背光源组合体及具有该背光源组合体的液晶显示器转让专利

申请号 : CN200410048713.1

文献号 : CN1577005B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 韩丙雄金奎锡周荣备

申请人 : 三星电子株式会社

摘要 :

本发明提供一种可提高光利用率的背光源组合体及具有该背光源组合体的液晶显示器。背光源组合体包括可发射光的发光二极管及变更光途径向液晶显示面板射出的导光板。在导光板的第一端部形成向第一端部相面对的第二端部引导从邻接的发光二极管入射的光的引导槽。因此,引导槽防止从发光二极管向导光板入射的光泄漏到导光板外部,可以提高液晶显示器的显示质量。

权利要求 :

1.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一光和第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括对于所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及其中所述第一倾斜面对于与所述第一端部基本上垂直并与所述第一倾斜面交叉的假想线倾斜22度至33度。

2.根据权利要求1所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板的折射率为1.49。

3.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及其中所述第一倾斜面对于与所述第一端部基本上垂直并与所述第一倾斜面交叉的假想线倾斜20度至30度。

4.根据权利要求3所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板的折射率为1.59。

5.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及其中所述第二倾斜面对于与所述第一端部基本上垂直并与所述第一倾斜面交叉的假想线倾斜22度至33度。

6.根据权利要求5所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板的折射率为1.49。

7.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及其中所述第二倾斜面对于与所述第一端部基本上垂直并与所述第一倾斜面交叉的假想线倾斜20度至30度。

8.根据权利要求7所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板的折射率为1.59。

9.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及其中所述第一及第二倾斜面相互交叉,对于与所述第一及第二倾斜面交叉处交叉并与所述第一端部基本上垂直的假想线,所述第一及第二倾斜面倾斜22度至33度。

10.根据权利要求9所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板由聚甲基丙烯酸甲酯形成,所述导光板的折射率为1.49。

11.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及其中所述第一及第二倾斜面相互交叉,对于与所述第一及第二倾斜面交叉处交叉并与所述第一端部基本上垂直的假想线,所述第一及第二倾斜面倾斜20度至30度。

12.根据权利要求11所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板由聚碳酸酯形成,所述导光板的折射率为1.59。

13.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及与所述第一端部基本上平行并连接所述第一及第二倾斜面的第三面,其中所述第一倾斜面与所述第一倾斜面及第三面交叉处交叉并与所述第一端部基本上垂直的第一假想线倾斜22度至33度,以及其中所述第二倾斜面与所述第二倾斜面及第三面交叉处交叉并与所述第一端部基本上垂直的第二假想线倾斜22度至33度。

14.根据权利要求13所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板由聚甲基丙烯酸甲酯形成,所述导光板的折射率为1.49。

15.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及与所述第一端部基本上平行并连接所述第一及第二倾斜面的第三面,其中所述第一倾斜面与所述第一倾斜面及第三面交叉处交叉并与所述第一端部基本上垂直的第一假想线倾斜20度至30度,以及其中所述第二倾斜面与所述第二倾斜面及第三面交叉处交叉并与所述第一端部基本上垂直的第二假想线倾斜20度至30度倾斜。

16.根据权利要求15所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板由聚碳酸酯形成,所述导光板的折射率为1.59。

17.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述第一端部两侧角为了向所述第二端部反射从邻接光源射出的所述第二光而被切角,以及对于与所述第一端部延长线基本上垂直并与所述被切角的面交叉的假想线,所述切角的面倾斜22度至33度。

18.根据权利要求17所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板由聚甲基丙烯酸甲酯盐形成,所述导光板的折射率为1.49。

19.一种背光源组合体,包括:

光源,用于发射第一及第二光;以及

导光板,包括位于第一端部并接收所述光源的接收槽和与所述接收槽邻接并向所述第一端部面对的第二端部引导所述第二光的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部面对的所述第二端部射出,而所述第二光通过所述引导槽反射后向所述第二端部射出,其中所述第一端部两侧角为了向所述第二端部反射从邻接光源射出的所述第二光而被切角,以及其中对于与所述第一端部延长线基本上垂直并与所述被切角的面交叉的假想线,所述切角的面倾斜20度至30度。

20.根据权利要求19所述的背光源组合体,其特征在于,所述导光板由聚碳酸酯形成,所述导光板的折射率为1.59。

21.一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:液晶显示面板,所述液晶显示面板接收第一及第二光且利用所述第一和第二光显示图像;

背光源组合体,所述背光源组合体包括:

光源,用于响应于电源发射所述第一光和所述第二光;以及导光板,包括形成在第一端上的用于接收所述光源的接收槽及与所述接收槽邻接并将所述第一和第二光导向所述液晶显示面板的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部相互面对的第二端部射出,所述第二光通过所述引导槽反射,并向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括对于所述第一端部向第一方向倾斜并将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,其中对于与所述第一端部基本上垂直并与所述第一倾斜面交叉的假想线,所述第一倾斜面倾斜22度至33度。

22.根据权利要求21所述的液晶显示器,其特征在于,所述导光板由聚甲基丙烯酸甲酯形成。

23.一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:液晶显示面板,所述液晶显示面板接收第一及第二光且利用所述第一和第二光显示图像;

背光源组合体,所述背光源组合体包括:

光源,用于响应于电源发射所述第一光和所述第二光;以及导光板,包括形成在第一端上的用于接收所述光源的接收槽及与所述接收槽邻接并将所述第一和第二光导向所述液晶显示面板的引导槽,其中所述第一光向与所述第一端部相互面对的第二端部射出,所述第二光通过所述引导槽反射,并向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括对于所述第一端部向第一方向倾斜并将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,其中对于与所述第一端部基本上垂直并与所述第一倾斜面交叉的假想线,所述第一倾斜面倾斜20度至30度。

24.根据权利要求23所述的液晶显示器,其特征在于,所述导光板由聚碳酸酯形成。

25.一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:液晶显示面板,所述液晶显示面板接收第一及第二光且利用所述第一和第二光显示图像;

背光源组合体,所述背光源组合体包括:

光源,用于响应于电源发射所述第一光和所述第二光;以及导光板,包括形成在第一端上的用于接收所述光源的接收槽及与所述接收槽邻接并将所述第一和第二光导向所述液晶显示面板的引导槽,其中向与所述第一端部面对的所述第二端部射出所述第一光,而所述第二光通过所述引导槽反射并向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及其中对于与所述第一端基本上垂直并与所述第二倾斜面交叉的假想线,所述第二倾斜面倾斜22度至33度。

26.一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:液晶显示面板,所述液晶显示面板接收第一及第二光且利用所述第一和第二光显示图像;

背光源组合体,所述背光源组合体包括:

光源,用于响应于电源发射所述第一光和所述第二光;以及导光板,包括形成在第一端上的用于接收所述光源的接收槽及与所述接收槽邻接并将所述第一和第二光导向所述液晶显示面板的引导槽,其中向与所述第一端部面对的所述第二端部射出所述第一光,而所述第二光通过所述引导槽反射并向所述第二端部射出,其中所述引导槽包括:

对所述第一端部向第一方向倾斜且将邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第一倾斜面,以及对所述第一端部以与所述第一方向不同的第二方向倾斜并将从邻接光源提供的所述第二光向所述第二端部反射的第二倾斜面,以及其中对于与所述第一端部基本上垂直并与所述第二倾斜面交叉的假想线,所述第二倾斜面倾斜20度至30度。

27.一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:液晶显示面板,所述液晶显示面板接收第一及第二光且利用所述第一和第二光显示图像;

背光源组合体,所述背光源组合体包括:

光源,用于响应于电源发射所述第一光和所述第二光;以及导光板,包括形成在第一端上的用于接收所述光源的接收槽及与所述接收槽邻接并将所述第一和第二光导向所述液晶显示面板的引导槽,其中向与所述第一端部面对的所述第二端部射出所述第一光,而所述第二光通过所述引导槽反射并向所述第二端部射出,其中所述第一端部两侧角为了向所述第二端部反射从邻接光源射出的所述第二光而被切角,以及其中对于所述第一端部基本上垂直并与所述切角面交叉的假想线,所述切角面倾斜22度至33度。

28.一种液晶显示器,所述液晶显示器包括:液晶显示面板,所述液晶显示面板接收第一及第二光且利用所述第一和第二光显示图像;

背光源组合体,所述背光源组合体包括:

光源,用于响应于电源发射所述第一光和所述第二光;以及导光板,包括形成在第一端上的用于接收所述光源的接收槽及与所述接收槽邻接并将所述第一和第二光导向所述液晶显示面板的引导槽,

其中向与所述第一端部面对的所述第二端部射出所述第一光,而所述第二光通过所述引导槽反射并向所述第二端部射出,其中所述第一端部两侧角为了向所述第二端部反射从邻接光源射出的所述第二光而被切角,以及其中对于所述第一端部基本上垂直并与所述切角面交叉的假想线,所述切角面倾斜20度至30度。

说明书 :

技术领域

本发明涉及一种背光源组合体及具有背光源组合体的液晶显示器。更具体地说,涉及一种可提高显示质量的背光源组合体及具有该背光源组合体的液晶显示器。

背景技术

一般来说,液晶显示器包括利用光显示图像的液晶显示面板及产生光向液晶显示器面板提供的背光源组合体。
背光源组合体具有产生光的光源,作为光源使用冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)等。
LED是比CCFL发光面积小的点光源。从LED射出的光通过导光板第一侧面入射,导光板将入射的光变为面光源形态,向液晶显示面板提供。这时,从LED射出的光可以对第一侧面以规定倾斜方向射出,也可以与第一侧面基本上平行的方向射出。
从LED对第一侧面以规定倾斜方向射出的光通过第一侧面向导光板入射之后,向液晶显示面板提供。然而,从LED射出的光一般具有较强的沿着射出方向继续前进的直行性,因此与第一侧面基本上平行射出的光不能向第一侧面入射。
结果,减少了从LED向液晶显示面板提供的全部光量,从而降低了液晶显示面板的显示质量。

发明内容

本发明提供一种提高光利用率及显示特性的背光源组合体。
还有,本发明目的是提供一种具有该背光源组合体的液晶显示器。
根据本发明一典型的背光源组合体包括产生光的光源、接收光的导光板。导光板在第一端部上形成接收光源的接收部及与接收部邻接并将光中至少与第一端部平行射出的光导向与第一端部相面对的第二端部的引导部。
根据本发明一典型的背光源组合体包括产生第一及第二光的光源及接收光源的导光板。导光板在第一端部上形成接收光源的接收槽及与接收槽邻接并将第二光导向与第一端部相面对的第二端部的引导槽。这时,第一光从与第一端部相面对的第二端部射出,第二光通过引导槽反射,并向第二端部射出。
根据本发明另一典型的液晶显示器包括利用光显示图像的液晶显示面板及将光向液晶显示面板提供的背光源组合体。背光源组合体包括产生光的光源及将光向液晶显示面板引导的导光板。导光板在第一端部上形成接收光源的接收部及将与接收部邻接并将光中至少与第一端部平行射出的光导向与第一端部相面对的第二端部的引导部。
根据本发明另一典型的液晶显示器包括利用第一及第二光显示图像的液晶显示面板及将第一和第二光向液晶显示面板提供的背光源组合体。背光源组合体包括产生第一和第二光的光源及将光向液晶显示面板引导的导光板。导光板在第一端部上形成接收光源的接收槽及在第一端部、与接收槽邻接并变更第二光途径的引导槽。这时,第一光从与第一端部相面对的第二端部射出,第二光通过引导槽的反射从第二端部射出。
根据这种背光源组合体及具有背光源组合体的液晶显示器,利用引导槽可以防止从光源射出的光向导光板外部泄露,可以提高液晶显示器的显示质量。

附图说明

本发明的上述和其它优点将通过参考附图详细地描述其优选实施例,从而变得更加明显,其中:
图1示出了根据本发明一典型实施例的液晶显示器的分解立体图;
图2是沿着图1中的线I-I′的截面图;
图3是图1的导光板和发光二极管之间结合关系的立体图;
图4是图3中的导光板的平面图;
图5是全反射原理示意图;
图6是说明图3所示的引导槽的角度示意图;
图7是图4中的“B”部分的放大视图;以及
图8是根据本发明另一典型实施例的导光板平面图。

具体实施方式

下面,将参照附图更详细地说明本发明。
图1示出了根据本发明一典型实施例的液晶显示器的分解立体图。
参照图1,根据本发明的液晶显示器400包括利用光显示图像的显示单元100、产生光并向显示单元100提供的背光源组合体200、容纳背光源组合体200及显示单元100的模板框架300。
更详细地说,显示单元100包括显示图像的液晶显示面板110及接收外部的图像信号向液晶显示面板110传送的第一柔性印刷电路板120。
液晶显示面板110包括薄膜晶体管(TFT)基片111、与TFT基片111相面对结合的滤色器基片112、及在TFT基片111和滤色器基片112之间填充的液晶层(未示出)。
TFT基片111是开关元件TFT以矩阵形态形成的透明基片。与TFT基片111面对的滤色器基片112是利用光显示规定颜色的彩色RGB像素通过薄膜工序形成的透明基片。
在TFT基片111的源极侧附着将数据信号向TFT基片111施加的多个数据驱动芯片(未示出)。在TFT基片112的栅极侧附着将栅极信号向TFT基片施加的多个栅极驱动芯片(未示出)。多个数据及栅极驱动芯片对应图像信号向TFT基片111施加控制TFT基片111的驱动及其驱动时间的驱动信号和定时信号。
在TFT基片111源极侧附着第一柔性印刷电路板120。第一柔性印刷电路板120与多个数据及栅极驱动芯片电连接,施加图像信号。
另外,在显示单元100下面具有向液晶显示面板110提供均匀光的背光源组合体200。
背光源组合体200包括产生光的多个灯210、接收多个灯210并变更光途径向液晶显示面板110侧射出的导光板220、位于导光板220和显示单元100之间并均匀调和从导光板220射出的光亮度的光学薄片230及位于导光板220下面并向导光板220反射从导光板220泄露的光的反射板240。
多个灯210填充在导光板220的第一端部上,向导光板220提供光。多个灯210由发光二极管组成。在多个灯210一侧附着控制多个灯210驱动的第二柔性印刷电路板(未示出)。
在该典型实施例中,多个灯210由第一、第二、及第三灯组成,可以根据液晶显示面板110的大小减少或增加。
导光板220还包括对应显示图像的液晶显示面板110显示区域的导光区域形成的导光图案(未示出),导光图案向液晶显示面板110显示区域引导入射的光。
在导光板220第一端部形成接收多个灯210的多个接收槽221及向导光区域引导从多个灯入射的光的多个引导槽222。多个接收槽221及引导槽222部分陷入到导光板220的一侧形成。
在该典型实施例中,多个接收槽221包括第一、第二及第三接收槽,多数个引导槽222由第一及第二引导槽组成。但接收槽221和引导槽222的数目可以根据灯210的数目减少或增加。
在导光板220及液晶显示面板110之间填充光学薄片230。光学薄片230提高从导光板220射出的光特性,例如,增加亮度、提高亮度均匀性后向液晶显示面板110提供。
在导光板220下面具有反射板240。反射板240将从导光板220泄露的光重新向导光板220反射,以提高光利用率。
将背光源组合体200及液晶显示面板110放入模板框架300。模板框架300包括部分开口的底面310及从底面310延长的侧壁320。背光源组合体200及液晶显示面板110在底面310上顺次安装,柔性印刷电路板120沿着模板框架300侧壁320向模板框架300背面折叠。
图2是沿着图1中的线I-I′的截面图。在图2中,为了较明确地显示从图1中示出的多个灯射出的光途径,未示出柔性印刷电路板120及模板框架300。
参照图2,从导光板220第一端部D1的多个接收槽221接收的多个灯210射出的光A1在初期向导光板220第一端部D1面对的第二端部D2前进。
在位于导光板220第一及第二端部D1、D2之间的导光板区域D3上形成的导光图案变更光A1前进途径,光A1向位于导光板220上部的光学薄片230提供。这时,光A1在导光区域D3前进的过程中,光A1的一部分可能向导光板220下部泄露,该泄露光A2通过位于导光板220下面的反射板240反射,向导光板220入射。
光学薄片230向液晶显示面板110提供提高了从导光板220入射的光A3特性的,例如,增加亮度,提高亮度均匀性的光。为此,光学薄片230可以具有多种光学薄片,例如,用于从导光板220扩散光A3的扩散薄片、用于聚集该扩散光的棱镜薄片。
下面,参照图具体说明从多个灯210射出的光A1入射途径。
图3是图1的导光板和发光二极管之间结合关系的立体图。图4是图3中的导光板的平面图。
参照图3和图4,在导光板220第一端部D1上,从导光板220侧面向导光区域D3侧以规定深度陷入形成第一、第二、和第三接收槽221a、221b、221c。在第一、第二、和第三接收槽221a、221b、221c之间同样以规定深度陷入导光板220形成第一和第二引导槽222a和222b。
具体地讲,在第一、第二、及第三接收槽221a、221b、221c上分别插入第一、第二、第三灯211、212、213。第一引导槽222a在第一及第二接收槽221a、221b之间形成,第二引导槽222b在第二及第三接收槽221b、221c之间形成,向导光板220的导光区域D3引导从第一、第二、和第三灯211、212、213射出的光。
该典型实施例中,第一和第二引导槽222a、222b基本具有相同结构。因此,在下面详细说明第一引导槽222a的结构,省略对第二引导槽222b结构的具体说明。
为了向导光板220的导光区域D3引导从第一和第二灯211、212射出的光,第一引导槽222a包括对第一端部D1以规定角度倾斜并相互连接的第一及第二倾斜面21、22。第一引导槽222a的第一及第二倾斜面21、22反射从第一和第二灯211、212向第一端部D1两侧射出的光,将光向导光板220的导光区域引导。
第一引导槽222a的第一倾斜面21与第二接收槽221b邻接布置,并反射从第二灯212射出的光向导光区域D3引导。第二倾斜面22与第一接收槽221a邻接布置,并反射从第一灯211射出的光向导光区域D3引导。
另外,导光板220的第一端部D1两侧边角被切掉,形成分别与第一引导槽222a第一及第二倾斜面21、22基本上平行的第一及第二引导面223a、223b。第一及第二引导面223a、223b与第一引导槽222a的第一及第二倾斜面相同,将从邻接的第一及第三灯211、213射出的光向导光板220的导光区域D3反射。
第一引导面223a与第一接收槽221a邻接形成,并反射从第一灯211射出的光向导光区域D3引导。而且,第二引导面223b与第三接收槽221c邻接形成,并反射从第三灯213射出的光向导光区域D3引导。
特别是,第一及第二引导面223a、223b向导光区域D3引导从第一和第三灯211、213向第一端部D1两侧射出的光。
图5是全反射原理示意图。图6是说明图3所示的引导槽的角度示意图。该实施例中,第一、第二、和第三灯211、212、213功能基本相同,第一及第二引导面223a、223b功能基本相同,第一、第二及第三接收槽221a、221b、221c的功能基本相同,第一及第二引导槽222a、222b功能基本相同,因此在图4至图6中,对第一灯211、第一引导面223a、第一接收槽221a、及第一引导槽222a前进具体说明。
参照图4,从第一灯211产生的光L1、L2_1、L2_2向多个方向射出。光L1、L2_1、L2_2由向导光板220的第二端部D2射出的第一光L1、向第一端部D1两侧即向第一引导面223a侧射出的第二光L2_1及与第二光L2_1基本相反方向射出并向第二引导面223b(参照图3)侧前进的第三光(L2_2)组成。
所述第一引导槽222a向导光板220的导光区域D3反射第二及第三光L2_1、L2_2,以防止第二及第三光L2_1、L2_2向导光板220外部泄漏。
具体地讲,与第二接收槽221b邻接形成的第一引导槽222a的第一倾斜面21反射从第二灯212射出的第二光L2_1,向导光区域D3引导。而且,与第一接收槽221a邻接形成的第一引导槽222a的第二倾斜面22反射从第一灯211射出的第三光L2_2,向导光区域D3引导。
从第一灯211射出的第二光L2_1通过第一引导面223a向导光板220的导光区域D3引导,同样,从第三灯213射出的第三光(未示出)通过第二引导面223b向导光板220的导光区域D3引导。
在图4中未示出,第二引导槽222b位于第二及第三接收槽211b、211c之间。因此,如同第一引导槽222a,第二引导槽222b的第一及第二倾斜面(未示出)反射从第二灯212射出的第三光L2_2及第三灯213射出的第二光L2_1,向导光板220的导光区域D3引导。
另外,第一引导槽221a的第一倾斜面21和第二倾斜面22相对按规定角度倾斜。这时,根据第一倾斜面21和第二倾斜面22相交地点的角度θ1的不同,通过第一引导槽221a向导光区域D3反射的来自第二灯212的第二光及来自第一灯211的第三光L2_2的光量就不同。这是因为光通过的媒介不同光速也不同,出现折射现象的缘故。
通常,当光通过不同媒介时,出现折射现象,根据光的入射角,在相互不同媒介界面中,光折射角也不同。
如图5所示,当光从第二媒介M2入射到第一媒介M1时,以第一媒介M1和第二媒介M2相接界面为基准,一部分第一、第二及第三入射光S1、S2、S3折射,向第一媒介M1入射,另一部分在第一及第二媒介M1、M2的界面反射。在该典型实施例中,第一及第二媒介M1、M2具有相互不同的折射率,且第二媒介M2比第一媒介M1具有高折射率。
在两个媒介中,当从折射率高的媒介向折射率低的媒介入射光时,即从第二媒介M2向第一媒介M1入射第一、第二及第三入射光S1、S2、S3时,这些入射光S1、S2、S3根据入射角成90度。光的折射角为90度时,它就不会入射到第一媒介,而重新全部向第二媒介反射。即,第一、第二及第三光S1、S2、S3当其入射角比临界角大时,不向新的第一媒介M1入射,而形成全反射。
如图5所示,第一入射光S1以小于临界角θ4的角度入射,一部分在第一及第二媒介M1、M2界面反射,一部分折射,向第一媒介M1入射。第二入射光S2入射角与临界角θ4基本相同,第三入射光S3入射角比临界角θ4大。因此,第二及第三入射光S2、S3不向第一媒介M1折射并入射,而向第二媒介M2反射。
若从第一灯211射出的第三光L2_2及从第二灯212射出的第二光L2_1分别通过第一引导槽222a的第二及第一倾斜面22、21入射,则从第一灯211射出的第三光L2_2及从第二灯212射出的第二光L2_1通过第一引导槽222a的内部空气层折射,可能向导光板220外部泄漏。在第一引导槽211a的第一及第二倾斜面21、22相交地点的第一角θ1通过防止从第一灯211射出的第三光L2_2及从第二灯212射出的第二光L2_1向空气层折射、利用光的全反射特性计算。
在该典型实施例中,计算第一角θ1的过程以第二灯212的第二光L2_1向第一引导槽222a的第一倾斜面21前进为例进行说明。
参照图6,通常从发光二极管射出的光射出角约为70度至80度。因此,与导光板220的第一端部D1基本平行,对于与从第二灯212的第二光L2_1交叉的第一假想线NL1,第二光L2_1以与从第二灯212的射出角基本相同的第二角θa倾斜前进。
而且,第二光L2_1与第一端部D1基本垂直,并对于与第二光L2_1交叉的第二假想线NL2以第三角θb倾斜前进。
第一引导槽222a的第一倾斜面21对第二假想线NL2以第四角θc倾斜。第一倾斜面对于与第一及第二倾斜面21、22相接的地点交叉并与第一端部D1基本垂直的第三假想线NL3以第五角度θ1_2倾斜。这时,第二及第三假想线NL2、NL3相互基本平行,所以第五角θ1_2和第四角θc相互基本相同,第五角θ1_2与对第一角θ1二等分的角度相同。
若对第二光L2_1全反射,第二光L2_1的折射角应成90度。当折射角为90度时,第二光L2_1沿第一倾斜面21射出。
因此,第二光L2_1和第一倾斜面21之间角度即,应当第三角θb和第四角θc之和比临界角大或相同才能产生第二光L2_1的全反射。
临界角可以利用Snell的折射定律求出,Snell的折射定律与下面的数学式1相同。
数学式1
n2×sinθa=n1×sinθb
参照数学式1,光射出的媒介2的折射率n2及入射角θa乘积等于光入射的媒介1的折射率n1及折射角θb的乘积。
所述全反射当折射角成90度时出现,所以如同下面数学式2所述折射角θb成90度。
数学式2
n2×sinθa=n1×sin90°
参照数学式2,媒介2的折射率n2表示导光板220的折射率,媒介1的折射率n1表示空气层的折射率。空气层的折射率约为1.00,所以计算入射角θa即临界角的过程如同下面数学式3。
数学式3
n2×sinθa=n1×sin90°
sinθa=n1/n2
θa=sin-1(n1/n2)
参照数学式3,临界角θa等于媒介1的折射率n1(即空气层折射率n1)除以媒介2(即导光板220)的折射率的反正弦值。
通常,导光板220由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)形成。PMMA折射率约为1.49,PC折射率约为1.59,所以随着导光板220的材质的不同,导光板220的折射率n2也不同。
导光板220由PMMA组成时,利用数学式3计算临界角θa的过程如同下面数学式4。
数学式4
1.49×sinθa=1×sin90°
sinθa=1/1.49≈0.67
θa=sin-1(1/1.49)≈0.74≈42°
参照数学式4,导光板220的折射率n2为1.49时,临界角θa约成为42度。
另外,导光板220由PC组成时,利用数学式3计算临界角θa的过程如同数学式5。
数学式5
1.59×sinθa=1×sin90°
sinθa=1/1.59≈0.63
θa=sin-1(1/1.59)≈0.68≈40°
参照数学式5,当导光板220的折射率n2为1.59时,临界角θa约成为40度。
利用临界角θa可以计算第三角θb及第四角θc之和,其过程如同下面数学式6。
数学式6
θc=θa-θb
参照数学式6,第四角θc等于临界角θa和第三角θb之差。这时,临界角θa随着导光板220材质而不同,第三角θb随着从第二灯212射出的第二光L2_1的射出角不同,因此第四角θc随着第二光L2_1的射出角及导光板220材质而不同。
导光板220由PMMA形成时,第四角θc如同下面数学式7。
数学式7
θc=42°-θb=42°-(90°-θa)
参照数学式7,第三角θc可以利用从第二灯212射出的第二光L2_1射出角-第二角θa计算出。第二光L2_1的射出角约为70度至80度,所以当第二角θa为70度时第三角θb就成20度。当第二角θa为80度时第三角θb就成10度。因此,导光板220由PMMA形成时,第四角θc约为22度至33度。
另外,导光板220由PC形成时,第四角θc如同下面数学式8。
数学式8
θc=40°-θb=40°-(90°-θa)
参照数学式8,当第二角θa为70度时第三角θb成20度,当第二角θa为80度时第三角θb成10度。因此,导光板220由PC形成时,第四角θc约成20度至30度。
第四角θc与第五角θ1_2相同,第五角θ1_2与第二倾斜面22对第三假想线NL3形成的角θ1_1相同。
根据导光板220折射率计算出不同的第五角θ1_2,所以计算出的第一角θ1也不同。导光板220由PMMA组成时,第一角θ1约为45度至65度。导光板220由PC组成时,第一角θ1约为40度至60度。
因为第一引导面233a与第一接收槽221a邻接分布,所以向导光区域D3引导从第一灯211射出的第二光L2_1。同样,因为第二引导面233b(参照图3)与第三接收槽221c邻接分布,所以向导光区域D3引导从第三灯213射出的第三光L2_2。
第一及第二引导面233a、233b也与空气层相接,所以应减少分别向第一及第二引导面233a、233b入射的来自第一灯211的第二光L2_1及来自第三灯213的第三光L2_2中向空气层折射的光量。
第一引导面233a对于与第一端部D1垂直的第四假想线NL4以第五角θ1_2角倾斜,全反射第二光L2_1。同样,第二引导面233b对于与第一端部D1垂直的第五假想线(未示出)以第五角θ1_2角倾斜,全反射第三光L2_2。
因此,导光板220由PMMA材质形成时,第一及第二引导面233a、233b分别对第四及第五假想线倾斜约22度至33度。而且,导光板220由PC材质形成时,第一及第二引导面233a、233b分别对第四及第五假想线倾斜约20至30度。
如上所述,根据本发明的导光板220利用第一及第二引导槽222a、222b及第一及第二引导面233a、233b向导光区域D3引导来自第一、第二及第三灯211、212、213的第二光L2_1、L2_2。因此,可以减少从第一、第二、和第三灯211、212、213提供的光中向导光板220外部泄漏的光量。从而可以提高光利用率和液晶显示器400的显示质量。
图7是图4中的“B”部分的放大视图。
参照图7,第一接收槽221a(参照图3)位于第一引导面233a和第一引导槽222a的第二倾斜面22之间。从第一灯211射出的第二及第三光L2_1、L2_2分别通过第一引导面233a及第一引导槽222a的第二倾斜面22向导光区域D3反射。
第二及第三光L2_1、L2_2从第一灯211射出的地点到第一引导面233a及第一引导槽222a的第二倾斜面22的距离越窄就越能减少向导光板220外部泄漏的光量。
因此,优选地,尽可能狭窄地形成接收第一灯211的第一接收槽221a及第一引导面223a的间距DS1。还有,优选地,也尽可能狭窄地形成第一引导槽222a的第二倾斜面22及第一接收槽221a的间距DS2。
所述第一引导槽222a为了最大程度地将从第一灯211射出的第三光L2_2向导光区域D3引导,使引导槽222a深度H1比第一灯211接收的第一接收槽211a深度H2深或相同。
图8是根据本发明另一典型实施例的导光板平面图。
图8中,与图4中示出的导光板220具有相同功能的组成因素标上相同标号,并省略了对其功能的单独说明。
导光板250包括接收第一、第二及第三灯211、212、213的第一、第二及第三接收槽221a、221b、221c及向导光区域D3引导分别从第一、第二、及第三灯211、212、213射出的第二及第三光L2_1、L2_2的第一及第二引导槽251a、251b。
更详细地讲,第一及第二引导槽251a、251b与第一、第二及第三接收槽221a、221b、221c交替分布,并向导光区域D3引导从邻接的第一、第二、和第三灯211、212、213入射的第二及第三光L2_1、L2_2。
第一引导槽251a位于第一及第二接收槽221a、221b之间,第二引导槽251b位于第二及第三接收槽221b、221c之间。
第一引导槽251a包括将从邻接的第一及第二灯211、212入射的光向导光区域D3射出的第一及第二倾斜面51、52及连接第一及第二倾斜面51、52的第三面53。
第一倾斜面51与第二接收槽221b邻接,向导光区域D3引导从第二灯212入射的第二光L2_1。第二倾斜面52与第一接收槽221a邻接,向导光区域D3引导从第一灯211入射的第三光L2_2。
第一倾斜面51对于与第一端部D1相互垂直并与第一倾斜面51相互交叉的第六假想线NL6以规定角度倾斜。第二倾斜面52也对于与第一端部D1相互垂直并与第一倾斜面51相互交叉的第七假想线NL7以规定角度倾斜。
第一倾斜面51和第六假想线NL6之间的第一角θ1及第二倾斜面52和第七假想线NL7之间的第二角θ2与图4的第五角θ1_2相同。
因此,导光板250由PMMA形成时,第一倾斜面51和第六假想线NL6之间的第一角θ1及第二倾斜面52和第七假想线NL7之间的第二角θ2约为22度至33度。而且,导光板250由PC形成时,第一倾斜面51和第六假想线NL6之间的第一角θ1及第二倾斜面52和第七假想线NL7之间的第二角θ2约为20度至30度。
第一及第二引导槽251a、251b具有相同结构。在该典型实施例中,将第一引导槽251a作为一实施例阐述第一及第二引导槽251a、252b组成因素的具体说明,省略对第二引导槽251b组成因素的具体说明。
另外,第一端部D1两侧角被切角,形成向导光区域D3反射从邻接的灯入射的第二及第三光的第一及第二引导面223a、223b。
如上所述,根据本发明,导光板具有接收发光二极管的接收槽和在该接收槽之间形成的引导槽。因此,虽然将发光二极管作为光源使用,从发光二极管射出的光可以由引导槽向导光板的导光区域引导。
结果,光导板可防止发光二极管向导光板入射的光泄漏,从而提高了液晶显示器的显示质量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。