CN1940664A

CN1940664A - 背光系统和其光源模组

Info

Publication number: CN1940664A
Application number: CN 200510100056
Authority: CN
Inventors: 李俊佑
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-04

Abstract

本发明涉及一种光源模组，其包括一点光源，一导光棒和一导光光纤。该导光光纤两端分别连接该点光源与该导光棒，用于将该点光源所发出的光束传输至该导光棒。本发明还提供一采用该光源模组的背光系统，其光能利用率高。

Description

背光系统和其光源模组

【技术领域】

本发明涉及一种背光系统和其光源模组，尤其涉及一种应用于液晶显示器的背光系统和其光源模组。

【背景技术】

由于液晶显示器具轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于笔记本计算机、行动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因液晶本身不具发光特性，需为其提供背光系统以实现显示功能。背光系统需具有较高的出光均匀度，从而提升采用该背光系统的液晶显示器的色彩对比度、全屏区域亮度效果和整机的可视角度。

现有技术背光系统包括光源和导光板，光源是相对导光板的光入射面设置，该导光板引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。

目前一般采用冷阴极萤光灯管作为光源，虽然冷阴极萤光灯管的出光亮度有不错的显示效果，但其存在以下缺陷：冷阴极萤光灯管的二端发光亮度相对中间部分低，造成背光系统出光均匀度不高；冷阴极萤光灯管必须要高压且由交流电源供应，此对便携式显示器是一项不利的缺陷，且交流讯号会影响并干扰液晶显示器的影像讯号；冷阴极萤光灯管为圆柱体发光，光能利用率低；冷阴极萤光灯管的寿命会受到温度影响而大幅降低；冷阴极萤光灯管无法分时产生不同波长的光，从而无法实现彩色化背光系统；另外，使用冷阴极萤光灯管的液晶显示器相对成本较高。

为克服冷阴极萤光灯管的缺陷，现有技术采用发光二极管或其它点光源与导光棒结合成线性光源。

请参阅图1，现有技术提供一种采用点光源与导光棒结合成线性光源的背光系统10。该背光系统10由导光板12、导光棒13和两发光二极管14所组成。该导光板12包括出光面122和与出光面122相对的反射面124，该出光面122、反射面124上分别形成聚光微结构(未标示)与第一反光微结构(未标示)。该导光棒13设置于导光板12的一侧，该导光棒13的上下侧面设有第二反光微结构132，用于反射光线。该二发光二极管14分别贴设于导光棒13的两端。该两发光二极管14与导光棒13组合可形成线性光源，但是，该现有技术背光系统10存在不足：由于是利用导光棒13的第二反光微结构132、导光板12的第一反光微结构相互配合，以提升背光系统10的出光均匀度，其设计和结构复杂，而且该反光微结构的制作精度要求高，容易产生不良品；发光二极管14所发出的光束与导光棒13的耦合效率低，导致光能利用率低。

有鉴于此，提供一种光能利用率高的背光系统和其光源模组实为必需。

【发明内容】

下面将以实施例说明一种光能利用率高的背光系统和其光源模组。

一种光源模组，其包括一点光源，一导光棒和一导光光纤，该导光光纤两端分别连接该点光源与该导光棒，用于将该点光源所发出的光束传输至该导光棒。

该光源模组还可包括多个点光源和一耦合器，该多个点光源通过该耦合器与该导光光纤连接。

该光源模组还可包括多个导光光纤、多个导光棒和一耦合器，该多个导光光纤一端分别与多个导光棒连接，该多个导光光纤另一端源通过该耦合器与该点光源连接。

一种背光系统，其包括：一导光板，其包括一光出射面和一与该光出射面相对的底面；至少一光源模组，该光源模组包括至少一点光源，多个设于该导光板底面下方的导光棒，和多个导光光纤，该导光光纤两端分别连接该点光源与该导光棒，用于将该点光源所发出的光束传输至该导光棒。

相对于现有技术，所述光源模组采用包括点光源与导光光纤、导光棒的多个线性光源，可克服冷阴极萤光灯的缺陷；由于导光光纤与点光源的间的耦合效率高，可提升光能利用率。所述光源模组均匀设置于该导光板底面可提高背光系统的出光均匀性。

【附图说明】

图1是现有技术中背光系统的立体分解示意图。

图2是本发明较佳实施例一的光源模组的立体分解示意图。

图3是本发明较佳实施例二的光源模组的组合示意图。

图4是本发明较佳实施例三的光源模组的组合示意图。

图5是本发明较佳实施例四的背光系统的立体示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。

请参见图2，本发明较佳实施例一提供一种光源模组20，其包括一点光源22，一导光光纤24和一导光棒26。该导光棒26包括两端面262、264和一沿长度方向的体表面265，其中端面262具有一光纤插入口266。该导光光纤24一端插入该导光棒26的光纤插入口266，该导光光纤24的另一端与该点光源22连接。该导光光纤24是用以传输点光源22所发出的光束其易于与点光源22相耦合，可有效提升光源模组20的光能利用率，从而增加亮度。该导光棒26是用以将点光源转换成线光源。

该点光源22可为小分子发光二极管或高分子发光二极管，也可采用雷射二极管以增加亮度。该导光光纤24一般是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，其半径约为1000微米以下。该导光棒26的材质选自光学级丙烯酸类聚合物、高分子聚合物、高分子碳化物、玻璃或石英其中之一。

为进一步提高光源模组20的光能利用率，该导光光纤24表面可形成一全反射膜248，和该导光棒两端面262、264也可形成一全反射膜268。

另外，为进一步满足导光棒26发光均匀性和高亮度的要求，可通过印刷等工艺于该导光棒26的体表面265形成多个网点(图未示)或者可通过喷砂等工艺使该导光棒26的体表面265形成细微反射面(图未示)。以及为使导光棒26所传出的光束向固定方向传输，可于该导光棒26的部分体表面265形成一全反射膜(图未示)，例如可将该导光棒26的下半部体表面形成全反射膜(图未示)。

本发明的光源模组也可采用单个点光源与多个导光光纤和导光棒搭配的设计，或采用多个光源与单个导光光纤和导光棒搭配的设计，又或采用多个光源与多个导光光纤和导光棒搭配的设计。

请参见图3，本发明较佳实施例二提供一种光源模组30，其包括一点光源32，一耦合器33，两导光光纤34和两导光棒36。该耦合器33具有一输入端(未标示)和两输出端(未标示)。该两导光光纤34一端分别插入该两导光棒36的光纤插入口(图未示)与该两导光棒36连接。该两导光光纤34的另一端分别与该耦合器33的两输出端连接，该耦合器33的输入端与该点光源32连接。该耦合器33起到耦合该点光源32所发出光束分别进入该两导光光纤34的作用。本实施例的导光光纤34和导光棒36的设计可参考第一实施例。

请参见图4，本发明较佳实施例三提供一种光源模组40，其包括三点光源42，一耦合器43，一导光光纤44和一导光棒46。该耦合器43具有三输入端(未标示)和一输出端(未标示)。该导光光纤44一端分别插入该导光棒46的光纤插入口466，该导光光纤44的另一端与该耦合器43的输出端连接，该耦合器43的三输入端分别与该三点光源42连接。该耦合器43起到耦合三点光源42光束进入该导光光纤44的作用。本实施例的导光光纤44和导光棒46的设计可参考第一实施例。另外，本实施例中该三点光源42可分别采用蓝色发光二极管、绿色发光二极管和红色发光二极管。上述三色发光二极管所发出的光束可耦合形成具有高亮度和高纯度的白光。

可以理解的是，本发明的光源模组可采用于导光棒两端面分别通过导光光纤连接两点光源的设计，以增加光源模组的整体亮度。本发明光源模组中导光光纤与导光棒的连接也可采用扣合或螺合等结构，只要其能满足将光束最大化的传输到该导光棒。另外，本发明的导光棒除了圆形棒，也可采用方形棒等结构。

请参见图5，本发明较佳实施例四提供一种背光系统50。该背光系统50包括一导光板51，其包括一光出射面512和一与该光出射面512相对的底面514，该底面514具有多个平行的的长条凹槽516；一光源模组57，其包括一点光源52，一耦合器53、三导光光纤54和三导光棒56。该三导光光纤54一端分别与该三导光棒53的一端相连接，该三导光光纤54另一端通过该耦合器53共同与该点光源连接。该三导光棒56设于该导光板51的底面514下方并相应插入该多个凹槽516。本实施例的导光光纤54和导光棒56的设计可参考第一实施例。

当然，本实施例也可做其它适当的设计，如该背光系统50采用多个光源模组57与该导光板51进行搭配。本实施例的光源模组57也可采用上述较佳实施例一至三的设计。另外，本实施例中导光板51的底面514的多个凹槽516可为矩形凹槽或圆弧形凹槽，该凹槽516为非必要的设计，也可通过调整光源模组中各个导光棒的间距来满足背光系统出光均匀的要求。

可以理解的是，本发明背光系统的导光板可于任意侧面形成多个通孔或凹槽，用于插入光源模组之多个导光棒，同样能满足背光系统的出光均匀性。

可以理解的是，本发明的背光系统也可采用侧置式结构，即将其中的导光板的一侧面设定为入光面，本发明的光源模组的导光棒靠近该入光面并向其传输光束。

本发明的光源模组采用包括点光源与导光光纤、导光棒的多个线性光源，可克服冷阴极萤光灯的缺陷；由于导光光纤与点光源的间的耦合效率高，可提升光能利用率。所述光源模组均匀设置于该导光板底面可提高背光系统的出光均匀性。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims

1.一种光源模组，其包括：

一点光源和一导光棒，其特征在于该光源模组还包括一导光光纤，该导光光纤两端分别连接该点光源与该导光棒，用于将该点光源所发出的光束传输至该导光棒。

2.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于该光源模组还包括多个点光源和一耦合器，该多个点光源通过该耦合器与该导光光纤连接。

3.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于该光源模组还包括多个导光光纤、多个导光棒和一耦合器，该多个导光光纤一端分别与多个导光棒连接，该多个导光光纤另一端源通过该耦合器与该点光源连接。

4.如权利要求1至3任意一项所述的光源模组，其特征在于该点光源为发光二极管。

5.如权利要求1至3任意一项所述的光源模组，其特征在于该导光光纤是玻璃抽丝材质或耐热塑料光纤。

6.如权利要求1至3任意一项所述的光源模组，其特征在于该导光光纤表面形成一全反射膜。

7.如权利要求1至3任意一项所述的光源模组，其特征在于该导光棒包括两端面和一沿长度方向的体表面，其中至少一端面具有一光纤插入口，用于插入该导光光纤。

8.如权利要求7所述的光源模组，其特征在于该两端面形成一全反射膜。

9.如权利要求7所述的光源模组，其特征在于该体表面可形成多个网点或多个细微反射面。

10.如权利要求7所述的光源模组，其特征在于该部分体表面形成一全反射膜。

11.一种背光系统，其包括：

一导光板，其包括一光出射面和一与该光出射面相对的底面；和

至少一光源模组，该光源模组包括至少一点光源和多个设于该导光板底面下方的导光棒，其特征在于该光源模组还包括多个导光光纤，该导光光纤两端分别连接该点光源与该导光棒，用于将该点光源所发出的光束传输至该导光棒。

12.如权利要求11所述的背光系统，其特征在于该光源模组还包括多个点光源和一耦合器，该多个点光源通过该耦合器与该导光光纤连接。

13.如权利要求11所述的背光系统，其特征在于该光源模组还包括多个导光光纤、多个导光棒和一耦合器，该多个导光光纤一端分别与多个导光棒连接，该多个导光光纤另一端源通过该耦合器与该点光源连接。

14.如权利要求11所述的背光系统，其特征在于该背光系统进一步包括多个形成于导光板底面的平行长条凹槽，该光源模组的导光棒相应插入该凹槽。

15.如权利要求11所述的背光系统，其特征在于该背光系统进一步包括多个形成于导光板侧面的通孔或凹槽，该光源模组的导光棒相应插入该通孔或凹槽。