CN104295993A - 背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种背光模组，其包括至少一个光源组、至少一个耦合光纤、至少一个发散透镜及一个导光元件组。每个光源组均与一个耦合光纤及一个发散透镜相对应。每个光源组均包括第一光源、第二光源及第三光源。第一光源用于出射红光。第二光源用于出射绿光。第三光源用于出射蓝光。每个耦合光纤均包括三个入光端及一个出光端。三个入光端均与出光端连通。三个入光端与第一光源、第二光源及第三光源一一对应放置，以接收从对应的光源发出的光并进行均匀混合后从出光端出射。发散透镜与出光端相对设置，用于接收出光端出射的光线并进行发散。导光元件组设置于发散透镜的出光侧，用以接收并均匀化从发散透镜出射光线。

Description

背光模组

技术领域

本发明涉及背光模组，尤其涉及一种直下式背光模组。

背景技术

背光模组为液晶显示器提供白光光源，直下式背光模组中的白光光源一般由较多的光源构成，如LED点阵或冷阴极管等。以LED点阵或冷阴极管作为光源，其发出的白光一般是通过激发荧光粉后混合而成，但这样会使使用该背光模组的显示器有显示色域不足且显示色彩的饱和度不佳等缺陷。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能使显示器显示的色域较广且色彩饱和度较佳的背光模组。

一种背光模组，其包括至少一个光源组、至少一个耦合光纤、至少一个发散透镜及一个导光元件组。每个光源组均与一个耦合光纤及一个发散透镜相对应。每个光源组均包括第一光源、第二光源及第三光源。所述第一光源用于出射红光。所述第二光源用于出射绿光。所述第三光源用于出射蓝光。每个所述耦合光纤均包括三个入光端及一个出光端。所述三个入光端均与所述出光端连通。所述三个入光端与所述第一光源、第二光源及第三光源一一对应放置，以接收从对应的光源发出的光并进行均匀混合后从出光端出射。所述发散透镜与所述出光端相对设置，用于接收所述出光端出射的光线并进行发散。所述导光元件组设置于所述发散透镜的出光侧，用以接收并均匀化从所述发散透镜出射光线。

与现有技术相比较，本发明的背光模组，采用红、绿、蓝三种颜色的单色光源，通过三进一出的耦合光纤对光源发出的光进行传导并均匀混光，再通过所述导光元件使出射的光线更加均匀化。由于本发明采用的光源是红绿蓝三种颜色的光源，其均匀混合后出射的白光具有较广的色域及更佳的色彩饱和度。另外，当依序点亮分别发出红色光、绿色光、蓝色光的第一光源、第二光源和第三光源时，配合液晶层的操作，使分别产生红、绿、蓝灰阶的画面，以组合成彩色画面，可省去彩色滤光片的使用，且可提升光利用效率。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式的背光模组的侧面示意图。

主要元件符号说明

背光模组	100
		承载板	10
光源组	20
		耦合光纤	30
反射片	40
		发散透镜	50
导光元件	60
		第一光源	21
第二光源	22
		第三光源	23
第一入光端	31
		第二入光端	32
第三入光端	33
		出光端	34
通孔	41
		入光面	51
出光面	52
		侧面	53
容置腔	54
		凹面	55
扩散粒子	56
		第一扩散片	61
第一棱镜片	62
		第二棱镜片	63
第二扩散片	64

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施方式提供的一种背光模组100，其包括一个承载板10、至少一个光源组20，至少一个耦合光纤30、一个反射片40、至少一个发散透镜50及一个导光元件组60。

所述承载板10大致呈方形板状，用以承载所述光源组20。

所述光源组20放置于所述承载板10上。本实施例中，所述至少一个光源组20的数量为一个。所述光源组20包括第一光源21、第二光源22及第三光源23。所述第一光源21、第二光源22及第三光源23均为发光二极管(Light emitting diode, LED)。所述第一光源21、第二光源22及第三光源23并行间隔放置。本实施例中，所述第一光源21仅用于发出红色光。所述第二光源22仅用于发出绿色光。所述第三光源23仅用于发出蓝色光。

所述耦合光纤30位于所述光源组20远离所述承载板10侧，用于将光源组20发出的红色光、绿色光及蓝色光进行耦合后出射。所述耦合光纤30一体成型。本实施例中，所述至少一个耦合光纤30的数量为一个。所述耦合光纤30具有第一入光端31、第二入光端32、第三入光端33及一个出光端34。所述第一入光端31、第二入光端32及第三入光端33均与所述出光端34连通。所述第一入光端31、第二入光端32及第三入光端33平行间隔设置。所述第一入光端31与所述第一光源21的出光方向对应放置，使所述第一光源21发出的光通过所述第一入光端31进入所述耦合光纤30。所述第二入光端32与第二光源22的出光方向对应放置，使所述第二光源22发出的光通过所述第二入光端32进入所述耦合光纤30。所述第三入光端33与所述第三光源23的出光方向对应放置，使第三光源23发出的光从所述第三入光端33进入所述耦合光纤30。从所述第一入光端31、第二入光端32及第三入光端33进入所述耦合光纤30的光线在所述耦合光纤30内均匀混合，然后从所述出光端34出射。本实施方式中，所述耦合光纤30为高纯度的玻璃抽丝材质，其为光束提供低损失的传输路径，其也可为耐热塑料光纤。

所述反射片40位于所述耦合光纤30的出光端34。所述反射片40上开设有一个通孔41，以收容并固定所述耦合光纤30的出光端34，所述反射片40所在的平面大致垂直于所述出光端34的出光方向。

所述发散透镜50放置于所述反射片40远离所述光源组20侧，且与所述耦合光纤30的出光端34对准，即，所述发散透镜50设置在从所述耦合光纤30的出光端34的出光方向上，用于接收从所述出光端34出射的光线并进行发散。

本实施例中，所述至少一个发散透镜50的数量为一个。所述发散透镜50大致呈半球状，其可采用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或玻璃等制成。所述发散透镜50具有一个底面51，一个顶面52及一个侧面53。所述底面51与所述顶面52分别位于所述发散透镜50的相背两侧。所述侧面53连接于所述底面51与顶面52之间。所述底面51为平面，且与所述反射片40相接触。本实施例中，自所述底面51中部向所述发散透镜50内部凹陷形成有一个容置腔54。所述容置腔54对应的凹面55为所述发散透镜50的入光面。所述顶面52为所述发散透镜50的出光面。所述容置腔54与所述反射片40上的通孔41对应放置，即，所述容置腔54正对所述耦合光纤30的出光端34。所述容置腔54的纵截面大致呈半椭圆状，且所述容置腔54沿平行于所述反射片40方向的宽度小于所述容置腔54沿垂直于所述反射片40方向的高度，以使得从所述出光端34出射的光线经过所述发散透镜50后具有更大的偏折角度。所述出光面52朝远离所述入光面51的方向凸起。所述出光面52及所述侧面53均可形成有雾化或粗化结构，以使得从所述发散透镜50出射的光线更加均匀。可以理解的是，为进一步提高从所述发散透镜50出射的光线的均匀性，可于所述发散透镜50内设置均匀分散的光扩散粒子56。所述光扩散粒子56可以是二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃中的任一者或任几者的组合。

所述导光元件组60设至于所述发散透镜50的出光侧，用于对出射到所述导光元件组60上的光线进行进一步扩散并提升光线的辉度。所述导光元件组60包括依次相互平行放置的一个第一扩散片61、一个第一棱镜片62、一个第二棱镜片63及一个第二扩散片64。所述第一扩散片61位于所述发散透镜50远离所述反射片40侧，用于对从所述发散透镜50出射的光线进行扩散，以提高从所述发散透镜50出射的光线的均匀性。所述第一棱镜片62位于所述第一扩散片61远离所述反射片40侧。所述第二棱镜片63位于所述第一棱镜片62远离所述第一扩散片61侧。所述第一棱镜片62及第二棱镜片63用于增加从所述第一扩散片61出射的光线的辉度。所述第二扩散片64位于所述第二棱镜片63远离所述第一棱镜片62侧，用于对从第二棱镜片63出射的光线进行扩散，以进一步提高从所述第二扩散片64出射的光线的均匀度。

本实施例中，所述反射片40用于将被所述第一扩散片61反射的部分光线再次反射回所述第一扩散片61，以对该部分光线进行再次利用，提高光的利用率。

所述背光模组100的光线传递过程如下：所述第一光源21发出的红色光、第二光源22发出的绿色光及第三光源23发出的蓝色光分别通过第一入光端31、第二入光端32及第三入光端33进入所述耦合光纤30，并于所述耦合光纤30内均匀混合形成白光。均匀混合后的光线从所述出光端34出射到所述发散透镜50的入光面。然后光线经所述入光面进入所述发散透镜50，并从所述发散透镜50的出光面出射。从所述发散透镜50出射的光线进入所述第一扩散片61，被所述第一扩散片61均匀化，其中部分光线被所述第一扩散片61反射至所述反射片40，然后被所述反射片40再次反射至第一扩散片61，进行再次利用。从所述第一扩散片61出射的光线依次经过所述第一棱镜片62及第二棱镜片63后，最后经所述第二扩散片64再次被均匀化后射出所述背光模组100。

可以理解的是，其他实施例中，所述背光模组100也可不包括所述承载板10，而直接将所述第一光源21、第二光源22及第三光源23分别设置于所述第一入光端31、第二入光端32及第三入光端33。

可以理解的是，其他实施例中，所述光源组20的数量也可为一个以上，所述耦合光纤30、发散透镜50及所述反射片40开设的通孔41的数量也可为一个以上，只需保证所述光源组20的数量、所述耦合光纤30的数量、所述发散透镜50的数量及所述反射片40上开设的通孔41的数量一致即可。此时所述光源组20呈矩阵排列，且与所述耦合光纤30、发散透镜50及所述反射片40上的通孔41一一对应。

可以理解的是，其他实施例中，所述发散透镜50可不包括自所述底面51中部向所述发散透镜50内部凹陷形成的容置腔54，此时，所述底面51即为所述发散透镜50的入光面，所述底面51的中部正对所述出光端34。

与现有技术相比较，本发明的背光模组，采用红、绿、蓝三种颜色的单色光源，通过三进一出的耦合光纤对光源发出的光进行传导并均匀混光，再通过所述导光元件使出射的光线更加均匀化。由于本发明采用的光源是红绿蓝三种颜色的光源，其均匀混合后出射的白光具有较广的色域及更佳的色彩饱和度。另外，当依序点亮分别发出红色光、绿色光、蓝色光的第一光源、第二光源和第三光源时，配合液晶层的操作，使分别产生红、绿、蓝灰阶的画面，以组合成彩色画面，可省去彩色滤光片的使用，且可提升光利用效率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种背光模组，其包括至少一个光源组、至少一个耦合光纤、至少一个发散透镜及一个导光元件组，每个光源组均与一个耦合光纤及一个发散透镜相对应，每个光源组均包括第一光源、第二光源及第三光源，所述第一光源用于出射红光，所述第二光源用于出射绿光，所述第三光源用于出射蓝光，每个所述耦合光纤均包括三个入光端及一个出光端，所述三个入光端均与所述出光端连通，所述三个入光端与所述第一光源、第二光源及第三光源一一对应放置，以接收从对应的光源发出的光并进行均匀混合后从出光端出射，所述发散透镜与所述出光端相对设置，用于接收所述出光端出射的光线并进行发散，所述导光元件组设置于所述发散透镜的出光侧，用以接收并均匀化从所述发散透镜出射光线。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括一个反射片，所述反射片设置于所述光源组与所述发散透镜之间，且靠近所述发散透镜，用以将从所述发散透镜出射到所述导光元件组上，被所述导光元件组反射的光线再次反射至所述导光元件组内，所述反射片上设置有至少一个通孔，以收容并固定所述至少一个耦合光纤的出光端。

3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发散透镜包括一个底面、顶面及侧面，所述底面与所述顶面相背设置，所述侧面连接于所述底面与顶面之间，自所述底面的中部向所述发散透镜内部凹陷形成有一个容置腔，所述容置腔正对所述出光端，所述容置腔对应的凹面为所述发散透镜的入光面，所述顶面为所述发散透镜的出光面。

4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述发散透镜内均匀分布有光扩散粒子。

5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光元件组包括一个第一扩散片、一个第一棱镜片、一个第二棱镜片及一个第二扩散片，所述第一扩散片位于所述多个二次透镜背离所述反射片的一侧，所述第一棱镜片位于所述第一扩散片背离所述多个二次透镜的一侧，所述第二棱镜片位于所述第一棱镜片背离所述第一扩散片的一侧，所述第二扩散片位于所述第二棱镜片背离所述第一棱镜片的一侧。

6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括一个承载板，所述承载板放置于所述至少一个光源组远离所述发散透镜侧，用以承载所述至少一个光源组。

7.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一光源、第二光源及第三光源均为发光二极管。

8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该每个光纤是玻璃抽丝材质光纤或耐热塑料光纤。