CN1746704A - 棱镜片、背光组件和具有其的液晶显示器装置 - Google Patents

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Abstract

一种棱镜片、具有棱镜片的背光组件，以及具有棱镜片的LCD装置，棱镜片包括第一表面、第二表面和反射部件。光入射到第一表面上。第二表面包括棱镜图案。入射光通过第二表面离开。反射部件设置在第一表面上以部分反射在第一表面上接收到的照射光。

Description

棱镜片、背光组件和具有其的液晶显示器装置
技术领域
本发明涉及棱镜片，具有棱镜片的背光组件以及具有棱镜片的液晶显示器(LCD)。具体而言，本发明涉及能够改良亮度的棱镜片，具有棱镜片的背光组件和具有棱镜片的LCD装置。
背景技术
LCD装置使用液晶来显示图像。LCD装置比其它显示装置是有利的，诸如阴极射线管(CRT)，等离子显示面板(PDP)装置等，因为其较薄，具有较低的驱动电压，并比其它显示装置消耗更少的功率。
LCD装置包括薄薄膜晶体管(TFT)衬底，与TFT衬底对应的滤色镜衬底以及设置在TFT衬底和滤色镜衬底之间的液晶层。液晶层的布置响应施加到其的电场而变化并显示图像。LCD装置是非发射型显示装置，所述显示装置不产生自身的光源，因此，LCD装置需要背光组件。
背光组件包括灯、光引导板、反射片、棱镜片和接收容器。灯产生光。光引导板将从灯所产生的光引导到LCD面板中。反射片被安置在灯之下。从灯所产生的光从反射片朝向LCD面板反射。当从LCD面板的前部观察时，由于棱镜片的缘故亮度增加。接收容器容纳灯、光引导板、反射片和棱镜片。
但是，传统的LCD，如上所述具有较低的亮度。
发明内容
本发明提供了一种能够改良亮度的棱镜片。
本发明的额外的特征将在下述的说明中进行，并且部分地从说明书变得显而易见，或者可以通过实施本发明而了解。
本发明公开了一种棱镜片，包括第一表面，光入射到第一表面上，第二表面，入射光从所述第二表面上离开，第二表面具有棱镜图案，以及设置在第一表面上的反射部件，其部分反射在第一表面上所接收的照射光。
本发明也公开了背光组件，包括产生光的光源，以及棱镜片，所述棱镜片包括第一表面，光入射到第一表面上，第二表面，入射光从所述第二表面上离开，第二表面具有多个棱镜的棱镜图案，以及设置在第一表面上的反射部件，第一表面部分反射在第一表面上所接收的照射光。
本发明也公开了一种背光组件，包括产生光的光源，以及棱镜片，所述棱镜片包括第一表面，光入射到第一表面上，第二表面，入射光从所述第二表面上离开，第二表面具有多个棱镜的棱镜图案，以及设置在第一表面上的反射部件，第一表面部分反射在第一表面上所接收的照射光。
可以理解前述的总体描述和后续的详细说明只是说明性的并且用于提供对本发明的所要求权利的进一步说明。
附图说明
所包含的附图提供了对本发明的进一步说明，并此处并入构成本说明书的一部分，说明了本发明的实施例，并和说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是显示了光通过棱镜片而没有反射部件的横截面图；
图2是根据本发明的实施例的光通过棱镜片的横截面图；
图3是显示了具有图2所示的棱镜片的LCD装置的分解透视图；
图4是根据本发明的实施例的显示LCD装置的分解透视图；
图5是图2中所示的显示棱镜片的透视图；
图6是沿着图5中所示的线I-I’所取的横截面图；
图7是显示了根据本发明的实施例的棱镜片的透视图；
图8是如图7所示的沿着线II-II’所取的横截面图。
具体实施方式
可以理解本发明将在下面说明的实施例可以在不背离本发明的精神的情况下进行不同的修改，并且本发明的范围不限于下述实施例。而是，所述实施例被提供，这样此公开文本将对普通技术人员通过示例传递了本发明的概念。
此后，将参照附图对本发明进行详细说明。
图1是显示了光通过棱镜片而没有反射部件的横截面图。
参照图1，第一光L1、第二光L2和第三光L3入射到棱镜片200的下表面上，并且只有第一和第二光L1和L2被折射。第一光L1朝向棱镜片200的前部折射。第二光L2朝向棱镜片200的侧面折射。第三光L3从棱镜片200的棱镜图案反射。被反射的第三光L3从棱镜片200之下的反射片(未示出)反射，这样第三光L3的一部分被循环。可以理解对于第一光L1和第二光L2的折射，以及第三光L3的反射不限于上述，并显示在图1中。
图2是根据本发明的实施例显示光通过棱镜片的横截面视图。
参照图2，第一光L1、第二光L2和第三光L3入射到棱镜片200的下表面上。第一光L1朝向棱镜片200的前部折射。棱镜片200可以包括棱镜片200的下表面上的反射部件240。例如，如图2中所示，棱镜片200可以包括多个反射部件240。在如图2所示的实施例中，第二光L2从反射部件240反射，并且第三光L3从棱镜片200的棱镜图案反射。被反射的第二光L2和第三光L3从安置在棱镜片200之下的反射片(未示出)所反射，这样第二光L2和第三光L3被循环，这增加了LCD装置的亮度。
图3是显示了具有图2所示的棱镜片的LCD装置的分解透视图。
参照图3，LCD装置1000包括背光组件750、LCD面板900和固定部件(未示出)。背光组件750包括灯组件700、棱镜片200和接收容器(未示出)。
灯组件700设置在背光组件750之上。反射偏振薄膜300和偏振薄膜400设置在背光组件750上。
灯组件700包括至少一个产生光的灯720和反射盖710。从灯720所产生的光从反射盖701的内表面朝向光引导板600反射。背光组件750还包括反射片500。从光引导板600所泄漏的光从设置相邻于光引导板600的反射片500所反射。灯组件700被容纳在与接收容器(未示出)的侧面相邻的接收容器(未示出)中。
灯720可以包括冷阴极荧光灯(CCFL)，其从多种形状中具有延伸的圆柱形形状。根据如图3所示的实施例，反射片500可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。可选地，反射片500可以包括金属底盘和涂以或者施加到金属底盘上的反射片。从灯720所产生的光从反射片500朝向光引导板600反射。
光引导板600包括多个表面，诸如光入射表面，下表面和上表面。从灯组件700所产生的光通过光入射表面入射到光引导板600上。光引导板600的下表面可以与至少光入射表面的一侧相连接。下表面与上表面相对应。
接收容器(未示出)包括底板和多个从底板的周长所凸起的侧壁。接收容器(未示出)接收灯组件700和光引导板600。
背光组件750还包括反射片500和至少一个光学片760。反射片500被设置在光引导板600之下。至少一个光学片760被设置在光引导板600之上。至少一个光学片760可以包括棱镜片200和至少一个漫射片100。
从光引导板600的下表面所泄漏的光从反射片500朝向光引导板600反射。例如，反射片500包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等。
光学片760改良了从光引导板600所离开的光的光学特性。漫射片100漫射从光引导板600所离开的光以让光的亮度基本均匀。可以理解光学片760可以可选地包括额外的漫射片，额外的棱镜片等。
背光组件750还可以包括后盖(未示出)以将从灯组件700所产生的热散发。后盖(未示出)可以与接收容器(未示出)相组合。例如，后盖(未示出)接触反射片500的下表面，其部分通过接收容器(未示出)的开口所暴露。后盖也防止或者基本减小灯组件700的漂移。后盖可以包括具有较高热传导率的金属。
固定部件(未示出)可以设置在LCD面板900上以固定或者将LCD面板900与背光组件750相连接。
图4是根据本发明的实施例的显示LCD装置的分解透视图。图4的LCD装置与图3中的相同，除了背光组件之外。相同的参考数字引用与实施例3中所描述的相同或者相似的部分，关于上述元件的任何进一步说明将根据需要而省略。
参照图4，LCD装置1100包括背光组件752、LCD面板900和固定部件(未示出)。背光组件752包括灯组件730、棱镜片200和接收容器(未示出)。
灯组件730包括灯或者多个基本彼此平行的灯780。各灯780产生光。例如，在如上所述的实施例中和图4中所示，各灯780包括冷阴极荧光灯(CCFL)。
CCFL可以具有延伸的圆柱形。从CCFL所产生的光是基本与太阳光相同的白光。CCFL比荧光灯具有更长的寿命，产生较低的热灯。
灯780的布置根据LCD装置1100的尺寸而变化。
再次参照图3，具有边照明类型的背光组件的LCD装置1000可以与小屏幕LCD装置一起使用。边照明类型背光组件可以包括至少一个CCFL和光引导板600。
再次参照图4，具有直射照明(direct illumination)类型的背光组件的LCD装置1100可以与较大屏幕的LCD装置一起使用。直射照明类型的背光组件可以具有安置基本彼此平行的多个CCFL。
图5是图2中所示的棱镜片的透视图。图6是沿着图5所示的线I-I’所取的横截面视图。
参照图5和图6，棱镜片200包括基薄膜256和棱镜图案230。基部薄膜256包括第一表面251和与第一表面251相对应的第二表面252。棱镜图案230可以设置在棱镜片200的第二表面252上。棱镜图案230被称为光路径调制部件。
棱镜图案230可以具有多个三角形形状的棱镜，其基本彼此平行连接。棱镜可以具有相同或者基本相同的尺寸。可选地，棱镜可以具有不同的尺寸和/或者形状。棱镜图案230的各棱镜包括第一倾斜表面231和第二倾斜表面232。
例如，三角形棱镜包括第一倾斜表面231和第二倾斜表面232，其一起形成脊部220和槽210。第一倾斜表面231和第二倾斜表面在脊部220形成内角α。棱镜图案230可以设置在基部薄膜的第二表面252上以朝向棱镜片200引导光。
相邻槽210之间的距离被称为节距。根据本发明的实施例，节距位于大约60μm和130μm之间，反射部件240的宽度小于或者等于节距的2/3。此外，内角α优选地在大约60度和130度之间。
反射部件240可以设置在槽210之下的相邻棱镜之间。反射部件240可以具有大约至少60％的反射率。例如，反射部件240可以包括二氧化钛(TiO2)，氧化铝(Al2O3)、硫酸钡(BaSO4)等，或者其混合物。
图7是显示根据本发明的另外的实施例的棱镜片的透视图。图8是如图7中所示的沿着线II-II’所取的横截面视图。
参照图7、8，棱镜片200a包括基部薄膜256a和棱镜图案230a。基部薄膜256a包括第一表面251a和与第一表面251a相对应的第二表面252a。棱镜图案230a可以设置在棱镜片200a的第二表面252a上。棱镜图案230a被称为光路径调制层。
棱镜图案230a可以具有多个半圆形棱镜，所述半圆形棱镜基本彼此平行连接。半圆形棱镜可以具有相同或者基本相同的尺寸。可选地，半圆形棱镜可以具有不同的尺寸和/或者形状。半圆形棱镜一起形成脊部220a和槽210a。棱镜图案230a可以设置在第二表面252a上以朝向棱镜片200a的前部引导光。
相邻槽210a之间的距离被称为节距。根据本发明的实施例，节距位于大约60μm和130μm之间，反射部件240的宽度大约小于或者等于节距的2/3。
反射部件240可以设置在槽210a之下的相邻棱镜之间。反射部件240具有等于或者大于大约60％的反射率。例如，反射部件240可以包括二氧化钛(TiO2)，氧化铝(Al2O3)、硫酸钡(BaSO4)等，或者其混合物。
根据本发明的实施例，棱镜片包括至少一个反射部件，这样在其中光泄漏的方向上被照射到棱镜片的下表面上的光的一部分从反射部件反射。被反射的光被循环，这增加了LCD装置的亮度。
尽管对本发明的一些实施例进行了说明，普通技术人员可以理解在不背离本发明的精神和原则的情况下可以对本发明进行修改和变化，其范围由所附权利要求书所限定。

Claims (28)

1.一种棱镜片，包括：
第一表面，光入射到第一表面上；
第二表面，入射光从所述第二表面上离开，第二表面具有棱镜图案；以及
设置在第一表面上的反射部件，以部分反射照射到第一表面上的光。
2.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于，棱镜图案包括多个棱镜，其中相邻的棱镜具有大约20μm到大约70μm的节距。
3.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于，反射部件的宽度小于或者等于棱镜图案的相邻棱镜的节距的2/3。
4.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于，反射部件被设置在棱镜图案的相邻棱镜之间。
5.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于，反射部件包括至少从二氧化钛(TiO2)，氧化铝(Al2O3)、硫酸钡(BaSO4)所构成的组中所选择的之一。
6.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于，棱镜图案包括多个三角形棱镜，所述三角形棱镜被基本安置彼此平行。
7.根据权利要求6所述的棱镜片，其特征在于，各三角形棱镜的内角在大约60度到130度之间。
8.根据权利要求1所述的棱镜片，其特征在于，棱镜图案包括多个半圆形棱镜，所述半圆形棱镜被安置基本彼此平行。
9.一种棱镜片，包括：
薄膜，所述薄膜包括第一表面和第二表面，光入射到第一表面上，入射光通过第二表面离开；以及
光路径调制部件，所述光路径调制部件设置在将入射光朝向棱镜片的前部引导的第二表面上；以及
反射部件，所述反射部件设置在第一表面上以部分地反射入射到第一表面上的光。
10.根据权利要求9所述的棱镜片，其特征在于，光路径调制部件与基部薄膜一体形成。
11.根据权利要求9所述的棱镜片，其特征在于，光路径调制部件包括多个棱镜，所述棱镜被安置彼此相邻。
12.根据权利要求11所述的棱镜片，其特征在于，反射部件被安置在相邻棱镜之间。
13.根据权利要求11所述的棱镜片，其特征在于，相邻棱镜形成大约20μm到大约70μm的节距。
14.根据权利要求12所述的棱镜片，其特征在于，反射部件的宽度小于或者等于对应的相邻棱镜的节距的2/3。
15.根据权利要求11所述的棱镜片，其特征在于，各棱镜具有基本三角形横截面。
16.根据权利要求11所述的棱镜片，其特征在于，各棱镜具有基本半圆形横截面。
17.一种背光组件，包括：
产生光的光源；以及
棱镜片，包括：
第一表面，被产生的光入射到所述第一表面上；
第二表面，入射光在第二表面上离开，第二表面包括具有多个棱镜的棱镜图案；以及
反射部件，所述反射部件设置在第一表面上以部分地反射入射到第一表面上的光。
18.根据权利要求17所述的背光组件，其特征在于，相邻的棱镜形成大约20μm到大约70μm的节距，其中反射部件的宽度小于或者等于节距的2/3，以及
其中反射部件被安置在相邻的棱镜之间。
19.根据权利要求17所述的背光组件，其特征在于，棱镜具有基本三角形横截面，各棱镜的内角大约是60度到大约130度。
20.根据权利要求17所述的背光组件，其特征在于，各棱镜具有基本半圆形横截面。
21.根据权利要求17所述的背光组件，其特征在于，还包括：
棱镜片之下的光引导板，并与光源相邻以将从光源所产生的光朝向棱镜图案引导。
22.根据权利要求17所述的背光组件，其特征在于，光源包括多个灯，所述灯被安置在棱镜图案之下基本彼此平行。
23.一种液晶显示装置，包括：
产生光的光源；
棱镜片，所述棱镜片包括：
第一表面，从光源所产生的光入射到所述第一表面上；
第二表面，包括具有多个棱镜的棱镜图案，入射光通过第二表面离开；以及
设置在第一表面上的反射部件以部分地反射照射到第一表面上的光；以及
液晶显示面板，所述液晶显示面板设置在棱镜片的第二表面上以使用通过棱镜片的光显示图像。
24.根据权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于，相邻的棱镜形成大约20μm到大约70μm的节距，
其中反射部件的宽度小于或者等于节距的2/3，以及
其中反射部件设置在相邻棱镜之间。
25.根据权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于，各棱镜具有基本三角形横截面，各棱镜的内角大约是60度到大约130度。
26.根据权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于，各棱镜具有基本半圆形横截面。
27.根据权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括：
棱镜片之下的光引导板，并与光源相邻以将从光源所产生的光朝向棱镜图案引导。
28.根据权利要求23所述的液晶显示装置，其特征在于，光源包括多个灯，所述灯在棱镜图案之下被安置基本彼此平行。
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