CN103206663A - 背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光模组，包括光收集系统、导光板和多根光纤，所述多根光纤的入光端均连接到所述光收集系统，通过所述光收集系统接收太阳光，其特征在于，所述背光模组还包括光纤连接器，所述多根光纤平行地排列于所述导光板的一表面上，所述多根光纤的出光端均与所述导光板的入光端平齐，所述光纤连接器分别与所述多根光纤的出光端和所述导光板的入光端抵接，用于将从所述多根光纤的出光端出射的太阳光从所述导光板的入光端导入所述导光板。实施本发明的背光模组，无需将光纤中的裸光纤分开，进而既不需要增加背板长度，又不会缩小显示区的面积比例。同时使得背光模组的运输及组装更加方便、结构更简单、外形更美观。

Description

背光模组
技术领域
本发明涉及一种背光模组，尤其涉及一种采用太阳光为背光源的光纤式背光模组。
背景技术
现有的TFT-LCD显示器系统的背光源，如常见的发光二极体或是荧光灯管，大都使用市电或电池等电源装置作为驱动单元，其功耗较大，不利于节能环保。
为了减少背光源对能源的消耗，现在市面上出现了一种可使用太阳光作为能源的背光模组，其将包含背光源所需的可见光波段的太阳光使用光收集系统收集起来，并用光纤导入背光模组作为背光源。但是，在对这类背光模组进行运输时，为了保证长距离传输的时候光纤不会被损坏，通常在多根裸光纤组成的光缆外面包裹一层较厚的胶片。但在安装这类背光模组时，为了将多根光纤导入背板，又需要将光缆中的裸光纤从胶片中拆出并一一分开，分散地接入导光板中，这样就大大增加了运输和组装的劳动量。另外，由于传导太阳光使用的裸光纤是石英材质的，柔韧性很不好，因此通常需要加长的背板，以承载和保护裸光纤。但这样会使得背板的长度大大增长，既加重了背板的重量又影响美观，同时由于背板面积增大，会导致液晶显示器的显示区相对于面板的面积比例会变小。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的太阳能背光模组的上述缺陷，提供一种运输及组装更加方便，且结构简单、有利于小型化的太阳能背光模组。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种背光模组，包括光收集系统、导光板和多根光纤，所述多根光纤的入光端均连接到所述光收集系统，通过所述光收集系统接收太阳光，其特征在于，所述背光模组还包括光纤连接器，所述多根光纤平行地排列于所述导光板的一表面上，所述多根光纤的出光端均与所述导光板的入光端平齐，所述光纤连接器分别与所述多根光纤的出光端和所述导光板的入光端抵接，用于将从所述多根光纤的出光端出射的太阳光从所述导光板的入光端导入所述导光板。
优选地，所述光纤连接器为等腰直角三棱镜，所述等腰直角三棱镜的直角所对的镜面与所述多根光纤的出光端和所述导光板的入光端抵接。
优选地，所述光纤连接器为半圆柱形透镜，所述半圆柱形透镜的水平镜面与所述多根光纤的出光端和所述导光板的入光端抵接。
优选地，所述光纤连接器的材料包含玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或工程塑胶中的至少一种，且所述光纤连接器的折射率为1.4至1.6。
优选地，所述光纤连接器包括两片相互垂直的平面镜，所述两片平面镜中一片的镜面和所述多根光纤的出光端抵接，另一片的镜面与所述导光板的入光端抵接。
优选地，所述背光模组还包括光学膜片，所述光学膜片层叠于所述导光板的与排列有所述多根光纤的表面相反的另一表面上，用于调节所述背光模组的亮度和视角。
优选地，所述多根光纤相互粘合在一起。
实施本发明的背光模组，通过增加光纤连接器可将光纤排列于导光板的背面，光纤中的太阳光可直接通过光纤连接器导入导光板，无需将光纤中的裸光纤分开，进而既不需要增加背板长度，又不会缩小显示区的面积比例。同时使得背光模组的运输及组装更加方便、结构更简单、外形更美观。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例1提供的背光模组的结构示意图；
图2是图1中背光模组的另一方向的结构示意图；
图3是本发明实施例2提供的背光模组的结构示意图；
图4是本发明实施例3提供的背光模组的结构示意图。
具体实施方式
本发明的背光模组是针对一种将太阳光作为背光源的光纤式背光模组进行的改进，本发明的背光模组包括光收集系统、导光板、光纤连接器和多根光纤，其中，光收集系统用于将太阳光汇聚并导入光线中，多根光纤平行横排在导光板下方，光纤连接器将来自多根光纤的太阳光的传输方向改变180度后，在导入导光板中，这样在节约能源的同时得到一种边框较窄的用太阳光作光源的背光模组，将光纤中的太阳光传输到导光板中时，无需将包装在一起的所有裸光纤一一分开再连接到导光板，进而无需将承载导光板的背板加长用以承载和保护裸光纤。进而使用本发明的背光模组可减小背光模组的边框厚度和背板长度、降低背光模组的重量和成本、改善背光模组的外形、降低传输损耗。
在本发明的优选实施例中，可以先将多根相互粘合在一起，然后将相互粘合在一起的光线固定到导光板下方，这样既方便运输，又方便组装背光模组。
图1-图2所示为本发明的第一实施方式的背光模组100。如图所示，本发明的背光模组100包括现有的用于收集阳光的光收集系统（图中未示出）、导光板13、光纤连接器12和多根光纤11。其中，多根光纤11彼此平行且共面，并排固定在导光板13的背面（图中为导光板13的下表面），每根光纤11的出光端与导光板13的入光端（图中为导光板13的右侧端面）均相互平行且共面（平齐）。本实施方式中的光纤连接器12为等腰直角三棱镜12，其直角所对的镜面的上半部分与导光板13的入光端抵接，其直角所对的镜面的下半部分与光纤11的出光端抵接，用于将从光纤11的出光端出射的太阳光通过导光板13的入光端传输到导光板13中。
在本实施方式中，导光板13采用压克力板材制造，该压克力板材底面有用UV网版印刷技术印上导光点。印刷使用的材料具有极高反射率且不吸光。该压克力板材用于吸取从光源出来的光，使得光在压克力板材表面停留，当光线射到各个导光点时，反射光会向各个角度扩散，破坏反射条件后再从导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板13均匀发光。此外为了进一步改善背光模组100的视角和亮度的均匀度，可在导光板13的发光面（图中为导光板13的上表面）装设至少一片光学膜片14，该光学膜片14层叠在导光板13的上表面。
在本实施方式中，等腰直角三棱镜12的制作材料为高折射率的玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或工程塑胶，等腰直角三棱镜12的折射率范围为1.4至1.6，其利用反射原理可将太阳光高效地传输到导光板13中，等腰直角三棱镜12的棱长大于或等于导光板13的宽度，以防漏光。
具体实施过程中，光收集系统将太阳光汇聚并导入多根光纤11中，光纤11将其传输的太阳光近似垂直入射到等腰直角三棱镜12的直角镜面（直角所对的镜面），等腰直角三棱镜12进而将入射的太阳光进行两次反射后，以近似垂直的方向传输到导光板13的入光端，导光板13利用导光点的高光线传导率，使光线光源折射成面光源呈现给客户，进而利用光学膜片14使背光模组100的亮度更均匀、视角更适宜。
图3所示为本发明的第二实施方式的背光模组200。如图所示，本发明的背光模组200包括光收集系统、导光板23、光纤连接器22和多根光纤21。其中，光收集系统、导光板23与多根光纤21与上述第一实施方式的背光模组100的光收集系统、导光板13与多根光纤11在自身特征和组装方式上都完全相同。本实施方式中的光纤连接器22为半圆柱形透镜22，其水平镜面的上半部分与导光板23的入光端抵接，其水平镜面的下半部分与光纤21的出光端抵接，用于将从光纤21的出光端出射的太阳光通过导光板23的入光端传输到导光板23中，以防止漏光。
在本实施方式中，导光板23的具体构造与第一实施方式中导光板13的构造相同，此外为了进一步改善背光模组200的视角和亮度的均匀度，可在导光板23的发光面（上表面）装设至少一片与上述第一实施方式中的光学膜片14相同的光学膜片24，该光学膜片24层叠在导光板23的上表面。
在本实施方式中，半圆柱形透镜22的制作材料为高折射率的玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或工程塑胶，半圆柱形透镜22的折射率范围为1.4至1.6，其利用反射原理可将太阳光高效地传输到导光板23中，光线在半圆柱形透镜22中的具体光路见图3，半圆柱形透镜22的长度大于或等于导光板23的宽度，以防漏光。
具体实施过程中，光收集系统将太阳光汇聚并导入多根光纤21中，光纤21将其传输的太阳光近似垂直入射到半圆柱形透镜22的水平镜面，半圆柱形透镜22进而将入射的太阳光进行两次反射后，以近似垂直的方向传输到导光板23的入光端，导光板23利用导光点的高光线传导率，使光线折射成面光源呈现给客户，进而利用光学膜片24使背光模组200的亮度更均匀、视角更适宜。
图4所示为本发明的第三实施方式的背光模组300。如图所示，本发明的背光模组300包括光收集系统、导光板33、光纤连接器32和多根光纤31。其中，光收集系统、导光板33与多根光纤31与上述第一实施方式的背光模组100的光收集系统、导光板13与多根光纤11在自身特征和组装方式上都完全相同。本实施方式中的光纤连接器32为一镜面组32，该镜面组32包括夹角成90度（相互垂直）的平面镜321和平面镜322，平面镜321与光纤31的出光端抵接，平面镜322与导光板33的入光端抵接，经两次反射将接收的太阳光方向改变180度，用于将从光纤31的出光端出射的太阳光通过导光板33的入光端反方向传输到导光板33中。
在本实施方式中，导光板33的具体构造与第一实施方式中导光板13的构造相同，此外为了进一步改善背光模组300的视角和亮度的均匀度，可在导光板33的发光面（上表面）装设至少一片与上述第一实施方式中的光学膜片14相同的光学膜片34，，该光学膜片34层叠在导光板33的上表面。
在本实施方式中，镜面组32包括的平面镜321和平面镜322为空心的镜面，能将传输到镜面上的光全反射，镜面组32的长度大于或等于导光板33的宽度，以防漏光。
具体实施过程中，光收集系统将太阳光汇聚并导入多根光纤31中，光纤31将其传输的太阳光以45度角入射到平面镜321上，平面镜321上再将光线以45度角反射到平面镜322上，平面镜322将光线以45度角反射到导光板33的入光端，反射到导光板33的入光端的光线与该入光端的端面近似垂直，导光板33利用导光点的高光线传导率，使光线光源折射成面光源呈现给客户，进而利用光学膜片34使背光模组300的亮度更均匀、视角更适宜。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种背光模组，包括光收集系统、导光板和多根光纤，所述多根光纤的入光端均连接到所述光收集系统，通过所述光收集系统接收太阳光，其特征在于，所述背光模组还包括光纤连接器，所述多根光纤平行地排列于所述导光板的一表面上，所述多根光纤的出光端均与所述导光板的入光端平齐，所述光纤连接器分别与所述多根光纤的出光端和所述导光板的入光端抵接，用于将从所述多根光纤的出光端出射的太阳光从所述导光板的入光端导入所述导光板。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光纤连接器为等腰直角三棱镜，所述等腰直角三棱镜的直角所对的镜面与所述多根光纤的出光端和所述导光板的入光端抵接。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光纤连接器为半圆柱形透镜，所述半圆柱形透镜的水平镜面与所述多根光纤的出光端和所述导光板的入光端抵接。
4.根据权利要求2或3所述的背光模组，其特征在于，所述光纤连接器的材料包含玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或工程塑胶中的至少一种，且所述光纤连接器的折射率为1.4至1.6。
5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光纤连接器包括两片相互垂直的平面镜，所述两片平面镜中一片的镜面和所述多根光纤的出光端抵接，另一片的镜面与所述导光板的入光端抵接。
6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括光学膜片，所述光学膜片层叠于所述导光板的与排列有所述多根光纤的表面相反的另一表面上，用于调节所述背光模组的亮度和视角。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述多根光纤相互粘合在一起。
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