專利名稱：背光模組及液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模組以及液晶顯示器，尤其涉及一種直下式背光模組以及采 用該直下式背光模組的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器的液晶面板大多是投射型的液晶顯示元件，本身不能發(fā)光，必須提供 一背光源，為液晶面板提供充足的亮度使其能夠正常顯示圖像，以達(dá)到飽滿的色彩顯示效 果。傳統(tǒng)的液晶顯示器大多采用冷陰極熒光燈作為背光源，但是由于發(fā)光二極管背光源具 有色域范圍寬、低壓驅(qū)動(dòng)、壽命長、低電磁輻射等優(yōu)勢，已成為小型便攜式終端液晶顯示器 的重要組成元件，在中大型尺寸液晶顯示器背光源中，發(fā)光二極管也正在逐步取代冷陰極 熒光燈。背光源是使液晶顯示器實(shí)現(xiàn)顯示功能不可缺少的組成部分，液晶顯示器在顯示時(shí) 通常用不同亮度的比值，即液晶顯示屏上同一點(diǎn)最亮(白色顯示)時(shí)與最暗(黑色顯示) 時(shí)的亮度比值來表示液晶顯示器的對比度。對比度越大則圖像越清晰醒目，色彩越鮮明艷 麗，而對比度越小則整個(gè)屏幕顯得較灰。背光源通常包括光源與導(dǎo)光板，按照光源放置位置的不同，背光模組可以分為直 下式和側(cè)置式兩類。直下式背光模組是指將光源置于導(dǎo)光板正下方，直接照明。而側(cè)置式 背光模組一般將光源置于導(dǎo)光板的側(cè)面，光線由側(cè)面耦合入導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板內(nèi)形成全反 射并不斷向前傳播。通過對全反射條件的破壞，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板出光面均勻射出光線?，F(xiàn)有技術(shù)提供一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括一液晶面板和一背光源，所述 背光源包括一導(dǎo)光板、一反射膜和多個(gè)發(fā)光二極管，該導(dǎo)光板包括一底面、一與該底面相對 的出光面以及連接所述底面和出光面的側(cè)面。該多個(gè)發(fā)光二極管均勻分布于所述導(dǎo)光板側(cè) 面一側(cè)。該反射膜設(shè)置于所述導(dǎo)光板底面一側(cè)。上述液晶顯示器工作時(shí)，所述多個(gè)發(fā)光二 極管接收由外部電源的持續(xù)供電信號后發(fā)出光線，所發(fā)出的光線經(jīng)由導(dǎo)光板或經(jīng)由導(dǎo)光板 及反射膜后形成較均勻的平面光射向所述液晶面板，即所述背光源向液晶面板提供持續(xù)性 的平面光，該液晶面板控制光通過量，最終實(shí)現(xiàn)圖像在液晶顯示器上的顯示。然而，所述液晶顯示器工作時(shí)，該背光源在電源作用下一直處于最亮的狀態(tài)，不隨 所要顯示畫面的亮度而改變，因此在一定程度上增大了整個(gè)背光源的功率損耗；另外，液晶 面板也不可能完全阻隔光線，因此液晶顯示器實(shí)現(xiàn)全黑的畫面非常困難，無法實(shí)現(xiàn)液晶顯 示器的高對比度需求，同時(shí)也降低了液晶顯示的動(dòng)態(tài)對比度(動(dòng)態(tài)對比度是在某個(gè)瞬間屏 幕最亮和最暗處的亮度比值)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種可以提高液晶顯示器對比度及動(dòng)態(tài)對比度的直下式 背光模組以及液晶顯示器。一種背光模組，其包括導(dǎo)光板及光源，該導(dǎo)光板包括至少兩個(gè)模塊，所述光源分成至少兩組分別對應(yīng)所述導(dǎo)光板的至少兩個(gè)模塊設(shè)置，每組光源分別受單獨(dú)控制，每組光源 射出的光線經(jīng)由該導(dǎo)光板的與該組光源對應(yīng)的模塊形成平面光射出，并且所述至少兩個(gè)模 塊之間無光線混合。一種液晶顯示器，其包括液晶面板及背光模組，所述背光模組為該液晶面板提供 平面光，使所述液晶面板顯示圖像，其中，該背光模組包括導(dǎo)光板及光源，該導(dǎo)光板包括至 少兩個(gè)模塊，所述光源分成至少兩組分別對應(yīng)所述導(dǎo)光板的至少兩個(gè)模塊設(shè)置，每組光源 分別受單獨(dú)控制，每組光源射出的光線經(jīng)由該導(dǎo)光板的與該組光源對應(yīng)的模塊形成平面光 射出，并且所述至少兩個(gè)模塊之間無光線混合。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述背光模組被區(qū)分為相互獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的區(qū)域，因此每一區(qū)域的 亮態(tài)或暗態(tài)是不受其它區(qū)域的影響；另外，導(dǎo)光板內(nèi)部無光線混合，因此所述背光模組相鄰 兩個(gè)處于亮態(tài)和暗態(tài)區(qū)域之間無光線混合，即處于暗態(tài)的區(qū)域基本不受相鄰的處于亮態(tài)區(qū) 域的影響，故，所述背光模組每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的照明區(qū)域相對固定。在某一瞬間液晶顯示器的 某些區(qū)域顯示黑色圖像，而某些區(qū)域顯示白/彩色圖像時(shí)，液晶面板與黑色圖像對應(yīng)的區(qū) 域的背面可達(dá)到無光照射，同時(shí)液晶面板與白/彩色圖像對應(yīng)的區(qū)域的背面有高亮度的背 光照射，因此，可以實(shí)現(xiàn)在某個(gè)瞬間液晶顯示器屏幕最亮和最暗處的亮度比值較高，即可提 高液晶顯示器的對比度及動(dòng)態(tài)對比度。


圖1為本發(fā)明液晶顯示器的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1所示液晶顯示器的導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2所示導(dǎo)光板中的子導(dǎo)光板的底面散射網(wǎng)點(diǎn)分布示意圖。圖4為圖2所示導(dǎo)光板中的子導(dǎo)光板的出光面凹面的示意圖。圖5為本發(fā)明液晶顯示器的第二實(shí)施例的導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明液晶顯示器的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖6所示液晶顯示器的導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8至圖12為本發(fā)明液晶顯示器采用的不同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板的局部示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的背光模組以及液晶顯示器作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參閱圖1，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種液晶顯示器1，其包括一液晶面板10和一 背光源(未標(biāo)示)，所述背光源為該液晶面板10提供平面光，使所述液晶面板10顯示圖像。 該背光源包括背光模組20和背光電路(圖未示)，所述背光電路用于驅(qū)動(dòng)該背光模組20。所述背光模組20包括光源200、導(dǎo)光板201、反射板204、微棱鏡系統(tǒng)206、偏振轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)208以及散射板210。該反射板204、導(dǎo)光板201、微棱鏡系統(tǒng)206、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208 以及散射板210依次層疊設(shè)置。所述光源200設(shè)置于所述導(dǎo)光板201 —側(cè)，由該光源200 出射的光線經(jīng)由導(dǎo)光板201、微棱鏡系統(tǒng)206、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208以及散射板210直接出射 或者由該光源200出射的光線在導(dǎo)光板201內(nèi)部產(chǎn)生反射后再被反射板204反射經(jīng)由導(dǎo)光 板201、微棱鏡系統(tǒng)206、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208以及散射板210后出射。所述導(dǎo)光板201包括至少兩個(gè)子導(dǎo)光板202，該子導(dǎo)光板202包括一底面212，一與該底面212相對的出光面214以及連接所述底面212和所述出光面214的側(cè)面216，且所 述底面212包括一底面中心218，所述底面212設(shè)置有多個(gè)散射網(wǎng)點(diǎn)220，所述出光面214 具有凹面222。該至少兩個(gè)子導(dǎo)光板202的厚度不限，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇。所述至少兩 個(gè)子導(dǎo)光板202以側(cè)面216相互拼接形成所述導(dǎo)光板201，每相鄰子導(dǎo)光板202的相對接 合的二側(cè)面216中至少一個(gè)側(cè)面216上設(shè)置有反射物226，并且當(dāng)位于導(dǎo)光板201邊緣的 子導(dǎo)光板202的部分側(cè)面216成為導(dǎo)光板201的外側(cè)面時(shí)均設(shè)置有反射物226。所述反射 物2 可為反射膜、通過腐蝕形成的多個(gè)微結(jié)構(gòu)或反射填充物。相互拼接的該至少兩個(gè)子 導(dǎo)光板202的底面212相鄰并共面，所述出光面214也相鄰并共面。所述子導(dǎo)光板202為 一方形、矩形或其他多邊形的透明基板。所述透明基板的材料可為工程塑料、聚甲基丙烯酸 甲酯(PMMA)或玻璃等。該微棱鏡系統(tǒng)206可以為透射式增光膜或反射式增光膜，用以將從導(dǎo)光板201射 出的光進(jìn)行有效調(diào)整，使得導(dǎo)光板201射出的光線在整體上具有一定的集中度，從而調(diào)整 導(dǎo)光板201射出光線的整體亮度。所述偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208設(shè)置于微棱鏡系統(tǒng)206上，且設(shè) 置于微棱鏡系統(tǒng)206的遠(yuǎn)離出光面214的一側(cè)。該偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208根據(jù)光線的偏振方向 用于控制、調(diào)整光線的傳播。所述散射板210設(shè)置于偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208上，且設(shè)置于偏振轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)208的遠(yuǎn)離出光面214的一側(cè)。該散射板210用于將從出光面214射出的光線進(jìn)一 步分散和均勻化?？梢岳斫?，該微棱鏡系統(tǒng)206、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208以及散射板210為一可 選擇結(jié)構(gòu)。所述光源200為一點(diǎn)光源，如熒光燈或發(fā)光二極管(LED)等。本實(shí)施例中，所述 光源200為單色的發(fā)光二極管。所述光源200設(shè)置于該子導(dǎo)光板202正下方與底面212的中心218相對的位置。 所述反射板204設(shè)置于該子導(dǎo)光板202底面212的一側(cè)，其與該光源200對應(yīng)之處具有光 穿透部(未標(biāo)示)，即所述光穿透部可為反射膜204上形成的空心或透明膜。所述微棱鏡 系統(tǒng)206、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208以及散射板210依次設(shè)置在該多個(gè)子導(dǎo)光板202的出光面214一側(cè)。所述背光電路集成有多個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器(圖未示)，該LED驅(qū)動(dòng)器的個(gè)數(shù)與所述子導(dǎo) 光板202的個(gè)數(shù)對應(yīng)，用于驅(qū)動(dòng)每一子導(dǎo)光板底面212處設(shè)置的光源200。本實(shí)施例中具體的，所述子導(dǎo)光板202為邊長為50毫米的方形的PMMA基板，其個(gè) 數(shù)為多個(gè)，所述反射物2 為反射膜。為了更清楚說明所述反射物2 在多個(gè)子導(dǎo)光板202 的側(cè)面216上的具體貼覆方式，下面參照圖2進(jìn)行說明。假設(shè)相互拼接的所述多個(gè)子導(dǎo)光板 202呈η (η為大于2的整數(shù))行m (m為大于2的整數(shù))列分布，并將某一個(gè)子導(dǎo)光板的位置 用Aw表示，其中i的取值范圍為1.2...n，j的取值范圍為1.2...111，所述子導(dǎo)光板)(1>^與 X2xj 一一對應(yīng)，所述子導(dǎo)光板與X3xj 一一對應(yīng)，以此類推，所述子導(dǎo)光板Xfc-D^與Xnxj 一一對應(yīng)；所述子導(dǎo)光板)(ixl與)(ix2 —一對應(yīng)，所述子導(dǎo)光板)(ix2與)(ix3 —一對應(yīng)，以此 類推，所述子導(dǎo)光板與)(iXm—一對應(yīng)。貝IJ，所述反射物226的具體貼覆方式包括所 述子導(dǎo)光板Α”的與子導(dǎo)光板相對的側(cè)面216上貼覆所述反射膜，所述子導(dǎo)光板)(2Xj 的與子導(dǎo)光板Aw相對的側(cè)面216上貼覆所述反射膜，以此類推，所述子導(dǎo)光板X(n_1)xj的 與子導(dǎo)光板Xnxj相對的側(cè)面216上貼覆所述反射膜；所述子導(dǎo)光板)(iX1的與子導(dǎo)光板)(iX2 相對的側(cè)面216上貼覆所述反射膜，所述子導(dǎo)光板Xix2的與子導(dǎo)光板)(iX3相對的側(cè)面216上貼覆所述反射膜，以此類推，所述子導(dǎo)光板Xp (μ)的與子導(dǎo)光板)(iXm相對的側(cè)面216上 貼覆所述反射膜。另外，當(dāng)位于導(dǎo)光板201邊緣的子導(dǎo)光板202的部分側(cè)面216成為導(dǎo)光 板201的外側(cè)面時(shí)均設(shè)置有反射物226。也可以的是，在所述每一子導(dǎo)光板202的四個(gè)側(cè)面 216均可設(shè)置所述反射物226?？梢岳斫?，所述導(dǎo)光板201可以看作是被區(qū)分為多個(gè)模塊， 每一模塊與每一子導(dǎo)光板202對應(yīng)，并且每一子導(dǎo)光板202的部分側(cè)面216遵循預(yù)定的規(guī) 律設(shè)置反射物226的方式，達(dá)到所述導(dǎo)光板201的每一模塊之間無光線混合。請參閱圖3，所述散射網(wǎng)點(diǎn)220分布于圍繞底面中心218的多個(gè)環(huán)形上。所述環(huán) 形可以為圓形，橢圓形或任意的多邊形。所述鄰近子導(dǎo)光板202邊緣的散射網(wǎng)點(diǎn)220的分 布與子導(dǎo)光板202的形狀相匹配，如子導(dǎo)光板202為方形，則鄰近子導(dǎo)光板邊緣的散射網(wǎng)點(diǎn) 220呈方形分布。所述多個(gè)環(huán)形均勻的以底面中心218為中心同心設(shè)置，即相鄰的兩個(gè)環(huán)形 之間的間距相同。進(jìn)一步地，每兩個(gè)相鄰的環(huán)形之間的間距沿著遠(yuǎn)離底面中心218的方向 逐漸遞減?？梢岳斫?，沿著遠(yuǎn)離底面中心218的方向，光束的強(qiáng)度會(huì)減弱，所以該結(jié)構(gòu)有利 于增強(qiáng)靠近子導(dǎo)光板202邊緣的光照度，使整個(gè)子導(dǎo)光板202出光均勻。優(yōu)選地，相鄰兩個(gè) 環(huán)形之間的間距為0. 5毫米 2毫米。所述多個(gè)環(huán)形中，每個(gè)環(huán)形上的散射網(wǎng)點(diǎn)220的密 度沿著遠(yuǎn)離底面中心218的方向逐漸遞增。所述散射網(wǎng)點(diǎn)220于同一環(huán)形上均勻分布，且 相鄰兩個(gè)散射網(wǎng)點(diǎn)220的間距為0. 1毫米 1毫米。所述散射網(wǎng)點(diǎn)220可為凸點(diǎn)，凹槽或 凸點(diǎn)與凹槽的組合。所述散射網(wǎng)點(diǎn)220的形狀包括錐體、長方體、立方體、橢球、圓球及半圓 球中的一種或多種。所述散射網(wǎng)點(diǎn)220的粒徑可以為0. 1毫米 0. 5毫米。所述散射網(wǎng)點(diǎn) 220的材料為油墨、鈦系化合物或硅系化合物。根據(jù)導(dǎo)光板202的不同形狀，遠(yuǎn)離底面中心218，即靠近底面邊緣的區(qū)域，散射網(wǎng) 點(diǎn)220分布于多個(gè)η邊形環(huán)上，且η大于等于3。所述圓環(huán)的環(huán)數(shù)與η邊形環(huán)的環(huán)數(shù)比小于 20 1。而在圓環(huán)與η邊形環(huán)之間的過渡區(qū)域234，該散射網(wǎng)點(diǎn)220分布于以底面中心218 為圓心的多個(gè)圓弧上。本實(shí)施例中具體的，在邊長為50毫米的方形子導(dǎo)光板202的底面212上設(shè)置二十 圈分布于環(huán)形上的散射網(wǎng)點(diǎn)220。其中，從底面中心218開始，前十五圈散射網(wǎng)點(diǎn)220分布 于以底面中心218為圓心的圓環(huán)上，后五圈散射網(wǎng)點(diǎn)220分布于以底面中心218為中心的 方形環(huán)上。而且，靠近底面中心218的第一圈圓環(huán)240的直徑大于8毫米，以使光源200發(fā) 出的光束不被該圓環(huán)上的散射網(wǎng)點(diǎn)220散射，可直接進(jìn)入子導(dǎo)光板202內(nèi)。沿遠(yuǎn)離底面中 心218的方向，最后一圈圓環(huán)236與靠近底面中心218的第一圈方形環(huán)238相切。相鄰兩 個(gè)的環(huán)形之間的間距為1毫米。所述散射網(wǎng)點(diǎn)220的形狀為半圓球，其半徑為0. 3毫米，且 同一環(huán)形上，相鄰兩個(gè)散射網(wǎng)點(diǎn)220的間距為0. 6毫米。請參閱圖4，所述凹面222設(shè)置于所述子導(dǎo)光板202出光面214的與底面212中心 218相對應(yīng)的位置，且凹入子導(dǎo)光板202內(nèi)部。該凹面222可以為一半球面、圓錐面或類圓 錐面等。所述凹面222包括一第一部2Μ及一第二部225。在所述第一部2Μ上光線入射 角度大于全反射臨界角度，在所述第二部225上光線入射角度小于全反射臨界角度。該第 二部225設(shè)置有反射結(jié)構(gòu)228，所述反射結(jié)構(gòu)2 可為反射膜、通過腐蝕形成的多個(gè)微結(jié)構(gòu) 或反射填充物。所述凹面222是通過將子導(dǎo)光板202的出光面214挖去一繞子導(dǎo)光板202 的中心軸旋轉(zhuǎn)而形成的旋轉(zhuǎn)體形成。該旋轉(zhuǎn)體包括一底圓盤(未標(biāo)示)及一頂點(diǎn)(未標(biāo) 示)，其具有垂直于所述底圓盤并且貫穿所述頂點(diǎn)的中心線，所述底圓盤半徑若設(shè)定為R，則其最優(yōu)選的滿足以下關(guān)系式R = H*tan θ。，H為子導(dǎo)光板202厚度，θ。是子導(dǎo)光板202 的全反射臨界角度。其中，如上所述導(dǎo)光板202選用PMMA材料時(shí)，所述導(dǎo)光板202的全反 射臨界角度θ。已定，即42度。所述子導(dǎo)光板202厚度H優(yōu)選的為5mm。即可計(jì)算出所述 凹面222在該出光面214上的底圓盤半徑R值為4. 5mm?？梢岳斫?，所述凹面222在該出光 面214上的底圓盤半徑R滿足關(guān)系式R = H^tan θ。時(shí)，所述出光面214的除凹面222以外 的區(qū)域上，由光源200出射的光線的入射角度大于全反射臨界角度。本實(shí)施例中具體的，所述凹面222為圓錐面，其所述中心線與所述子導(dǎo)光板202的 中心軸相重疊。該圓錐形凹面222的第一部2Μ及第二部225的個(gè)數(shù)分別為一，并且所述第 一部2Μ及第二部225的連接處形成一圓環(huán)形全反射臨界帶(未標(biāo)示)。該圓環(huán)形全反射臨界帶的半徑若設(shè)定為&，則其滿足以下關(guān)系式Rf= (h-H) * ^ * COS (a+^c)，COS0C其中，h為圓錐形凹面222在所述中心線上的深度，α是圓錐形凹面222的錐角。所述圓錐 形凹面222的深度h應(yīng)該滿足以下條件0 < h < H ；所述圓錐形凹面222的錐角α滿足以下關(guān)系式o^an-U年)。圓錐形凹面222的深度h優(yōu)選的為2匪，此時(shí)可計(jì)算得到& =η1. 247mm。本實(shí)施例的液晶顯示器1工作時(shí)，與每一子導(dǎo)光板202對應(yīng)的LED光源200由一 個(gè)所述LED驅(qū)動(dòng)器接收on或off的驅(qū)動(dòng)信號。若液晶顯示器1在某區(qū)域顯示黑色圖像，對 應(yīng)的一個(gè)所述LED驅(qū)動(dòng)器發(fā)出off信號指令與該區(qū)域?qū)?yīng)的子導(dǎo)光板底面212處的LED光 源200不發(fā)光，即與該區(qū)域?qū)?yīng)的子導(dǎo)光板出光面214無光出射，所述液晶面板10的與其 對應(yīng)的區(qū)域顯示較暗的黑畫面；若液晶顯示器1在某區(qū)域顯示白/彩色圖像，對應(yīng)的LED驅(qū) 動(dòng)器發(fā)出on信號，接收on信號的LED光源200被點(diǎn)亮發(fā)出光束，由LED光源200發(fā)出光束 入射與其對應(yīng)的每一子導(dǎo)光板202，射入對應(yīng)子導(dǎo)光板202內(nèi)部的光束由出光面及側(cè)面上 一次或多次產(chǎn)生反射后光束部分經(jīng)底面212上設(shè)置的反射膜204及散射網(wǎng)點(diǎn)220反射并散 射后再在出光面214產(chǎn)生折射由該子導(dǎo)光板202的出光面214射出，進(jìn)入所述液晶面板10 的與該子導(dǎo)光板202對應(yīng)的區(qū)域，使該區(qū)域顯示白/彩色畫面。即，所述背光模組20被區(qū)分 為與所述子導(dǎo)光板202對應(yīng)的多個(gè)區(qū)，背光模組20每個(gè)區(qū)對應(yīng)的照明區(qū)域相對固定，可以 理解為每個(gè)區(qū)之間無光線混合。其中，在有光照射的每一子導(dǎo)光板202內(nèi)部光束一部分到 達(dá)出光面214后，入射角度大于全反射臨界角度的一部分光線在出光面214的凹面222以 外的其它區(qū)域及凹面222的第一部2M上產(chǎn)生反射后進(jìn)入對應(yīng)子導(dǎo)光板202內(nèi)部，入射角 度小于全反射臨界角度的另一部分光線被所述凹面222第二部225上設(shè)置的反射結(jié)構(gòu)2 反射后進(jìn)入對應(yīng)子導(dǎo)光板202內(nèi)部，另一部分到達(dá)側(cè)面216后被反射物2 反射后進(jìn)入對 應(yīng)子導(dǎo)光板202內(nèi)部，如上所述，在出光面214和側(cè)面216上反射后的光束部分經(jīng)底面212 上設(shè)置的反射膜204及散射網(wǎng)點(diǎn)220反射并散射后再在出光面214產(chǎn)生折射后由該子導(dǎo)光 板202的出光面214射出。即，這樣從具有光射出的每一子導(dǎo)光板202射出的光線分布比 較均勻，從而背光源具有較為均一的發(fā)光亮度。可以理解，本實(shí)施例所提供的導(dǎo)光板201并不限應(yīng)用于本實(shí)施例所提供的背光模 組20中。即該導(dǎo)光板201可以根據(jù)實(shí)際需要應(yīng)用于不同結(jié)構(gòu)的背光模組20中，以提高背 光模組20的出光均勻性及動(dòng)態(tài)對比度。
所述背光模組20因所述光源200的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，被區(qū)分為相互獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的多個(gè)區(qū) 塊，可以理解的每個(gè)區(qū)塊的亮態(tài)或暗態(tài)是不受其它區(qū)塊的影響；另外，所述子導(dǎo)光板側(cè)面 216設(shè)置有反射膜，因此所述背光模組20相鄰兩個(gè)處于亮態(tài)和暗態(tài)區(qū)塊之間無光線混合， 即處于暗態(tài)的區(qū)塊基本不受相鄰的處于亮態(tài)區(qū)塊的影響，故，所述背光模組20每個(gè)區(qū)塊對 應(yīng)的照明區(qū)域相對固定。在某一瞬間液晶顯示器1的某些區(qū)域顯示黑色圖像，而某些區(qū)域 顯示白/彩色圖像時(shí)，液晶面板10與黑色圖像對應(yīng)的區(qū)域的背面可達(dá)到無光照射，同時(shí)液 晶面板10與白/彩色圖像對應(yīng)的區(qū)域的背面有高亮度的背光照射，因此，可以實(shí)現(xiàn)在某個(gè) 瞬間液晶顯示器1屏幕最亮和最暗處的亮度比值較高，即可提高液晶顯示器1的對比度及 動(dòng)態(tài)對比度。液晶顯示器1工作時(shí)，背光源消耗的功率是變化而非恒定的，在某個(gè)瞬間黑色 顯示區(qū)域較大時(shí)較多的LED處于關(guān)閉狀態(tài)，相反的黑色顯示區(qū)域較小時(shí)較少的LED處于關(guān) 閉狀態(tài)，即不是所有的LED始終都處于開啟狀態(tài)，因此，不僅可降低背光源總的功耗，還可 延長LED的使用壽命。請參閱圖5，本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種液晶顯示器(圖未示)，其與本發(fā)明第一 實(shí)施例所提供的液晶顯示器1的結(jié)構(gòu)基本相同，其區(qū)別在于所述導(dǎo)光板301的子導(dǎo)光板 302每四個(gè)可以看成是一個(gè)子導(dǎo)光板組303，所述每一個(gè)子導(dǎo)光板組303相當(dāng)于第一實(shí)施例 所述的一個(gè)子導(dǎo)光板202，并遵循第一實(shí)施例所述的子導(dǎo)光板202設(shè)置反射物326的規(guī)律。 另外，所述背光電路集成的LED驅(qū)動(dòng)器(圖未示)的個(gè)數(shù)與所述子導(dǎo)光板組303個(gè)數(shù)相同， 該每一 LED驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)每一子導(dǎo)光板組303中四個(gè)子導(dǎo)光板302底面312處設(shè)置的光 源300，即每四個(gè)光源300作為一光源組受單獨(dú)驅(qū)動(dòng)?？梢岳斫?，所述導(dǎo)光板301被區(qū)分為 多個(gè)模塊，每一模塊與每一子導(dǎo)光板組303對應(yīng)，并且每一子導(dǎo)光板組303中的部分子導(dǎo)光 板302的側(cè)面316遵循預(yù)定的規(guī)律設(shè)置反射物326的方式，達(dá)到所述導(dǎo)光板301的每一模 塊之間無光線混合。請一并參閱圖6及圖7，本發(fā)明第三實(shí)施例提供一種液晶顯示器4，其包括一液晶 面板50和一背光源(未標(biāo)示)，所述背光源為該液晶面板50提供平面光，使所述液晶面板 50顯示圖像。該背光源包括背光模組40和背光電路(圖未示)，所述背光電路用于驅(qū)動(dòng)該 背光模組40。所述背光模組40包括光源400、導(dǎo)光板401、反射板404、微棱鏡系統(tǒng)406、偏振轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)408以及散射板410。該反射板404、導(dǎo)光板401、微棱鏡系統(tǒng)406、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)408 以及散射板410依次層疊設(shè)置。所述光源400設(shè)置于所述導(dǎo)光板401 —側(cè)，由該光源400 出射的光線經(jīng)由導(dǎo)光板401、微棱鏡系統(tǒng)406、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)408以及散射板410直接出射 或者由該光源400出射的光線在導(dǎo)光板401內(nèi)部產(chǎn)生反射后再被反射板404反射經(jīng)由導(dǎo)光 板401、微棱鏡系統(tǒng)406、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)408以及散射板410后出射。所述導(dǎo)光板401包括一底面412，一與該底面412相對的出光面414以及連接所述 底面412和所述出光面414的側(cè)面416，且所述底面412設(shè)置有多個(gè)散射網(wǎng)點(diǎn)420，所述出 光面414具有凹面422，該導(dǎo)光板401由反射物4 間隔形成至少兩個(gè)區(qū)域(可以看作是至 少兩個(gè)模塊)。所述反射物4 可為反射膜或反射填充物。本實(shí)施例中具體的，所述導(dǎo)光板401由所述反射物4 均勻間隔形成四個(gè)相等的 方形區(qū)域402。其中，所述反射物4 為反射填充物。所述導(dǎo)光板401被反射物4 間隔方 式具體如下首先，提供一方形的PMMA基體；其次，采用激光等切割所述基體形成“十”字形裂痕，所述“十”字形裂痕可貫穿所述基體；也可不貫穿所述基體，即由基體的上方向下切割 使底部相連無裂痕；最后，對應(yīng)該“十”字形裂痕，植入反射填充物，該“十”字形裂痕由反射 填充物將基體均勻間隔為四個(gè)區(qū)域402以形成所述導(dǎo)光板401?？梢岳斫猓鰧?dǎo)光板401被“十”字形反射物似6均勻間隔形成四個(gè)相等的方形 區(qū)域402時(shí)，還可以采用下列技術(shù)手段首先，提供一具一定高度的“十”字形反射物426，然 后射出成型的方式形成所述導(dǎo)光板401。將所述每一區(qū)域402看作為四個(gè)均等大小的子方形區(qū)域403的集合體，每一子方 形區(qū)域403在所述底面412上具有一中心418。所述凹面422在每一區(qū)域402均勻分布四個(gè)，即每一凹面402在每一子方形區(qū)域 403上與所述底面中心418相對。每一凹面422與本發(fā)明第一實(shí)施例所述背光模組20每一 子導(dǎo)光板202上的凹面222結(jié)構(gòu)相同。所述散射網(wǎng)點(diǎn)420在每一子方形區(qū)域403上，圍繞所述中心418分布。在每一子 方形區(qū)域403上所述散射網(wǎng)點(diǎn)420的具體分布方式和結(jié)構(gòu)與本發(fā)明第一實(shí)施例所述背光模 組20每一子導(dǎo)光板202上的散射網(wǎng)點(diǎn)220分布方式和結(jié)構(gòu)相同。所述光源400為一點(diǎn)光源，如熒光燈或發(fā)光二極管(LED)等。本實(shí)施例中，所述 光源400為單色的發(fā)光二極管。所述光源400設(shè)置于所述導(dǎo)光板401底面412 —側(cè)在子方形區(qū)域403正下方中心 418相對的位置。所述反射板404設(shè)置于該導(dǎo)光板401的底面412 —側(cè)，其與該光源400對 應(yīng)之處具有光穿透部(未標(biāo)示)，即所述光穿透部可為空心或透明。所述微棱鏡系統(tǒng)406、 偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)408以及散射板410依次設(shè)置在該導(dǎo)光板401的出光面414 一側(cè)。該微棱鏡系統(tǒng)406、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)408以及散射板410與本發(fā)明第一實(shí)施例所述背 光模組20的微棱鏡系統(tǒng)206、偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)208以及散射板210相同。所述背光電路集成有四個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器(圖未示)，該每一 LED驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)每一 區(qū)域402中所述底面412處設(shè)置的四個(gè)光源400，即每四個(gè)光源400對應(yīng)每一區(qū)域402受單 獨(dú)驅(qū)動(dòng)。所述導(dǎo)光板401的底面412和四個(gè)側(cè)面416上可以進(jìn)一步設(shè)置有增反膜，用以增 強(qiáng)底面412和側(cè)面416的反射功效。導(dǎo)光板401的出光面414上可以設(shè)置有增亮膜、散射膜等光學(xué)膜。本發(fā)明所提供的液晶顯示器并不限于上述實(shí)施例所述，如圖1至7所示的導(dǎo)光板 可以是僅在出光面上設(shè)置所述散射網(wǎng)點(diǎn)，還可以是出光面及底面均設(shè)置所述散射網(wǎng)點(diǎn)。當(dāng) 在所述導(dǎo)光板底面與出光面上均設(shè)置所述散射網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，光束于導(dǎo)光板的底面與出光面之間 可以多次被散射網(wǎng)點(diǎn)反射和散射，從而使得出光面射出的光更加均勻。還如圖1至7所示的導(dǎo)光板底面具有一光源容置部，其與所述凹面相對設(shè)置，該光 源容置部具有一中心線，該中心線與所述凹面的中心線相重疊。所述光源設(shè)置于該光源容 置部內(nèi)部。所述反射板設(shè)置在導(dǎo)光板底面一側(cè)，且與所述光源容置部一并形成收容腔體收 容所述光源。所述光源容置部為一凹槽，且該凹槽的內(nèi)表面可以為一球面、圓錐面或類圓錐面 等。所述光源容置部通過將導(dǎo)光板底面挖去一繞所述中心線旋轉(zhuǎn)而形成的旋轉(zhuǎn)體形成。所 述光源容置部的形狀與所述凹面的形狀可以相同或不同。
請參閱圖8，所述光源容置部與凹面均可以為一挖去一個(gè)由三角形繞所述中心線 旋轉(zhuǎn)而形成的旋轉(zhuǎn)體后形成的結(jié)構(gòu)。請參閱圖9，所述凹面可以為一挖去一個(gè)由三角形繞所述中心線旋轉(zhuǎn)而形成的旋 轉(zhuǎn)體后形成的結(jié)構(gòu)，所述光源容置部可以為一挖去一個(gè)由任意曲線繞所述中心線旋轉(zhuǎn)形成 的旋轉(zhuǎn)體后形成的結(jié)構(gòu)。請參閱圖10，所述凹面可以為一挖去一個(gè)由三角形繞所述中心線旋轉(zhuǎn)而形成的旋 轉(zhuǎn)體后形成的結(jié)構(gòu)，所述光源容置部可以為一挖去一個(gè)由梯形繞所述中心線旋轉(zhuǎn)形成的旋 轉(zhuǎn)體后形成的結(jié)構(gòu)。請參閱圖11，所述光源容置部與凹面均可以為一挖去一個(gè)半球體后形成的結(jié)構(gòu)。請參閱圖12，所述凹面可以為一挖去一個(gè)半球體后形成的結(jié)構(gòu)，所述光源容置部 可以為一挖去一個(gè)由任意曲線繞所述中心線旋轉(zhuǎn)形成的旋轉(zhuǎn)體后形成的結(jié)構(gòu)?？梢岳斫猓瑢⑺龉庠丛O(shè)置于該光源容置部內(nèi)部可以進(jìn)一步減小背光模組的厚度。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背光模組，其包括導(dǎo)光板及光源，其特征在于，該導(dǎo)光板包括至少兩個(gè)模塊，所 述光源分成至少兩組分別對應(yīng)所述至少兩個(gè)模塊設(shè)置，每組光源分別受單獨(dú)控制，每組光 源射出的光線經(jīng)由該導(dǎo)光板的與該組光源對應(yīng)的模塊形成平面光射出，并且所述至少兩個(gè) 模塊之間無光線混合。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述光源為發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板進(jìn)一步包括一底面，一與該 底面相對的出光面以及連接所述底面和所述出光面的側(cè)面，所述導(dǎo)光板的至少兩個(gè)模塊是 將所述導(dǎo)光板由反射物間隔成至少兩個(gè)區(qū)域而形成。
4.如權(quán)利要求3所述的背光模組，其特征在于，所述每組光源在導(dǎo)光板底面一側(cè)，對應(yīng) 所述導(dǎo)光板的每一區(qū)域設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板出光面一側(cè)，在每一區(qū)域相 對光源設(shè)置有凹面，該凹面使出射光均勻化。
6.如權(quán)利要求5所述的背光模組，其特征在于，所述凹面為半圓球面、圓錐面或類圓錐 面，該凹面包括一底圓盤和一頂點(diǎn)，其具有垂直于所述底圓盤并且貫穿所述頂點(diǎn)的中心線。
7.如權(quán)利要求6所述的背光模組，其特征在于，所述凹面包括光線入射角度大于導(dǎo)光 板全反射臨界角的第一部與光線入射角度小于導(dǎo)光板全反射臨界角的第二部，該第二部設(shè) 置有反射結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求6所述的背光模組，其特征在于，所述凹面底圓盤半徑為R，其滿足以下 關(guān)系式R = H*tan θ。，其中，H為導(dǎo)光板厚度，θ。是導(dǎo)光板的全反射角。
9.如權(quán)利要求8所述的背光模組，其特征在于，所述凹面為圓錐面時(shí)，所述第一部與第 二部的連接處形成一環(huán)形全反射臨界帶，所述環(huán)形全反射臨界帶的半徑為&，其滿足以下關(guān)系式Rf= (h-H) ** cos (a+^c)，COS^c其中，h為圓錐形凹面的深度，α是圓錐形凹面的錐角。
10.如權(quán)利要求7所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板底面對應(yīng)每一區(qū)域設(shè)置有 光源容置部，所述光源容置部為一通過將導(dǎo)光板底面挖去一繞所述中心線旋轉(zhuǎn)而形成的旋 轉(zhuǎn)體形成的凹槽。
11.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板的至少兩個(gè)模塊為至少兩 個(gè)子導(dǎo)光板組，每一子導(dǎo)光板組包括至少一子導(dǎo)光板，所述每一子導(dǎo)光板包括一底面，一與 該底面相對的出光面以及連接所述底面和所述出光面的側(cè)面，所述至少兩個(gè)子導(dǎo)光板組以 側(cè)面相互拼接，每一相對接合的側(cè)面中至少一個(gè)側(cè)面上設(shè)置有反射物。
12.如權(quán)利要求11所述的背光模組，其特征在于，所述每一組光源對應(yīng)每一子導(dǎo)光板 組，所述每一組光源中的至少一個(gè)光源對應(yīng)設(shè)置在一個(gè)子導(dǎo)光板底面一側(cè)。
13.如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于，所述子導(dǎo)光板的出光面包括凹面，其 與所述子導(dǎo)光板的底面一側(cè)的光源相對，且所述凹面包括光線入射角度大于導(dǎo)光板全反射 臨界角的第一部與光線入射角度小于導(dǎo)光板全反射臨界角的第二部，該第二部設(shè)置有反射 結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的背光模組，其特征在于，所述凹面包括一底圓盤，所述底圓盤 半徑為R，其滿足以下關(guān)系式R = H*tan θ。，其中，H為導(dǎo)光板厚度，θ。是導(dǎo)光板的全反射
15.如權(quán)利要求14所述的背光模組，其特征在于，所述凹面為圓錐面，所述第一部與第 二部的連接處形成一環(huán)形全反射臨界帶，所述環(huán)形全反射臨界帶的半徑為&，其滿足以下關(guān)系式Rf=(h-H) * — * cos (a+^c),COS^c其中，h為圓錐形凹面的深度，α是圓錐形凹面的錐角。
16.如權(quán)利要求11所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板邊緣的子導(dǎo)光板的部分 側(cè)面成為導(dǎo)光板的側(cè)面時(shí)均設(shè)置有反射物。
17.如權(quán)利要求11所述的背光模組，其特征在于，所述子導(dǎo)光板的底面設(shè)置有多個(gè)散 射網(wǎng)點(diǎn)，所述多個(gè)散射網(wǎng)點(diǎn)圍繞該子導(dǎo)光板中心軸呈多個(gè)環(huán)形分布，且鄰近子導(dǎo)光板邊緣 的散射網(wǎng)點(diǎn)的分布與子導(dǎo)光板的形狀相匹配。
18.如權(quán)利要求3或11所述的背光模組，其特征在于，所述反射物為反射膜、通過腐蝕 形成的多個(gè)微結(jié)構(gòu)或反射填充物。
19.一種液晶顯示器，其包括液晶面板及背光模組，所述背光模組為該液晶面板提供 平面光，使所述液晶面板顯示圖像，其特征在于，所述背光模組是權(quán)利要求1至18項(xiàng)任意一 項(xiàng)所述的背光模組。
全文摘要
本發(fā)明公開一種背光模組，其包括導(dǎo)光板及光源，該導(dǎo)光板包括至少兩個(gè)模塊，所述光源分成至少兩組分別對應(yīng)所述導(dǎo)光板的至少兩個(gè)模塊設(shè)置，每組光源分別受單獨(dú)控制，每組光源射出的光線經(jīng)由該導(dǎo)光板的與該組光源對應(yīng)的模塊形成平面光射出，并且所述至少兩個(gè)模塊之間無光線混合。本發(fā)明進(jìn)一步公開一種采用上述背光源的液晶顯示器。
文檔編號F21V13/00GK102052600SQ20091010971
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者張鶴, 朱鈞, 趙燕, 金國藩 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司