專利名稱：背光源及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種均勻發(fā)光的背光源以及一種應(yīng)用該背光源做為面光源的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，液晶顯示器因其反應(yīng)時(shí)間快、顯示品質(zhì)較佳、無(wú)輻射、適用于大型動(dòng)畫顯示等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于筆記本計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、工作站、工業(yè)監(jiān)視器、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、個(gè)人數(shù)據(jù)處理、游戲機(jī)、可視電話、便攜式VCD、DVD及其它一些便攜式裝置。然，液晶本身并不發(fā)光，須有一背光源為其提供顯示圖像所需的亮光。且液晶顯示面板是由多個(gè)液晶單元組成，每一液晶單元對(duì)亮光的獲取有同樣要求，所以此背光源必須是發(fā)光輝度均勻分布的面光源。通常背光源中的光源有線光源與點(diǎn)光源二種，光源性質(zhì)及其位置設(shè)置的不同，該背光源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想也就相應(yīng)不同。
請(qǐng)看圖1，一種常用的以點(diǎn)光源為光源的背光源10包括有多個(gè)發(fā)光二極管13、一導(dǎo)光板15、一貼合于導(dǎo)光板15底面的反射板(圖未示)以及設(shè)置于導(dǎo)光板15出光面的棱鏡板與擴(kuò)散板(圖未示)。該多個(gè)發(fā)光二極管13彼此均勻間隔排列于導(dǎo)光板15的入光面一側(cè)。導(dǎo)光板15將發(fā)光二極管13的點(diǎn)光源轉(zhuǎn)化為面光源出射。
請(qǐng)一并看圖2，是楊氏干涉原理示意圖，三個(gè)發(fā)光二極管13出射光頻率基本相同、存在相互平行的振動(dòng)分量、位相差也比較穩(wěn)定，如采用發(fā)散角較大的發(fā)光二極管，容易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，而于圖1中的A、B、C等區(qū)域產(chǎn)生如圖2中所示的暗點(diǎn)，從而使整個(gè)導(dǎo)光板15輝度不均，若采用較小發(fā)散角的發(fā)光二極管，則于靠近發(fā)光二極管光源發(fā)散角的外區(qū)域D、E、F、G區(qū)域無(wú)光束通過(guò)，使得該區(qū)域內(nèi)亮度不足。

發(fā)明內(nèi)容為解決背景技術(shù)中面光源輝度不均與亮度不足的缺陷，本發(fā)明提供一種輝度均勻分布的背光源。
本發(fā)明解決的另一技術(shù)問(wèn)題為提供一種應(yīng)用上述背光源做為面光源的液晶顯示裝置。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是提供一種背光源包括多個(gè)發(fā)光二極管、一導(dǎo)光板以及多個(gè)微透鏡，該導(dǎo)光板包括一與該多個(gè)發(fā)光二極管相對(duì)的光入射面；該多個(gè)微透鏡設(shè)置于該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板入射面之間，且該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板分別定位于該多個(gè)微透鏡兩側(cè)的工作距離內(nèi)，從而使得該微透鏡耦合該多個(gè)發(fā)光二極管出射的發(fā)散光以均勻的平行光自入射面入射至導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板耦合該平行光自一平面均勻出射。
本發(fā)明提供的的液晶顯示裝置包括一用以圖像顯示的液晶面板與一提供液晶面板所需亮光的背光源。該背光源包括多個(gè)發(fā)光二極管、一導(dǎo)光板以及多個(gè)微透鏡，該導(dǎo)光板包括一與該多個(gè)發(fā)光二極管相對(duì)的光入射面；該多個(gè)微透鏡設(shè)置于該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板入射面之間，且該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板分別定位于該多個(gè)微透鏡兩側(cè)的工作距離內(nèi)，從而使得該微透鏡耦合該多個(gè)發(fā)光二極管出射的發(fā)散光以均勻的平行光自入射面入射至導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板耦合該入射平行光自一平面均勻出射至該液晶面板。
本發(fā)明的背光源采用微透鏡與發(fā)光二極管組合構(gòu)成光源組合，使得發(fā)光二極管點(diǎn)光源發(fā)散光轉(zhuǎn)化為平行光入射至導(dǎo)光板，不同于背景技術(shù)中發(fā)光二極管以一定角度的發(fā)散光出射至導(dǎo)光板，容易在導(dǎo)光板內(nèi)發(fā)生干涉效應(yīng)，以致在導(dǎo)光板出射面產(chǎn)生明暗亮度不同的區(qū)域或者在靠近光源且超出發(fā)散角的外區(qū)域產(chǎn)生暗區(qū)，本發(fā)明以微透鏡準(zhǔn)直后的平行光入射進(jìn)入導(dǎo)光板，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)靠近光源的暗區(qū)。而采用該背光源的液晶顯示裝置亦能獲得均勻的輝度。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是背景技術(shù)背光源的立體圖。
圖2是楊氏干涉原理示意圖。
圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方式背光源的橫截面圖。
圖4是圖3中微透鏡與發(fā)光二極管的光路耦合示意圖。
圖5、圖6是圖3中微透鏡的其它兩種實(shí)施方式。
圖7是本發(fā)明另一實(shí)施方式背光源的橫截面圖。
圖8是本發(fā)明液晶顯示裝置的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)看圖3，本發(fā)明背光源的第一實(shí)施方式，該背光源20包括有多個(gè)發(fā)光二極管21與一導(dǎo)光板22，多個(gè)微透鏡23設(shè)置于該發(fā)光二極管21與導(dǎo)光板22之間，且該多個(gè)發(fā)光二極管21與該導(dǎo)光板22分別定位于該多個(gè)微透鏡23左右側(cè)的工作距離內(nèi)(詳后述)，使得該微透鏡23耦合該多個(gè)發(fā)光二極管21出射的發(fā)散光以均勻的平行光入射至導(dǎo)光板22內(nèi)。
導(dǎo)光板22大致成一長(zhǎng)方體平板實(shí)體，其包括有一與微透鏡23相鄰近的光入射面221，與入射面221垂直的光出射面222、底面223、第一側(cè)面(圖未示)、與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面(圖未示)以及與入射面221相對(duì)的第三側(cè)面226，為使光線自出射面222均勻出射，通常于該底面223設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)(圖未示)，該網(wǎng)點(diǎn)可有多種型態(tài)的分布，且為提高光利用效率，于該底面223以及該各側(cè)面通常還鍍有反射膜或者再貼合一層反射板(圖未示)，以反射自導(dǎo)光板22底面223或側(cè)面出射光返回導(dǎo)光板22而自出射面222出射，于該入射面221與出射面222鍍有抗反射膜以減少光能量的吸收損耗。導(dǎo)光板22與該多個(gè)發(fā)光二極管21及微透鏡23構(gòu)成的光源組合成一定角度設(shè)置，使得光源組合出射至導(dǎo)光板22的平行光以預(yù)定的方向與位置自導(dǎo)光板22出射面222出射。當(dāng)然，光源組合亦可鄰近底面223設(shè)置，以底面223為光入射面，此時(shí)，則應(yīng)于底面223與光出射面222鍍有抗反射膜，而于與光出射面222及底面223相交的四個(gè)側(cè)面鍍反射膜或貼反射板。
該微透鏡23可為業(yè)界常用的滿足準(zhǔn)直條件的各種微透鏡或其組合，請(qǐng)一并看圖4，本實(shí)施方式中該多個(gè)微透鏡23的每一橫截面為一超圓錐橫截面(Superconic Cross Section)，其包括一部分橢圓面231，自部分橢圓面231開(kāi)口向外延伸的梯形面232。請(qǐng)?jiān)倥浜峡磮D5與圖6，該梯形面的頂邊亦可向橢圓面一側(cè)凹陷成曲面，該梯形二側(cè)邊亦可相互平行設(shè)置。多個(gè)發(fā)光二極管21分別定位于鄰近相應(yīng)微透鏡23的頂邊233，并位于微透鏡23頂邊233一側(cè)的光學(xué)工作距離內(nèi)；該導(dǎo)光板22的入射面221定位于鄰近該橢圓面231，且使得導(dǎo)光板22位于該多個(gè)微透鏡23橢圓面231一側(cè)的光學(xué)工作距離內(nèi)。多個(gè)發(fā)光二極管21出射的發(fā)散光經(jīng)相應(yīng)的微透鏡23準(zhǔn)直為均勻平行光自導(dǎo)光板22的入射面221入射，導(dǎo)光板22傳輸該平行光束自鄰近或遠(yuǎn)離光源組合的出射面222出射。本發(fā)明中可設(shè)置有多個(gè)微透鏡23與發(fā)光二極管21的光源組合，分別定位于導(dǎo)光板的其它側(cè)面，僅需將導(dǎo)光板22鄰近光源組合的光入射面上的反射膜改為抗反射膜即可。
請(qǐng)看圖7，為本發(fā)明背光源第二實(shí)施方式的橫截面圖，該背光源30除卻其導(dǎo)光板32，其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的背光源20的相應(yīng)結(jié)構(gòu)完全一致。該導(dǎo)光板32大致成一楔形，其包括有一與微透鏡33相鄰近的光入射面321，與入射面321相交的光出射面322、與入射面321成銳角相交的底面323、第一側(cè)面(圖未示)、與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面(圖未示)以及與入射面321相對(duì)的第三側(cè)面326，為使光線自出射面322均勻出射，通常于該底面323設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)(圖未示)，該網(wǎng)點(diǎn)可有多種型態(tài)的分布，且為提高光利用效率，于該底面323以及該各側(cè)面通常還鍍有反射膜或者再貼合一層反射板(圖未示)，以反射自導(dǎo)光板32底面323或側(cè)面出射光返回導(dǎo)光板32而自出射面322出射，于該入射面321與出射面322鍍有抗反射膜以減少光能量的吸收損耗。
請(qǐng)看圖8，本發(fā)明液晶顯示裝置40包括一液晶面板50、一第一實(shí)施方式的背光源20，當(dāng)然，該背光源亦可為第二實(shí)施方式的背光源30，該背光源20、30耦合光源組合的發(fā)散光為均勻出射的平面光，供給液晶面板50所需的光亮。
不同于
背景技術(shù)：
的發(fā)光二極管以一定角度的發(fā)散光出射至導(dǎo)光板，容易在導(dǎo)光板內(nèi)發(fā)生干涉效應(yīng)，在導(dǎo)光板出射面產(chǎn)生明暗亮度不同的區(qū)域或者在靠近光源且超出發(fā)散角的外區(qū)域產(chǎn)生暗區(qū)，本發(fā)明的背光源采用微透鏡與發(fā)光二極管組合構(gòu)成的光源組合做為光源，使得發(fā)光二極管點(diǎn)光源發(fā)散光轉(zhuǎn)化為平行光入射至導(dǎo)光板，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)靠近光源的暗區(qū)。采用該背光源的液晶顯示裝置亦能獲得一均勻的輝度。
通常，為獲得更佳的光學(xué)效果，該液晶顯示裝置40可進(jìn)一步包括一擴(kuò)散板(圖未示)設(shè)置于該導(dǎo)光板的出光面，以及一棱鏡(圖未示)板設(shè)置于該擴(kuò)散板面向液晶面板50一側(cè)。
權(quán)利要求
1.一種背光源，其包括多個(gè)發(fā)光二極管、一包括一與該多個(gè)發(fā)光二極管相對(duì)的光入射面的導(dǎo)光板，其特征在于該背光源還包括多個(gè)微透鏡設(shè)置于該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板入射面之間，且該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板分別定位于該多個(gè)微透鏡兩側(cè)的工作距離內(nèi)，從而使得該微透鏡耦合該多個(gè)發(fā)光二極管出射的發(fā)散光以均勻的平行光自入射面入射至導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板耦合該平行光自一平面均勻出射。
2.如權(quán)利要求1所述的背光源，其特征在于該微透鏡的每一橫截面為一超圓錐橫截面(Superconic Cross Section)，其包括一部分橢圓面與一自該部分橢圓面開(kāi)口向外延伸的梯形面。
3.如權(quán)利要求2所述的背光源，其特征在于該導(dǎo)光板定位于該超圓錐橫截面的橢圓面一側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的背光源，其特征在于該多個(gè)微透鏡面向多個(gè)發(fā)光二極管一側(cè)為曲面。
5.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的背光源，其特征在于該導(dǎo)光板為一長(zhǎng)方體或楔形體，該底面設(shè)置有多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，且進(jìn)一步包括一反射自導(dǎo)光板底面出射光回導(dǎo)光板的反射板或鍍有一反射膜。
6.如權(quán)利要求權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的背光源，其特征在于該入射面鍍有抗反射膜。
7.一種液晶顯示裝置包括一用以圖像顯示的液晶面板、一提供液晶面板所需亮光的背光源，該背光源包括多個(gè)發(fā)光二極管、一包括一與該多個(gè)發(fā)光二極管相對(duì)的光入射面的導(dǎo)光板，其特征在于該背光源進(jìn)一步包括多個(gè)微透鏡設(shè)置于該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板入射面之間，且該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板分別定位于該多個(gè)微透鏡兩側(cè)的工作距離內(nèi)，從而使得該微透鏡耦合該多個(gè)發(fā)光二極管出射的發(fā)散光以均勻的平行光自入射面入射至導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板耦合該平行光自一平面均勻出射至該液晶面板。
8.如權(quán)利要求權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于該微透鏡的每一橫截面為一超圓錐橫截面，其包括一部分橢圓面與一自該部分橢圓面開(kāi)口向外延伸的梯形面。
9.如權(quán)利要求權(quán)利要求8項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于該導(dǎo)光板是定位于該超圓錐橫截面的橢圓面一側(cè)。
10.如權(quán)利要求權(quán)利要求9項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于該多個(gè)微透鏡面向多個(gè)發(fā)光二極管一側(cè)為曲面。
全文摘要
一種應(yīng)用于液晶顯示裝置的背光源，其包括多個(gè)發(fā)光二極管、一導(dǎo)光板以及多個(gè)微透鏡，該導(dǎo)光板包括一與該多個(gè)發(fā)光二極管相對(duì)的光入射面；該多個(gè)微透鏡設(shè)置于該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板入射面之間，且該多個(gè)發(fā)光二極管與該導(dǎo)光板分別定位于該多個(gè)微透鏡兩側(cè)的工作距離內(nèi)，從而使得該微透鏡耦合該多個(gè)發(fā)光二極管出射的發(fā)散光以均勻的平行光自入射面入射至導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板耦合該平行光自一平面均勻出射。
文檔編號(hào)F21V5/00GK1504803SQ0215211
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者余泰成, 呂昌岳, 陳杰良 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司