专利名称：面光源装置和液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种面光源装置与采用该面光源装置的液晶显示器，特别是涉及一种采用点光源的面光源装置及液晶显示器。
背景技术：
液晶显示器的液晶本身不具发光特性，需为其提供可平面发光的面光源装置以实现显示功能。而且液晶显示面板具有多个液晶显示单元，通常每一液晶显示单元对光线的获取有同样要求，所以此面光源装置发光辉度必须均匀分布。通常面光源装置的光源分线光源与点光源两种，光源性质及其位置设置不同，该面光源装置所采用的导光板的结构设计思想也相应不同。
现有技术面光源装置所采用的点光源一般为发光二极管(LightEmitting Diode，LED)，其出射光是具有一定发散角度的高斯光束(Gauss Beam)。发光二极管的出射光强随着出射光角度的改变而改变，在出射零度角附近光强达到极大值，零度角两侧光强逐渐变小。故，在导光板靠近发光二极管光源发散角之外的区域无光束通过，相邻发光二极管光源出射光束相交的区域出光强度较弱。加大发光二极管与导光板的距离可改善该问题，然而，该设计将大大增加面光源装置尺寸。
一种现有技术导光板如图1所示，其揭露于2001年12月5日公告的中国大陆专利第01200808.7号。该导光板12包括两个光入射侧面123、与光入射侧面123相连的两个光反射侧面124、一底面122及分布在底面122上的多个呈行列状排布的网点16。两侧点光源11设置于光入射侧面123中央。该网点16在该底面122的投影面积自光入射侧面123至底面122中央逐渐增大，在导光板12四个边角的投影面积最大。
该专利所揭露的技术有利于解决因点光源11发光角度较小而使得导光板12对边角落发光较暗的技术问题，还基本解决靠近光源11的部分发光较亮，而远离光源11的部分发光较暗的技术问题，但是，该现有技术存在如下缺陷首先，该现有技术的导光板12两侧皆设置一点光源11，两个相对的点光源11互相照射可改善点光源11两侧的导光板12暗带问题，然，该效果的达成需要每一点光源11皆必须配合至少一与的相对的另一点光源11，增加成本与能量消耗。
其次，由于两个相对的点光源11相距较远及其发光辉度具一限制，自点光源11出射而到达对边导光板12部分的光线不足以消除导光板12角落的暗带，使得导光板12发光均匀度不足。
发明内容为了克服现有技术面光源装置出光不均匀的缺陷，本发明提供一种出光均匀度高的面光源装置。
本发明还提供一种采用上述面光源装置的光学性能较高的液晶显示器。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一面光源装置，其包括一导光板、多个点光源及多个凹透镜，该导光板包括一入光面、一与入光面相交的出光面及一与出光面相对的底面，该多个点光源位于导光板入光面一侧，该多个凹透镜位于点光源与导光板入光面之间，而且每一点光源对应于至少一凹透镜。
本发明同时提供一种液晶显示器，该液晶显示装置包括一液晶面板和一上述面光源装置，该液晶面板设置于该导光板出光面一侧。
和现有技术相比，本发明具有以下优点本发明面光源装置在导光板入光面与点光源之间设置有可扩散光束的多个凹透镜，点光源的出射光非直接进入导光板，而是先经过该多个凹透镜将点光源的出光角度范围扩大，从而对现有技术中导光板可能出现的暗区内的光强进行有效补偿，而使得面光源装置出光辉度分布均匀，而且不会明显增加面光源装置的尺寸与能耗；同样，采用该面光源装置的液晶显示器显示性能较佳、结构紧凑而且能耗小。
图1是一种现有技术面光源装置的示意图。
图2是本发明面光源装置第一实施方式的立体示意图。
图3是图2所示面光源装置的俯视图与光路示意图。
图4是本发明面光源装置第二实施方式的俯视图。
图5是本发明面光源装置第三实施方式的立体示意图。
图6是本发明液晶显示器的立体示意图。
具体实施方式
请参阅图2与图3，是本发明面光源装置的第一实施方式立体示意图及俯视图与光路示意图。该面光源20包括多个点光源如发光二极管21及一导光板22。该导光板22大致呈一长方体平板实体，其包括有一入光面221、与入光面221垂直相交的出光面222、与出光面222相对的底面223及多个侧面224。为使光线自出光面222均匀出射，通常在该底面223设置有多个网点(图未示)。为提高光利用效率，在该底面223及该侧面224还镀有反射膜或贴附一层反射板(图未示)，以反射自导光板22底面223或侧面224出射的光束，使之返回导光板22而自出光面222出射。同时，在该入光面221与出光面222镀有抗反射膜(图未示)以减少光能量的损耗。
该面光源装置20还包括位于发光二极管21与导光板22入光面221之间的多个凹透镜23。每一凹透镜23对应于一发光二极管21。该凹透镜23为柱状凹透镜，其凹面宽度较该发光二极管21发光面宽度大，以通过该凹透镜23发出的全部光线3。该凹透镜23与发光二极管21及入光面221间具有一定距离，配合该凹透镜23凹面适合的曲面半径，以使得通过凹透镜23的光线3′以较大范围出射。而且，相邻发光二极管21通过凹透镜23发出的光线3′相交于导光板22入光面221外，即导光板22入光面221各部分均有光线3′进入。
本发明面光源装置20在发光二极管21与导光板22入光面221之间加入一凹透镜23，使得自发光二极管21发出的光线3通过凹透镜23发散后有效扩展发光二极管21的发光角度范围，使得导光板22入光面221各部分均有光线3′进入，从而有效改善现有技术导光板中可能出现的暗区问题，提高导光板22出光均匀度，同时保持该面光源装置20较小的尺寸与较低能耗。
另外，调节凹透镜23与发光二极管21及入光面221间的距离，采用凹面曲率半径合适的凹透镜23，可达到导光板22出光辉度分布的最大均匀度。
请参阅图4，是本发明面光源装置第二实施方式的俯视图。相较于第一实施方式的面光源装置20，该面光源装置30其不同之处在于每一发光二极管21前面对应两个并排的凹透镜23。该两个并排的凹透镜23凹面曲率半径较第一实施方式的大，因而可更有效地扩展发光二极管21的发光角度。
请参阅图5，是本发明的面光源装置第三实施方式的立体示意图。该面光源装置40基本结构与面光源装置20一致，不同之处在于该面光源装置40进一步包括一分布有多个通孔(未标示)的框架25。该框架25设置于该发光二极管21与导光板22入光面221之间。该多个凹透镜23分别镶嵌在该多个通孔内。
请参阅图6，是本发明液晶显示器的立体示意图。该液晶显示器50包括面光源装置20及一位于导光板22出光面222一侧的液晶面板26。该面光源装置20可由上述面光源装置30或40替代。该液晶显示器50显示性能好、能耗小，同时结构紧凑。
当然，本发明中的发光二极管也可用其它点光源来替代，导光板也可以是楔形；该楔形导光板与该长方体平板状导光板不同之处在于其底面与入光面成锐角相交；该多个凹透镜可以模制方式一体成型，即各凹透镜为一体成型的凹透镜数组，不需要另外框架固持。
权利要求
1.一种面光源装置，其包括一导光板及多个点光源，该导光板包括一入光面、一与入光面相交的出光面及一与出光面相对的底面，该多个点光源位于导光板入光面一侧，其特征在于该面光源装置还包括多个凹透镜，该多个凹透镜位于点光源与导光板入光面之间，而且每一点光源对应于至少一凹透镜。
2.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于该多个凹透镜为柱状透镜。
3.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于该面光源装置进一步包括一分布有多个通孔的框架，该框架设置于该多个点光源与导光板入光面之间，该多个凹透镜分别镶嵌在该多个通孔内。
4.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于每一点光源与导光板入光面间对应设置两个并排的凹透镜。
5.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于该多个凹透镜一体成型。
6.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于该导光板底面设置有多个网点。
7.如权利要求6所述的面光源装置，其特征在于该面光源装置进一步包括一设置于导光板底面的反射板。
8.如权利要求6所述的面光源装置，其特征在于该底面进一步镀有一反射膜。
9.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于该多个点光源为发光二极管。
10.一种液晶显示器，其包括一液晶面板与一面光源装置，其特征在于该面光源装置是权利要求1至9任一权利要求所述的面光源装置，该液晶面板设置于该导光板出光面一侧。
全文摘要
本发明关于一种面光源装置及液晶显示器。该面光源装置包括一导光板、多个点光源及多个凹透镜，该导光板包括一入光面、一与入光面相交之出光面及一与出光面相对的底面，该多个点光源位于导光板入光面一侧，该多个凹透镜位于点光源与导光板入光面之间，而且每一点光源对应于至少一凹透镜。
文档编号G02F1/13GK1603912SQ0313498
公开日2005年4月6日 申请日期2003年9月30日 优先权日2003年9月30日
发明者蔡坤荣 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司