專利名稱：一種液晶顯示器(lcd)照明用的背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液晶顯示器(LCD)照明用的背光源，尤其是發(fā)光體為發(fā)光二極管(LED)芯片的背光源。
目前，以發(fā)光二極管(LED)芯片為光源的液晶顯示器(LCD)照明用背光源有兩種類型，一種是底部發(fā)光的背光源，簡稱為底背光，另一種是側(cè)部發(fā)光的背光源，簡稱為側(cè)背光。
就底背光而言，其結(jié)構(gòu)形式是底層是按需要設(shè)計的印制電路板(PCB)，中間是外形尺寸與液晶顯示器(LCD)需要照明的視域尺寸相吻合的塑膠方框，方框底面緊貼印制電路板的上表面，在方框內(nèi)空部分所對應(yīng)的印制電路板(PCB)上，以一定的分布方式(如方陣或梅花陣)焊接有若干數(shù)量的發(fā)光二極管(LED)芯片，在方框與印制電路板所構(gòu)成的空腔內(nèi)，是具有一定厚度(其厚度底于方框的內(nèi)腔高度)的透明硅橡膠緊密封固著發(fā)光二極管(LED)芯片，在方框的上面貼有一層擴散膜。當?shù)妆彻饨油娫春?，因為透明硅橡膠層與其封固的發(fā)光二極管(LED)芯片之間沒有其它介質(zhì)層，所以發(fā)光二極管(LED)發(fā)出的光直接進入硅橡膠層，再從硅橡膠層折射出去，從發(fā)光體到擴散膜之前的這段光路上，僅有一個發(fā)散性折射界面，使得單個發(fā)光二極管(LED)芯片相對于具有多個發(fā)散性折射界面情況下可照明的區(qū)域縮小，所以，在相同厚度空間限制和相同的光照均勻性要求時，相同面積的照明區(qū)域，所需要的發(fā)光二極管(LED)芯片數(shù)目增多，導致底背光產(chǎn)品成本增加，相應(yīng)的電能功耗也增大，限制了底背光的應(yīng)用范圍。
就側(cè)背光而言，其結(jié)構(gòu)是焊接在印制電路板上的發(fā)光二極管(LED)芯片，設(shè)置在一塊光導板的側(cè)面，在光導板的下表面常設(shè)置有凹凸的小曲面，在光導板的正面貼有擴散膜，背面襯有反射膜。當側(cè)背光接通電源后，發(fā)光二極管(LED)芯片發(fā)出的光，從側(cè)面進入光導板，由光導板上、下兩面折射出來的光，經(jīng)反射膜和擴散膜后，射向位于光導板正面需要照明的液晶顯示器(LCD)的背面，實現(xiàn)背光源的功能，相對于底背光，側(cè)背光所使用的發(fā)光二極管(LED)芯片的數(shù)量可以減少，相應(yīng)的功耗也可以減小，但因為光源在背光源的側(cè)面，需要用光導板將光線引導至所需要照明的區(qū)域，這將導致二個問題一、光照均勻性調(diào)節(jié)困難，二、根據(jù)發(fā)光二極管(LED)芯片的發(fā)光特性，其有效照明光程有限，對于大面積視域的照明，遠離光源的區(qū)域，側(cè)背光已不能實現(xiàn)其功能。
本實用新型的目的在于克服以上兩種背光源的不足，提出一種新型結(jié)構(gòu)的背光源，在不影響光照均勻性調(diào)節(jié)的情況下，相同面積的照明區(qū)域內(nèi)，減少發(fā)光二極管(LED)芯片數(shù)目，降低電能功耗，同時實現(xiàn)大面積視域的照明。
本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)使發(fā)光二極管(LED)芯片在印制電路板(PCB)上的分布方式與底背光一樣，如采用方陣或梅花陣，另外在印制電路板(PCB)之上設(shè)計一層光導板，光導板的材料是高分子材料如有機玻璃，光導板的底部設(shè)置由旋轉(zhuǎn)曲面或多面體構(gòu)成的凹面，旋轉(zhuǎn)曲面或多面體的表面可以是平滑面，也可以是砂紋面，凹面的數(shù)量與印制電路板(PCB)上發(fā)光二極管(LED)芯片的數(shù)量相等，與各凹面所對應(yīng)的發(fā)光二極管(LED)芯片在凹面范圍之內(nèi)，這樣在發(fā)光二極管(LED)芯片和光導板之間就有一個由旋轉(zhuǎn)曲面或多面體構(gòu)成的空氣介質(zhì)層，在光導板的上或下表面可以設(shè)置調(diào)節(jié)折射光強度的凹凸小曲面，在光導板的上面再貼上一層擴散膜。
從以上技術(shù)方案可以看出，就單個發(fā)光二極管(LED)芯片來講，因為旋轉(zhuǎn)曲面或多面體所構(gòu)成的凹面的存在，當旋轉(zhuǎn)曲面或多面體上某一點的法線與其旋轉(zhuǎn)軸或中心線的交點，位于發(fā)光體之上時，發(fā)光二極管(LED)芯片所發(fā)出的光，經(jīng)過該點到達擴散膜之前的光路上，相對于底背光，增加了一個發(fā)散性折射界面，從而使得單個發(fā)光二極管(LED)芯片的有效照明區(qū)域擴大，所以單個發(fā)光二極管(LED)芯片之間的分布距離可以增大，相同照明面積所需發(fā)光二極管(LED)芯片的數(shù)量可以減少，相應(yīng)的電能功耗也減?。幌鄬τ趥?cè)背光，因為發(fā)光二極管(LED)芯片不是象側(cè)背光那樣位于光導板的側(cè)面，而是可以分布在需要照明區(qū)域的任一位置，從而克服側(cè)背光缺點，實現(xiàn)大面積視域的照明。
同時在光導板的上或下表面均可以設(shè)置凹凸小曲面，另外旋轉(zhuǎn)曲面或多面體的表面，也可以是砂紋面，通過調(diào)整小曲面或砂紋的疏密，從而調(diào)節(jié)從光導板折射出去的光強，到達在某區(qū)域內(nèi)照明光強弱的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)手段更加多樣、靈活。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明附


圖1是發(fā)光二極管(LED)芯片發(fā)出的光經(jīng)過光導板上、下兩個折射界面的幾何光路示意圖。
附圖2是實施例背光源的結(jié)構(gòu)剖面圖。
在附
圖1中，發(fā)光二極管(LED)芯片(1)位于旋轉(zhuǎn)曲面(2)的旋轉(zhuǎn)軸上，光導板(3)是有機高分子材料，相對于空氣屬于光密介質(zhì)，當旋轉(zhuǎn)曲面(2)上的某一點的法線與旋轉(zhuǎn)軸的交點位于發(fā)光二極管(LED)芯片(1)所在的位置之上時，發(fā)光二極管(LED)芯片所發(fā)出的光，經(jīng)由該點透過光導板(3)時，將產(chǎn)生兩次發(fā)散性折射，擴大了單個發(fā)光二極管(LED)芯片的可照明區(qū)域。
實施例一如附圖2所示，將發(fā)光二極管(LED)芯片(1)以方陣分布在需要照明的區(qū)域內(nèi)，焊接在印制電路板(4)上，在發(fā)光二極管(LED)芯片(1)之上是光導板(3)，光導板(3)的底部設(shè)置有由園臺曲面和球冠構(gòu)成的凹面，凹面的數(shù)量與發(fā)光二極管(LED)芯片的數(shù)量相等，發(fā)光二極管(LED)芯片位于凹面范圍之內(nèi)，旋轉(zhuǎn)曲面(2)的表面可以是砂紋面；在光導板(3)的上表面，設(shè)置疏密不等的折射小曲面(5)以調(diào)節(jié)某區(qū)域內(nèi)的折射光的強弱，即液晶顯示器(LCD)對應(yīng)區(qū)域內(nèi)照明光的強弱；另可根據(jù)光強或光照均勻性調(diào)節(jié)的需要，在光導板(3)的上表面，貼上一層擴散膜(6)。
權(quán)利要求1.一種液晶顯示器(LCD)照明用的背光源，發(fā)光體為發(fā)光二極管(LED)芯片( 1)，其特征在于具有由旋轉(zhuǎn)曲面或多面體(2)構(gòu)成發(fā)散性折射凹面的光導板(3)，發(fā)光二極管(LED)芯片(1)位于凹面范圍之內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的背光源，其特征在于光導板(3)的上、下兩表面可設(shè)置調(diào)節(jié)折射光強度的凹凸小曲面(5)。
3.如權(quán)利要求1所述的背光源，其特征在于旋轉(zhuǎn)曲面或多面體(2)的表面，可以是平滑面或砂紋面。
專利摘要本實用新型公開了一種液晶顯示器(LCD)照明用的背光源,尤其是發(fā)光體為發(fā)光二極管(LED)芯片(1)的背光源,其特征在于:具有由旋轉(zhuǎn)曲面或多面體(2)構(gòu)成發(fā)散性折射凹面的光導板(3),從而擴大單個發(fā)光二極管(LED)芯片(1)的可照明范圍,減少相同照明面積所使用的發(fā)光二極管(LED)芯片(1)的數(shù)量,從而降低電能功耗;同時將發(fā)光二極管(LED)芯片(1)分布在需要照明區(qū)域范圍之內(nèi),實現(xiàn)大面積視域照明。
文檔編號G09F13/20GK2391269SQ99246039
公開日2000年8月9日 申請日期1999年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月30日
發(fā)明者曹新民 申請人:曹新民