專(zhuān)利名稱：背光模塊及液晶顯示裝置的制作方法
背光模塊及液晶顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種背光模塊及液晶顯示裝置，特別是有關(guān)于一種采用了新型的導(dǎo)光板、能提高光能利用率的背光模塊及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
背光模塊為液晶顯示裝置的關(guān)鍵零組件之一，由于液晶本身不發(fā)光，因此背光模塊的功能是在于給液晶顯示裝置的液晶顯示面板OXD Panel)提供一均勻、高亮度的光源， 使其能夠正常顯示影像。通常背光模塊主要是由光源、反射片、導(dǎo)光板、多種光學(xué)膜片(例如擴(kuò)散片、棱鏡片等)及膠框等構(gòu)件組成，按照光源在背光模塊中擺放位置可分為側(cè)向式入光背光模塊及直下式入光背光模塊。側(cè)向式入光背光模塊的光源產(chǎn)生的光線是經(jīng)由導(dǎo)光板的入光面進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)，然后被導(dǎo)光板的內(nèi)表面多次反射后經(jīng)由導(dǎo)光板的出光面射出， 最后到達(dá)光學(xué)膜片。因此，在側(cè)向式入光背光模塊中，導(dǎo)光板是影響背光模塊及液晶顯示裝置中光能傳遞效率的重要元件。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，在現(xiàn)有的側(cè)向式入光背光模塊9中，通常導(dǎo)光板90 的入光面91均為豎直平面以接收光源94提供的光線，在導(dǎo)光板90的內(nèi)部是利用全反射的原理將光源94提供的光線向前傳遞，再利用導(dǎo)光板90的底面92所印刷的圓形或方形的網(wǎng)點(diǎn)920對(duì)進(jìn)入導(dǎo)光板90內(nèi)部的光線進(jìn)行散射，從而使得導(dǎo)光板90內(nèi)的光線能夠最終從導(dǎo)光板90的出光面93射出。很顯然，光線進(jìn)入上述導(dǎo)光板90內(nèi)部后會(huì)被折返很多次。經(jīng)模擬發(fā)現(xiàn)，在42寸的背光模塊中，從3毫米厚的導(dǎo)光板出射的光線平均會(huì)與導(dǎo)光板的上表面反射200次左右，在更大尺寸的背光模塊中，反射次數(shù)會(huì)更多。因此，光線經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板時(shí)遇到兩種主要損耗第一為導(dǎo)光板自身對(duì)光的吸收，第二是形成網(wǎng)點(diǎn)的油墨對(duì)光的吸收，數(shù)據(jù)表明網(wǎng)點(diǎn)的反射率約為97%，即光線每次在網(wǎng)點(diǎn)上的反射都會(huì)損傷3%的能量，如果與油墨網(wǎng)點(diǎn)碰撞5次，則會(huì)損失14. 2%的能量。由此可知，由于導(dǎo)光板自身會(huì)吸收光線，同時(shí)導(dǎo)光板的網(wǎng)點(diǎn)還會(huì)吸收短波段的光線，從而導(dǎo)致導(dǎo)光板的出光效率降低，光的利用率不高。此外，由于油墨對(duì)光的吸收并不是均一的，例如其對(duì)藍(lán)綠光波段的吸收比例會(huì)更高一些，這就導(dǎo)致導(dǎo)光板的整個(gè)上表面的色彩不均勻，亦即會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的色差，例如導(dǎo)光板靠近光源的一端的實(shí)際色溫會(huì)比原理色溫偏高，顏色會(huì)偏藍(lán)；而導(dǎo)光板遠(yuǎn)離光源的一端的實(shí)際色溫則會(huì)過(guò)低。因此，有必要提供一種新的背光模塊及液晶顯示裝置，其采用的導(dǎo)光板能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種背光模塊及液晶顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于光線在導(dǎo)光板內(nèi)折返次數(shù)多而造成光能損耗的問(wèn)題。本發(fā)明的主要目的在于提供一種背光模塊，其中由光源組件產(chǎn)生的平行的入射光束能夠被導(dǎo)光板的一入光面直接折射至所述導(dǎo)光板的一底面或一出光面上，并經(jīng)由所述底面的反射與折射后，由所述導(dǎo)光板的一出光面射出，或經(jīng)由所述出光面反射與折射后射出所述導(dǎo)光板外，這樣可以減少光線在導(dǎo)光板內(nèi)部的折返次數(shù)，提高光能利用率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種液晶顯示裝置，能夠提高光能利用率、提高亮度及改善顯示品質(zhì)。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。為達(dá)到上述的目的或是其它目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種背光模塊至少包括有一光源組件及一導(dǎo)光板。所述光源組件提供若干組光強(qiáng)度不同的平行的入射光束。 所述導(dǎo)光板包括有一相對(duì)該光源組件的入光面、一與該入光面鄰接的底面及一與該底面相對(duì)的出光面。該入光面用于接收來(lái)自于所述光源組件的平行的入射光束，并將所述平行的入射光束折射成為若干組與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的平行的折射光束至該底面，該平行的折射光束被所述底面反射及散射后從所述出光面出射。在所述導(dǎo)光板的底面上劃分有若干個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于所述平行的入射光束，以分別接受與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的所述平行的折射光束。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該入光面為一斜面，在所述底面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，在沿著所述導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向上，所述底面的長(zhǎng)度大于所述出光面的長(zhǎng)度，所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述底面之間形成一夾角α，所述入光面與一鉛直線之間形成一夾角β，所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間形成一夾角Y，所述導(dǎo)光板的角度關(guān)系滿足公式Sin(Y) =n Sin(i3-a)，其中η為所述導(dǎo)光板相對(duì)于空氣的折射率。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述平行的入射光束水平入射至所述入光面，且Y = β。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該入光面為一豎直面，在所述底面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間形成一夾角Υ2，所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述底面之間形成一夾角α2，所述導(dǎo)光板滿足公式sin(Y2) =n sin(a 2)，其中η為所述導(dǎo)光板相對(duì)空氣的折射率。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述光源組件包括一發(fā)光單元及一光路調(diào)整元件，所述發(fā)光單元采用一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管，而所述光路調(diào)整元件則采用一個(gè)聚焦透鏡或一個(gè)柱狀透鏡；由所述光源組件提供的所述平行的入射光束沿著所述導(dǎo)光板的入光面從下至上亮度逐漸提高，其中所述平行的入射光束中越靠近所述導(dǎo)光板的入光面的下方，其入射光線的強(qiáng)度越小；而越靠近所述導(dǎo)光板的入光面的上方，其入射光線的強(qiáng)度越大。為達(dá)到上述的目的或是其它目的，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案一種背光模塊至少包括有一光源組件及一導(dǎo)光板。所述光源組件能夠提供若干組光強(qiáng)度不同的平行的入射光束。所述導(dǎo)光板包括有一相對(duì)該光源組件的入光面、一與該入光面鄰接的底面及一與該底面相對(duì)的出光面。所述入光面用來(lái)接收來(lái)自于所述光源組件的所述平行的入射光束，并將所述平行的入射光束折射成為若干組與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的平行的折射光束至所述出光面，所述出光面能夠?qū)⑺銎叫械恼凵涔馐瓷浼吧⑸浜笊涑鏊鰧?dǎo)光板外。在所述導(dǎo)光板的出光面上劃分有若干個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于所述平行的入射光束，以分別接受與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的所述平行的折射光束。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述入光面為一斜面，在所述出光面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，在沿著所述導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向上，所述底面的長(zhǎng)度小于所述出光面的長(zhǎng)度，所述導(dǎo)光板滿足如下光學(xué)公式Sin(Y1)=IiSin(^1-Ct1)其中Y ,為所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間的所述夾角，β ！為所述入光面與一鉛直線之間的一夾角，α ！為所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述出光面之間的一夾角，以及η為所述導(dǎo)光板相對(duì)空氣的折射率。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述平行的入射光束水平入射至所述入光面，且Y = β。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述入光面為一豎直面，在所述出光面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間形成一夾角Y3，所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述出光面之間形成一夾角α 3，所述導(dǎo)光板需滿足公式sin(Y3) =η Sin(a 3)，其中η為所述導(dǎo)光板相對(duì)空氣的折射率。為達(dá)到上述的目的或是其它目的，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案一種液晶顯示裝置包括有一背光模塊，所述背光模塊的主要構(gòu)件采用以上特征結(jié)構(gòu)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明背光模塊及液晶顯示裝置采用了新型的導(dǎo)光板，由光源組件產(chǎn)生的平行的入射光束能夠被導(dǎo)光板的入光面直接折射至所述導(dǎo)光板的底面或出光面，并經(jīng)由所述底面反射與折射后，由所述導(dǎo)光板的出光面射出；或者經(jīng)由所述出光面的反射與折射后直接射出所述導(dǎo)光板外。這種光路設(shè)計(jì)可以減少光線在導(dǎo)光板內(nèi)部的折返次數(shù)，從而提高光能利用率。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中背光模塊所采用的導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)及部分光路示意圖。圖2是本發(fā)明背光模塊的其中一實(shí)施例的主要元件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明背光模塊的光源組件的其中一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明背光模塊的光源組件的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖。圖6是本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖。圖7是本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖。圖8是本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖。圖9是本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖。
具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。再者，本發(fā)明所提到的方向用語(yǔ)，例如「上」、「下」、「前」、「后」、 「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用以說(shuō)明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參照?qǐng)D2所示的本發(fā)明背光模塊1的其中一實(shí)施例的主要元件的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖中僅顯示出背光模塊1中與本發(fā)明相關(guān)的部分結(jié)構(gòu)，如一光源組件10及一導(dǎo)光板20 ；而對(duì)于其它結(jié)構(gòu)，例如背光模塊1的光學(xué)膜片及膠框或鐵框等，因與現(xiàn)有背光模塊較為相似，為簡(jiǎn)化說(shuō)明而將其省略。請(qǐng)參照?qǐng)D3所示的本發(fā)明背光模塊的光源組件10的其中一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖， 所述光源組件10能夠提供一組平行的入射光束B(niǎo)i，所述光源組件10至少包括有一發(fā)光單元12及一光路調(diào)整元件14。所述發(fā)光單元12可以采用一個(gè)發(fā)光二極管120，由所述發(fā)光二極管120產(chǎn)生的光線為發(fā)散光，因此所述光路調(diào)整元件14可以采用一個(gè)聚光透鏡140，將所述發(fā)光二極管120放置于所述聚光透鏡140的焦平面上，就可以將發(fā)散光調(diào)整為平行光束。當(dāng)然，所述發(fā)光單元12還可以采用多個(gè)并排設(shè)置的發(fā)光二極管120 (如圖4所示)，而所述光路調(diào)整元件14可以采用一個(gè)柱狀透鏡142，將這些發(fā)光二極管120安置于所述柱狀透鏡142的焦平面上，就可以將發(fā)散光調(diào)整為平行光束。可以想到的是，所述光源組件10還能夠通過(guò)改變其設(shè)計(jì)而提供若干組光強(qiáng)度不同的平行的入射光束B(niǎo)llb-Bieb (如圖7所示)。例如，在具體設(shè)計(jì)時(shí)可以將一個(gè)發(fā)光單元 12及一個(gè)光路調(diào)整元件14作為一個(gè)發(fā)光組用來(lái)射出一組平行的入射光束，然后再根據(jù)需要增加所述發(fā)光單元12及所述光路調(diào)整元件14的數(shù)量以增加發(fā)光組的數(shù)量，從而射出多組光強(qiáng)度不同的平行的入射光束。此外，本發(fā)明光源組件10的發(fā)光單元12還可以采用除發(fā)光二極管120以外的其它類(lèi)型的光源，若被選擇的光源產(chǎn)生非平行光，則需要通過(guò)光路調(diào)整元件14將其調(diào)整為平行光，若被選擇的光源類(lèi)型能夠直接產(chǎn)生平行光，則所述光源組件10不需要設(shè)置光路調(diào)整元件14。由于光源類(lèi)型的選擇并非本發(fā)明的重點(diǎn)，此處不再一一列舉。下面將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明導(dǎo)光板20的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。請(qǐng)參照?qǐng)D5所示本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板20的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖，所述導(dǎo)光板20包括有一入光面22、一底面M及一出光面26。所述入光面22 鄰近于所述光源組件10，能夠接收來(lái)自于所述光源組件10的所述平行的入射光束B(niǎo)i，所述入光面22的法線Ll與所述平行的入射光束B(niǎo)l形成一夾角Y，所述夾角Y為銳角。換句話講，所述平行的入射光束B(niǎo)l是以所述夾角γ為入射角入射至所述入光面22。然后，所述平行的入射光束B(niǎo)l能夠被所述入光面22折射成為一組平行的折射光束B(niǎo)2，所述平行的折射光束B(niǎo)2直接到達(dá)所述底面M。所述底面M鄰接于所述入光面22，能夠接收來(lái)自于所述入光面22的所述平行的折射光束B(niǎo)2，并將所述平行的折射光束B(niǎo)2反射及散射。所述出光面沈鄰接于所述入光面22，能夠?qū)⒔?jīng)由所述底面M反射及散射后的光線B3射出所述導(dǎo)光板20外。在圖5所示的第一實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板20的所述入光面22為一斜面，此時(shí)在沿著導(dǎo)光板20的長(zhǎng)度方向上，底面M的長(zhǎng)度大于出光面沈的長(zhǎng)度，所述斜面(即所述入光面2 與一鉛直線L2之間形成一夾角β，且所述夾角β為銳角。在圖5所示的第一實(shí)施例中，所述平行的入射光束B(niǎo)l是以水平入射的方式入射至該斜面，所述入光面22的法線Ll 與所述平行的入射光束B(niǎo)l形成所述夾角Y，而所述平行的折射光束Β2則與所述底面M形成一夾角α。在圖5所示的第一實(shí)施例中，根據(jù)光路傳輸原理及光線的入射角與折射角之間的關(guān)系可以推導(dǎo)出，所述導(dǎo)光板20需要滿足以下光學(xué)公式sin(Y) = η sin(^ -α )其中α為所述平行的折射光束Β2與所述底面M之間的夾角，β為所述入光面22與鉛直線L2之間的夾角，Y為所述入光面22的法線Ll與所述平行的入射光束B(niǎo)l之間的夾角，η為所述導(dǎo)光板20相對(duì)空氣的折射率。借助導(dǎo)光板20的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠使得所述平行的折射光束Β2直接到達(dá)所述底面Μ。雖然在圖5所示的第一實(shí)施例中，所述平行的入射光束B(niǎo)l是以水平入射的方式入射至所述入光面22，但實(shí)際上并不能僅被限定于水平入射的情況。例如，所述平行的入射光束B(niǎo)l可以傾斜入射至斜面形狀的所述入光面22，并經(jīng)過(guò)推導(dǎo)得知，所述導(dǎo)光板20仍需要滿足以上光學(xué)公式。此外，在圖5所示的第一實(shí)施例或者其它實(shí)施例中，如果要實(shí)現(xiàn)亮度均勻的目的， 則所述平行的折射光束Β2必須到達(dá)并覆蓋所述底面M的整個(gè)表面區(qū)域，因此夾角α是等于所述導(dǎo)光板20內(nèi)部的其中一對(duì)角面L3與所述底面M的夾角。實(shí)際上，此時(shí)在所述平行的折射光束Β2中被傳播最遠(yuǎn)的一最長(zhǎng)折射光線Β20與所述導(dǎo)光板20內(nèi)的其中一對(duì)角面L3
相重疊。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，所述夾角α與β是根據(jù)所述導(dǎo)光板20的實(shí)際結(jié)構(gòu)而確定的，當(dāng)所述夾角α與β的數(shù)值依照所述導(dǎo)光板20的實(shí)際結(jié)構(gòu)而發(fā)生改變時(shí)，所述夾角γ 可能會(huì)隨著所述夾角α與β的改變而變化，然后根據(jù)夾角Y確定所提供的平行的入射光束B(niǎo)l的入射方向。在圖5所示的第一實(shí)施例中，設(shè)計(jì)時(shí)還需注意以下情況當(dāng)所述平行的入射光束 Bl被折射成為所述平行的折射光束Β2后，所述平行的折射光束Β2在導(dǎo)光板20內(nèi)的傳播距離并不相同。例如，被傳播最遠(yuǎn)的折射光線為最長(zhǎng)折射光線Β20，其到達(dá)導(dǎo)光板20的最右側(cè)；而被傳播最近的折射光線則到達(dá)導(dǎo)光板20的最左側(cè)。由于在光線傳播過(guò)程中有光損失，這將導(dǎo)致導(dǎo)光板20不能提供均勻化的亮度。例如，越靠近導(dǎo)光板20左側(cè)，由于光線傳播距離較短，因此光強(qiáng)度損失甚微，從而造成導(dǎo)光板20左側(cè)亮度較大；而越靠近導(dǎo)光板20 右側(cè)，由于光線傳播距離較長(zhǎng)，因此光強(qiáng)度損失略大，從而造成導(dǎo)光板20右側(cè)亮度偏暗。因此，可以通過(guò)調(diào)整所述光源組件10，以調(diào)整所述導(dǎo)光板20的亮度均勻性。例如，調(diào)整光源組件10，使得由其提供的所述平行的入射光束B(niǎo)l從下至上亮度逐漸提高，其中所述平行的入射光束B(niǎo)l中越靠近所述導(dǎo)光板20的入光面22的下方，其入射光線的強(qiáng)度越?。欢娇拷鰧?dǎo)光板20的入光面22的上方，其入射光線的強(qiáng)度越大，這樣可以防止由于光線傳播距離不同而影響導(dǎo)光板20內(nèi)亮度均勻性的情況。至于采用何種方式改變光源組件10以調(diào)整入射光束B(niǎo)l的光線強(qiáng)度，則可以根據(jù)實(shí)際需要而選擇性地做出很多變化。例如，可以提高位于光源組件10上方的光源強(qiáng)度，以增強(qiáng)對(duì)導(dǎo)光板20上方的照射強(qiáng)度；或者降低位于光源組件10下方的光源強(qiáng)度，以減弱對(duì)導(dǎo)光板20下方的照射強(qiáng)度。在圖5所示的第一實(shí)施例中，由所述光源組件10提供的所述平行的入射光束B(niǎo)i， 其靠近所述導(dǎo)光板20上方的光線強(qiáng)度較大，而其靠近所述導(dǎo)光板20下方的光線強(qiáng)度較弱。 當(dāng)然，本發(fā)明提高導(dǎo)光板20亮度均勻性的方式并不僅限于此。例如還可以通過(guò)減少光源組件10中上方光線的傳播光路，或者增加下方光線的傳播光路，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板20的亮度均勻性。在圖5所示的第一實(shí)施例中，所述出光面沈?yàn)樗鰧?dǎo)光板20的上表面，所述底面 24與所述出光面沈分別位于所述入光面22的兩側(cè)。在所述底面M上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)Μ0，能夠破壞光線的全反射，使得折射至所述底面M的所述平行的折射光束Β2能被反射及散射到所述出光面26，從而減少光線在導(dǎo)光板20內(nèi)部的往返折射。請(qǐng)參照?qǐng)D6所示本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖，所述導(dǎo)光板用參考標(biāo)號(hào)20a表示。圖6所示的導(dǎo)光板20a及光路與圖5所示的導(dǎo)光板20的相似元件及光路共用相同的參考標(biāo)號(hào)并再加上后綴a。在圖6所示的第二實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板20a的入光面2 仍為一斜面，同樣能夠用來(lái)接收水平入射的一組平行的入射光束B(niǎo)la，但該入光面22a的傾斜方向與圖5所示的入光面22的傾斜方向相反。如圖6所示，所述斜面(即所述入光面22a)與一鉛直線Lh之間形成一夾角β 導(dǎo)光板20a 的底面2 長(zhǎng)度小于出光面^a的長(zhǎng)度。第二實(shí)施例的導(dǎo)光板20a與第一實(shí)施例的導(dǎo)光板 20的另一區(qū)別之處在于在導(dǎo)光板20a的底面2 上未設(shè)置網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，而在所述出光面26a上則形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)MOa。因此，所述出光面^a同時(shí)具備分散光線及射出光線的作用。圖6所示所述導(dǎo)光板20a內(nèi)的具體光路原理是所述平行的入射光束B(niǎo)la自所述入光面2 射入所述導(dǎo)光板20a內(nèi)，并直接被所述入光面2 折射成為一組平行的折射光束B(niǎo)h至所述出光面^a，所述平行的折射光束B(niǎo)h被所述出光面26a反射及散射后直接射出至所述導(dǎo)光板20a外。可以理解的是，對(duì)于圖6所示的所述導(dǎo)光板20a的光學(xué)設(shè)計(jì)原理可以參照以上在第一實(shí)施例中描述的所述導(dǎo)光板20的光學(xué)設(shè)計(jì)原理。例如在圖6所示的第二實(shí)施例中， 所述導(dǎo)光板20a仍需要滿足以下光學(xué)公式Sin(Y1)=HSin(^1-Ct1)其中Ci1為所述平行的折射光束似3與所述出光面26a之間的夾角，亦即夾角α 是等于所述導(dǎo)光板20a內(nèi)部的其中一對(duì)角面L3a與所述出光面26a的夾角，β i為所述入光面22a與鉛直線Lh之間的夾角，Y ！為所述入光面22a的法線Lla與所述平行的入射光束B(niǎo)la之間的夾角，η為所述導(dǎo)光板20a相對(duì)空氣的折射率。借助導(dǎo)光板20a的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠使得所述平行的折射光束B(niǎo)h直接到達(dá)所述出光面^a。請(qǐng)參照?qǐng)D7所示的本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖，所述導(dǎo)光板用參考標(biāo)號(hào)20b表示。圖7所示的導(dǎo)光板20b及光路與圖5所示的導(dǎo)光板20的相似元件及光路共用相同的參考標(biāo)號(hào)并再加上后綴b。在圖7所示的第三實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板20b的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的所述導(dǎo)光板20的結(jié)構(gòu)大致相同，改變之處是將所述導(dǎo)光板20b的底面24b劃分為若干個(gè)區(qū)域。詳細(xì)來(lái)講，為了獨(dú)立控制所述導(dǎo)光板20b各縱向區(qū)域的亮度，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域控制(local dimming)技術(shù)，在其中一實(shí)施例中， 所述導(dǎo)光板20b可以根據(jù)需要而將所述底面24b劃分為六個(gè)區(qū)域，例如區(qū)域一 201b、區(qū)域二 202b、區(qū)域三203b、區(qū)域四204b、區(qū)域五205b及區(qū)域六206b。同樣地，與第三實(shí)施例的所述導(dǎo)光板20b的所述底面24b相對(duì)應(yīng)的新的光源組件應(yīng)當(dāng)能夠提供六組光強(qiáng)度不同的獨(dú)立的平行的入射光束B(niǎo)llb、B12b、B13b、B14b、B15b及B16b，這可以通過(guò)改變所述光源組件的設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制這六組獨(dú)立的平行的入射光束B(niǎo)llb-B16b。每組獨(dú)立的平行的入射光束控制與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)光板20b的其中一個(gè)區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)能夠獨(dú)立控制亮度的六個(gè)區(qū)域 201b-206b?？梢岳斫獾氖?，在所述導(dǎo)光板20b上所劃分的區(qū)域的數(shù)量、每一區(qū)域的面積、以及對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的平行的入射光束的特征均可根據(jù)實(shí)際光學(xué)需求而調(diào)整。請(qǐng)參照?qǐng)D8所示的本發(fā)明背光模塊的導(dǎo)光板的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及部分光路示意圖，所述導(dǎo)光板用參考標(biāo)號(hào)20c表示。圖8所示的所述導(dǎo)光板20c與圖5所示的所述導(dǎo)光板20的相似元件共用相同的參考標(biāo)號(hào)并再加上后綴C。在圖8所示的第三實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板20c的入光面22c被裁切為一豎直面，此時(shí)需要接收傾斜入射的一組平行的入射光束B(niǎo)lc，這樣才能將所述平行的入射光束B(niǎo)lc折射成為一組平行的折射光束B(niǎo)2c并直接到達(dá)所述導(dǎo)光板20c的底面Mc，在所述底面2 上形成有或設(shè)置有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)MOc，能夠?qū)⑵叫械恼凵涔饩€B2c反射及散射，然后再由所述導(dǎo)光板20c的出光面26c射出。所述平行的入射光束B(niǎo)lc與所述入光面22c的法線Llc之間的夾角為Y2，而平行的折射光束B(niǎo)2c與所述底面2 之間的夾角則為α 2，亦即夾角Ci2是等于所述導(dǎo)光板20c內(nèi)部的其中一對(duì)角面L3c與所述底面Mc的夾角，并且這兩個(gè)夾角02與￥2仍需要滿足公式 sin(y2) =n sin (α 2)，其中n為所述導(dǎo)光板20c相對(duì)空氣的折射率。需注意的是，在具體實(shí)施時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整圖2中所示光源組件10相對(duì)于所述導(dǎo)光板20c的位置，以調(diào)整所述平行的入射光束B(niǎo)lc的行進(jìn)光路，從而使得所述平行的入射光束B(niǎo)lc能夠傾斜入射于所述導(dǎo)光板20c的入面光22c上；或者可以通過(guò)增加其它光學(xué)元件，例如反光鏡等，以改變所述平行的入射光束B(niǎo)lc的行進(jìn)光路，從而調(diào)整所述平行的入射光束B(niǎo)lc在所述入面光22c上的入射角Y2,以保證所述平行的入射光束B(niǎo)lc能夠直接折射至所述底面2 上。在第四實(shí)施例中，由于所述導(dǎo)光板20c的所述底面2 與所述出光面26c分別位于所述入光面22c的兩側(cè)，因此所述平行的入射光束B(niǎo)lc是從上方傾斜入射至所述入光面 22c?？梢韵氲降氖?，在其它實(shí)施例中，還可以參照?qǐng)D6所示的導(dǎo)光板20a，將第四實(shí)施例中的導(dǎo)光板20c的結(jié)構(gòu)略加變更為如圖9所示的第五實(shí)施例的導(dǎo)光板20d。圖9的所述導(dǎo)光板20d與圖5所示的所述導(dǎo)光板20的相似元件共用相同的參考標(biāo)號(hào)并再加上后綴d。一組平行的入射光束B(niǎo)ld從下方傾斜入射至所述導(dǎo)光板20d的入光面22d上，并被折射成為一組平行的折射光束B(niǎo)2d而直接到達(dá)所述導(dǎo)光板20d的出光面 26d0在所述出光面上設(shè)置若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)MOd，使得所述平行的折射光束B(niǎo)2d在被該出光面26d反射及散射后直接射出該導(dǎo)光板20d外。如圖9所示，所述平行的入射光束B(niǎo)ld與所述入光面22d的法線Lld之間的夾角為γ 3，而平行的折射光束B(niǎo)2d與所述出光面26d之間的夾角則為Ci3，亦即夾角Ci3是等于所述導(dǎo)光板20d內(nèi)部的其中一對(duì)角面L3d 與所述出光面26d之間的夾角，并且這兩個(gè)夾角^與“仍需要滿足公式=Sin(Y3)= nsin(a 3)，其中η為所述導(dǎo)光板20d相對(duì)空氣的折射率。綜上所述，由于本發(fā)明背光模塊1采用了新型的導(dǎo)光板20、20a、20b、20c或20d，能夠減少光線在所述導(dǎo)光板20、20a、20b、20c或20d內(nèi)的折返次數(shù)，從而提高光能利用率。在其中一實(shí)施例中，本發(fā)明液晶顯示裝置包括有如圖2所示的所述背光模塊1，且所述背光模塊1采用具有以上特征的導(dǎo)光板20、20a、20b、20c或20d以及光源組件10。本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本發(fā)明的范例。 必需指出的是，已公開(kāi)的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包含于權(quán)利要求書(shū)的精神及范圍的修改及均等設(shè)置均包括于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背光模塊，至少包括有一光源組件及一導(dǎo)光板，其特征在于所述光源組件提供若干組光強(qiáng)度不同的平行的入射光束，所述導(dǎo)光板包括有一相對(duì)該光源組件的入光面、 一與該入光面鄰接的底面及一與該底面相對(duì)的出光面，所述入光面用于接收來(lái)自于所述光源組件的平行的入射光束，并將所述平行的入射光束折射成為若干組與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的平行的折射光束至該底面，所述平行的折射光束被所述底面反射及散射后從所述出光面出射，其中在所述導(dǎo)光板的底面上劃分有若干個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于所述平行的入射光束，以分別接受與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的所述平行的折射光束。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其特征在于該入光面為一斜面，在所述底面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，在沿著所述導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向上，所述底面的長(zhǎng)度大于所述出光面的長(zhǎng)度，所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述底面之間形成一夾角α，所述入光面與一鉛直線之間形成一夾角β，所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間形成一夾角 Y，所述導(dǎo)光板的角度關(guān)系滿足如下公式sin ( y ) = η sin ( β - α )其中η為所述導(dǎo)光板相對(duì)于空氣的折射率。
3.如權(quán)利要求2所述的背光模塊，其特征在于所述平行的入射光束水平入射至所述入光面，且Y = β。
4.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其特征在于該入光面為一豎直面，在所述底面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間形成一夾角、2， 所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述底面之間形成一夾角α 2，所述導(dǎo)光板滿足如下公式sin ( y 2) = η sin ( α 2)其中η為所述導(dǎo)光板相對(duì)空氣的折射率。
5.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其特征在于所述光源組件包括一發(fā)光單元及一光路調(diào)整元件，所述發(fā)光單元采用一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管，而所述光路調(diào)整元件則采用一個(gè)或多個(gè)聚焦透鏡或柱狀透鏡；由所述光源組件提供的所述平行的入射光束沿著所述導(dǎo)光板的入光面從下至上亮度逐漸提高，其中所述平行的入射光束中越靠近所述導(dǎo)光板的入光面的下方，其入射光線的強(qiáng)度越??；而越靠近所述導(dǎo)光板的入光面的上方，其入射光線的強(qiáng)度越大。
6.一種背光模塊，至少包括有一光源組件及一導(dǎo)光板，其特征在于所述光源組件提供若干組光強(qiáng)度不同的平行的入射光束，所述導(dǎo)光板包括有一相對(duì)該光源組件的入光面、 一與該入光面鄰接的底面及一與該底面相對(duì)的出光面，其中所述入光面用來(lái)接收來(lái)自于所述光源組件的所述平行的入射光束，并將所述平行的入射光束折射成為若干組與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的平行的折射光束至所述出光面，所述出光面能夠?qū)⑺銎叫械恼凵涔馐瓷浼吧⑸浜笊涑鏊鰧?dǎo)光板外，在所述導(dǎo)光板的出光面上劃分有若干個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于所述平行的入射光束，以分別接受與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的所述平行的折射光束。
7.如權(quán)利要求6所述的背光模塊，其特征在于所述入光面為一斜面，在所述出光面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，在沿著所述導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向上，所述底面的長(zhǎng)度小于所述出光面的長(zhǎng)度，所述導(dǎo)光板滿足如下光學(xué)公式Sin(Y1) = η Sin(^1-Ct1)其中Y ！為所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間的所述夾角，β ！為所述入光面與一鉛直線之間的一夾角，α ！為所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述出光面之間的一夾角，以及η為所述導(dǎo)光板相對(duì)空氣的折射率。
8.如權(quán)利要求7所述的背光模塊，其特征在于所述平行的入射光束水平入射至所述入光面，且Y1= β10
9.如權(quán)利要求6所述的背光模塊，其特征在于所述入光面為一豎直面，在所述出光面上形成有若干個(gè)網(wǎng)點(diǎn)或微結(jié)構(gòu)，所述平行的入射光束與所述入光面的法線之間形成一夾角 Y 3，所述導(dǎo)光板內(nèi)部的其中一對(duì)角面與所述出光面之間形成一夾角α 3，所述導(dǎo)光板滿足如下公式sin ( γ 3) = η sin ( α 3)其中η為所述導(dǎo)光板相對(duì)空氣的折射率。
10.一種液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶顯示裝置包括有如權(quán)利要求1或6所述的背光模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種背光模塊及液晶顯示裝置。所述背光模塊至少包括有一光源組件及一導(dǎo)光板，所述光源組件能夠提供若干組光強(qiáng)度不同的平行的入射光束。所述導(dǎo)光板的入光面用來(lái)接收所述平行的入射光束，并將其折射成為若干組與所述平行的入射光束相對(duì)應(yīng)的平行的折射光束。所述平行的折射光束能夠直接到達(dá)所述導(dǎo)光板的底面，并被所述底面反射及散射后，通過(guò)所述導(dǎo)光板的出光面射出所述導(dǎo)光板外。所述入光面的法線與所述平行的入射光束形成一夾角，且所述夾角為銳角。本發(fā)明背光模塊及液晶顯示裝置能夠減少光線在所述導(dǎo)光板內(nèi)的折返次數(shù)，從而提高光能利用率。
文檔編號(hào)F21V8/00GK102213386SQ20111015256
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者黃建發(fā) 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司