CN201083928Y - 背光源及其反光片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种背光源，包括光源、导光板和反光片，所述光源位于导光板的入光侧面，所述导光板包括用于与反光片接触的反光片附着面和用于射出光线的出光面，所述导光板的反光片附着面和出光面之间的厚度从近光源端到远光源端逐渐减小，所述导光板的反光片附着面为外凸的弧面形，所述反光片包括反光面，所述反光面和反光片附着面紧贴。本实用新型可以有效的改善背光源的光线分布均匀度，消除光源近端的暗斑或暗条纹，弥补距离光源远端和近端的亮度差异，并提高光线的利用率，使应用侧光式背光源的液晶显示屏的显示效果更好。

Description

背光源及其反光片

【技术领域】

本实用新型涉及一种显示器件的背光源。

【背景技术】

背光源是显示器件中的一个重要器件，位于显示屏的后面，其结构如图1所示，通常包括光源1、导光板2和一些覆盖在导光板2上的光学膜片(图中未示出)，光源1发出的光线3从导光板2的入光侧面23进入，导光板2的下面为反光片附着面21，反光片将光源射出的光3反射，使光从导光板2上面的出光面22射出，并进入到显示屏中。由于LED由于具有节能、体积小、无污染、色彩饱和度高等优点，已经越来越多的作为液晶显示背光源中光源。并且伴随着芯片开发技术以及封装技术的提高，LED产品顺应了液晶显示器超薄大型化的发展趋势，正逐渐取代CCFL成为市场主流。根据光源的位置不同，背光源主要有直下式(即光源在导光板的下侧)和侧光式(即光源在导光板的左右侧)两种。相比直下式，侧光式更适应液晶显示器薄型化、轻量化及低耗电化的潮流，因此在中小型面板中多采用侧光式设计。但在较大尺寸面板的设计中，侧光式背光源尚存在以下缺陷：1)在导光板上的靠近光源的近光源端和远离光源的远光源端，光线射入的角度不同，近光源端的光线入射角相对于远光源端的光线入射角大。由于出光角度的不同，导致各个LED点光源间被反射后在显示屏上存在光线无法覆盖的区域，从而在出光面上存在暗斑或暗条纹。2)如果选用R、G、B LED作为光源，则在近光源端，三原色未较好混合成白光的情况下，不得不将液晶向远离光源的方向偏移，从而减小了可照明液晶面板的尺寸，也影响了显示屏外观的协调性和美观。此外，在光源亮度一定的情况下，距离光源越远，亮度必然越低，液晶的显示效果也会明显变差。

【发明内容】

本实用新型的主要目的就是解决现有技术中的问题，提供一种背光源，通过光学方面的设计，改善背光源光线在出光面上分布的均匀度。

本实用新型的次一目的就是提供一种背光源，进一步提高背光源光线在出光面上分布的均匀度，并对于三原色LED，可在近光源端使三原色充分地混合。

本实用新型的次要目的就是提供一种背光源，进一步提高光线利用率，改善远光源端亮度与近光源端亮度的差异。

为实现上述目的，本实用新型提供一种背光源，包括光源、导光板和反光片，所述光源位于导光板的入光侧面，所述导光板包括用于与反光片接触的反光片附着面和用于射出光线的出光面，所述导光板的反光片附着面和出光面之间的厚度从近光源端到远光源端逐渐减小，所述导光板的反光片附着面为外凸的弧面形，所述反光片包括反光面，所述反光面和反光片附着面紧贴。

所述反光片为与反光片附着面相配合的弧面形。

本实用新型的进一步改进是所述反光片的反光面上具有网点状球面突起，所述反光面上的突起的圆弧曲率、高度和分布密度跟随其所处的位置而变化。

所述突起的圆弧曲率从近光源端到远光源端逐渐增大，所述突起的高度从近光源端到远光源端逐渐增加，所述近光源端的突起的密度小于远光源端的突起的密度且大于中间部分的突起的密度。

本实用新型的更进一步改进是：所述反光面的远光源端还包括多条与导光板的入光侧面平行的、斜面面向入射光的棱柱形突起，所述斜面与反光面之间的夹角大于45度。

所述反光面及突起上覆盖有反光材料层。

为实现上述目的，本实用新型同时提供一种背光源反光片，所述反光片包括反光面，所述反光面为内凹的弧面形。

本实用新型的进一步改进是：所述反光片的反光面上具有网点状球面突起，所述反光面上的突起的圆弧曲率、高度和分布密度跟随其所处的位置而变化。

所述反光面上近光源端的突起的圆弧曲率和高度小于远光源端的突起的圆弧曲率和高度，且大于反光面上中间部分的突起的圆弧曲率和高度，所述反光面上近光源端和远光源端的突起的密度大于中间部分的突起的密度。

本实用新型的更进一步改进是：所述反光面的远光源端还包括多条与导光板的入光侧面平行的、斜面面向入射光的棱柱形突起，所述斜面与反光面之间的夹角大于45度。

本实用新型的有益效果是：

1)与现有的反光片相比，本反光片主体结构选用了弧面设计，同时在弧形反光面上布置了球面突起，通过弧面以及球面突起的作用，可以将光源投射到反光面前端的部分平行光线反射到反光片后端，由于反光面上的突起的圆弧曲率、高度和分布密度跟随其所处的位置而变化，近光源端的突起的主要作用是对光线的漫反射，有利于光线的混合，使三原色光混合的更加充分，从而可以消除出光面的暗斑(暗条纹)现象。

2)反光面上远光源端布置了棱柱形突起，通过棱柱形突起将光线反射向上，实现补偿后端光线较弱的目的，对于面积较大的显示屏，使其远光源端和近光源端的亮度差别减小。

3)在反光片表面涂布不吸光的反光材料，以提高光线的利用率。

【附图说明】

图1为现有背光源的剖面示意图；

图2为本实用新型一种实施例的背光源的剖面示意图；

图3为本实用新型的反光片的剖视图；

图4为本实用新型的反光片反光面上突起分布示意图；

图5为弧形反光面对光线作用示意图；

图6为球面突起反射平行光线示意图；

图7-1、图7-2为平行光线投射到不同曲率球面突起后反射光线分布示意图；

图8为棱柱形突起反射光线示意图；

图9为本实用新型另一种实施例的背光源的剖面示意图。

【具体实施方式】

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

实施例一：

请参考图2，背光源包括光源1、导光板2和反光片4，光源1位于导光板2的一侧的入光侧面23，导光板2包括反光片附着面21和用于射出光线的出光面22，所述导光板2的反光片附着面21和出光面22之间的厚度从近光源端100到远光源端300逐渐减小，所述导光板2的反光片附着面21为外凸的弧面形，所述反光片4包括具有网点状球面突起的反光面，所述反光面和反光片附着面21紧贴，例如将反光片4粘贴在反光片附着面21上，或通过外来压力将反光片4压紧在反光片附着面21上。因导光板的反光片附着面21为外凸的弧面形，所以反光片4为与反光片附着面21相配合的内凹的弧面形。光源1发出的光线3从导光板2的入光侧面23进入，通过反光片4将光源射出的光线3反射，使光从导光板2上面的出光面22射出，最后进入到显示屏中。光源1通常采用LED，也可以采用并排的三原色LED。

在本实施例中，反光片4可以为柔性的或刚性的，当反光片4为柔性时，其可以根据反光片附着面21的形状确定形状。当反光片4为钢性时，反光片4的反光面41为内凹的弧面形，与导光板2的反光片附着面21的形状相配合，如图3所示。反光面上具有球面突起。根据光反射原理，可以得知在相同光线照射下，球面曲率越大，光线传播方向被改变的程度也越大，即投射向出光面的光线越多。在相同光线照射，球面突起曲率也相同的情况下，突起高度越高，光线传播方向被改变的程度也越大。所述反光面上的球面突起42所处的位置不同，其所起的光学作用也有所不同，因此球面突起42的圆弧曲率、高度和分布密度跟随其所处的位置而变化，各部分球面突起的圆弧曲率、分布密度以及高度是依据其所起的光学作用来设定的。如图4所示，在近光源端100，光线的混合非常重要，混合不充分的话，就会在出光面上存在暗斑。因此这部分的球面突起所起的主要作用就是对光线进行漫反射，由此决定了球面突起的圆弧曲率较小，高度较低。为保证光线混合充分，其分布密度较大。而在远光源端300，为提高光线的利用率，平衡与近光源端的亮度差异，就需要将前方投射来的光线尽可能的反射到出光面，因此这部分的球面突起的圆弧曲率、高度及分布密度都较大。中间部分200的球面突起起过渡作用，圆弧曲率及高度介于近端和远端，密度也相对较小。综上可知，为有效改善出光面上距光源远端与近端的亮度差异，离光源越远，球面突起曲率应越大，高度也越高，而近光源端的突起的密度小于远光源端的突起的密度且大于中间部分的突起的密度。在实际制作中，各部分球面突起的圆弧曲率、密度及高度的具体数值应综合参考光源的亮度、各个点光源之间的距离和背光源的尺寸来确定。突起的密度越高越好，但密度越高，制作成本越高。通常情况下，光源的亮度越低，所需要的突起的密度相对来说越大；背光源的尺寸越大，所需要的突起的密度相对来说也越大。以近光源端球面突起为参照，其密度设定标准为：能够有效的消除点光源由于出光角度及分布间隔所带来的在出光面上形成的暗斑或者暗条纹。远光源端突起由于要将光线尽可能多的导向出光面，以提高光线利用率，因此该区域的球面突起分布密度也较大，其密度数值应参考工艺、成本等综合指数，以达到最佳效果为准。中间区域球面突起为过渡部分，密度可较小。

以下结合附图说明本实施例是如何提高出射光均匀度的。

如图5所示，从光源投射来的平行光线301、302、303，经过弧形反光面的反射作用，将光线导向反光片的末端，并且将水平光线改变为向上投射的光线，从而补偿了反光片末端光线不足的情况。而水平光线304经过弧形反光面的多次反射，也被导向了反光片末端。由于LED光源具有一定的出光角度，不难想象，其发射的水平和向下的光线，经过反光片的反射作用，部分光线就会被导向反光片末端，从而可以一定程度上补偿远光源端和近光源端的亮度差异。

如图6所示，平行光线投射到球形反光面上，其反射光线是发散到各个方向的。因此，图4中，在反光片近光源端100密布的球面突起，就会对光源投射来的光线起到漫反射的作用，因此，可以使光线混合的更加均匀。

如图7-1、图7-2所示，性质相同的平行光线投射到不同曲率的球形反光面上，其反射后的效果是不同的。球面曲率越小，反射光线的分布角度也越小；球面曲率越大，反射光线的分布角度也越大。由此可知，图4中中间部分200、远光源端300两部分布置的球面突起，曲率和密度逐渐增大，反射向上(即投射到液晶屏)的光线所占比例逐渐增大，而导向反光片末端的光线比例逐渐减小，这也一定程度上改善了光线的分布均匀度。

对于面积较大的显示屏，其背光源的远光源端的亮度较小，为提高背光源远光源端的亮度，在反光片的远光源端300的最远端部分310分布有若干平行的棱柱形突起43，如图4所示，该棱柱形突起43与导光板的入光侧面平行，斜面面向入射光。

如图8所示，棱柱形突起的反光面斜率是依据前方投射来的光线来设计的，通常情况下，斜面与反光面之间的夹角大于45度，目的就是保证将光线最大程度的反射向上，从而提高远离光源部分的出射光强度，弥补液晶屏上距离光源远端和近端的亮度差异，也提高了光线的利用率。

实施例二：

请参考图9，本实施例中的背光源与实施例一中不同的是：光源1有两个，分别位于导光板2的左右两侧，导光板2的反光片附着面为双弧形，弧形反光片4也有两个，紧贴在反光片附着面上。反光片4的结构与实施例一中相同。

上述实施例中，为了进一步增强反光面对光线的反射率，在反光面及突起上涂布不吸光的反光材料，形成覆盖层。

综上所述，本实用新型可以有效的改善背光源(尤其是侧光式)的光线分布均匀度，消除光源近端的暗斑或暗条纹，弥补距离光源远端和近端的亮度差异，并提高光线的利用率，使应用侧光式背光源的液晶显示屏的显示效果更好。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种背光源，包括光源、导光板和反光片，所述光源位于导光板的入光侧面，所述导光板包括用于与反光片接触的反光片附着面和用于射出光线的出光面，其特征在于：所述导光板的反光片附着面和出光面之间的厚度从近光源端到远光源端逐渐减小，所述导光板的反光片附着面为外凸的弧面形，所述反光面和反光片附着面紧贴。

2.如权利要求1所述的背光源，其特征在于：所述反光片为与反光片附着面相配合的弧面形。

3.如权利要求1所述的背光源，其特征在于：所述反光片为柔性。

4.如权利要求1至3中任一项所述的背光源，其特征在于：所述反光片的反光面上具有网点状球面突起，所述反光面上的突起的圆弧曲率、高度和分布密度跟随其所处的位置而变化。

5.如权利要求4所述的背光源，其特征在于：所述突起的圆弧曲率从近光源端到远光源端逐渐增大，所述突起的高度从近光源端到远光源端逐渐增加，所述近光源端的突起的密度小于远光源端的突起的密度且大于中间部分的突起的密度。

6.如权利要求5所述的背光源，其特征在于：所述反光面的远光源端还包括多条与导光板的入光侧面平行的、斜面面向入射光的棱柱形突起，所述斜面与反光面之间的夹角大于45度。

7.如权利要求4所述的背光源，其特征在于：所述反光面及突起上覆盖有反光材料层。

8.一种背光源反光片，其特征在于：所述反光片包括反光面，所述反光面为内凹的弧面形。

9.如权利要求8所述的反光片，其特征在于：所述反光片的反光面上具有网点状球面突起，所述反光面上的突起的圆弧曲率、高度和分布密度跟随其所处的位置而变化。

10.如权利要求9所述的反光片，其特征在于：所述反光面上近光源端的突起的圆弧曲率和高度小于远光源端的突起的圆弧曲率和高度，且大于反光面上中间部分的突起的圆弧曲率和高度，所述反光面上近光源端和远光源端的突起的密度大于中间部分的突起的密度。

11.如权利要求10所述的反光片，其特征在于：所述反光面的远光源端还包括多条与导光板的入光侧面平行的、斜面面向入射光的棱柱形突起，所述斜面与反光面之间的夹角大于45度。

12.如权利要求8至11中任一项所述的反光片，其特征在于：所述反光面及突起上覆盖有反光材料层。

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