[发明专利]一种用于液晶显示器的背光模组

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种用于液晶显示器的背光模组。

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的原因，仍存在光源使用率低、分辨率低下及产生色偏等问题。

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，达到显示效果。通常液晶显示器采用LED（发光二级管）或CCFL（冷阴极荧光灯管）作为光源，光源发出的光经过导光板耦合进显示器。但光源的发散角度较大，实际进入LGP（导光板）被利用的的能量不足10%，导致整个显示器的效率较低。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。以垂直于液晶显示屏的法线为轴，LC（液晶）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。

2008年8月21日公开的WO2008/100443A2号PCT专利提出了一种能产生平行光束的紧凑型准直反射膜（CCR），如图1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1所述的结构虽然可以产生准直光束，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。

2012年7月18日公开的201210026819.6号中国发明专利申请公开说明书中公开了一种能产生平行光束的准直背光模组，该准直模组用于侧入式背光显示器中，其主体包括反射膜、楔形膜、棱镜膜和准直膜。楔形膜包含一个入光面和两个出光面，其中一个出光面贴合反射膜。楔形膜可以减小光线发散角，棱镜膜将楔形膜出射的光线准直为垂直于液晶屏的方向出射。

该结构可以产生准直光束，但是产生的准直光束为一定截面大小的光束，通常不能充满每个出光小单元，如图2所示，因此会在整个光束面上存在许多黑条纹。

发明内容

针对现有技术背光模组存在出射光准直性低、光利用率的问题，本发明提供一种出射光准直性高、光能利用率高，光束截面大，能消除黑条纹的用于液晶显示器的背光模组。

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背光模组，包括光源、反射膜、楔形膜和棱镜膜，所述的楔形膜包括第一入光面、第一出光面和第二出光面，所述的第一出光面和所述的第二出光面之间的夹角小于等于5°，所述的光源设置在所述的第一入光面一侧，所述的反射膜设置在所述的第二出光面的一侧，所述的反射膜的反射面与所述的第二出光面平行，由所述的第二出光面出射的光线照射到所述的反射膜上，经过所述的反射膜的反射面反射回所述的楔形膜中被重新利用，所述的棱镜膜位于所述的第一出光面一侧，所述的棱镜膜由若干个平行四边形棱镜组在一维方向上的阵列组成，所述的棱镜膜包括相互平行的第二入光面和第三出光面，所述的棱镜膜将所述的第一出光面射出的与所述的棱镜膜入光面呈较大入射角的平行光束折射成与所述的第一出光面成一定角度的平行光束，在所述的第三出光面后设置有扩束膜，所述的扩束膜扩大所述的第三出光面出射的光线的光束截面积并将该出射光线转变为垂直于液晶屏的平行面光束。

所述的扩束膜包括与所述的第三出光面相邻的第三入光面和第四出光面，所述的第三入光面所述的第三入光面由多个锯齿形单元组成，每个锯齿形单元的锯齿面相互平行，所述的第四出光面为平面，所述的第四出光面平行于所述的第三出光面，所述的第四出光面与所述的液晶屏的入光面平行。