专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有投影仪类型背光灯的液晶显示装置，更具体地说，涉及构成背光灯的光导板的折射面的形状。
背景技术：
迄今为止，投影仪类型的背光灯被用作液晶显示装置。图5是表示常规液晶显示装置的背光灯的剖视图。在该图中，背光灯100的构成中包括用于投射光101的光源102，以及用于引导所投射的光101并使之漫射的光导板103。荧光管、冷阴极管、或热阴极管被用作图5所示的光源102。光源102被设置在光导板103的背面104侧，从而使光101的投射方向被设为垂直于光导板103的背面104。应当指出，从光源102以直角进入光导板103的光101的宽度、即入射光宽度105取决于光源102的大小。
光导板103用透明塑料构件制成并具有平面矩形形状。光导板103在侧端部分具有第一折射面106，用于折射从光源102投射过来的光101。第一折射面106以与光导板103的板面约成22°的角度倾斜并形成整个地覆盖光101的入射光宽度105的斜面。应当指出，22°的倾斜角108稍大于从第一折射面106反射的光107从下面描述的第二折射面109全反射的临界角(在聚碳酸脂构件的情况下大约为19.8°)。另外，光导板103包括第一折射面106的后侧上的反射板110。该反射板110被用来反射没有全反射、透过了第一折射面106的光(未示出)，使该光返回到光导板103。
在这个液晶显示装置中，从光源102投射并具有恒定入射光宽度105的光101从光导板103的背面104侧以直角进入光导板103，并且从光导板103的内部一侧照射到第一折射面106上。光101的一部分从第一折射面106被反射，并传播到第二折射面109，该第二折射面109是光导板103的背面104。光101的另一部分穿过第一折射面106，并从设置在其背面上的反射板110被反射，并且再次进入光导板103的内部，向第二折射面109传播。因此，光107从第二折射面109被全反射并接着漫射到光导板103中，并在光导板103的正面111和背面104之间产生双折射。
这里，随着折射次数的增加，穿过光导板103的光101被衰减了，降低了它的强度。因此，为了增加显示板(未示出)的亮度，光101的折射次数最好尽可能的少。但是，由于在如上所述的常规液晶显示装置中，在光导板103的内部中产生了光101的双折射，因此引起了光损失的问题。为了防止这种光损失，也提议了一种结构，其中第一折射面106的倾斜角108被设为45°。图6表示这样一种结构。如图6所示，在这种角度的情况下，从光源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导板103的板面的角度被折射，并以直线穿过光导板103的内部，而未出现双折射。但是，保持这种足够的倾斜角108又同时符合减小显示装置(未示出)的厚度的要求一般有困难。比如，如图7所示，当光导板103的厚度被减小并保持45°的倾斜角108时，由于第一折射面106在宽度方向上的面积变小，因此无法充分覆盖来自光源102的光101的入射光宽度105。所以，由于入射光101的部分112没有照射到第一折射面106就穿过了光导板103的面111，因此仍然存在引起光损失的问题。
发明内容
所以，本发明的目的是提供一种液晶显示装置，它能够通过有效地利用从光源102投射的光101来提高显示板的亮度。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种液晶显示装置，它包括光源；以及具有引导从光源进入内部的光的折射面的光导板，其中折射面具有多个倾斜分割面和多个连接面，其中在所述分割面之间设置所述各个连接面；以及分割面的倾斜角是使从光源投射的光以基本上平行于光导板的板面的方向被反射的角度。
此外，在液晶显示装置中，从分割面反射的光的一部分从连接面传播到光导板之外的区域，接着又从相邻分割面进入光导板的内部。
在所述液晶显示装置中，还设置了反射构件，它在部分从分割面反射的光又从相邻分割面进入时，使从相邻分割面反射的光返回到光导板的内部。
或者，在所述液晶显示装置中，在折射面的后方设置反射构件，其中，在从光源进入的光之中，穿过连接面的光被反射构件反射，并再次进入光导板的内部。
在附图中图1是表示本发明的液晶显示装置的剖视图；图2是表示液晶显示装置的第一折射面的放大剖视图；图3是表示根据本发明的修改实例的液晶显示装置的剖视图；图4是表示该修改实例的第一折射面的放大剖视图；图5是表示常规液晶显示装置的剖视图；图6是表示常规液晶显示装置的剖视图；以及图7是表示常规液晶显示装置的剖视图。
具体实施例方式
本发明的液晶显示装置的特征在于包括光源、光导板以及反射构件，其中所述光导板具有被分为多个分割面的折射面并在折射面折射从光源投射的光，从而引导光进入内部；所述反射构件位于所述折射面的后方，并反射穿过折射面的光，使其回到光导板的内部，所述分割面的倾斜角被设定为这样的角度使得从光源投射的光以基本上平行于光导板的板面的方向被折射。根据本发明，从光源投射的光在光导板的折射面中设置的分割面上以基本上平行于该光导板的板面的方向被折射，并被引导到光导板的内部。因此，由于很难产生双折射，从而能够提高液晶显示装置的亮度。
同时，本发明的液晶显示装置的特征在于包括光源、光导板和反射构件，其中所述光导板具有被分为多个分割面的折射面并在折射面折射从光源投射的光，从而引导光进入内部；所述反射构件位于所述折射面的后方，并反射穿过折射面的光，使其回到光导板的内部，所述分割面的倾斜角被设定为这样的角度使得从光导板的内部进入分割面的光被全反射而不会穿过分割面，从而使光以基本上平行于光导板的板面的方向被折射。根据本发明，分割面使从光导板的内部进入的光全反射，而不穿过分割面，并使光以基本上平行于光导板的板面的方向折射，以将之引导到它的内部。因此，抑制了双折射的产生并能够进一步提高液晶显示装置的亮度。
同时，上述折射面可以被构造为多个分割面是三角形阶梯状。此外，由于折射面将投射的光没有损失地引导到光导板的内部，因此它最好被设置为基本覆盖与从光源垂直投射到光导板的后面的光的投射范围相同的范围。三角形阶梯状可以是鱼翅形状或阶梯形状。另外，三角形的至少一侧可能不是直线而是稍稍弯曲的线。
在下文中，将参考附图对本发明进行详细的描述。应当指出，本发明不限于这些实施例。另外，下面描述的实施例中的构造单元包括那些一般能够由本领域的技术人员设计并修改的部分。
(实施例1)图1表示了本实施例的液晶显示装置的主要部分的剖视图。图2是通过放大图1所示的第一折射面1及其附近的光导板103而得到的剖视图。应当指出，与上面附图中的常规液晶显示装置相同的构造单元采用了相同的标号，并在这里省略了描述。液晶显示装置的背光灯100的构成中包括光源102和光导板103。光导板103用透明塑料构件制成并具有平面矩形形状。另外，光导板103在侧端部分具有第一折射面1，用于折射从光源102投射过来的光101，以便将其引导到内部。透明塑料构件最好由例如聚碳酸脂或丙烯酸制成。
如图1所示，通过交替地布置分割面2和连接面3而形成第一折射面1，其中所述各个分割面2具有45°的倾斜角108，而所述各个连接面3具有90°的倾斜角108。每一个分割面2都是一个折射面，主要用于使从光源102投射的光101平行于光导板103的板面折射。每一个连接面3都是一个主要用于在分割面2之间进行连接的面。另外，第一折射面1具有作为一个整体的三角形阶梯形状部分，从而产生覆盖来自光源102的光101的入射光宽度的平缓坡度。因此，这些分割面2被这样定位使得折射面以45°的角度正对基本上所有从光源102进入光导板103的光。另外，即使在从光导板103的中心部分看这些分割面2的时候，显然，折射面也是45°对着光导板103的整个厚度方向。应当指出，第一折射面1可以在形成光导板时由模具(未示出)整体的形成。另外，在第一折射面1中设置由金属构件制成的反射板110，从而覆盖其三角形阶梯状部分的后面。
根据本实施例的结构，从光源102投射的光101以直角进入光导板103的背面104并传播到第一折射面。光101照射到分割面2并从那里全反射，从而以基本上平行于光导板103的板面的方向使其折射，其中所述每一个分割面2都具有45°的倾斜度。全反射光的一部分光4沿直线在光导板103的内部行进而没有双折射，然后被漫射。另一方面，全反射光的另一部分光5穿过均为90°的连接面3，并以直角进入作为空气层的间隙6，然后它从相邻分割面再次进入光导板103。
没有经过双折射并具有与光导板103相同的厚度(宽度)的光4沿直线在光导板103的内部传播。换句话说，与光导板103具有基本相同的横截面积的有效光4被引导到其内部。
同样，另一部分光5没有反射地穿过连接面3，穿过第一折射面1和反射板110之间的间隙6的空气层，并从每一个都具有45°的相邻分割面的后部入射于其上。入射光的一部分光7被稍稍折射到光导板103的背面104侧，穿过分割面，并沿直线在光导板103的内部传播。另一方面，另一部分光8照射到分割面的背后并从那里被反射，然后照射在反射板110上并从那里被反射，使得它又从其后部入射到分割面上。光8之中，一部分光9穿过分割面2，同时另一部分光10从那里被反射。因此，从连接面3穿过光导板103的光5在分割面2的后面和反射板110之间的间隙6中产生双折射时，被逐渐地引入到光导板103的内部。应当指出，由于引入的光7和9在入射到分割面2时被稍稍折射，它并不是平行于光导板103的板面入射的，而是存在一个恒定角度。因此，引入的光7和9在光导板103的后表面104和前表面111之间产生双折射时，被引导到光导板103的内部。
根据此实施例，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导板103的板面的光4。因此，与常规液晶显示装置相比，能够引导较大量没有在光导板103的内部经过双折射的有效光4。此外，根据本实施例，即使光8曾经穿过光导板103，它最终仍被引入到光导板103的内部。因此，从光源102投射的光101没有损失地通过光导板103，并能够以最小损耗被引导到其内部。所以，通过上述作用能够增加显示板的亮度。另外，不论第一折射面1中产生的倾斜的倾斜角108如何，平行于光导板103的板面的有效光都能够被引导到其内部，同时投射到光导板103中的光101能够有效地被引导到其内部。因此，由于与常规液晶显示装置相比，能够形成具有较小的倾斜角108的第一折射面1，因此可以进一步使液晶显示装置变薄。
(实施例2)
在上述实施例1中，第一折射面1的横截面形状为三角形阶梯状。但是，本发明不限于这样一种形状，并且它可以是具有斜面的阶梯形状。图3和4分别是根据这样一个实施例的液晶显示装置的主要部件的剖视图和表示第一折射面及其附近的光导板的放大剖视图。换句话说，如图3所示，可以通过交替地布置多个分割面2和多个连接面11形成第一折射面1，其中所述各个分割面2具有45°的倾斜角108，而所述各个连接面11基本上平行于光导板103的板面。根据这样一种结构，从分割面2反射的光12以基本上平行于光导板103的板面的方向被折射，并沿直线在光导板103的内部传播。此外，如图4所示，入射在平行连接面11上的光从那里穿过并照射到在第一折射面1的后部设置的反射板110上，成为反射光13。反射光13从连接面11或分割面2再次进入光导板103，并被引入其中。此外，从连接面11或分割面2反射的光12这时再次照射到反射板110上。因此，光在反射板110和第一折射面1之间的间隙6中产生双折射时，最终被引入光导板103的内部。根据这样一种结构，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导板103的板面的光12。此外，即使光13曾经穿过了光导板103，它最终仍被引入到光导板103的内部。从而可以得到与上述三角形阶梯状的情况相同的效果。
同样，在上述实施例1和2中，第一折射面1中设置的分割面2的倾斜角108是45°。但是，本发明并不限于这个角度，只要倾斜角108是一个可能产生基本上平行于光导板103的板面的反射光的角度即可。这是因为分割面2主要用于引导光4，其中光导板103的内部中的折射次数少，因此其倾斜角108最好是能够反射有效光4的角度。因此，比如当来自所提供的光源102的光101的投射方向并不垂直于光导板103时，分割面2的倾斜角108可以相应于光101的投射方向而变。所以，可以得到与分割面2的倾斜角108被设为45°的情况相同的效果。
并且，在上述实施例1和2中，第一折射面1中设置的分割面2的倾斜角108是45°。但是，本发明不限于这个角度。换句话说，分割面2的倾斜角可以被设为这样的角度使得来自光源102的光101在分割面2被全反射，而不会在它从光导板103的内部入射到分割面2(未示出)上时从那里穿过。具体地说，例如，当折射率为1.56的聚碳酸酯构件被用作光导板103的材料时，倾斜角108可被选择为从大约39.9°或以上的角度到小于45°的角度。因此，由于倾斜角108的临界值根据光导板103的成分而变化，因此它不是唯一的。在这样一种结构中，所有从光导板的内部入射到分割面2上的光101都没有透射出去而是被全反射、并被引导到光导板103的内部。根据这样一种结构，由于没有由于从光导板103的内部穿过分割面2并在反射板110和分割面2的后部之间产生双折射而导致的衰减的光，因此抑制了光损失。
如上所述，根据本发明的液晶显示装置，从光源投射的光在光导板的折射面中设置的分割面上以基本上平行于其面的方向被折射，并被引导到光导板的内部。因此，由于难以产生双折射，因此减少了光损失，从而能够提高液晶显示装置的亮度。另外，根据本发明的液晶显示装置，分割面没有透射而全反射了从光导板的内部进入的光，并以基本上平行于光导板的板面的方向折射该光，以将其引导到光导板的内部。因此，双折射得到了抑制，同时能够进一步提高液晶显示装置的亮度。
而且，根据本发明的液晶显示装置，折射面的分割面被布置为三角形阶梯状或阶梯形状。因此，可相对于来自光源的光的投射方向，以节省空间的方式有效地布置大量的分割面。此外，由于形成了基本覆盖与光的投射区域相同的区域的折射面，因此投射到该区域的光没有损失地被引导到光导板的内部。所以，来自光源的光能够有效地被用作背光。
权利要求
1.一种液晶显示装置，它包括光源；以及光导板，它具有引导从所述光源进入内部的光的折射面，其中所述折射面具有多个倾斜分割面和多个连接面，其中在所述分割面之间设置所述各个连接面，以及所述分割面的倾斜角是使从所述光源投射的光以基本上平行于所述光导板的板面的方向被反射的角度。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于从所述分割面反射的光的一部分从所述连接面传播到所述光导板之外的区域，接着又从相邻分割面再次进入所述光导板的内部。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于还包括反射构件，它在所述光的所述部分从所述相邻分割面进入时，将从所述相邻分割面反射的光反射到所述光导板，以便将所述光返回到所述光导板的内部中。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于还包括所述折射面的后部中设置的反射构件，其中从所述光源进入的光之中，穿过所述连接面的光从所述反射构件被反射，并再次进入所述光导板的内部。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述连接面被设置在平行于从所述光源进入的光的方向上。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述连接面被设置成与从所述光源进入的光的方向正交。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述分割面的所述倾斜角为使从所述光源投射的光全反射的角度。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述折射面被构造为多个倾斜分割面上的三角形阶梯状。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于形成覆盖与从所述光源垂直投射到所述光导板的后部的光的投射区域基本相同的区域的所述折射面。
全文摘要
提供一种液晶显示装置,它包括通过有效地利用来自光源的光来提高的显示板亮度。在所述液晶显示装置中,光导板的折射面用于引导从光源进入内部的光,它包括多个倾斜分割面和在所述分割面之间设置的多个连接面。分割面的倾斜角被设为使从光源投射的光以基本上平行于光导板的板面的方向反射的角度。
文档编号F21V8/00GK1389755SQ02122829
公开日2003年1月8日 申请日期2002年6月6日 优先权日2001年6月6日
发明者远藤淳 申请人:精工电子有限公司