CN105446010A - 一种背光光源、液晶显示模组及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种背光光源、液晶显示模组及液晶显示装置，涉及显示技术领域。提供了一种新型背光光源，该背光光源，包括：发光组件用于向光纤提供入射光线；光纤包括：纤芯和包裹纤芯的包层，包层上设置有漏出纤芯的开口区域，开口区域的纤芯的表面上设置有网点，网点用于破坏纤芯内的入射光线的全反射，以使开口区域有光线出射。本发明的实施例用于显示装置的制造。

Description

一种背光光源、液晶显示模组及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光光源、液晶显示模组及液晶显示装置。
背景技术
背光模组是给液晶显示屏等电子设备的显示屏提供背景光源的组件，目前已经广泛应用于各种设有显示屏的电子设备上，尤其在液晶显示装置中的应用更为普遍。
背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组和直下式背光模组两种。直下式背光模组是将发光光源例如阴极萤光灯管(英文名称：ColdCathodeFluorescentLamp，简称：CCFL)或发光二极管(英文名称：LightEmittingDiode，简称：LED)设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给显示晶面板。而侧入式背光模组是将背光光源LED灯条(英文名称：Lightbar)设于显示面板侧后方的背板边缘处，LED灯条发出的光线从导光板(英文名称：LightGuidePlate，简称：LGP)的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，再经由光学膜片组，以形成面光源提供给显示面板。
新型背光光源结构是本领域技术人员不断探索的一个问题，本发明提供一种新型背光光源。
发明内容
本发明的实施例提供一种背光光源、液晶显示模组及液晶显示装置，该背光光源、液晶显示模组以及液晶显示装置具有新的背光光源结构。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种背光光源，发光组件和光纤；
所述发光组件用于向所述光纤提供入射光线；
所述光纤包括：纤芯和包裹所述纤芯的包层，所述包层上设置有漏出所述纤芯的开口区域，所述开口区域的纤芯的表面上设置有网点，所述网点用于破坏所述纤芯内的所述入射光线的全反射，以使所述开口区域有光线出射。
第二方面，提供一种液晶显示模组，包括：包括：背光模组和液晶显示面板；
所述背光模组包括第一方面所述的背光光源。
第三方面，提供一种液晶显示装置，包括第二方面所述的液晶显示模组。
本发明的实施例提供的背光光源包括：发光组件和光纤，其中发光组件可以向光纤提供入射光线，光纤包括：纤芯和包裹纤芯的包层，包层上设置有漏出纤芯的开口区域，开口区域的纤芯的表面上设置有网点，网点用于破坏所述纤芯内的入射光线的全反射，以使所述开口区域有光线出射，即本发明的实施例的背光光源可以通过光纤传导发光组件产生的入射光线，并使光线在光纤上设置的开口区域出射，所以通过本发明实施例提供的背光光源可以为背光模组提供光源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例提供的光纤的示意性结构图；
图2为本发明的实施例提供的开口区域和网点的示意性结构图；
图3为本发明的实施例提供的开口区域的网点密度变化趋势；
图4为本发明的实施例提供的开口区域的网点密度与对应区域的示意图；
图5为本发明的实施例提供的另一种光纤的示意性结构图；
图6为本发明的实施例提供的再一种光纤的示意性结构图；
图7为本发明的实施例提供的背光模组的示意性结构图之一；
图8为本发明的实施例提供的背光模组的示意性结构图之二；
图9为本发明的实施例提供的背光模组的示意性结构图之三；
图10为本发明的实施例提供的背光模组的示意性结构图之四；
图11为本发明的实施例提供的反光板的示意性结构图；
图12为本发明的实施例提供的一种拼接屏液晶显示模组的示意性结构图；
图13为本发明的实施例提供的另一种拼接屏液晶显示模组的示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的发明原理为：通过发光组件和光纤形成一种新型背光光源为背光模组提供光源。具体为，通过在光纤的包层上设置漏出纤芯的开口区域，并在开口区域的纤芯的表面上设置网点，破坏纤芯的全反射，使纤芯内的入射光线可以从开口区域出射，并利用光纤对发光组件产生的进行传导以及在背光模组需要入射光的位置设置开口区域为背光模组提供光源。
本发明实施例提供一种背光光源，该背光光源包括：发光组件和光纤。
其中，发光组件用于向所述光纤提供入射光线。
示例性的，发光组件可以为LED灯形成的光源，还可以为激光光源，也可以为能够收集环境光产生入射光线的装置，当然也可以为其他类型的发光器件，本发明实施例中不限定发光组件的类型，以能够提向光纤提供入射光线为准。
进一步的，参照图1所示，光纤10包括：纤芯11和包裹纤芯11的包层12，包层12上设置有漏出纤芯的开口区域121，开口区域121的纤芯11的表面上设置有网点13，网点13用于破坏纤芯11内的入射光线的全反射，以使所述开口区域121有光线出射。
示例性的，上述光纤可以为石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤、红外材料光纤等。此外，本发明实施例中的光纤的横截面可以为圆形，也可以多边形，例如：正方形、五边形等。图1中以光纤的横截面为圆形为例进行说明。
需要说明的是，通常光纤对光线的传导原理为：设置纤芯11的折射率为n1，包层12的折射率为n2，且n1大于n2，利用光线从光密介质(折射率较大的物质)入射至光疏介质(折射率较小的物质)且在光线的入射角度大于发生全反射的临界角时光线会发生全反射，从而使光线在光纤的纤芯内从入光侧以全反射的形式传播。示例性的，上述实施例中网点13破坏纤芯11内的入射光线的全反射具体可以为：使网点13的折射率大于纤芯11的折射率，并且在网点13处设置散射介质。当入射光线投射在网点以外的区域时，由于纤芯11和包层12的直射率均大于外部空气折射率，所以投射在网点以外的区域光线发生全反射；当入射光线投射在网点上时，网点13的折射率大于纤芯11的折射率，所以入射光线发生折射会进入网点，又由于与网点12区域设置散射介质，所以入射光线可以进一步从网点13出射。进一步的，网点13破坏纤芯11内传播光线的全反射还可以为：网点13对投射在网点13上的入射光线进行漫反射，从而改变入射光线的入射角度，使入射角度小于临界角的入射光线从开口区域的其他位置透射出纤芯。即当入射光线投射在网点上时，光线发生漫反射，进而使一部分入射光线从开口区域内没有网点的区域射出，当纤芯内的入射光线投射在网点以外的区域时，入射光线继续以全反射的形式向光纤的另一端传播。
当然，本领域技术人员还可以通过其他光学原理来实现通过网点用于破坏纤芯的入射光线的全反射，从而使开口区域有光线出射，本发明实施例中对此不做限定。
进一步的，在包层12上设置有开口区域121，具体可以通过在包层12完全包裹纤芯11的光纤上设计开口区域，然后去除出开口域的包层，使开口区域的纤芯暴露出来。此外还可以在光纤制作时仅在非开口光区域(开口区域以外的区域)制作包裹纤芯11的包层12。若通过在包层12完全包裹纤芯11的光纤上设计开口区域，然后去除开口区域的包层的方式来获得上述实施例中的光纤，则上述实施例中的光纤可以使用的普通光纤制作获得，所以可以简化本发明实施例提供的光纤的制作工艺。
示例性的，包层12可以由反射片制作形成或者通过在纤芯11的表面上镀反射膜形成。通过反射片制作形成光纤的包层12或通过在纤芯11的表面上镀反射膜形成光纤10的包层12可以提高包层12对光线的反射率，使光纤10开口区域以外的其他区域没有光线透射出光纤，进而提高光线的利用率。
示例性的，纤芯11表面的网点13可以通过丝印工艺制作形成或通过热压工艺制作形成。
其中，丝印工艺又称为丝网印刷工艺。丝印工艺中最重要的一个步骤为丝网印版的制作，通常丝网印版制作的工艺流程包括：已绷网、脱脂、烘干、涂膜、剥离基片、曝光、显影、修版等步骤。通过上述步骤制作获得丝网印版后即可通过挂印刮板、涂覆油墨等步骤在开口区域的纤芯表面上印刷网点。
热压工艺是指选择合适的热压压力、热压温度以及热压时间，使纤芯的表面上形成网点。本领域技术人员可以根据光纤纤芯的材质选择热压压力、热压温度以及热压时间等参数在纤芯表面形成网点。
本发明的实施例提供的背光光源包括：发光组件和光纤，其中发光组件可以向光纤提供入射光线，光纤包括：纤芯和包裹纤芯的包层，包层上设置有漏出纤芯的开口区域，开口区域的纤芯的表面上设置有网点，网点用于破坏所述纤芯内的入射光线的全反射，以使所述开口区域有光线出射，即本发明的实施例的背光光源可以通过光纤传导发光组件产生的入射光线，并使光线在光纤上设置的开口区域出射，所以通过本发明实施例提供的背光光源可以为背光模组提供光源。
可选的，沿着光线在光纤中的传播方向，开口区域的网点密度逐渐增大；
其中，开口区域的网点密度为开口区域内的纤芯的表面上的网点的面积之和与开口区域的面积之比。
示例性的，以下参照图2对开口区域的网点密度进行说明。图2中矩形21表示开口区域121，该矩形21的面积为a，矩形21中的点22表示在开口区域121内设置的网点13，矩形21内共设置有13个点22，每一个点的面积为b，则此时该开口区域内的网点密度为13b/a。
进一步的，参照图3所示，图3中横轴X的起点a表示光线入射光纤的一端，横轴X的终点b表示光线出射光纤的一端，纵坐Y标表示出开口域内的网点密度。从光线入射光纤的一端a到光线出射光纤的一端b开口区域的网点密度形成一条连续且平滑的曲线。
再进一步的，参照图4所示，图4中示出了依次设置于沿着光线在光纤中的传播方向上的开口区域1、开口区域2、开口区域3以及开口区域4内的网点密度，开口区域1对A区域，开口区域2对应B区域,开口区域3对应C区域,开口区域4对应D区域，开口区域1和开口区域2之间对应E区域，开口区域2和开口区域3之间对应F区域,开口区域3和开口区域4之间对应G区域。开口区域1、开口区域2、开口区域3、开口区域4的网点密度依次增大且均不为零，而两个开口区域之间的网点密度为零，则背板上A、B、C、D四个区域内有光线射出，而E、F、G三个区域内没有光线射出。
由于每一个开口区域处都会有一部分光线从纤芯中射出，所以光纤内传播的光的光强由光线入射光纤的一端至光线出射光纤的一端越来越弱，从开口区域透射出纤芯的光线的光强也越来越弱，进而使光纤的各个开口区域的出射光的光强不均匀。本发明实施例中通过逐渐增大开口区域的网点密度，从而逐渐增加光线入射光纤的一端至光线出射光纤的一端的开口区域透射出的光线的光强，所以本发明实施例可以提高光纤各个开口区域透射出的光线的光强的均匀性。
进一步的，参照图5所示，上述实施例中的发光组件用于产生单色光线；开口区域121设置有用于生成白光的量子涂层14。
其中，图5为光纤沿轴线方向的截面图，量子涂层14设置于开口区域121，由开口区域121透射出的光线经过量子涂层14后射出。
示例性的，发光组件产生的单色光线可以为蓝色光线，量子涂层14包括：可以通过蓝色光线产生红色光线的量子点和可以通过蓝色光线产生绿色光线的量子点。进一步的，发光组件产生的单色光线还可以为紫外光，量子涂层14包括：可以通过紫外光产生蓝色光线的量子点、可以通过紫外光产生红色光线的量子点以及可以通过紫外光产生绿色光线的量子点。当然，在此基础上本领域技术人员还可以通过使发光组件产生其他颜色的单色光线以及使量子涂层包括对应的量子点来生成白色光线，但这都属于根据上述实施例可以可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，所以本发明实施例中对发光组件产生的单元光线的颜色以及量子涂层包括的量子点做不限定，以能够生成白色光线为准。
使用背光模组的显示设备，例如：液晶显示设备，其显示模组本身并不发光，而是通过背光模组产生的光线进行图像显示，因此背光模组对显示设备所显示的色域起着决定性的作用，而通过使光源为蓝色光源且在开口区域外侧设置量子涂层可以使使用该背光光源的背光模组具有较大的色域范围，进而使使用该背光模组的显示装置进行广色域显示。
可选的，参照图6所示，发光组件61包括：蓝色发光器件B、绿色发光器件G和红色发光器件R，光纤62用于分别传导蓝色发光器件B产生的蓝色光线、绿色发光器件G产生的绿色光线以及红色发光器件R产生的红色光线。
示例性的，参照图6所示，图6为背光光源的截面图。发光组件61包括三个光源(B、G、R)；该三个光源分别用于产生蓝色光线、绿色光线和红色光线，且背光光源包括三根光纤(621、622、623)，其中，光纤621用于传导蓝色光源B产生的蓝色光线，光纤622用于传导绿色光源G产生的绿色光线，光纤623用于传导红色光源R产生的红色光线。
优选的，同一区域内设置的光纤621、光纤622以及光纤623的开口区域数量相等。若同一区域内光纤621、光纤622以及光纤623的开口区域数量不相等，则该区域无法通过光纤的出射光线形成白色光源，进而影响使用该背光光源的显示装置的显示效果。
如上所述，使用背光模组的显示设备，例如：液晶显示设备，其显示模组本身并不发光，而是通过背光模组产生的光线进行显示图像，因此背光模组对显示设备所显示的色域起着决定性的作用，通过使发光组件分别产生蓝色光线、绿色光线和红色光线并通过光纤分别对三种颜色的光线进行传导，可以使使用该背光光源的背光模组具有较大的色域范围，进而使使用该背光模组的显示装置进行广色域显示。
优选的，背光模组还包括光耦合器件，光耦合器件用于将发光组件产生的光线耦合进入光纤。示例性的，光耦合器件可以为设置于发光组件和光纤之间的光学结构，该光学结构可以包括：凸透镜等光学镜片。使用光耦合器件将发光组件产生的入射光线耦合进入光纤可以提高光线的利用率。
本发明一实施例提供一种液晶显示模组(英文全称：LiquidCrystalModule，英文简称：LCM)，该LCM包括：背光模组和液晶显示面板；
其中，背光模组包括上述任一实施例提供的背光光源。
示例性的，液晶显示面板通常包括：阵列基板、彩膜基板以及设置阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，背光模组通常包括：背板、导光板等部件。本发明实施例中对此不做限定。
可选的，发光组件设置于所述背光模组的背板外侧，光纤设置于所述背光模组的背板内部。
示例性的，参照图7所示，发光组件71设置于背板72的外侧，光纤73由背板72的左边缘沿纵向弯折排列至背板72的右边缘，并使光纤73上的开口区域731均匀分布于背板72上。
示例性的，参照图8所示，发光组件81设置于背板82的外侧，光纤83由背板82的上边缘沿横向弯折排列至背板82的下边缘，并使光纤83上的开口区域均831均匀分布于背板82上。
示例性的，参照图9所示，发光组件91设置于背板92的外侧，光纤93由背板92四周呈螺旋状盘绕至背板92的中心位置，并使光纤93上的开口区域均931均匀分布于背板92上。
通过本发明实施例提供的背光模组可以在显示面板后方直接形成面光源提供给显示面板，并且使开口区域均均匀分布于背板上可以提高背板上各区域的亮度的均匀性。
可选的，参照图10所示，发光组件101设置于所述背光模组的背板102外侧，光纤103设置于背光模组的背板102侧面，开口区域1031位于背光模组的导光板104的入光面处。
通过本发明实施例提供的光纤可以将光线从导光板的入光面导入导光板，再通过导光板形成面光源提供给显示面板。
需要说明的是，上述实施例中均以光源位于光纤的一端为例进行说明，但本发明实施例并不限定于光源只从光纤的一端为光纤提供入射光线。示例性的，还可以在光纤的另一端也设置发光组件，向光纤的另一端提供入射光线；光纤同时将两端的入射光线向另一端传导。
通过上述实施例提供的背光光源，本发明实施例可以将发光组件设置于背光模组的背板外部，然后通过光纤将光线导入背光模组内，所以提高背光模组的散热效率，此外，现有技术中的背光模组在光源损坏时，需要将整个背光模组拆卸后才能够进一步对光源进行维修，维修过程复杂，且容易损坏其他部件，而将发光组件设置于背光模组外侧，可以在对发光组件进行维修时可以直接进行，无需拆卸整个背光模组，所以本发明实施例还可以简化背光模组的维修过程以及避免对其他部件的损坏。
进一步的，参照图11所示，图11为图10沿A-A’截线的截面图。上述实施例提供的背光模组还包括反光板105，开口区域1031包括第一区域和第二区域，所述第一区域与导光板104的入光面相对，第二区域与反光板105相对。
示例性的，反射结构可以通过反射片制作形成，也可以在任意物体表面上镀反射膜形成。通过设置反射结构可以对背离导光板的光线进行反射，从而使背离导光板的光线经反射后进入导光板中，进而提高光线的利用率。
本发明一实施例提供一种液晶显示装置，包括上述实施例中任一提供的液晶显示模组。另外，液晶显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可选的，上述液晶显示装置可以为拼接屏液晶显示装置。
示例性的，参照图12所示，拼接屏液晶显示装置包括：第一液晶显示模组121和第二液晶显示模组122，光纤120设置于显示模组内部。
示例性的，参照图13所示，拼接屏液晶显示装置包括：第一液晶显示模组131和液晶显示模组132，光纤130设置于拼接屏液晶显示模组侧面。
需要说明的是，上述实施例中均以拼接屏液晶显示装置包括两个液晶显示模组为例进行说明，但本发明的实施例并不限定拼接屏液晶显示液晶只包括两个液晶显示模组，本发明实施例提供的拼接屏液晶显示液晶也可以包括其他数量的液晶显示模组，例如：3个或4个。
本发明实施例提供的光纤不受模组结构的限制，通过控制开口区域和开口区域的网点密度可以为各个液晶显示模组提供背光光源且使各个液晶显示模组的显示亮度符合要求，所以本发明的实施例提供的液晶显示装置可以为超大屏幕液晶显示液晶。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种背光光源，其特征在于，包括：发光组件和光纤；
所述发光组件用于向所述光纤提供入射光线；
所述光纤包括：纤芯和包裹所述纤芯的包层，所述包层上设置有漏出所述纤芯的开口区域，所述开口区域的纤芯的表面上设置有网点，所述网点用于破坏所述纤芯内的所述入射光线的全反射，以使所述开口区域有光线出射。
2.根据权利要求1所述的背光光源，其特征在于，沿着光线在光纤中的传播方向，开口区域的网点密度逐渐增大；
其中，所述开口区域的网点密度为所述开口区域内的纤芯的表面上的网点的面积之和与开口区域的面积之比。
3.根据权利要求1或2所述的背光光源，其特征在于，所述发光组件用于产生单色光线；所述开口区域设置有用于生成白色光线的量子涂层。
4.根据权利要求1或2所述的背光光源，其特征在于，所述发光组件包括：蓝色发光器件、绿色发光器件和红色发光器件，所述光纤用于分别传导所述蓝色发光器件产生的蓝色光线、所述绿色发光器件产生的绿色光线以及所述红色发光器件产生的红色光线。
5.根据权利要求1所述的背光光源，其特征在于，所述背光光源还包括光耦合器件，所述光耦合器件用于将所述发光组件产生的光线耦合进入所述光纤。
6.一种液晶显示模组，其特征在于，包括：背光模组和液晶显示面板；
所述背光模组包括权利要求1-5任一项所述的背光光源。
7.根据权利要求6所述的液晶显示模组，其特征在于，所述发光组件设置于所述背光模组的背板外侧，所述光纤设置于所述背光模组的背板内部。
8.根据权利要求6所述的液晶显示模组，其特征在于，所述发光组件设置于所述背光模组的背板外侧，所述光纤设置于所述背光模组的背板侧面，所述开口区域位于所述背光模组的导光板的入光面处。
9.根据权利要求8所述的液晶显示模组，其特征在于，所述背光模组还包括：反光板，所述开口区域包括第一区域和第二区域，所述第一区域与所述导光板的入光面相对，所述第二区域与所述反光板相对。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求6-9任一项所述的液晶显示模组。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置为拼接屏液晶显示装置。
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