[发明专利]一种用于液晶显示器的新型背光模组

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器用的背光模组，尤其是涉及一种用于产生平行面光束的用于液晶显示器的新型背光模组。

背景技术

从上世纪七十年代开始，液晶显示器因具有成本低、分辨率高、色彩鲜艳等优点被使用到现在其应用在电子设备中几乎无处不在，从小尺寸的腕表到大尺寸的TV。发展到现今的液晶显示器已具有较高的分辨率、结构紧凑、高亮度且低成本。然而，尽管经过了四十多年的发展和进步，液晶显示器由于其使用的背光源不足的限制，仍存在光源使用率低、分辨率低下、产生色偏等问题。

液晶显示器面板中的液晶本身不具有发光特性，其利用背光模组提供光源，达到显示器显示效果。通常背光源采用发光二极管(LED)或冷阴极荧光源(CCFL)作为光源，光源发出的光经过导光板(LGP)耦合进显示器。但光源的发散角度较大，实际进入LGP被利用的的能量不足10％，导致整个显示器的效率降低。20世纪后发展了很多用于个人使用的诸如手机、计算器、手表等小尺寸液晶显示器，这些小尺寸的显示器强调轻薄、结构紧凑、低功耗。这些需求对背光源的结构、光源的发光角度、光源的使用效率提出了更高的要求。

大尺寸TV的发展尤其是HDTV(高清电视)的发展对显示器的对比度，画面品质要求更高。以垂直于液晶(LC)显示屏的法线为轴，LC对来自背光源的近轴的光线利用率高，因此若背光源的发散角度大，则光源利用率降低，且大角度离轴的光线会造成对比度下降、漏光、color washout(色偏)等问题。

综上所述无论是小尺寸的液晶显示屏，或是大尺寸的TV，对从背光模组出射的光通常具有一定的准直性要求。

2000年10月10日在美国授权的发明专利US006130730提出了一种能产生准直光的背光模组结构，如图1所示。该背光模组1包括一导光板10、一棱镜片12和一扩散片14。光自所述入光面100进入所述导光板10，部分光直接从所述出光面102射出，部分光从所述底面104射出，而大部分光会在导光板10内部经过一次或多次的反射并最终从所述的出光面102射出所述导光板10。所述导光板10的出光面102射出的光通过所述棱镜面122进入所述棱镜片12，其大部分被所述棱镜面122上的多个棱镜结构126将其方向改变为沿着所述顶面124的法线方向出射，并向所述扩散片14方向传播。

所述背光模组1虽然能提供一种准直光，但所提供的准直光的发散角过大且难以有效地减小。当所述反射结构128的尺寸较大时，被反射的光的发散角较大，因此为了减小出射光的发散角、提高出射光的准直性，需要将所述反射结构128制作的较为精密，增加了制作工艺的难度和成本。

2008年发表于PCT的专利WO 2008/100443A2提出了一种能产生平行光束的紧凑型准直反射膜(CCR)，如图2所示。该准直反射膜位于背光模组的最下方，整体类似于船型结构，光源位于该准直反射膜的两端。准直反射膜包含一个入光面，该入光面也即是反光面，其结构为锯齿形结构。每一个锯齿设计不同的角度和斜率，光源发出的不同角度的光经过不同角度和斜率的锯齿反射，将其改变方向为垂直于液晶屏的方向出射。

图2所述的结构虽然也可以产生准直光束，但由于光源发出的光是连续的大角度发散光，而准直反射膜的反射膜为不连续的锯齿形结构，因此所产生的准直光准直效果不理想。同时由于不连续的锯齿结构精细，每一个锯齿都有特定的角度和斜率，加工难度非常大，制作成本很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种出射光准直性高、光线利用率高的用于液晶显示器的新型背光模组。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于液晶显示器的新型背光模组，包括依次设置在液晶屏前的光源、用于产生平行光束的三角形楔形体、反射器件和偏转准直组件，所述的三角形楔形体包括第一入光面、第一出光面和第二出光面，所述的第一出光面和第二出光面之间的夹角小于等于5°，所述的第一入光面与所述的光源相对，所述的反射器件设置在所述的第一出光面一侧用于将所述的第一出光面出射的光线反射回所述的三角形楔形体，所述的偏转准直组件设置在所述的第二出光面与所述的液晶屏之间，用于将所述的第二出光面出射的平行光束折射成与所述的液晶屏表面垂直的光线。