[发明专利]液晶显示器中的照明方法、背光组件及液晶显示器

说明书

本发明涉及液晶显示器中的照明方法，实现该方法的背光组件和应用该组件的液晶显示器，并且尤其涉及液晶显示器中的照明方法和应用该方法的液晶显示器，其中改进了液晶显示器中的照明方法，提高了液晶显示器前光亮度，同时缩短了其制造过程，并得到薄且轻的液晶显示器。

通常，液晶显示器对其液晶特定的分子排列施加电压，来转换其分子排列。然后，该液晶显示器转换液晶单元光学特性的变量，如双折射、光线性度、分色性及光漫射特性，该液晶单元根据分子排列发光，并且使用液晶单元的光的变换。

液晶显示器主要分为TN型(受扭向列)和STN型(超受扭向列)。根据驱动方式，液晶显示器分为主动矩阵显示型，该型使用一个开关装置和TN型液晶，及被动矩阵显示型，该型使用STN型液晶。

两种类型的可区分的不同之处在于，主动矩阵显示型应用在TFT-LCD上，通过使用TFT驱动LCD，被动矩阵显示型因为不用晶体管而省去复杂的与晶体管相关的电路。    

由于液晶显示器是被动照明元件，其本身不能发光，图象通过贴在液晶面板后平面上的背光组件来显示。

最近，有几种改进的结构，用于设计细小轻质产品，以便处于竞争的前缘。特别是，考虑到主要用于便携式计算机等，轻质被视为更加重要的因素。

在这种液晶显示器中，因为按照背光组件结构尺寸、照明效率等等的不同，影响液晶显示器整体的机械/光特性，所以，背光组件的作用和功能被认为是愈加重要的。

用于液晶显示器的普通背光组件结构在美国专利5467208中公开。

图1示出了常规液晶显示器的前述背光组件。图2示意性示出了经过常规液晶显示器背光组件的照明过程。

参看图1和图2，液晶显示器包括发光灯管1，用于导引发自灯管1的光的导光板4以及围绕灯管1的安装在导光板4侧平面的灯管罩2。

灯管1采用冷阴极，由灯管1发出的光线经过导光板4侧平面入射。

灯管罩2在其内表面形成反光板6，用于将来自灯管1的光线反射到导光板4的侧平面，因此增加来自灯管1的光线效率。

导光板4由如丙烯树脂这样的塑料透明材料制成，用于形成具有倾斜下平面和水平上平面(或者，倾斜上平面)的面板形状，以使从灯管1发出的光线穿过导光板4的上平面后向LCD面板(未示出)传播，LCD面板设置在上部分。所以，导光板4的下平面形成各种如微小点状印制图样的图样结构，用来改变从灯管1传播到LCD面板侧的光线的传播方向。

反射板6在导光板4的下平面下方形成，漫射片8、第一棱镜片10、第二棱镜片12和保护膜14依次叠加在导光板4的上平面上。

反射板6再一次反射灯管1发出光线中没有被微小点状图样反射的光线，并向着导光板4的下平面和上平面传播，由此用于提高传播到导光板4上平面的光线一致性，同时降低入射到LCD面板光线的光损耗。如上所述，导光板4和反射板6将灯管1发出的光向着导光板4的上平面导引。

此时，穿过导光板4上平面的光线包括以各种角度倾斜发射的光线以及垂直于其上平面发射的光线。

置于导光板4和第一棱镜片10之间的漫射片8漫射来自导光板4的入射光线，以防止光线的局部聚集。此外，漫射片8用于减小向第一棱镜片10传播的光线相对于第一棱镜片10的倾斜角。

第一棱镜片10和第二棱镜片12以这样一种方式形成，即三角形条状棱镜以一种规则的排列方式形成在各自的上平面上，而且第一棱镜片10的棱镜排列和第二棱镜片12的棱镜排列被设置成以垂直角度相互交叉。

第一和第二棱镜片10和12分别用于聚集由漫射片8漫射的光线。这样，已穿过第一和第二棱镜片10和12的相对于保护膜14垂直入射的光线变得最好。

为此，几乎所有穿过第一和第二棱镜片10和12的光线垂直传播，以便在保护膜14上的光亮度分布均匀。

在第二棱镜片12上形成的保护膜14不仅保护第二棱镜片12的表面，而且漫射光线用以均匀分布该光线。LCD面板15安装在保护膜14上。

换句话说，如图2所示，在常规液晶显示器的背光组件结构中，光线从灯管发射出，经过漫射、聚光、聚光然后再漫射的光路入射到设置在背光组件保护膜14上的LCD面板15。

然而，当采用背光组件的照明方法时，上述的常规液晶显示器需要几个片将来自导光板的光线聚集/漫射到导光板的上部分，由此使组装过程复杂化。此外，由于采用多个片，相应这些片含有高的皱褶概率，降低产品可靠性，同时增加生产成本。

此外，在常规漫射片中，多个小珠分布在相同密度的前平面和后平面，实现将自导光板入射的光线分布到漫射片后平面的功能。