CN103048727B - 导光板、背光源、液晶显示装置 - Google Patents

导光板、背光源、液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种导光板、背光源、液晶显示装置，属于背光源技术领域，其可解决现有的侧入式背光源两侧亮度不均而直下式背光源厚度过大的问题。本发明的导光板包括出光面和与出光面相对的背面，所述背面上设有沿入光轴延伸而远离背面的入光凸起，在平行于所述入光轴的方向上，所述入光凸起远离背面的一端设有入光面；其中，所述入光轴与背面的夹角大于0度且小于90度。本发明的背光源和液晶显示装置包括上述导光板。本发明特别适用于大尺寸的液晶显示装置中。

Description

导光板、背光源、液晶显示装置
技术领域
本发明属于背光源技术领域，具体涉及一种导光板、背光源、液晶显示装置。
背景技术
在液晶显示装置中，液晶显示面板需要亮度均匀的面光源。
目前液晶显示装置中使用的光源主要为发光二极管(LED)灯条(由条状线路板和多个设在线路板上的LED组成)、冷阴极荧光管(CCFL)等，它们均是点光源或线光源，因此需要用背光源将这些光源发出的光转变为面光源后才能供液晶显示面板使用。
现有的背光源主要分为侧入式和直下式两种。
如图1所示，在侧入式背光源中，光源2设于导光板1(LGP，Light Guide Plate)的一个侧面外，其发出的光从侧面(即入光面11)进入导光板1，经导光板1背面12反射后从顶面(即出光面13)射出并供液晶显示面板使用；其中，为提高光线的利用率和均匀度，导光板1背面12可设有反光结构，该反光结构可为贴附在背面12上的反射层16，也可为印刷在背面12上的反射网点等，为了保证出光的均匀性，故在不同位置处的反光结构的反光能力、反光方向等可有不同(例如反射网点密度不同)。
如图2所示，直下式背光源中，光源2设在扩散板9(主要包括用于打散光的光学棱镜)下方，其发出的光经扩散板9打散后供液晶显示面板使用。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：对于侧入式背光源，由于光是从导光板一侧射入的，故很难保证导光板靠近入光面一侧和远离入光面一侧的出光强度均匀，尤其当导光板尺寸较大时更是如此；而对于直下式背光源，其光从下方直接向上照射，没有反射过程(只经过散射)，故为保证出光均匀其必须具有较大的混光距离(即光源与扩散板间的距离)，这导致其厚度较大，难以薄型化，同时扩散板的使用还会造成光能的损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的侧入式背光源两侧亮度不均而直下式背光源厚度过大的问题，提供一种亮度均匀、厚度小、光能利用率高的导光板。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种导光板，其包括出光面和与出光面相对的背面，所述背面上设有沿入光轴延伸而远离背面的入光凸起，在平行于所述入光轴的方向上，所述入光凸起远离背面的一端设有入光面；其中，所述入光轴与背面的夹角大于0度且小于90度。
本发明的导光板背面设有入光凸起，光是从背面射入导光板的，故可在背面的多个不同位置分别入光，因此其不存在两侧出光强度不均匀的现象；同时，入光凸起又相对于导光板背面倾斜，即本发明的导光板又是以类似侧入式背光源的方式入光，故其不需要很长的混光距离即可实现出光的均匀，因此导光板的厚度可较小，易于实现背光源的薄型化，同时其中没有扩散板，故光能利用率高。
优选的是，在从入光面射入的光线与出光面的相交位置处，所述出光面上设有弧形凸起。
优选的是，所述入光轴与背面的夹角大于10度小于45度。
优选的是，所述入光面垂直于所述入光轴。
优选的是，所述入光凸起为柱状或板状。
优选的是，所述背面上设有至少两个所述入光凸起，且各所述入光凸起的入光轴相互平行。
优选的是，所述导光板的背面和入光凸起的侧面上设有反光结构。
本发明所要解决的技术问题还包括，针对现有的侧入式背光源两侧亮度不均而直下式背光源厚度过大的问题，提供一种亮度均匀、厚度小、光能利用率高的背光源。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种背光源，其包括：上述的导光板；设在所述导光板的入光凸起的入光面外的光源。
由于本发明的背光源中使用上述导光板，故其亮度均匀、厚度小、光能利用率高。
优选的是，所述背光源还包括：支撑所述导光板背面的背框，
所述背框上设有容纳所述入光凸起和光源的凹部。
本发明所要解决的技术问题还包括，针对现有的侧入式背光源两侧亮度不均而直下式背光源厚度过大的问题，提供一种亮度均匀、厚度小、光能利用率高的液晶显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种液晶显示装置，其包括上述的背光源。
由于本发明的液晶显示装置中具有上述的背光源，因此其亮度均匀、厚度小、光能利用率高。
本发明特别适用于大尺寸的液晶显示装置中。
附图说明
图1为现有的侧入式背光源的侧视结构示意图；
图2为现有的直下式背光源的侧视结构示意图；
图3为本发明的实施例2的导光板的侧视结构示意图；
图4为本发明的实施例2的导光板的俯视结构示意图；
图5为本发明的实施例2的另一种导光板的俯视结构示意图；
图6为本发明的实施例3的背光源的俯视结构示意图。
其中附图标记为：1、导光板；11、入光面；12、背面；13、出光面；14、入光凸起；141、入光轴；15、弧形凸起；16、反射层；2、光源；3、背框；31、凹部；9、扩散板；α、夹角。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种导光板，其包括出光面和与出光面相对的背面，背面上设有沿入光轴延伸而远离背面的入光凸起，在平行于入光轴的方向上，入光凸起远离背面的一端设有入光面；其中，入光轴与背面的夹角大于0度且小于90度。
本实施例的导光板背面设有入光凸起，光是从背面射入导光板的，故可在背面的多个不同位置分别入光，因此其不存在两侧出光强度不均匀的现象；同时，入光凸起又相对于导光板背面倾斜，即本实施例的导光板又是以类似侧入式背光源的方式入光，故其不需要很长的混光距离即可实现出光的均匀，因此导光板的厚度可较小，易于实现背光源的薄型化，同时其中没有扩散板，故光能利用率高。
实施例2：
如图3至图5所示，本实施例提供一种导光板1，其具有出光面13(顶面)和与出光面13相对的背面12；在背面12上设有沿入光轴141延伸而远离背面12的入光凸起14，该入光轴141与背面12的夹角α大于0度且小于90度；也就是说，入光凸起14相对于背面12是倾斜设置的；其中，在平行于入光轴141的方向上，入光凸起14远离背面12的一端为入光面11。
优选的，如图3所示，在从入光面11射入的光线(或者说入光轴141)与出光面13的相交位置处，在出光面13上设有弧形凸起15。显然，出光面13上正对出光面13的位置处的光线强度最高，在这些位置设置弧形凸起15可防止大量光线从这些位置直接射出，以避免产生亮斑。
优选的，入光轴141与背面12的夹角α大于10度小于45度。显然，入光轴141与背面12的夹角α越小则导光板1的入光方式越接近侧入式背光源，光线混合越均匀；但如果该夹角α太小，则入光凸起14的制造和光源2的设置等都存在困难，经研究发现，10度至45度间的夹角α是最合适的。
优选的，上述入光面11垂直于入光轴141。由于通常设置光源2时，都要使其光轴与入光面11垂直，故如果入光轴141垂直于入光面11，则光源2的光轴和入光凸起14的入光轴141是平行的，这样可增大入光量。
优选的，入光凸起14沿垂直于入光轴141的方向上的尺寸(或者说入光凸起14的厚度)与导光板1的厚度(没有入光凸起14和弧形凸起处15的导光板1本体的厚度)相等，这样可以使光线在入光凸起14中的传播方式与在侧入式背光源中的传播方式相同，使出光更加均匀。
优选的，如图4所示，当光源2为冷阴极荧光管或LED排列较密集的LED灯条时(或者说为线光源2时)，入光凸起14为板状，线光源2沿该板的长度方向设置。而如图5所示，当光源2为LED排列较稀疏的LED灯条时(或者说为点光源2时)，入光凸起14可为柱状，每个柱体对应一个点光源2(相当于将一个板状的入光凸起14分割成多个柱状的入光凸起14)。
优选的，背面12上设有至少两个入光凸起14。显然，有多个入光凸起14即可设置多个光源2，从而更有利于提高出光量和保证出光的均匀性。
进一步优选的，当有多个入光凸起14，如图3所示，各入光凸起14的入光轴141相互平行。也就是说，各入光凸起14优选向相同的方向倾斜，这样有利于导光板1在注塑成型后的脱模。
当然，当具有多个入光凸起14时，各入光凸起14的入光轴141也可方向不同(即从不同的方向入光)，只要其最终能实现均匀出光即可。
优选的，在导光板1的背面12和入光凸起14的侧面上设有反光结构。该反光结构可采用现有技术，如贴附在背面12上的反射层16，或印刷在背面12上的反射网点等。通过设置反光结构，可使射到导光板1背面12和入光凸起14侧面的光线再次反射并从出光面13射出，以提高光能利用率。
当然，本实施例的导光板1中还可具有其他的已知结构，如在入光面11上还可设有用于使光线均匀入射的混光微结构(如微小的凹槽等)，或者在不同位置处的反光结构的反光能力、反光方向等可有不同。
实施例3：
如图6所示，本实施例提供一种背光源，其包括：
上述任意一个实施例的导光板1；
设在导光板1的入光凸起14的入光面11外的光源2。
其中，光源2可为LED灯条，也可为冷阴极荧光管。
由于本实施例的背光源中具有上述的导光板1，因此其亮度均匀、厚度小、光能利用率高。
优选的，背光源中还包括用于固定导光板1的背框3，该背框3支撑导光板1的背面12，且背框3上设有容纳入光凸起14和光源2的凹部31。显然，采用与导光板1背面12接触的背框3可更稳固的支撑导光板1，同时背框3中的凹部31可起到保护入光凸起14和光源2的作用。
当然，本实施例的背光源还可具有其他的已知结构，如在背框3的凹部31内还可设有用于将光源2射出的光反射向入光面11的灯罩，或在导光板1出光面13外还可设有带棱镜片的保护板等。
实施例4：
本实施例提供一种液晶显示装置，其包括上述任意一个实施例的背光源。
由于本实施例的液晶显示装置中具有上述的背光源，因此其亮度均匀、厚度小、光能利用率高。
当然，本实施例的液晶显示装置还具有其他的已知结构，如液晶显示面板、电源单元等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种导光板，包括出光面和与出光面相对的背面，其特征在于，
所述背面上设有沿入光轴延伸而远离背面的入光凸起，在平行于所述入光轴的方向上，所述入光凸起远离背面的一端设有入光面；其中，所述入光轴与背面的夹角大于10度小于45度；
在从入光面射入的光线与出光面的相交位置处，所述出光面上设有弧形凸起。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，
所述入光面垂直于所述入光轴。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，
所述入光凸起为柱状或板状。
4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，
所述背面上设有至少两个所述入光凸起，且各所述入光凸起的入光轴相互平行。
5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，
所述导光板的背面和入光凸起的侧面上设有反光结构。
6.一种背光源，其特征在于，包括：
权利要求1至5中任意一项所述的导光板；
设在所述导光板的入光凸起的入光面外的光源。
7.根据权利要求6所述的背光源，其特征在于，还包括：
支撑所述导光板背面的背框，所述背框上设有容纳所述入光凸起和光源的凹部。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
权利要求6或7所述的背光源。
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