CN105546482A - 一种柔性光纤背光板 - Google Patents

Abstract

一种柔性测发光光纤背光板，其特征在于，采用测发光光纤密集排列并胶合在反光板和扩散板之间，用固定夹板加紧，光纤束末端与大功率LED光源耦合。由于光纤胶层、反射板和扩散板都可以弯折，所以整个背光板呈柔性，非常适合于制作大尺寸曲面液晶电视。

Description

一种柔性光纤背光板

技术领域

本发明涉及显示器背光领域，尤其涉及一种用于大尺寸曲面液晶电视的柔性光纤背光板。

背景技术

家用平板电视的发展趋势是屏幕将更大，并向着超薄和曲面的方向发展。尤其是曲面电视符合人眼的观看习惯，给用户带来绝佳的视觉体验。目前液晶电视背光模组主要为侧光式。侧光式背光模组由线性发光阵列，导光板，反射板和扩散板构成。导光板材料使用光学级的PMMA或PC，然后用具有极高反射率且不吸光的的材料，在导光板的底面用UV网版印刷技术印上散光点。LED线性阵列布置在导光板的两侧，当光线进入导光板射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，并导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。

侧光式背光模组的主要缺点是LED与导光板在侧边的耦合效率比较低，另外无法制作大尺寸面板。当然通过使用中间带V槽的导光板并在V槽下方布置额外LED可以解决大尺寸应用的问题，但造成的问题是整个背光模组的厚度增加，且无法弯曲。如果要利用成熟的LCD显示技术制造大尺寸曲面电视，就一定要解决现有背光模组的厚度和不可弯曲的问题。

发明内容

为了克服以上和其他问题，本发明提供了一种由侧发光光纤面板作为面光源的大尺寸柔性背光板。

侧发光光纤的原理是光纤在拉制过程中纤芯和光纤包层之间加有散射核，光线在光纤传播过程中不断地向周围均匀散射。由于单根光纤长度会达到数米,光线在光纤内传播和散射的过程中会有显著的衰减，所以在光纤束的两端都布置LED发光模组，可以使光强从两端向中间衰减。

本发明的背光板由光纤胶层、光纤束、反光板、扩散板、金属夹板以及LED发光模组构成。光纤胶层的背面为反射板，前面为扩散板。光纤侧面所发出的光一部分被反射板反射回来，透过光纤胶层到达前面的扩散板。扩散板的作用是使光散射并均匀。光纤胶层的厚度在0.5~2mm之间，取决于光纤丝的数量和排布密度。反射板和扩散板的厚度分别在1~2.5mm之间。

为了提高面板发光均匀性，将侧发光光纤弯折成3段沿水平方向粘合在反光板。光纤和光纤之间密集排列。在光纤排布的径向，单位长度内光纤排布的数量保持固定。扩散板、光纤胶层和反光板由夹板在两端固定，其中光纤的两端各伸出夹板20~40mm。夹板外侧的光纤按照固定的光纤束直径聚集成束，光纤束的末端用透明胶粘合,光纤束的直径范围为2~4mm。光纤束末端与LED光源耦合。

由于光纤胶层、反射板和扩散板都可以弯折，所以整个背光模组呈柔性，非常适合于制作大尺寸曲面液晶电视。

附图说明

图1是光纤背光模组的剖面图。

图2是侧发光光纤的排布示意图。

其中附图标记

101为扩散板；

102为光纤束；

103为固定夹板；

104为光纤胶层；

105为反光板；

201为LED光源；

202为单根侧发光光纤。

具体实施方式

本发明可以进行各种修改并且以很多不同方式实施，而且将参照示出本发明的示例性实施方式的附图更加全面的描述本发明。然而，本发明不应该被解释为受本文所阐明的实施方式的限制；相反，应该理解的是，这些实施方式包括可包含在本发明的精神和技术范围内的所有改变、等同和替代。在描述本发明的过程中，当有关已知功能和配置的实际描述不会导致本发明的范围不清楚时，其描述将被省略。

下面，进参照示出本发明的实施例的附图更加全面的描述本发明的总体发明构思。

图1为光纤背光模组的刨面图。光纤胶104的背面为反光板105，前面为扩散板101。扩散板在整个背光模组的最外层。在扩散板两端各有一个固定夹板103，将扩散板、光纤胶层和反光板夹紧固定，同时起到支撑整个背光模组的作用。光纤的两末端各伸出夹板5~20cm，夹板外侧的邻近光纤按照固定的直径聚集成光纤束102。

光线在侧发光光纤内传播过程中，每次的全反射，都会有一部分光散射到光纤外。其中光纤芯的折射率大于光纤包层。侧发光光纤的制造与普通光纤类似，不同的是在拉制侧发光光纤过程中，在纤芯和光纤包层之间加有其他材质的玻璃或塑料以形成散射核。所以光线在侧发光光纤传播过程中不断地被散射核向周围均匀散射。

其中单根光纤如果沿水平直线排布，在两端受光的情况下，侧发光光强的曲线由光纤两端向中间有显著衰减。如果按照本发明中，把光纤弯折成3段然后水平排布在光纤胶层，则弯折后的3段光纤叠加的发光强度曲线较为平滑，没有明显衰减。

图2为侧发光光纤的排布示意图。图中所示单根光纤202弯折成3段沿水平方向在光纤胶层排布，每一个弯折处都位于光纤胶层的内侧边缘，并在金属夹板103的夹固范围内，其弯折半径大于光纤丝的最小折弯半径。光纤两个末端伸出夹板，并与邻近光纤汇聚成光纤束。光纤束的末端与LED光源201耦合。

LED光源由外壳，大功率白光LED8和带金属散热片的电路板构成。在光纤束2的末端将光纤丝裁剪整齐，并用透明胶粘合。光纤束的直径为2~4mm，接近并小于LED聚光透镜的直径。光纤束的端面与LED的聚光透镜紧贴，在光纤束端面和LED聚光透镜之间填充有透明胶，起提高光学耦合效率的作用。

虽然已经结合示例性实施方式具体示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在细节和形式上对本发明进行各种改变。

Claims (4)

1.一种柔性测发光光纤背光板，其特征在于，采用测发光光纤密集排列并胶合在反光板和扩散板之间，用固定夹板加紧，光纤束末端与大功率LED光源耦合。

2.根据权利要求1所述的的光纤胶层，其特征在于，单根侧发光光纤弯折成3段沿水平方向在光纤胶层排布，每一个弯折处都位于光纤胶层的内侧边缘，并在金属夹板的夹固范围内，光纤由透明胶粘在反光板，光纤和光纤之间密集排列，并重叠，在光纤排布的径向，单位长度内光纤排布的数量保持固定。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的光纤背光板，其特征在于，光纤的两端各伸出夹板20~40mm，夹板外侧的光纤按照固定的直径聚集成束，光纤束的末端用透明胶粘合。

4.根据上述权利要求中任意一项所述的光纤背光板，其特征在于，光纤束末端与LED光源耦合，在光纤束末端和LED聚光透镜之间填充透明胶以提高光学耦合效率。