CN1570720A - 背光源装置和液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器包括一液晶面板和一背光源装置，该背光源装置包括一导光板和多个点光源，该导光板包括一具有多个三角形凹槽的入射面和一与入射面相连的出光面，该多个点光源相对该入射面设置。自点光源发出的光束经三角形凹槽扩大发散角后进入导光板以减小暗带。该液晶面板邻近导光板的出光面设置。

Description

背光源装置和液晶显示器
【技术领域】
本发明涉及一种背光源装置和液晶显示器，尤指一种包括点光源和导光板的背光源装置和采用该背光源装置的液晶显示器。
【背景技术】
由于液晶显示器具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因为液晶显示器中的液晶本身不具发光特性，需要为其提供背光源装置以实现显示功能。
现有技术背光源装置包括光源和导光板，光源相对导光板的入光面设置，该导光板引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。该导光板的底面分布多个网点，用以破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，且使其散射以提高导光板出射光束的均匀性，进而提升背光源装置的整体性能。该网点的疏密、大小均可有不同设计以适应不同的背光源装置。
一种现有技术背光源装置可参阅图1。该背光源装置9由导光板10、半透明材料板20、反光材料盒30和光源40组成。该半透明材料板20迭设于导光板10之上，导光板10四周和底表面12包容在该反光材料盒30内，该反光材料盒30一侧开设收容光源40于其内的定位槽31。工作时，光源40发出的光束自导光板10的一侧面入射，经导光板10底表面12的渐层波浪纹路和反光材料盒30作用后产生平面光，自导光板10的出光面11出射，该半透明材料板20使该平面光分布更为均匀。
请一并参阅图2，由于光源40具有一定的发射角，如发光二极管的发射角可为30至130度，而该导光板10相对光源40的侧面是平面，使得光源40发出的光束经该侧面折射后进入导光板10，其发散角将进一步缩小，最大约为119.653度左右，从而在导光板10入射侧产生较大的暗带13，进而降低光束利用率，影响背光源装置9乃至采用该背光源装置9的液晶显示器的辉度和出光均匀性。
请参阅图3，是2002年1月21日公告的中国台湾专利第530,919号揭示的一种可降低导光板入射暗区的背光源装置。该背光源装置的导光板3上设有多个凹洞10，该多个凹洞10排列设置于点光源入射点2正前方。每一个点光源入射点2前方分别排列有一系列凹洞10，该多个凹洞10可贯穿导光板3，当入射光线接触到凹洞10外缘时产生光折射或光全反射效应，其可破坏点光源较强的光学指向性并增加光发散角度，有助于改善导光板3入射侧存在暗区的缺陷。
但是，该凹洞10排布设于导光板3入光面附近，入射光线接触其表面发生的光全反射效应使部分已进入导光板3的入射光被反射回来，朝导光板3内部继续传输的光量变少，降低光利用率和背光源装置出光辉度；而且，该多个凹洞10形成于导光板3内部，光线在凹洞10表面的折射与反射使已入射至导光板内部的光线能量损失；另外，凹洞10折射率与导光板3的折射率不同，阻碍入射光线的深入传输，入射点被凹洞10包围的较小区域光强较强，其它较大的区域由于入射光能量的减少、凹洞10的阻碍和散射能量损失等因素，使得传输至该较大区域的光强较弱，从而影响导光板出光的均匀度和辉度。
【发明内容】
为了克服现有技术背光源装置出光均匀度低、入射暗区较大的缺陷，本发明的目的在于提供一种入射暗区小、出光均匀度较高的背光源装置。
本发明的又一目的在于提供一种出光均匀度高、光学性能佳的液晶显示器。
本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种背光源装置，包括多个发出光束的点光源和引导点光源发出的光束的导光板，该导光板包括至少一入射面、一与入射面相连的出光面和一相对出光面的底面。其中，该导光板的入射面设置配合点光源的三角形凹槽，该点光源发出的光束经三角形凹槽折射后扩大发散角进入导光板。
本发明还提供一种液晶显示器，包括液晶面板和背光源装置。该背光源装置包括多个发出光束的点光源和引导点光源发出的光束的导光板。该导光板包括至少一入射面、一与入射面相连的出光面和一相对出光面的底面。其中，该导光板的入射面设置配合点光源的三角形凹槽，该点光源发出的光束经三角形凹槽折射后扩大发散角进入导光板。该液晶显示面板邻近导光板的出光面设置。
相较现有技术，本发明的有益效果是：由于本发明背光源装置采用的导光板的入射面设置多个三角形凹槽，该三角形凹槽使得点光源发出的光束折射后以较大的发散角进入导光板以减小暗带，从而提高光束利用率，以此增加背光源装置和液晶显示器的辉度和均匀度。
【附图说明】
图1是一种现有技术背光源装置的立体分解图。
图2是图1所示现有技术背光源装置的部份光路示意图。
图3是又一种现有技术背光源装置的平面视图。
图4是本发明背光源装置第一实施方式的立体图。
图5是图4所示背光源装置的网点分布示意图。
图6是图4所示背光源装置的部份光路示意图。
图7是本发明背光源装置第二实施方式的平面图。
图8是本发明背光源装置第三实施方式的立体图。
图9是本发明液晶显示器的侧视图。
【具体实施方式】
请参阅图4，是本发明背光源装置第一实施方式，该背光源装置100包括多个点光源110和一导光板120。该点光源110发出光束，该导光板120引导该点光源110发出光束的传输方向，将其转换为面光源出射。
该点光源110可为发光二极管或小灯泡，并且可通过配置多个不同颜色的发光二极管或小灯泡以调配所需的光源颜色与辉度。
请一并参阅图5，该导光板120为平板形导光板，采用压克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材质制成，其包括入射面121、与入射面121相连的出光面122和与出光面122相对的底面123。该入射面121接收点光源110发出的光束，其上设置配合点光源110的多个三角形凹槽124。相邻三角形凹槽124之间具有一定间距。该出光面122可加工为具一定粗糙度的粗糙面。导光板120的底面123设置多个网点127，以提高导光板120出射光束的辉度和均匀性。该网点127的大小沿远离入射面121的方向递增，形状为圆球状。当然，该网点127也可为圆柱状、正方体、金字塔形或其它合适的形状。该网点127可以印刷或射出成型等方式分布于导光板120的底面123。另外，也可以在底面123设置多个V型槽(图未示)以替代该多个网点127。
请一并参考图6，是该背光源装置100的部份光路图。点光源110发出的光束具一定的发散角，经三角形凹槽124折射后进入导光板120，相对于现有技术而言，光束进入导光板120的发散角大为提升，最大可为126.7度左右，从而减小暗带面积，提高背光源装置100的出光均匀度。
当然，三角形凹槽124之间也可不设置间距。该三角形凹槽124可与导光板120一体成型，也可采用V-Cut方法形成。
请参阅图7，是本发明背光源装置第二实施方式。该背光源装置200包括多个点光源110和一导光板220。该导光板220包括两入射面221、一出光面(图未示)和一底面223。该两入射面221分别设置配合点光源110的三角形凹槽224，并且其上通过电子束蒸镀或化学气相沉积法等方法镀覆一层增透膜225。点光源110发出的光束具有一定的发散角，经三角形凹槽224折射后以较大的发散角进入导光板220，从而减小暗带区域。该底面223具有多个均匀分布的网点227以改善背光源装置200的整体光学性能。当然，该底面223也可设有雾状剔花或咬花(图未示)以替代该多个网点227。
请参阅图8，是本发明背光源装置第三实施方式。该背光源装置300包括点光源110与一导光板320。该点光源110可为一个或多个。该导光板320是楔形导光板，其包括一入射面321、一与入射面321倾斜相连的底面323和一与底面323相对的出光面322。该入射面321设置多个配合点光源110的三角形凹槽324，该三角形凹槽324使得点光源110发出的光束折射后以较大的发散角进入导光板320，从而减小暗带区域，改善背光源装置300的出光均匀度。为调配所需的颜色和辉度，该入射面321形成一荧光层326。该底面323镀覆反射膜(图未示)以反射投射于其上的光束，防止光束自底面323逸出，从而增加背光源装置300的出光辉度。
请一并参阅图8和图9，该液晶显示器90包括一液晶面板91和背光源装置300。工作时，点光源110发出的光束经导光板320转换成面光源后自导光板320的出光面322出射至液晶面板91。为进一步提高出射光束的辉度和均匀度，于液晶面板91与背光源装置300之间设置一棱镜板92和一扩散板93。为防止光束自导光板320的底面323出射，该液晶显示器90进一步包括位于该底面323处的反射板94。当然，也可在该底面323镀反射膜(图未示)以取代反射板94。参阅图8，由于该导光板320的入射面321设置特定形状的三角形凹槽324，其与点光源110的配合可有效实现背光源装置300和液晶显示器90整体光学性能的改善。

Claims (10)

1.一种背光源装置，包括多个发出光束的点光源和引导点光源发出的光束的导光板，该导光板包括至少一入射面、一与入射面相连的出光面和一相对出光面的底面，其特征在于：该导光板的入射面设置多个配合点光源的三角形凹槽，该点光源发出的光束经三角形凹槽折射后扩大发散角进入导光板。
2.如权利要求1所述的背光源装置，其特征在于：所述多个三角形凹槽之间具有间距。
3.如权利要求1或2所述的背光源装置，其特征在于：该点光源是发光二极管或小灯泡。
4.如权利要求3所述的背光源装置，其特征在于：该导光板为平板形或楔形。
5.如权利要求3所述的背光源装置，其特征在于：该底面设置多个规则分布的网点或V形槽。
6.如权利要求3所述的背光源装置，其特征在于：该底面镀有反射膜。
7.如权利要求1所述的背光源装置，其特征在于：该出光面是雾化表面。
8.如权利要求7所述的背光源装置，其特征在于：该入射面镀有增透膜。
9.如权利要求8所述的背光源装置，其特征在于：该入射面相对点光源设有荧光层。
10.一种液晶显示器，包括液晶面板和背光源装置，所述背光源装置包括多个发出光束的点光源和引导点光源发出的光束的导光板，该导光板包括至少一入射面、一与入射面相连的出光面和一相对出光面的底面，该液晶面板邻近背光源装置的出光面设置，其特征在于：该导光板的入射面设置多个配合点光源的三角形凹槽，该点光源发出的光束经三角形凹槽折射后扩大发散角进入导光板。
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