CN1963632B

CN1963632B - 背光组件及液晶显示器

Info

Publication number: CN1963632B
Application number: CN2005101250166A
Authority: CN
Inventors: 黄国圳; 洪振滨
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2025-11-11
Also published as: CN1963632A

Abstract

一种背光组件及采用该背光组件的液晶显示器，背光组件包括一灯箱以及多个实际光源。其中，灯箱具有一开口，且灯箱的底部具有互相平行的多个凹槽。每一凹槽内具有一反射曲面，而任两相邻的凹槽的交界处上方具有一光源配置线，其是与这些凹槽平行。而且，这些反射曲面上任何一点至其两侧的光源配置线的最短距离总和是大致相等。另外，实际光源是间隔地配置于光源配置线上，其中每一实际光源所发出的部分光线适于在反射曲面上反射后相交于未配置有实际光源的光源配置线上，而于未配置有实际光源的光源配置线上分别形成一虚拟光源。本发明的液晶显示器包括一液晶显示面板和上述的背光组件，此背光组件给液晶显示器提供均匀的背光源。

Description

背光组件及液晶显示器

技术领域

本发明有关一种面光源装置(plane light source)，且特别是有关一种背光组件(backlight module)及结合有该背光组件的液晶显示器。

背景技术

随着电脑性能的大幅进步以及网际网络、多媒体技术的高度发展，目前影像信息的传递大多已由模拟传输转为数字传输。为了配合现代生活模式，视讯或影像装置的体积日渐趋于轻薄。虽然传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器仍有其优点，但是由于其内部电子腔的结构，使得显示器体积庞大而且占空间，并且在输出影像时具有辐射线伤眼等问题。因此，配合光电技术与半导体制造技术所发展的平面式显示器(Flat Panel Display，FPD)，例如液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机电激发光显示器(Organic Electro-LuminescentDisplay，OELD)或是等离子显示器(Plasma Display Panel，PDP)，已逐渐成为显示器产品的主流。

液晶显示器依其光源利用型态可略分为反射式液晶显示器(Reflective LCD)、穿透式液晶显示器(Transmissive LCD)以及半穿透半反射式液晶显示器三种，其中穿透式或是半穿透半反射式的液晶显示器，主要是由一液晶面板及一背光组件所构成。液晶面板是由两片透明基板及配置于此二透明基板间的一液晶层所构成，而背光组件则是用以提供此液晶面板所需的背光源，以使液晶显示器达到显示的效果。一般来说，背光组件大致上可分为直下式(Direct-Type)与侧边入光式两种，其中直下式背光组件通常应用在较大尺寸的液晶面板。

图1为现有一种背光组件的结构剖面图。请参照图1，现有背光组件100是一直下式背光组件，其包括一灯箱110、多个冷阴极萤光灯管(Cold CathodeFluorescence Lamp，CCFL)120、一扩散板(Diffusion Plate)130以及光学膜片140。其中，冷阴极萤光灯管120是配置于灯箱110内，且冷阴极萤光灯管120所发出的光线122会在灯箱110内散开，并通过扩散板130与光学膜片140，以提供一面光源。

上述的背光组件100中，由于冷阴极萤光灯管120为分散排列，使得面光源位于冷阴极萤光灯管120上方的部分明显较亮。换言之，面光源的均匀度较差。

图2为背光组件中光线的发散示意图。请参照图1与图2，现有背光组件100的灯箱110中，冷阴极萤光灯管120为分散排列，倘若灯箱110的底部至扩散板130的距离不足(例如为d2)，则冷阴极灯管120至扩散板130之间没有足够的距离让光线122散开，所以在阴极灯管120上方的扩散板130的光线122较为密集，使得面光源的均匀度更差。因此，灯箱110的底部至扩散板130的距离必须够长(例如为d1)，以使冷阴极灯管120至扩散板130之间有足够的距离让光线122散开，以维持面光源的均匀度。换言之，现有背光组件100的整体厚度无法降低。

发明内容

因此，本发明的目的就是在提供一种背光组件，其可提高面光源的亮度与均匀度。

基于上述目的，根据本发明一方面提出一种背光组件，其包括一灯箱以及多个实际光源。其中，灯箱具有一开口，且灯箱的底部具有互相平行的多个凹槽。每一凹槽内具有一反射曲面，反射曲面的剖面为一椭圆的一部分，其中相邻椭圆共享一焦点，而任两相邻的凹槽的交界处上方具有一光源配置线，其与这些凹槽平行。而且，这些反射曲面上任何一点至其两侧的光源配置线的最短距离总和是大致相等。另外，实际光源间隔地配置于光源配置线上，其中每一实际光源所发出的部分光线适于在反射曲面上反射之后相交于未配置有实际光源的光源配置线上，而于未配置有实际光源的光源配置线上分别形成一虚拟光源。

根据本发明另一方面提出一种液晶显示器，包括有：一液晶面板，其由两片透明基板及配置于该两片透明基板间的一液晶层组成；以及一背光组件，用于提供液晶面板的均匀背光源；其特点是该背光组件包括：一灯箱，具有一开口，该灯箱的底部具有互相平行的多个凹槽，其中每一所述凹槽内具有一反射曲面，反射曲面的剖面为一椭圆的一部分，其中相邻椭圆共享一焦点，而任两相邻的凹槽的交界处上方具有一光源配置线，其与所述凹槽平行，且所述反射曲面上任何一点至其两侧的所述光源配置线的最短距离总和是相等；以及多个实际光源，间隔地配置于所述光源配置线上，其中每一所述实际光源所发出的部分光线适于在所述反射曲面上反射之后相交于未配置有实际光源的所述光源配置线上，而于未配置有实际光源的所述光源配置线上分别形成一虚拟光源。

在上述的背光组件中，光源配置线是位于椭圆的焦点上。

在上述的背光组件中，任两相邻的反射曲面例如互相连接，且其交界处构成一交线，且这些交线平行于光源配置线。

在上述的背光组件中，实际光源例如是线光源。其中，这些线光源例如是冷阴极萤光灯管或发光二极管阵列。

在上述的背光组件中，例如还包括一扩散板，其配置于灯箱的开口处。

在上述的背光组件中，例如还包括一光学膜片，其是配置于扩散板上。此外，光学膜片例如是扩散片或增光片。

本发明是于背光组件的灯箱底部上形成多个椭圆的反射曲面，并将实际光源间隔地配置于椭圆的焦点上。所以，配置于椭圆焦点的这些实际光源所发出的部分光线自反射曲面反射后，会聚集于未配置有实际光源的其他焦点上，而形成多个虚拟光源。换言之，本发明的背光组件可借助实际光源与虚拟光源提供较为均匀的面光源，并具有较佳的发光效率。

为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图进行详细说明如下。

附图说明

图1为现有一种背光组件的结构剖面图。

图2为背光组件中光线的发散示意图。

图3是依照本发明一较佳实施例所述的一种背光组件的结构剖面图。

图4为背光组件的凹槽与实际光源的立体图。

具体实施方式

需要说明的是图中相同的标号代表相同的部分；而由于本发明的液晶显示器的液晶面板是属于现有技术，其主要改进在于背光组件部分，因此未予以图示。

图3是依照本发明一较佳实施例所述的一种背光组件的剖面图，而图4为图3的背光组件的局部立体图。请同时参照图3与图4，本实施例的背光组件200是一直下式背光组件，其包括一灯箱210以及多个实际光源220。其中，灯箱具210有一开口212，且灯箱210的底部具有互相平行排列的多个凹槽214。每一凹槽214内具有一反射曲面214a，而任两相邻的凹槽214的交界处上方具有一光源配置线240，其与这些凹槽214平行。而且，这些反射曲面214a上任何一点至其两侧的光源配置线240的最短距离总和是大致相等。另外，实际光源220间隔地配置于光源配置线240上，其中每一实际光源220所发出的部分光线222适于在反射曲面214a上反射之后相交于未配置有实际光源220的光源配置线240上，而于未配置有实际光源220的光源配置线240上分别形成一虚拟光源250。

在上述的背光组件200中，任两相邻的反射曲面214a例如是互相连接，且其交界处构成一交线216，其中这些交线216平行于光源配置线240。此外，在本实施例中凹槽214本身例如为一反射片，或是在凹槽214表面镀上一层反射性良好的材质，以形成反射曲面214a。其中，反射性良好的材质例如为银、铝或其他金属。

另外，在图3中所的实际光源220例如是冷阴极萤光灯管。值得注意的是，在本实施例中，实际光源并非仅限于冷阴极萤光灯管，其亦可为发光二极管阵列(Light Emitting Diode Array，LED Array)或其他线光源。

本发明一较佳实施例中，由于反射曲面214a上任何一点至其两侧的光源配置线240的最短距离总和是大致相等，亦即反射曲面214a是设计成椭圆的轮廓。而且，由于光源配置线240是位于椭圆的焦点上，所以向下部分的光线222会有效地聚集于两侧的其他焦点上。更详细地说，配置于光源配置线240的这些实际光源220所发出的部分光线222(传递至反射曲面214a的光线)自反射曲面214a反射后，会有效地聚集于两侧未配置有实际光源220的光源配置线240上，并形成多个虚拟光源250。这些虚拟光源250因来自实际光源220的反射回收而成，可视为一完全向上出射的光源。

此外，由于每一光源配置线240上皆有实际光源220或虚拟光源250，所以灯箱210中的线光源较为密集，其可增加背光组件200所提供的面光源的均匀度。而且，由于灯箱210中的线光源排列较现有技术的光源密集，因此灯箱210底部至扩散板230的距离d3不需太长，光线222即有足够的空间散开。因此，本实施例中的灯箱210的厚度可以降低，而背光组件200的整体厚度也可以变薄。

在本实施例中，背光组件200例如还包括一扩散板230与一光学膜片260。其中，扩散板230是配置于灯箱210的开口212处，而光学膜片260是配置于扩散板230上，以增加背光组件200所提供的面光源的均匀度。此外，光学膜片260例如是扩散片、增光片或其的组合。

本发明的液晶显示器，包括有：一液晶面板及上述的背光组件200，液晶面板是由两片透明基板及配置于该两片透明基板间的一液晶层组成；背光组件200，用于提供液晶面板的均匀背光源。

综上所述，本发明的背光组件和液晶显示器至少具有下列优点：

1.由于灯箱中会产生多个虚拟光源，其可增加背光组件所提供的面光源的亮度。

2.由于每一光源配置线上皆有实际光源或虚拟光源，所以线光源较为密集，其可提高背光组件所提供的面光源的均匀度。

3.由于线光源排列较现有技术的光源排列密集，不需太大的空间即可充分分散，所以灯箱的高度可以降低，进而使背光组件的整体厚度变薄，从而进而使整个液晶显示器的厚度变薄。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出种种的等效的变动或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims

1.一种背光组件，包括：

一灯箱，具有一开口，该灯箱的底部具有互相平行的多个凹槽，其中每一所述凹槽内具有一反射曲面，该反射曲面的剖面为一椭圆的一部分，其中相邻椭圆共享一焦点，而任两相邻的凹槽的交界处上方具有一光源配置线，其与所述凹槽平行，且所述反射曲面上任何一点至其两侧的所述光源配置线的最短距离总和是相等；以及

多个实际光源，间隔地配置于所述光源配置线上，其中每一所述实际光源所发出的部分光线适于在所述反射曲面上反射之后相交于未配置有实际光源的所述光源配置线上，而于未配置有实际光源的所述光源配置线上分别形成一虚拟光源。

2.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于所述光源配置线是位于所述椭圆的焦点上。

3.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于任两相邻的反射曲面互相连接，且其交界处构成一交线，而所述交线平行于所述光源配置线。

4.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于所述实际光源是线光源。

5.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于所述实际光源包括冷阴极萤光灯管或发光二极管阵列。

6.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于还包括一扩散板，配置于该灯箱的该开口处。

7.如权利要求6所述的背光组件，其特征在于还包括一光学膜片，其是配置于该扩散板上。

8.如权利要求7所述的背光组件，其特征在于该光学膜片包括扩散片。

9.如权利要求7所述的背光组件，其特征在于该光学膜片包括增光片。

10.一种液晶显示器，包括有：一液晶面板，其由两片透明基板及配置于该两片透明基板间的一液晶层组成；以及一背光组件，用于提供液晶面板的均匀背光源；其特征在于该背光组件包括：

11.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于所述光源配置线是位于所述椭圆的焦点上。

12.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于任两相邻的反射曲面互相连接，且其交界处构成一交线，而所述交线平行于所述光源配置线。

13.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于所述实际光源是线光源。

14.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于所述实际光源包括冷阴极萤光灯管或发光二极管阵列。

15.如权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于还包括一扩散板，配置于该灯箱的该开口处。

16.如权利要求15所述的液晶显示器，其特征在于还包括一光学膜片，其是配置于该扩散板上。

17.如权利要求16所述的液晶显示器，其特征在于该光学膜片包括扩散片。

18.如权利要求16所述的液晶显示器，其特征在于该光学膜片包括增光片。