專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有投影儀類型背光燈的液晶顯示裝置，更具體地說，涉及構(gòu)成背光燈的光導板的折射面的形狀。
背景技術(shù)：
迄今為止，投影儀類型的背光燈被用作液晶顯示裝置。圖5是表示常規(guī)液晶顯示裝置的背光燈的剖視圖。在該圖中，背光燈100的構(gòu)成中包括用于投射光101的光源102，以及用于引導所投射的光101并使之漫射的光導板103。熒光管、冷陰極管、或熱陰極管被用作圖5所示的光源102。光源102被設(shè)置在光導板103的背面104側(cè)，從而使光101的投射方向被設(shè)為垂直于光導板103的背面104。應當指出，從光源102以直角進入光導板103的光101的寬度、即入射光寬度105取決于光源102的大小。
光導板103用透明塑料構(gòu)件制成并具有平面矩形形狀。光導板103在側(cè)端部分具有第一折射面106，用于折射從光源102投射過來的光101。第一折射面106以與光導板103的板面約成22°的角度傾斜并形成整個地覆蓋光101的入射光寬度105的斜面。應當指出，22°的傾斜角108稍大于從第一折射面106反射的光107從下面描述的第二折射面109全反射的臨界角(在聚碳酸脂構(gòu)件的情況下大約為19.8°)。另外，光導板103包括第一折射面106的后側(cè)上的反射板110。該反射板110被用來反射沒有全反射、透過了第一折射面106的光(未示出)，使該光返回到光導板103。
在這個液晶顯示裝置中，從光源102投射并具有恒定入射光寬度105的光101從光導板103的背面104側(cè)以直角進入光導板103，并且從光導板103的內(nèi)部一側(cè)照射到第一折射面106上。光101的一部分從第一折射面106被反射，并傳播到第二折射面109，該第二折射面109是光導板103的背面104。光101的另一部分穿過第一折射面106，并從設(shè)置在其背面上的反射板110被反射，并且再次進入光導板103的內(nèi)部，向第二折射面109傳播。因此，光107從第二折射面109被全反射并接著漫射到光導板103中，并在光導板103的正面111和背面104之間產(chǎn)生雙折射。
這里，隨著折射次數(shù)的增加，穿過光導板103的光101被衰減了，降低了它的強度。因此，為了增加顯示板(未示出)的亮度，光101的折射次數(shù)最好盡可能的少。但是，由于在如上所述的常規(guī)液晶顯示裝置中，在光導板103的內(nèi)部中產(chǎn)生了光101的雙折射，因此引起了光損失的問題。為了防止這種光損失，也提議了一種結(jié)構(gòu)，其中第一折射面106的傾斜角108被設(shè)為45°。圖6表示這樣一種結(jié)構(gòu)。如圖6所示，在這種角度的情況下，從光源102投射的光101在第一折射面106中以折射方向基本上平行于光導板103的板面的角度被折射，并以直線穿過光導板103的內(nèi)部，而未出現(xiàn)雙折射。但是，保持這種足夠的傾斜角108又同時符合減小顯示裝置(未示出)的厚度的要求一般有困難。比如，如圖7所示，當光導板103的厚度被減小并保持45°的傾斜角108時，由于第一折射面106在寬度方向上的面積變小，因此無法充分覆蓋來自光源102的光101的入射光寬度105。所以，由于入射光101的部分112沒有照射到第一折射面106就穿過了光導板103的面111，因此仍然存在引起光損失的問題。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示裝置，它能夠通過有效地利用從光源102投射的光101來提高顯示板的亮度。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種液晶顯示裝置，它包括光源；以及具有引導從光源進入內(nèi)部的光的折射面的光導板，其中折射面具有多個傾斜分割面和多個連接面，其中在所述分割面之間設(shè)置所述各個連接面；以及分割面的傾斜角是使從光源投射的光以基本上平行于光導板的板面的方向被反射的角度。
此外，在液晶顯示裝置中，從分割面反射的光的一部分從連接面?zhèn)鞑サ焦鈱О逯獾膮^(qū)域，接著又從相鄰分割面進入光導板的內(nèi)部。
在所述液晶顯示裝置中，還設(shè)置了反射構(gòu)件，它在部分從分割面反射的光又從相鄰分割面進入時，使從相鄰分割面反射的光返回到光導板的內(nèi)部。
或者，在所述液晶顯示裝置中，在折射面的后方設(shè)置反射構(gòu)件，其中，在從光源進入的光之中，穿過連接面的光被反射構(gòu)件反射，并再次進入光導板的內(nèi)部。


在附圖中圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的剖視圖；圖2是表示液晶顯示裝置的第一折射面的放大剖視圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的修改實例的液晶顯示裝置的剖視圖；圖4是表示該修改實例的第一折射面的放大剖視圖；圖5是表示常規(guī)液晶顯示裝置的剖視圖；圖6是表示常規(guī)液晶顯示裝置的剖視圖；以及圖7是表示常規(guī)液晶顯示裝置的剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于包括光源、光導板以及反射構(gòu)件，其中所述光導板具有被分為多個分割面的折射面并在折射面折射從光源投射的光，從而引導光進入內(nèi)部；所述反射構(gòu)件位于所述折射面的后方，并反射穿過折射面的光，使其回到光導板的內(nèi)部，所述分割面的傾斜角被設(shè)定為這樣的角度使得從光源投射的光以基本上平行于光導板的板面的方向被折射。根據(jù)本發(fā)明，從光源投射的光在光導板的折射面中設(shè)置的分割面上以基本上平行于該光導板的板面的方向被折射，并被引導到光導板的內(nèi)部。因此，由于很難產(chǎn)生雙折射，從而能夠提高液晶顯示裝置的亮度。
同時，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于包括光源、光導板和反射構(gòu)件，其中所述光導板具有被分為多個分割面的折射面并在折射面折射從光源投射的光，從而引導光進入內(nèi)部；所述反射構(gòu)件位于所述折射面的后方，并反射穿過折射面的光，使其回到光導板的內(nèi)部，所述分割面的傾斜角被設(shè)定為這樣的角度使得從光導板的內(nèi)部進入分割面的光被全反射而不會穿過分割面，從而使光以基本上平行于光導板的板面的方向被折射。根據(jù)本發(fā)明，分割面使從光導板的內(nèi)部進入的光全反射，而不穿過分割面，并使光以基本上平行于光導板的板面的方向折射，以將之引導到它的內(nèi)部。因此，抑制了雙折射的產(chǎn)生并能夠進一步提高液晶顯示裝置的亮度。
同時，上述折射面可以被構(gòu)造為多個分割面是三角形階梯狀。此外，由于折射面將投射的光沒有損失地引導到光導板的內(nèi)部，因此它最好被設(shè)置為基本覆蓋與從光源垂直投射到光導板的后面的光的投射范圍相同的范圍。三角形階梯狀可以是魚翅形狀或階梯形狀。另外，三角形的至少一側(cè)可能不是直線而是稍稍彎曲的線。
在下文中，將參考附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。應當指出，本發(fā)明不限于這些實施例。另外，下面描述的實施例中的構(gòu)造單元包括那些一般能夠由本領(lǐng)域的技術(shù)人員設(shè)計并修改的部分。
(實施例1)圖1表示了本實施例的液晶顯示裝置的主要部分的剖視圖。圖2是通過放大圖1所示的第一折射面1及其附近的光導板103而得到的剖視圖。應當指出，與上面附圖中的常規(guī)液晶顯示裝置相同的構(gòu)造單元采用了相同的標號，并在這里省略了描述。液晶顯示裝置的背光燈100的構(gòu)成中包括光源102和光導板103。光導板103用透明塑料構(gòu)件制成并具有平面矩形形狀。另外，光導板103在側(cè)端部分具有第一折射面1，用于折射從光源102投射過來的光101，以便將其引導到內(nèi)部。透明塑料構(gòu)件最好由例如聚碳酸脂或丙烯酸制成。
如圖1所示，通過交替地布置分割面2和連接面3而形成第一折射面1，其中所述各個分割面2具有45°的傾斜角108，而所述各個連接面3具有90°的傾斜角108。每一個分割面2都是一個折射面，主要用于使從光源102投射的光101平行于光導板103的板面折射。每一個連接面3都是一個主要用于在分割面2之間進行連接的面。另外，第一折射面1具有作為一個整體的三角形階梯形狀部分，從而產(chǎn)生覆蓋來自光源102的光101的入射光寬度的平緩坡度。因此，這些分割面2被這樣定位使得折射面以45°的角度正對基本上所有從光源102進入光導板103的光。另外，即使在從光導板103的中心部分看這些分割面2的時候，顯然，折射面也是45°對著光導板103的整個厚度方向。應當指出，第一折射面1可以在形成光導板時由模具(未示出)整體的形成。另外，在第一折射面1中設(shè)置由金屬構(gòu)件制成的反射板110，從而覆蓋其三角形階梯狀部分的后面。
根據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，從光源102投射的光101以直角進入光導板103的背面104并傳播到第一折射面。光101照射到分割面2并從那里全反射，從而以基本上平行于光導板103的板面的方向使其折射，其中所述每一個分割面2都具有45°的傾斜度。全反射光的一部分光4沿直線在光導板103的內(nèi)部行進而沒有雙折射，然后被漫射。另一方面，全反射光的另一部分光5穿過均為90°的連接面3，并以直角進入作為空氣層的間隙6，然后它從相鄰分割面再次進入光導板103。
沒有經(jīng)過雙折射并具有與光導板103相同的厚度(寬度)的光4沿直線在光導板103的內(nèi)部傳播。換句話說，與光導板103具有基本相同的橫截面積的有效光4被引導到其內(nèi)部。
同樣，另一部分光5沒有反射地穿過連接面3，穿過第一折射面1和反射板110之間的間隙6的空氣層，并從每一個都具有45°的相鄰分割面的后部入射于其上。入射光的一部分光7被稍稍折射到光導板103的背面104側(cè)，穿過分割面，并沿直線在光導板103的內(nèi)部傳播。另一方面，另一部分光8照射到分割面的背后并從那里被反射，然后照射在反射板110上并從那里被反射，使得它又從其后部入射到分割面上。光8之中，一部分光9穿過分割面2，同時另一部分光10從那里被反射。因此，從連接面3穿過光導板103的光5在分割面2的后面和反射板110之間的間隙6中產(chǎn)生雙折射時，被逐漸地引入到光導板103的內(nèi)部。應當指出，由于引入的光7和9在入射到分割面2時被稍稍折射，它并不是平行于光導板103的板面入射的，而是存在一個恒定角度。因此，引入的光7和9在光導板103的后表面104和前表面111之間產(chǎn)生雙折射時，被引導到光導板103的內(nèi)部。
根據(jù)此實施例，第一折射面1具有大量有效折射面(分割面2)，用于反射光以得到平行于在其中配置的光導板103的板面的光4。因此，與常規(guī)液晶顯示裝置相比，能夠引導較大量沒有在光導板103的內(nèi)部經(jīng)過雙折射的有效光4。此外，根據(jù)本實施例，即使光8曾經(jīng)穿過光導板103，它最終仍被引入到光導板103的內(nèi)部。因此，從光源102投射的光101沒有損失地通過光導板103，并能夠以最小損耗被引導到其內(nèi)部。所以，通過上述作用能夠增加顯示板的亮度。另外，不論第一折射面1中產(chǎn)生的傾斜的傾斜角108如何，平行于光導板103的板面的有效光都能夠被引導到其內(nèi)部，同時投射到光導板103中的光101能夠有效地被引導到其內(nèi)部。因此，由于與常規(guī)液晶顯示裝置相比，能夠形成具有較小的傾斜角108的第一折射面1，因此可以進一步使液晶顯示裝置變薄。
(實施例2)
在上述實施例1中，第一折射面1的橫截面形狀為三角形階梯狀。但是，本發(fā)明不限于這樣一種形狀，并且它可以是具有斜面的階梯形狀。圖3和4分別是根據(jù)這樣一個實施例的液晶顯示裝置的主要部件的剖視圖和表示第一折射面及其附近的光導板的放大剖視圖。換句話說，如圖3所示，可以通過交替地布置多個分割面2和多個連接面11形成第一折射面1，其中所述各個分割面2具有45°的傾斜角108，而所述各個連接面11基本上平行于光導板103的板面。根據(jù)這樣一種結(jié)構(gòu)，從分割面2反射的光12以基本上平行于光導板103的板面的方向被折射，并沿直線在光導板103的內(nèi)部傳播。此外，如圖4所示，入射在平行連接面11上的光從那里穿過并照射到在第一折射面1的后部設(shè)置的反射板110上，成為反射光13。反射光13從連接面11或分割面2再次進入光導板103，并被引入其中。此外，從連接面11或分割面2反射的光12這時再次照射到反射板110上。因此，光在反射板110和第一折射面1之間的間隙6中產(chǎn)生雙折射時，最終被引入光導板103的內(nèi)部。根據(jù)這樣一種結(jié)構(gòu)，第一折射面1具有大量有效折射面2，用于反射光而得到平行于在其中配置的光導板103的板面的光12。此外，即使光13曾經(jīng)穿過了光導板103，它最終仍被引入到光導板103的內(nèi)部。從而可以得到與上述三角形階梯狀的情況相同的效果。
同樣，在上述實施例1和2中，第一折射面1中設(shè)置的分割面2的傾斜角108是45°。但是，本發(fā)明并不限于這個角度，只要傾斜角108是一個可能產(chǎn)生基本上平行于光導板103的板面的反射光的角度即可。這是因為分割面2主要用于引導光4，其中光導板103的內(nèi)部中的折射次數(shù)少，因此其傾斜角108最好是能夠反射有效光4的角度。因此，比如當來自所提供的光源102的光101的投射方向并不垂直于光導板103時，分割面2的傾斜角108可以相應于光101的投射方向而變。所以，可以得到與分割面2的傾斜角108被設(shè)為45°的情況相同的效果。
并且，在上述實施例1和2中，第一折射面1中設(shè)置的分割面2的傾斜角108是45°。但是，本發(fā)明不限于這個角度。換句話說，分割面2的傾斜角可以被設(shè)為這樣的角度使得來自光源102的光101在分割面2被全反射，而不會在它從光導板103的內(nèi)部入射到分割面2(未示出)上時從那里穿過。具體地說，例如，當折射率為1.56的聚碳酸酯構(gòu)件被用作光導板103的材料時，傾斜角108可被選擇為從大約39.9°或以上的角度到小于45°的角度。因此，由于傾斜角108的臨界值根據(jù)光導板103的成分而變化，因此它不是唯一的。在這樣一種結(jié)構(gòu)中，所有從光導板的內(nèi)部入射到分割面2上的光101都沒有透射出去而是被全反射、并被引導到光導板103的內(nèi)部。根據(jù)這樣一種結(jié)構(gòu)，由于沒有由于從光導板103的內(nèi)部穿過分割面2并在反射板110和分割面2的后部之間產(chǎn)生雙折射而導致的衰減的光，因此抑制了光損失。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，從光源投射的光在光導板的折射面中設(shè)置的分割面上以基本上平行于其面的方向被折射，并被引導到光導板的內(nèi)部。因此，由于難以產(chǎn)生雙折射，因此減少了光損失，從而能夠提高液晶顯示裝置的亮度。另外，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，分割面沒有透射而全反射了從光導板的內(nèi)部進入的光，并以基本上平行于光導板的板面的方向折射該光，以將其引導到光導板的內(nèi)部。因此，雙折射得到了抑制，同時能夠進一步提高液晶顯示裝置的亮度。
而且，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，折射面的分割面被布置為三角形階梯狀或階梯形狀。因此，可相對于來自光源的光的投射方向，以節(jié)省空間的方式有效地布置大量的分割面。此外，由于形成了基本覆蓋與光的投射區(qū)域相同的區(qū)域的折射面，因此投射到該區(qū)域的光沒有損失地被引導到光導板的內(nèi)部。所以，來自光源的光能夠有效地被用作背光。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，它包括光源；以及光導板，它具有引導從所述光源進入內(nèi)部的光的折射面，其中所述折射面具有多個傾斜分割面和多個連接面，其中在所述分割面之間設(shè)置所述各個連接面，以及所述分割面的傾斜角是使從所述光源投射的光以基本上平行于所述光導板的板面的方向被反射的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于從所述分割面反射的光的一部分從所述連接面?zhèn)鞑サ剿龉鈱О逯獾膮^(qū)域，接著又從相鄰分割面再次進入所述光導板的內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于還包括反射構(gòu)件，它在所述光的所述部分從所述相鄰分割面進入時，將從所述相鄰分割面反射的光反射到所述光導板，以便將所述光返回到所述光導板的內(nèi)部中。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于還包括所述折射面的后部中設(shè)置的反射構(gòu)件，其中從所述光源進入的光之中，穿過所述連接面的光從所述反射構(gòu)件被反射，并再次進入所述光導板的內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述連接面被設(shè)置在平行于從所述光源進入的光的方向上。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述連接面被設(shè)置成與從所述光源進入的光的方向正交。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述分割面的所述傾斜角為使從所述光源投射的光全反射的角度。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述折射面被構(gòu)造為多個傾斜分割面上的三角形階梯狀。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于形成覆蓋與從所述光源垂直投射到所述光導板的后部的光的投射區(qū)域基本相同的區(qū)域的所述折射面。
全文摘要
提供一種液晶顯示裝置,它包括通過有效地利用來自光源的光來提高的顯示板亮度。在所述液晶顯示裝置中,光導板的折射面用于引導從光源進入內(nèi)部的光,它包括多個傾斜分割面和在所述分割面之間設(shè)置的多個連接面。分割面的傾斜角被設(shè)為使從光源投射的光以基本上平行于光導板的板面的方向反射的角度。
文檔編號F21V8/00GK1389755SQ02122829
公開日2003年1月8日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月6日
發(fā)明者遠藤淳 申請人:精工電子有限公司