结构固定于背板内。

可选的，所述背板的折弯挡墙具有折弯凹槽，所述导光板的非入光侧具有嵌入折弯凹槽内的凸出部。

或者，所述导光板的非入光侧具有凹槽，所述背板的折弯挡墙具有嵌入凹槽内的折弯凸出部。

优选的，所述导光板的入光侧为单侧。

较佳的，所述导光板的与入光侧垂直的两个非入光侧分别具有至少两个凹槽。

可选的，所述凹槽为U形。

进一步，所述每个凹槽，包括第一槽壁和第二槽壁，其中，

第一槽壁距导光板入光侧端面的距离小于第二槽壁距导光板入光侧端面的距离；

第一槽壁与折弯凸出部的间距和第二槽壁与折弯凸出部的间距之和，不小于导光板从入光侧端面到第一槽壁的部分的允许膨胀量的二倍。

进一步，所述光源与导光板入光侧端面的间距，不小于距入光侧端面最近的凹槽的第二槽壁与折弯凸出部的间距和导光板从入光侧端面到距入光侧端面最近的凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量之和。

较优的，所述光源与导光板入光侧端面的间距，在减去距入光侧端面最近的凹槽的第二槽壁与折弯凸出部的间距和导光板从入光侧端面到距入光侧端面最近的凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量之后的差值小于设定值。

较佳的，所述凹槽为两个，其中第一凹槽距导光板入光侧端面的距离，小于导光板的与入光侧垂直的非入光侧总长度的二分之一；第二凹槽距导光板入光侧端面的距离，大于导光板的与入光侧垂直的非入光侧总长度的二分之一。

本发明液晶显示器包括如前述技术方案中任一项所述的背光源。

在本发明技术方案中，由于导光板的非入光侧与背板的折弯挡墙具有嵌入式固定结构，导光板通过嵌入式固定结构即可固定于背板内，因此，可将现有技术中独立于背板的弹性缓冲件取消，大大节约了生产成本，并且简化了生产工艺。

附图说明

图1为现有背光源中导光板与背板固定结构示意图；

图2为本发明背光源的一实施例结构示意图；

图3为图2中A-A处剖视图；

图4为图2中B-B处剖视图。

附图标记说明：

10-导光板(现有技术)    20-背板(现有技术)

30-弹性缓冲件(现有技术)

50-导光板              51-入光侧

52-非入光侧            53-凹槽

53a-第一凹槽           53b-第二凹槽

55-第一槽壁            56-第二槽壁

60-光源                70-背板

71-折弯挡墙            72折弯凸出部

72a-第一折弯凸出部    72b-第二折弯凸出部

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的弹性缓冲件固定导光板生产成本较高且工艺较为复杂的技术问题，本发明提供了一种背光源。

如图2至图4所示，本发明背光源包括导光板50、光源60和背板70，其中，

所述导光板50包括入光侧51和非入光侧52；

所述光源60位于导光板50的入光侧51；

所述背板70用于承载导光板50和光源60，包括底板和竖于底板边缘的折弯挡墙71；

并且，所述导光板50的非入光侧52与背板70的折弯挡墙71具有嵌入式固定结构，所述导光板50通过嵌入式固定结构固定于背板70内。

在图2所示的实施例中，所述嵌入式固定结构为：所述导光板50的非入光侧52具有凹槽53，所述背板的折弯挡墙71具有嵌入凹槽53内的折弯凸出部72。嵌入式固定结构也可以采用其他形式，例如，所述背板的折弯挡墙具有折弯凹槽，所述导光板的非入光侧具有嵌入折弯凹槽内的凸出部。

导光板的入光侧可以为单侧，即只在导光板的一侧设置光源；也可以为相对的双侧，即在导光板的相对侧设置光源。光源的类型可以为冷阴极萤光灯管，或者发光二极管灯条等。

优选在导光板的与入光侧垂直的两个非入光侧分别设置至少两个凹槽，这样可使导光板更加牢靠的固定于背板之中。凹槽的形状可以为U形、矩形或圆弧形等等。

以U形凹槽为例，每个U形凹槽包括槽底、第一槽壁55和第二槽壁56，假定第一槽壁距导光板入光侧端面的距离小于第二槽壁距导光板入光侧端面的距离，亦即，第一槽壁位于靠近导光板入光侧端面的位置；则第一槽壁与折弯凸出部的间距和第二槽壁与折弯凸出部的间距之和，不小于导光板从入光侧端面到第一槽壁的部分的允许膨胀量的二倍。由于导光板因热胀冷缩所引起的变形主要是在光线推进方向，即垂直于导光板入光侧的方向，因此，合理设计第一槽壁和第二槽壁与折弯凸出部的间距，可以避免导光板在热胀冷缩时受折弯凸出部阻挡，从而引起弯曲变形。

所述光源与导光板入光侧端面的间距，不小于距入光侧端面最近的凹槽的第二槽壁与折弯凸出部的间距和导光板从入光侧端面到距入光侧端面最近的凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量之和。当U形凹槽的第二槽壁抵于折弯凸出部时，采用该设计可以保证导光板向光源一侧的膨胀间隙。

所述光源与导光板入光侧端面的间距，在减去距入光侧端面最近的凹槽的第二槽壁与折弯凸出部的间距和导光板从入光侧端面到距入光侧端面最近的凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量之后的差值小于设定值。这样使得光源与导光板入光侧端面在保证最小允许间距的同时，取得相对较小的间距数值，可以使光源发出的光线更多的射入导光板。

当所述凹槽为两个时，第一凹槽距导光板入光侧端面的距离，小于导光板的与入光侧垂直的非入光侧总长度的二分之一，例如，优选位于靠近导光板入光侧端面的位置，这样导光板从入光侧端面到第一槽壁的部分的膨胀量较小，从而可使第一槽壁和第二槽壁与折弯凸出部的间距设定为较小，折弯凸出部可将导光板在垂直于入光侧的方向上定位，并且光源与导光板入光侧端面的间距较小，使得光源发出的光线更多的射入导光板，光源利用效率提高；同时，第二凹槽距导光板入光侧端面的距离，大于导光板的与入光侧垂直的非入光侧总长度的二分之一，由于第二凹槽的第一槽壁、第二槽壁与折弯凸出部的间距之和，大于导光板从入光侧端面到该凹槽第一槽壁的部分的膨胀量的二倍，因此可在保证导光板受热膨胀不发生弯曲变形、影响显示器显示效果的同时，将导光板在平行于入光侧的方向上定位。

本发明液晶显示器包括前述技术方案中背光源，具有生产成本较低，生产工艺较简化的优点。

如图2所示，以32寸单侧入光式背光源为例，导光板50的材质为聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA)，其线性热膨胀系数α为6×10-5/℃，最大温升ΔT设为55度。

导光板的总长为720毫米，总宽为410毫米，LED光源位于导光板的宽边侧，在导光板的两个长边侧分别开设有两个U形凹槽，即第一凹槽53a和第二凹槽53b，其中，第一凹槽53a的第一槽壁距入光侧端面的距离X1为30毫米，第二凹槽53b的第一槽壁距入光侧端面的距离X2为620毫米。

相应的，背板底板的两个长边侧对应第一凹槽和第二凹槽的位置分别竖有第一折弯凸出部72a和第二折弯凸出部72b，且第一折弯凸出部72a嵌入第一凹槽53a内，第二折弯凸出部72b嵌入第二凹槽53b内。

在第一凹槽处，设定第一凹槽的第一槽壁和第二槽壁距第一折弯凸出部的间距均为GX1，为满足膨胀量的要求，取值应满足：

2GX1≥2ΔL1

即

GX1≥ΔL1＝X1×α×ΔT＝30×6×10^-5×55＝0.099毫米

其中，ΔL1为导光板从入光侧端面到第一凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量。

GX1可以在该范围内取一个相对较小的值，例如0.1毫米，这样可将导光板在长度方向上定位。

在第二凹槽处，设定第二凹槽的第一槽壁和第二槽壁距第二折弯凸出部的间距均为GX2，为满足膨胀量的要求，取值应满足：

2GX2≥2ΔL2

即

GX2≥ΔL2＝X2×α×ΔT＝620×6×10^-5×55＝2.046毫米

其中，ΔL2为导光板从入光侧端面到第二凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量。

GX2数值较GX1大，在满足膨胀量要求的同时，可将导光板在宽度方向上定位。

光源与导光板入光侧端面的间距D取值应满足：

D≥G_X1+ΔL1＝0.1+0.099＝0.199毫米

在考虑其他相关因素(例如公差)后，间距D可以在该范围内取一个相对较小的值，例如0.2毫米，这样可以使光源发出的光线更多的射入导光板，提高光源利用效率。

在本发明技术方案中，由于导光板的非入光侧与背板的折弯挡墙具有嵌入式固定结构，导光板通过嵌入式固定结构即可固定于背板内，因此，可将现有技术中独立于背板的弹性缓冲件取消，大大节约了生产成本，并且简化了生产工艺。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种背光源，其特征在于，包括：

导光板，所述导光板包括入光侧和非入光侧；

光源，所述光源位于导光板的入光侧；

背板，所述背板用于承载导光板和光源，包括底板和竖于底板边缘的折弯挡墙；

其中，所述导光板的非入光侧与背板的折弯挡墙具有嵌入式固定结构，所述导光板通过嵌入式固定结构固定于背板内。

2.如权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述背板的折弯挡墙具有折弯凹槽，所述导光板的非入光侧具有嵌入折弯凹槽内的凸出部。

3.如权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述导光板的非入光侧具有凹槽，所述背板的折弯挡墙具有嵌入凹槽内的折弯凸出部。

4.如权利要求3所述的背光源，其特征在于，所述导光板的入光侧为单侧。

5.如权利要求4所述的背光源，其特征在于，所述导光板的与入光侧垂直的两个非入光侧分别具有至少两个凹槽。

6.如权利要求5所述的背光源，其特征在于，所述凹槽为U形。

7.如权利要求6所述的背光源，其特征在于，所述每个凹槽，包括第一槽壁和第二槽壁，其中，

第一槽壁距导光板入光侧端面的距离小于第二槽壁距导光板入光侧端面的距离；

第一槽壁与折弯凸出部的间距和第二槽壁与折弯凸出部的间距之和，不小于导光板从入光侧端面到第一槽壁的部分的允许膨胀量的二倍。

8.如权利要求7所述的背光源，其特征在于，所述光源与导光板入光侧端面的间距，不小于距入光侧端面最近的凹槽的第二槽壁与折弯凸出部的间距和导光板从入光侧端面到距入光侧端面最近的凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量之和。

9.如权利要求8所述的背光源，其特征在于，所述光源与导光板入光侧端面的间距，在减去距入光侧端面最近的凹槽的第二槽壁与折弯凸出部的间距和导光板从入光侧端面到距入光侧端面最近的凹槽的第一槽壁的部分的允许膨胀量之后的差值小于设定值。

10.如权利要求5所述的背光源，其特征在于，所述凹槽为两个，其中第一凹槽距导光板入光侧端面的距离，小于导光板的与入光侧垂直的非入光侧总长度的二分之一；第二凹槽距导光板入光侧端面的距离，大于导光板的与入光侧垂直的非入光侧总长度的二分之一。

11.一种液晶显示器，其特征在于，包含如权利要求1至10中任一项所述的背光源。

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