CN103017090A - 光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器 - Google Patents

光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器，该光导入***包括：环境光收集***，其朝向环境光，吸收环境光并产生吸收光；若干导光装置，每一导光装置具有一入光端及一出光端，入光端邻近于环境光收集***，吸收光进入入光端并被导引至出光端；楔形导光条，具有一出光侧面、与出光侧面相连的一入光侧面，入光侧面为连接于斜侧面的较宽侧面，出光侧面相对于斜侧面，出光侧面邻近于导光板的一入光面，若干导光装置的出光端邻近于入光侧面。根据本发明的光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器，采用楔形导光条，可以节省材料并减轻重量，同时，减小入光面的亮暗不均的现象，提高侧入式背光模组的光学品味。

Description

光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器
技术领域
本发明属于液晶显示领域，具体地说，是涉及一种光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器。
背景技术
现阶段TFT-LCD显示器中的背光模组采用的背光光源的类别是常见的发光二极管（LED）或是荧光灯管，二者都是使用电力作为发光的趋动能源，然而在整个背光模组上其背光光源的能耗便占了80%左右，在长时间使用之下其能源的消耗是非常巨大的。在目前所使用的发电类别中主要分为石油燃烧发电、煤炭燃烧发电及核能发电，其会带来温室效应、核污染等环境问题。
自然界中的环境光，例如太阳光，为绿色环保的自然能源，其光谱中包含背光光源所需的可见光波段的光，在背光模组的设计上能够将太阳光使用环境光收集***收集起来，并用导光装置，例如光纤导入背光模组中作为背光光源使用，则可以大大减少电力的消耗。
如图1所示为一种现有的侧入式背光模组的光导入***结构示意图，该光导入***1利用环境光收集***10吸收环境光CL并产生吸收光SL，吸收光SL导入多条光纤20中，每条光纤20的出光端21邻近于导光板30的一入光面31，从各个出光端21射出的光便可通过入光面31射入导光板30中，在导光板30中混合均匀后经由出光面33射出，则从出光端21射出的光便可以作为背光模组1中的背光光源。
上述侧入式背光模组的结构存在的主要问题是光纤20的出光端21的发光角度较小（通常在60度以内），多条光纤20的出光端21邻近于导光板30的入光面31排列时，若相邻两个出光端21之间的间距较大则在导光板30的入光面31会出现较明显的亮暗不均的现象，从而影响背光模组的光学品味。若是减小相邻两个出光端21之间的间距则意味着需要使用更多条光纤20，这样会增加成本和制作难度。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种光导入***，用于侧入式背光模组中，包括：环境光收集***，其朝向环境光，吸收所述环境光并产生吸收光；若干导光装置，每一导光装置具有一入光端及一出光端，所述入光端邻近于所述环境光收集***，所述吸收光进入所述入光端并被导引至所述出光端；楔形导光条，具有一出光侧面、与所述出光侧面相连的一入光侧面，所述入光侧面为连接于斜侧面的较宽侧面，所述出光侧面相对于所述斜侧面，所述出光侧面邻近于导光板的一入光面，所述若干导光装置的出光端邻近于所述入光侧面。
此外，所述导光装置为光纤。
此外，所述斜侧面、与所述入光侧面相对的较窄侧面、与所述斜侧面相连的底面、与所述底面相对的顶面均设有反射层。
此外，所述反射层为金属反射层或介质反射层。
此外，所述斜侧面上分布有多个网点。
此外，所述网点的形状为圆柱形或半球形。
此外，所述楔形导光条的材质为PMMA。
本发明的另一目的在于提供一种侧入式背光模组，包括背板、导光板、光学膜片及上述的光导入***，所述导光板包括一入光面、相对设置并与所述入光面相连的底面及出光面，所述背板设于所述底面之下，所述光学膜片设于所述出光面之上。
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示器，包括显示面板及上述的侧入式背光模组，所述显示面板置于所述侧入式背光模组之上。
根据本发明的光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器，由于楔形导光条的入光侧面较宽，可以容置多条光纤的出光端于入光侧面。而与入光侧面相对的较窄侧面则不需要放置光纤，可以较窄，从而节省材料，减轻重量。另外，由于楔形导光条的斜侧面与进入该楔形导光条中的大多数光线成一定的夹角，这样使得光线更容易地打到斜侧面上的网点而被散射，从而减少光线在楔形导光条中的传播路径，以减少吸收损耗。此外，通过合理设计网点的形状及排列方式，可以使多条光纤的出光端射出的光均匀地从出光侧面射入到导光板中，减小入光面的亮暗不均的现象，提高侧入式背光模组的光学品味。
附图说明
图1是一种现有的侧入式背光模组的结构示意图。
图2是本发明实施例的光导入***的示意图。
图3是本发明实施例的导光条的较宽侧面的正视图。
图4是本发明实施例的导光条的斜侧面上的网点的另一种形状示意图。
图5是本发明实施例的侧入式背光模组的示意图。
图6是本发明实施例的液晶显示器的示意图。
具体实施方式
为了更好地阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的实施例及其附图进行详细描述，其中，相同的标号始终表示相同的部件。
参照图2、图3，该光导入***1包括：环境光收集***10、若干条光纤20、楔形导光条40。具体地讲，环境光收集***10朝向并且吸收环境光CL，而后将环境光CL转化为吸收光SL，值得注意的是，环境光CL可为太阳光、灯光或其他发光物体发出的光，吸收光SL的波长处于可见光的波长范围内，即该吸收光SL能够作为背光模组中的背光光源使用。每条光纤20具有一出光端21及一入光端22，各条光纤20的入光端22汇聚成一束后邻近于环境光收集***10。导光板30具有一入光面31及一出光面33，由入光面31进入的光在导光板30中混合后由出光面33射出。楔形导光条40具有一出光侧面401、与出光侧面401相连的一入光侧面402，入光侧面402为连接于斜侧面403的较宽侧面，相对于斜侧面403的出光侧面401面向并邻近入光面31设置；楔形导光条40的材质可为PMMA（Polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯）等。
在本实施例中，若干条光纤20的出光端21邻近入光侧面402设置，值得注意地是，出光端21的数量及排列方式并不以图2中所示为限，而是根据实际情况来确定出光端21的数量及排列方式。由环境光收集***10发出的吸收光SL通过各条光纤20的入光端22进入光纤20中进而传导至出光端21，其中，光纤20是一种优良的导光装置，光在光纤20中的能量损失非常低，因此可以保证足够的光量到达出光端21。由出光端21射出的光进入楔形导光条40后，在楔形导光条40中进行混合后由出光侧面401射出。
另外，在本实施例中，楔形导光条40还包括与入光侧面402相对的较窄侧面404、相对设置并与斜侧面403相连的底面405及顶面406。为了使得进入楔形导光条40中的光最大化地由出光侧面401射出，斜侧面403、较窄侧面404、底面405及顶面406均设有反射层50。所述反射层50用于将射到具有该反射层50的面上的光反射回楔形导光条40中，以使更多的光由出光侧面401射出。
本实施例的反射层50例如可为金属反射层或介质反射层。金属反射层的材料例如可为银、金、铝等在可见光波段具有高反射率的材料。介质反射层中的高折射率膜层的材料例如可为二氧化钛（TiO2）、氧化铪（HfO2）、氧化锆（ZrO2）等，低折射率膜层的材料例如可为二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）等。
在本实施例中，为了使出光侧面401射出的光呈现较为均匀的分布，可在斜侧面403上设置网点60。当从入光侧面402进入的光射到网点60上时会被网点60散射，经散射后的光在楔形导光条40内经多次反射后绝大部分最终会由出光侧面401射出。通过合理的设计网点60的排列分布，可以使由出光侧面401射出的光整体呈现较为均匀的分布，这些较为均匀分布的光由入光面31进入导光板30中混合均匀，而后由出光面33射出，这样经出光面33射出的光会更加均匀。此外，在本实施例中，网点60的形状为圆柱形，但不限于此。
参照图4，网点60的形状也可为半球形。当然网点60的形状也可为金字塔形或其他形状。
本实施例的光导入***通常应用于液晶显示器的侧入式背光模组中，以下将对使用了本实施例的光导入***的侧入式背光模组及液晶显示器进行说明。
参照图5，侧入式背光模组2包括背板70、导光板30、光学膜片90及上述实施例的光导入***1，导光板30包括一入光面31、与入光面31相连的底面32及出光面33相对设置，背板70设于底面32的下方，光学膜片90置于顶面33之上，光导入***1射出的光通过入光面31进入导光板30中混合均匀，而后混合均匀的光从出光面33射出。
参照图6，显示面板80设于侧入式背光模组2之上形成完整的液晶显示器3，则侧入式背光模组2提供光给显示面板80，使得显示面板80显示影像。
综上所述，根据本发明的光导入***、侧入式背光模组及液晶显示器，由于楔形导光条的入光侧面较宽，可以容置多条光纤的出光端于入光侧面。而与入光侧面相对的较窄侧面则不需要放置光纤，可以较窄，从而节省原料，减轻重量。另外，由于楔形导光条的斜侧面与进入该楔形导光条中的大多数光线成一定的夹角，这样使得光线更容易地打到斜侧面上的网点而被散射，从而减少光线在楔形导光条中的传播路径，以减少吸收损耗。此外，通过合理设计网点的形状及排列方式，可以使多条光纤的出光端射出的光均匀地从出光侧面射入到导光板中，减小入光面的亮暗不均的现象，提高侧入式背光模组的光学品味。
虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (9)

1.一种光导入***，用于侧入式背光模组中，其特征在于，包括：
环境光收集***，其朝向环境光，吸收所述环境光并产生吸收光；
若干导光装置，每一导光装置具有一入光端及一出光端，所述入光端邻近于所述环境光收集***，所述吸收光进入所述入光端并被导引至所述出光端；
楔形导光条，具有一出光侧面、与所述出光侧面相连的一入光侧面，所述入光侧面为连接于斜侧面的较宽侧面，所述出光侧面相对于所述斜侧面，所述出光侧面邻近于导光板的一入光面，所述若干导光装置的出光端邻近于所述入光侧面。
2.根据权利要求1所述的光导入***，其特征在于，所述导光装置为光纤。
3.根据权利要求1或2所述的光导入***，其特征在于，所述斜侧面、与所述入光侧面相对的较窄侧面、与所述斜侧面相连的底面、与所述底面相对的顶面均设有反射层。
4.根据权利要求3所述的光导入***，其特征在于，所述反射层为金属反射层或介质反射层。
5.根据权利要求1所述的光导入***，其特征在于，所述斜侧面上分布有多个网点。
6.根据权利要求5所述的光导入***，其特征在于，所述网点的形状为圆柱形或半球形。
7.根据权利要求1所述的光导入***，其特征在于，所述楔形导光条的材质为PMMA。
8.一种侧入式背光模组，其特征在于，包括背板、导光板、光学膜片及权利要求1至7任一项所述的光导入***，所述导光板包括一入光面、相对设置并与所述入光面相连的底面及出光面，所述背板设于所述底面之下，所述光学膜片设于所述出光面之上。
9.一种液晶显示器，其特征在于，包括显示面板及权利要求8所述的侧入式背光模组，所述显示面板置于所述侧入式背光模组之上。
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