專利名稱：背光模塊及顯示裝置的制作方法
背光模塊及顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊及顯示裝置，特別是涉及一種使用外界光線的背光模塊及顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)已被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中，液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器，其是由液晶顯示面板及背光模塊(backlightmodule)所組成。背光模塊可依照光源入射位置的不同分成側(cè)向式入光(Side-light type)與直下式入光(Direct-light type)兩種，以便提供背光源至液晶顯示面板。一般，背光模塊的光源為發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode,LED)或冷陰極熒光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL),其需通過突光粉的混光來發(fā)出白光，因而 具有較弱的色彩表現(xiàn)能力及較窄的色域，而難以提供影像的真實色彩。再者，背光模塊的光源會耗費較多的電力，特別是用于大尺寸的液晶顯示器。故，有必要提供一種背光模塊及顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種背光模塊，所述背光模塊包括集光器，用于收集外界光線；至少一條光纖，連接于所述集光器；導(dǎo)光柱，連接于所述光纖；以及導(dǎo)光板，設(shè)置于所述導(dǎo)光柱的一側(cè)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括顯示面板；以及背光模塊，包括集光器，用于收集外界光線；至少一條光纖，連接于所述集光器；導(dǎo)光柱，連接于所述光纖；以及導(dǎo)光板，設(shè)置于所述導(dǎo)光柱的一側(cè)。在本發(fā)明的一實施例中，所述至少一光纖包括多條光纖,所述多條光纖的出光端是通過一固定器來固定于所述導(dǎo)光柱的入光面處。在本發(fā)明的一實施例中，所述導(dǎo)光柱是設(shè)置于所述導(dǎo)光板的長軸或短軸方向上。在本發(fā)明的一實施例中，所述導(dǎo)光柱包括出光面及網(wǎng)點，所述出光面是面對于所述導(dǎo)光板的側(cè)入光面，所述網(wǎng)點是形成所述導(dǎo)光柱的側(cè)面上，并相對于所述出光面。在本發(fā)明的一實施例中，背光模塊還包括一反射罩，用于包覆所述導(dǎo)光柱，并暴露出所述導(dǎo)光柱的入光面及出光面。在本發(fā)明的一實施例中，所述至少一光纖包括多條光纖，所述導(dǎo)光柱的入光面為圓形，所述多條光纖的多個出光端呈圓形排列。在本發(fā)明的一實施例中，所述至少一光纖包括多條光纖，所述導(dǎo)光柱的入光面為矩形，所述多條光纖的多個出光端呈矩形排列。在本發(fā)明的一實施例中,所述導(dǎo)光板的厚度小于所述導(dǎo)光柱的入光面的直徑或高度。在本發(fā)明的一實施例中，所述導(dǎo)光板的厚度等于所述導(dǎo)光柱的入光面的高度。相較于現(xiàn)有的背光模塊的問題，本發(fā)明的背光模塊和顯示裝置可有效地利用外界光線來形成背光源，因而可大幅地減少光源的電力耗費，且由于外界的光線一般可具有較寬的色域，故使用本發(fā)明背光模塊的顯示裝置可提供具有真實色彩的影像，大幅地改善影像顯示質(zhì)量。又，通過本發(fā)明的導(dǎo)光柱，可減少光纖的使用數(shù)量，以降低光纖的成本，且可提高光能利用率及可實現(xiàn)窄邊框設(shè)計。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下

圖I為本發(fā)明顯示裝置的一實施例的示意圖；圖2為本發(fā)明背光模塊的一實施例的放大示意圖；圖3為本發(fā)明背光模塊的一實施例的部分示意圖；圖4為本發(fā)明光纖的一實施例的示意圖；圖5為本發(fā)明導(dǎo)光柱的一實施例的不意圖；圖6及圖7為本發(fā)明背光模塊的不同實施例的示意圖；圖8為本發(fā)明背光模塊的另一實施例的放大示意圖；以及圖9為本發(fā)明導(dǎo)光柱與導(dǎo)光板的另一實施例的不意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。附圖和說明被認(rèn)為在本質(zhì)上是示出性的，而不是限制性的。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號表示。另外，為了理解和便于描述，附圖中示出的每個組件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本發(fā)明不限于此。在附圖中，為了清晰起見，夸大了層、膜、面板、區(qū)域等的厚度。在附圖中，為了理解和便于描述，夸大了一些層和區(qū)域的厚度。將理解的是，當(dāng)例如層、膜、區(qū)域或基底的組件被稱作“在”另一組件“上”時，所述組件可以直接在所述另一組件上，或者也可以存在中間組件。另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包括”將被理解為意指包
括所述組件，但是不排除任何其它組件。此外，在說明書中，“在......上”意指位于目標(biāo)組
件上方或者下方，而不意指必須位于基于重力方向的頂部上。
請參照圖I、圖2及圖3，圖I為本發(fā)明顯示裝置的一實施例的示意圖，圖2為本發(fā)明背光模塊的一實施例的放大示意圖，圖3為本發(fā)明背光模塊的一實施例的部分示意圖。在本實施例中，背光模塊100是相對于一顯示面板(例如液晶顯示面板)來設(shè)置，而形成一顯示裝置(例如液晶顯示裝置)。背光模塊100包括有至少一條光纖111、導(dǎo)光柱120、導(dǎo)光板130、集光器140、背板150及反射罩160。光纖111是連接于集光器140與導(dǎo)光柱120之間，用于傳送光線。導(dǎo)光柱120是連接于光纖111，且位于導(dǎo)光板130的一側(cè)，用于引導(dǎo)光纖111所傳送的光線來進(jìn)入導(dǎo)光板130。集光器140是連接于光纖111，用于收集外界光線，例如太陽光或室內(nèi)光線，以提供光線至光纖111。導(dǎo)光柱120、及導(dǎo)光板130可承載于背板150上，反射罩160是用于包覆導(dǎo)光柱120，以確保導(dǎo)光柱120內(nèi)光線可發(fā)出至導(dǎo)光板130。如圖2所示，在本實施例中，多條光纖111可組成一光纖束110，光纖束110可包括一固定器112,用于固定多條光纖111的出光端。固定器112可設(shè)置背板150內(nèi)，且面對于導(dǎo)光柱120的入光面121,使得多條光纖111的出光端可被固定于導(dǎo)光柱120的入光面121處。
請參照圖4,其為本發(fā)明光纖的一實施例的不意圖。每一光纖111可具有光纖芯113、包層114及緩沖層115。光纖芯(core) 113可由例如石英或PMMA所制成，用于傳導(dǎo)光線。包層114是可由硬聚合物(hard polymer)所制成,用于包覆住光纖芯113。緩沖層115可由例如四氟乙烯所制成，用于避免光纖111受到損傷。請參照圖5至圖7，圖5為本發(fā)明導(dǎo)光柱的一實施例的示意圖，圖6及圖7為本發(fā)明背光模塊的不同實施例的不意圖。本實施例的導(dǎo)光柱120是設(shè)置于導(dǎo)光板130的一側(cè)，例如可位置導(dǎo)光板130的短軸(如圖6所示)或長軸(如圖7所示)方向上。導(dǎo)光柱120可具有長條形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)光柱120的材料可為光硬化型樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。導(dǎo)光柱120可包括入光面121、出光面122及網(wǎng)點123。入光面121是形成于導(dǎo)光柱120的一端，并面對于光纖111的出光端，用于接收光纖111所傳送的光線。出光面122是面對于導(dǎo)光板130的側(cè)入光面133，用于發(fā)出由光纖111所傳來的光線。網(wǎng)點123是形成導(dǎo)光柱120的側(cè)面上,并相對于出光面122,用于破壞光線在導(dǎo)光柱120內(nèi)的全反射,使得光線可由出光面122發(fā)出。背光模塊100可更包括一反射罩160,用于包覆導(dǎo)光柱120,并暴露出導(dǎo)光柱120的入光面121及出光面122，以確保由導(dǎo)光柱120的入光面121進(jìn)入的光線可由其出光面122發(fā)出。在本實施例中，導(dǎo)光柱120的入光面121可為圓形。此時，如圖2及圖5所示，面對于圓形入光面121的多條光纖111的多個出光端可呈圓形排列，以對應(yīng)傳送光線至圓形入光面121。且導(dǎo)光板130的厚度可小于導(dǎo)光柱120的入光面121的直徑或高度，以減少背光模塊100的整體厚度。請參照圖8及圖9,圖8為本發(fā)明背光|旲塊的另一實施例的放大不意圖，圖9為本發(fā)明導(dǎo)光柱與導(dǎo)光板的另一實施例的不意圖。在另一實施例中，導(dǎo)光柱120的入光面121可為矩形，此時，面對于圓形入光面121的多條光纖111的多個出光端可呈矩形排列，以對應(yīng)傳送光線至矩形入光面121。且導(dǎo)光板130的厚度可約等于導(dǎo)光柱120的入光面121 (或出光面122)的高度。此時，可減少導(dǎo)光柱120的高度，以減少背光模塊100的整體厚度。如圖3所示，本實施例的導(dǎo)光板130是設(shè)置于導(dǎo)光柱120的一側(cè)。導(dǎo)光板130可利用射出成型(Injection Molding)的方式來制成,其材料為光硬化型樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)，用以導(dǎo)引光纖111所傳送的光線至液晶顯示面板101。導(dǎo)光板130具有出光面131、光反射面132及側(cè)入光面133。出光面131形成于導(dǎo)光板130的一偵牝并面對液晶顯示面板101，出光面131可具有霧面處理或散射點設(shè)計，以便均勻化導(dǎo)光板130的出光，減少出光不均(Mura)的現(xiàn)象。在另一實施例中，出光面131更可設(shè)有若干個突出結(jié)構(gòu)(未繪示)，以便進(jìn)一步修正光線的方向，來增加聚光效果，并提高正面輝度。其中此些突出結(jié)構(gòu)可例如為棱形或半圓形的凸起或凹陷結(jié)構(gòu)等。光反射面132是形成導(dǎo)光板130相對出光面131的另一側(cè)，用以反射光線至出光面131。在本實施例中，導(dǎo)光板130的光反射面132平行于出光面131。光反射面132可設(shè)有導(dǎo)光結(jié)構(gòu)(未繪不)，以反射導(dǎo)引光線由出光面131射出。光反射面132的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)例如是呈連續(xù)性的V形結(jié)構(gòu)，亦即V-Cut結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)、散射點結(jié)構(gòu)，以便導(dǎo)引光源120的光線充分的由出光面131射出。側(cè)入光面133形成于導(dǎo)光板130的一側(cè)或相對兩側(cè)，其面對于導(dǎo)光柱120的出光面122，用以允許光纖111所傳送的光線可由導(dǎo)光柱120進(jìn)入導(dǎo)光板130內(nèi)。且此側(cè)入光面133可具有例如V形結(jié)構(gòu)(V-Cut)、S形波浪結(jié)構(gòu)或表面粗糙化處理(未繪示)，以此提升光線的入射效率和 光耦合效率。如圖I所示，本實施例的集光器140可設(shè)置于顯示裝置的外部(例如戶外或室內(nèi))，并連接于光纖111的一端，用于收集外界光線，例如太陽光。集光器140可包括基座141、光學(xué)透鏡142、光傳感器143及外罩144。光學(xué)透鏡142及光傳感器143可設(shè)置于基座141上，光學(xué)透鏡142用于收集外界光線，并提供所收集的光線于光纖111的入光端116。光傳感器143可用于感測光線，以控制基座141對應(yīng)于外界光源(如太陽)來轉(zhuǎn)動，而提高光收集效率。外罩144是用于包覆光學(xué)透鏡142及光傳感器143，且外罩144可具有紫外線過濾層(未顯示)，以過濾光線中的紫外線。如圖2所示，在本實施例中，背板150是由不透光材質(zhì)所制成，例如塑膠材料、金屬材料或上述材料的組合，用于承載導(dǎo)光柱120及導(dǎo)光板130，其中背板150可具有通孔151，通孔151是對應(yīng)于導(dǎo)光柱120的入光面121來形成，用于允許光纖111穿過背板150。當(dāng)使用背光模塊來提供背光源時，光纖111可將集光器140所收集的外界光線(如太陽光)經(jīng)由導(dǎo)光柱120來引導(dǎo)至導(dǎo)光板130，以形成面光源。更具體地，集光器140所收集的光線可經(jīng)由光纖111來傳送至導(dǎo)光柱120內(nèi)，并在導(dǎo)光柱120內(nèi)進(jìn)行全反射，當(dāng)光線被射至導(dǎo)光柱120的網(wǎng)點123時，網(wǎng)點123會破壞光線的全反射，使光線由出光面122發(fā)出至導(dǎo)光板130的側(cè)入光面133。由于背光模塊100是使用外部的光線來作為側(cè)光源，因而可大幅地減少光源的電力耗費。且外界的光線(如太陽光)一般可具有較寬的色域，故使用背光模塊100的顯示裝置可提供具有真實色彩的影像，大幅地改善顯示裝置的影像顯示質(zhì)量。再者，由于光纖111是先連接導(dǎo)光柱120的入光面121，因而減少光纖111的使用數(shù)量，以降低光纖111的成本。且光纖111所傳送的光線可預(yù)先通過導(dǎo)光柱120來進(jìn)行混光，因而可減少導(dǎo)光板130的距離，以更有效地利用光纖111所傳送的光能，且可實現(xiàn)窄邊框設(shè)計。由上述可知，本發(fā)明的背光模塊和顯示裝置可收集外界光線來形成背光源，因而可大幅地減少光源的電力耗費，且可改善顯示裝置的影像色彩表現(xiàn)，以改善顯示裝置的影像顯示質(zhì)量。又，通過本發(fā)明的導(dǎo)光柱，可減少光纖的使用數(shù)量，以降低光纖的成本，且可提高光能利用率及可實現(xiàn)窄邊框設(shè)計。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限 制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種背光模塊，其特征在于所述背光模塊包括 集光器，用于收集外界光線； 至少一條光纖，連接于所述集光器； 導(dǎo)光柱，連接于所述光纖；以及 導(dǎo)光板，設(shè)置于所述導(dǎo)光柱的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于所述至少一光纖包括多條光纖，所述多條光纖的出光端是通過一固定器來固定于所述導(dǎo)光柱的入光面處。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于所述導(dǎo)光柱是設(shè)置于所述導(dǎo)光板的長軸或短軸方向上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于所述導(dǎo)光柱包括出光面及網(wǎng)點，所述出光面是面對于所述導(dǎo)光板的側(cè)入光面，所述網(wǎng)點是形成所述導(dǎo)光柱的側(cè)面上，并相對于所述出光面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于還包括一反射罩，用于包覆所述導(dǎo)光柱，并暴露出所述導(dǎo)光柱的入光面及出光面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于所述至少一光纖包括多條光纖，所述導(dǎo)光柱的入光面為圓形，所述多條光纖的多個出光端呈圓形排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于所述至少一光纖包括多條光纖，所述導(dǎo)光柱的入光面為矩形，所述多條光纖的多個出光端呈矩形排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于所述導(dǎo)光板的厚度小于所述導(dǎo)光柱的入光面的直徑或高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模塊，其特征在于所述導(dǎo)光板的厚度等于所述導(dǎo)光柱的入光面的高度。
10.一種顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置包括 顯示面板；以及 背光模塊，包括 集光器，用于收集外界光線； 至少一條光纖，連接于所述集光器； 導(dǎo)光柱，連接于所述光纖；以及 導(dǎo)光板，設(shè)置于所述導(dǎo)光柱的一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種背光模塊及顯示裝置。顯示裝置包括此背光模塊和顯示面板。此背光模塊包括集光器、光纖、導(dǎo)光柱及導(dǎo)光板。光纖連接于集光器與導(dǎo)光柱之間，導(dǎo)光板設(shè)置于導(dǎo)光柱的一側(cè)。本發(fā)明可利用外界光線來形成背光源。
文檔編號G02B6/02GK102966909SQ20121043182
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者陳仕祥, 陳立宜, 張光耀, 李德華, 樊勇, 寧超 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司