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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hintergrundlichtmodul und eine Anzeigevorrichtung und insbesondere ein Hintergrundlichtmodul und eine Anzeigevorrichtung, die Umgebungslichtstrahlen verwenden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Flüssigkristallanzeigen (LCDs) finden breite Anwendung in elektrischen Produkten. Derzeit sind die meisten LCDs LCDs vom Hintergrundlichttyp, die ein Flüssigkristallanzeigefeld und ein Hintergrundlichtmodul umfassen. Entsprechend der Position der Lichtquellen, die LCDs mit Hintergrundlicht versehen, kann das Hintergrundlichtmodul in einen Seitenlichttyp oder einen Direktlichttyp klassifiziert werden, um ein Hintergrundlicht für das Flüssigkristallanzeigefeld bereit zu stellen.
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Im Allgemeinen sind Lichtquellen des Hintergrundlichtmoduls Leuchtdioden (LEDs) oder Kaltkathoden-Fluoreszenzlampen (CCFLs), die Phosphore benötigen, um weiße Lichtstrahlen zu bilden, die eine schlechtere Farbleistung und einen engeren Farbraum haben, so dass es schwierig ist, farbgetreue Bilder zu erreichen. Ferner haben die Lichtquellen des Hintergrundlichtmoduls insbesonders für große LCD einen hohen Energieverbrauch.
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Daher ist es notwendig, ein Hintergrundlichtmodul und eine Anzeigevorrichtung zur Lösung der Probleme vorzusehen, die, wie oben erwähnt, bei herkömmlichen Technologien auftreten.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Hintergrundlichtmodul bereit zu stellen, wobei das Hintergrundlichtmodul aufweist: einen Lichtsammler, der zum Sammeln von Umgebungslichtstrahlen gestaltet ist; mehrere Lichtleitfasern, die mit dem Lichtsammler verbunden sind; ein Faserlichtausgabesubstrat, das mit den Lichtleitfasern verbunden ist, wobei das Faserlichtausgabesubstrat mehrere Lichtausgabeöffnungen und mehrere Lichtquellen umfasst und die Lichtausgabeöffnungen zum Ausgeben der Lichtstrahlen gestaltet sind, die von den Lichtleitfasern weitergeleitet werden; und eine Lichtleiterplatte, die an einer Seite des Faserlichtausgabesubstrats angeordnet ist.
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Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Hintergrundlichtmodul bereit zu stellen, wobei das Hintergrundlichtmodul aufweist: einen Lichtsammler, der zum Sammeln von Umgebungslichtstrahlen gestaltet ist; mehrere Lichtleitfasern, die mit dem Lichtsammler verbunden sind; ein Faserlichtausgabesubstrat, das mit den Lichtleitfasern verbunden ist, wobei das Faserlichtausgabesubstrat mehrere Lichtausgabeöffnungen und mehrere Lichtquellen umfasst und die Lichtausgabeöffnungen zum Ausgeben der Lichtstrahlen gestaltet sind, die von den Lichtleitfasern weitergeleitet werden; eine Lichtleiterplatte, die an einer Seite des Faserlichtausgabesubstrats angeordnet ist; und einen Leuchtstärkendetektor, der für ein Detektionssignal zu einem Prozessor des Hintergrundlichtmoduls gestaltet ist, wobei der Prozessor die Lichtquellen steuert, um Licht gemäß dem Detektionssignal auszustrahlen und der Prozessor einen Strom der Lichtquellen gemäß dem Detektionssignal einstellt, um eine Leuchtstärke der Lichtquellen zu steuern, und die Lichtquellen ausgeschaltet werden, wenn die vom Leuchtstärkendetektor erfasste Leuchtstärke höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anzeigevorrichtung bereit zu stellen, wobei die Anzeigevorrichtung ein Anzeigefeld und ein Hintergrundlichtmodul umfasst. Das Hintergrundlichtmodul weist auf: einen Lichtsammler, der zum Sammeln von Umgebungslichtstrahlen gestaltet ist; mehrere Lichtleitfasern, die mit dem Lichtsammler verbunden sind; ein Faserlichtausgabesubstrat, das mit den Lichtleitfasern verbunden ist, wobei das Faserlichtausgabesubstrat mehrere Lichtausgabeöffnungen und mehrere Lichtquellen umfasst und die Lichtausgabeöffnungen zum Ausgeben der Lichtstrahlen gestaltet sind, die von den Lichtleitfasern weitergeleitet werden; und eine Lichtleiterplatte, die an einer Seite des Faserlichtausgabesubstrats angeordnet ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Lichtquellen Leuchtdioden (LEDs) oder organische Leuchtdioden (OLEDs).
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Hintergrundlichtmodul des Weiteren einen Leuchtstärkendetektor, der für ein Detektionssignal zu einem Prozessor des Hintergrundlichtmoduls gestaltet ist, wobei der Prozessor die Lichtquellen steuert, um Licht gemäß dem Detektionssignal auszustrahlen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt der Prozessor einen Strom der Lichtquellen gemäß dem Detektionssignal zum Steuern einer Leuchtstärke der Lichtquellen ein.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Lichtquellen ausgeschaltet, wenn die vom Leuchtstärkendetektor erfasste Leuchtstärke höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Lichtquellen zwischen den Lichtausgabeöffnungen angeordnet.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Lichtquellen eingeschaltet, wenn eine Leuchtstärke der Lichtstrahlen, die von den Lichtausgabeöffnungen ausgegeben werden, geringer als der vorgegebene Schwellenwert ist.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Hintergrundlichtmodul des Weiteren mehrere Faserbefestigungskränze, die an leuchtenden Endstücken der Lichtleitfasern zum Befestigen der Lichtleitfasern am Faserlichtausgabesubstrat angebracht sind.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst jeder der Faserbefestigungskränze mehrere Haken und das Faserlichtausgabesubstrat enthält des Weiteren mehrere Befestigungslöcher zum Einschnappen der Haken der Faserbefestigungskränze.
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Im Vergleich zu den Problemen, die im herkömmlichen Hintergrundlichtmodul auftreten, können das Hintergrundlichtmodul und die Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung die Umgebungslichtstrahlen zur Bildung der Hintergrundlichtquelle verwenden, wodurch ein Energieverbrauch von Lichtquellen erheblich verringert wird. Ferner kann das Umgebungslicht einen weiten Farbraum haben und somit kann die Anzeigevorrichtung mit Hilfe des Hintergrundlichtmoduls der vorliegenden Erfindung farbgetreue Bilder anzeigen, um deren Anzeigequalität zu verbessern. Wenn das Umgebungslicht nicht ausreichend ist, können die Lichtquellen des Faserlichtausgabesubstrats Licht ausstrahlen, um die Helligkeit auszugleichen, so dass sichergestellt ist, dass die Hintergrundlichtquelle des Hintergrundlichtmoduls eine ausreichende Helligkeit hat. Ferner können die leuchtenden Endstücke der Lichtleitfasern mit Hilfe der Faserbefestigungskränze präzise positioniert und am Faserlichtausgabesubstrat gesichert werden, wodurch eine hohe Effizienz für eine Lichtenergienutzung sichergestellt ist.
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Die Struktur und die technischen Mittel, die von der vorliegenden Erfindung zur Erreichen der oben erwähnten und anderer Zielsetzungen verwendet werden, werden am besten unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und der beiliegenden Zeichnungen verständlich:
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine schematische Darstellung, die ein Hintergrundlichtmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist eine schematische Darstellung, die die Lichtleitfaser gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist eine schematische Darstellung, die die Lichtleitfaser und das Faserlichtausgabesubstrat gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Hintergrundlichtmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6 ist ein Steuerblockdiagramm, das einen Leuchtstärkendetektor und ein Prozessor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 und 8 sind schematische Darstellungen, die eine Gruppe der Lichtleitfasern und der Faserbefestigungskränze gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
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9, 10 und 11 sind schematische Darstellungen, die eine Gruppe des Faserlichtausgabesubstrats und der Faserbefestigungskränze gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; und
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12 und 13 sind schematische Darstellungen, die eine Gruppe der Lichtleitfasern und der Faserbefestigungskränze gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die folgenden Ausführungsformen nehmen auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug, um spezielle ausführbare Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Ferner sind Richtungsangaben in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wie oben, unten, vorne, hinten, links, rechts, innen, außen, seitlich usw., nur Richtungen in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen und somit werden die verwendeten Richtungsangaben zur Beschreibung und Erklärung der vorliegenden Erfindung verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
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Die Zeichnungen und Beschreibung sind als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der Patenschrift durchwegs gleiche Elemente. Zusätzlich sind Größe und Dicke jeder in den Zeichnungen dargestellten Komponente der Deutlichkeit und einfachen Beschreibung wegen willkürlich dargestellt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
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In den Zeichnungen ist die Dicke von Schichten, Filmen, Feldern, Bereichen usw. der Deutlichkeit wegen übertrieben. In den Zeichnungen ist der Deutlichkeit und einfachen Beschreibung wegen die Dicke einiger Schichten und Flächen übertrieben. Es ist klar, dass, wenn ein Element wie eine Schicht, ein Film, ein Bereich oder ein Substrat als "auf" einem Element angegeben ist, es direkt auf dem anderen Element liegen kann oder auch dazwischen liegende Elemente vorhanden sein können.
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Zusätzlich ist in der Patentschrift, falls nicht ausdrücklich anderes angegeben ist, das Wort "umfassen" und Abwandlungen wie "umfasst" oder "umfassend" so zu verstehen, dass der Einschluss der genannten Elemente, aber nicht der Ausschluss etwaiger anderer Elemente gemeint ist. Ferner bedeutet in der Patentschrift "an" eine Positionierung über oder unter einem Zielelement und bedeutet nicht unbedingt eine Positionierung an der Oberseite der Basis in Richtung der Schwerkraft.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist 1 eine schematische Darstellung, die eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine schematische Darstellung, die ein Hintergrundlichtmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Hintergrundlichtmodul 100 gegenüber einem Anzeigefeld 101 (wie einem Flüssigkristallanzeigefeld) angeordnet, wodurch die Anzeigevorrichtung (wie eine LCD-Vorrichtung) gebildet wird. Das Hintergrundlichtmodul 100 umfasst mehrere Lichtleitfasern 111, ein Faserlichtausgabesubstrat 120, eine Lichtleiterplatte 130, einen Lichtsammler 140, eine hintere Einfassung 150, eine Reflexionsschicht 160, zumindest einen optischen Film 170 und mehrere Faserbefestigungskränze 180. Die Lichtleitfasern 111 sind mit dem Lichtsammler 140 zur Weiterleitung von Lichtstrahlen verbunden. Das Faserlichtausgabesubstrat 120 ist zwischen den Lichtleitfasern 111 und der Lichtleiterplatte 130 angeordnet, um die Lichtstrahlen vorzusehen, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden oder von mehreren Lichtquellen 122 zur Lichtleiterplatte 130 ausgestrahlt werden. Der Lichtsammler 140 ist mit den Lichtleitfasern 111 zum Sammeln von Umgebungslichtstrahlen, wie Sonnenlicht und Innenraumlicht, verbunden, so dass die Lichtstrahlen für die Lichtleitfasern 111 vorgesehen werden. Die Lichtleiterplatte 130 ist an der hinteren Einfassung 150 angeordnet und die Reflexionsschicht 160 ist zwischen der hinteren Einfassung 150 und der Lichtleiterplatte 130 zum Reflektieren der Lichtstrahlen angeordnet. Der optische Film 170 ist über der Lichtleiterplatte 130 zur optischen Verbesserung angeordnet. Die Faserbefestigungskränze 180 sind jeweils an leuchtenden Endstücken 112 der Lichtleitfasern 111 zum Befestigen der Lichtleitfasern 111 am Faserlichtausgabesubstrat 120 angebracht.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 2 können die Lichtleitfasern 111 der vorliegenden Ausführungsform durch eine Abdeckung gebündelt werden, so dass ein Lichtleitfaserbündel 110 gebildet wird, wodurch eine Verbindung mit dem Lichtsammler 140 erleichtert wird. Ein Ende des Lichtleitfaserbündels 110 ist mit dem Lichtsammler 140 verbunden und die ungebündelten Lichtleitfasern 111 sind mit dem Faserlichtausgabesubstrat 120 verbunden.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist eine schematische Darstellung dargestellt, die die Lichtleitfaser gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Jede der Lichtleitfasern 111 kann einen Faserkern 113, eine Mantelschicht 114 und eine Pufferschicht 115 aufweisen. Der Faserkern 113 kann aus Kieselerde oder PMMA zur Übertragung der Lichtstrahlen bestehen. Die Mantelschicht 114 kann aus einem Hartpolymer zur Ummantelung des Faserkerns 113 bestehen. Die Pufferschicht 115 kann aus Tetrafluorethen zum Schutz der Lichtleitfasern 111 vor Beschädigung bestehen.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 ist 4 eine schematische Darstellung, die die Lichtleitfaser und das Faserlichtausgabesubstrat gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die das Hintergrundlichtmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Faserlichtausgabesubstrat 120 der vorliegenden Ausführungsform ist zwischen den Lichtleitfasern 111 und der Lichtleiterplatte 130 angeordnet. Das Substrat des Faserlichtausgabesubstrats 120 kann eine Schaltungsplatte sein, die mehrere Lichtausgabeöffnungen 121 und mehrere Lichtquellen 122 umfasst. Die Lichtausgabeöffnungen 121 und die Lichtquellen 122 sind einer Lichteingangsseitenfläche 133 der Lichtleiterplatte 130 zum Vorsehen der Lichtstrahlen für die Lichtleiterplatte 130 zugewandt. Die Lichtausgabeöffnungen 121 können Durchgangslöcher zum Freilegen der leuchtenden Endstücken 112 der Lichtleitfasern 111 sein, so dass die Lichtstrahlen, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden, an die Lichtleiterplatte 130 durch die Lichtausgabeöffnungen 121 des Faserlichtausgabesubstrats 120 ausgegeben werden können. In diesem Fall kann ein Anordnungsabstand der Lichtausgabeöffnungen 121 kleiner oder gleich 16 mm sein, so dass sichergestellt ist, dass die Lichtstrahlen gestreut auf die Lichtleiterplatte 130 ausgestrahlt werden, um eine gleichförmige, ebene Lichtquelle zu bilden. Ein Durchmesser (oder eine Breite) jeder der Lichtausgabeöffnungen 121 kann kleiner oder gleich 2,5 mm sein, so dass die Lichtstrahlen, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden, vollständig von den Lichtausgabeöffnungen 121 ausgegeben werden können.
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In dieser Ausführungsform können die Lichtquellen 122 LEDs oder organische Leuchtdioden (OLEDs) sein. Die Lichtquellen 122 können zwischen den Lichtausgabeöffnungen 121 angeordnet sein. Wenn die Lichtstrahlen, die vom Lichtsammler 140 gesammelt werden, nicht ausreichend sind, um die ebene Lichtquelle zu bilden, können die Lichtquellen 122 des Faserlichtausgabesubstrats 120 zusätzliche Lichtstrahlen für die Lichtleiterplatte 130 vorsehen um sicherzustellen, dass das Hintergrundlicht, das vom Hintergrundlichtmodul 100 gebildet wird, eine ausreichende Helligkeit hat. Im Speziellen, wenn eine Leuchtstärke der Lichtstrahlen, die von den Lichtausgabeöffnungen 121, des Faserlichtausgabesubstrats 120 ausgegeben werden, geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, werden die Lichtquellen 122 des Faserlichtausgabesubstrats 120 eingeschaltet, um Lichtstrahlen für einen Ausgleich der Helligkeit des Hintergrundlichtmoduls 100 auszustrahlen.
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Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Steuerblockdiagramm dargestellt, das einen Leuchtstärkendetektor und einen Prozessor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Hintergrundlichtmodul 100 kann des Weiteren den Leuchtstärkendetektor 191 zum Erfassen der Leuchtstärke umfassen. Der Leuchtstärkendetektor 191 kann im Inneren des Hintergrundlichtmoduls 100 angeordnet sein, wie am Faserlichtausgabesubstrat 120 oder im Inneren der hinteren Einfassung 150. Wenn die Leuchtstärke der Lichtstrahlen, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden, ausreichend ist, wie wenn die Leuchtstärke, die vom Leuchtstärkendetektor 191 erfasst wird, höher als der vorgegebene Schwellenwert ist, werden die Lichtquellen 122 ausgeschaltet, ohne Licht auszustrahlen, um Strom zu sparen. Wenn die Leuchtstärke der Lichtstrahlen, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden, nicht ausreichend ist, wie wenn die Leuchtstärke, die vom Leuchtstärkendetektor 191 erfasst wird, geringer als der vorgegebene Schwellenwert ist, kann der Leuchtstärkendetektor 191 ein Detektionssignal zum Prozessor 192 des Hintergrundlichtmoduls 100 senden. Anschließend kann der Prozessor 192 die Lichtquellen 122 steuern, um Licht gemäß dem Detektionssignal auszustrahlen, um die Helligkeit des Hintergrundlichtmoduls 100 auszugleichen. Ferner kann der Prozessor 192 einen Strom der Lichtquellen 122 (wie LEDs) gemäß dem Detektionssignal zum Steuern der Leuchtstärke der Lichtquellen 122 einstellen und somit kann die Lichtleiterplatte 130 eine ebene Lichtquelle konstanter Helligkeit bilden.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist die Lichtleiterplatte 130 der vorliegenden Ausführungsform an einer Seite des Faserlichtausgabesubstrats 120 angeordnet. Die Lichtleiterplatte 130 kann durch ein Spritzgussverfahren hergestellt werden und ihr Material kann ein lichthärtbares Harz, Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polycarbonat (PC) zum Leiten der Lichtstrahlen, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden, zum Flüssigkristallanzeigefeld 101 sein. Die Lichtleiterplatte 130 enthält eine Lichtausgangsfläche 131, eine Lichtreflexionsfläche 132 und die Lichteingangsseitenfläche 133. Die Lichtausgangsfläche 131 wird an einer Seite der Lichtleiterplatte 130 gebildet und ist dem Flüssigkristallanzeigefeld 101 zugewandt. Die Lichtausgangsfläche 131 kann eine trübe Oberfläche oder mehrere Streuungsmuster enthalten, um die von der Lichtleiterplatte 130 ausgegebenen Lichtstrahlen gleichmäßig zu machen, wodurch die Situation einer Mura verhindert wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Lichtausgangsfläche 131 mehrere sich vorwölbende Strukturen (nicht dargestellt) zum Modifizieren der Richtung der Lichtstrahlen umfassen, wodurch die Lichtstrahlen kondensiert und ihre Helligkeit verstärkt wird, wobei die sich vorwölbenden Strukturen prismenförmige Strukturen oder halbkreisförmige Strukturen sein können. Die Lichtreflexionsfläche 132 ist gegenüber der Lichtausgangsfläche 131 zum Reflektieren von Licht zu dieser gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform liegt die Lichtreflexionsfläche 132 der Lichtleiterplatte 130 parallel zur Lichtausgangsfläche 131. Die Lichtreflexionsfläche 132 kann mehrere Lichtleiterstrukturen (nicht dargestellt) aufweisen, die darauf gebildet sind, um Licht zur Lichtausgangsfläche 131 zu leiten. Die Lichtleiterstrukturen der Lichtreflexionsfläche 132 können eine kontinuierliche V-förmige Struktur, d.h., Strukturen mit V-Profil, eine trübe Oberfläche oder ein Streuungsmuster haben, wodurch die Lichtstrahlen gleichmäßig gemacht werden, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden, die von der Lichtausgangsfläche 131 ausgegeben werden. Die Lichteingangsseitenfläche 133 kann an einer Seite oder an zwei gegenüberliegenden Seiten der Lichtleiterplatte 130 und den Lichtausgabeöffnungen 121 des Faserlichtausgabesubstrats 120 zugewandt gebildet werden, so dass die Lichtstrahlen, die von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet werden, in die Lichtleiterplatte 130 eingegeben werden. The Lichteingangsseitenfläche 133 können V-förmige Strukturen (Strukturen mit V-Profil), S-förmige Strukturen oder eine Struktur mit rauer Oberfläche (nicht dargestellt) sein, um die Lichteinfallseffizienz und Lichtkopplungseffizienz zu erhöhen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 2 kann der Lichtsammler 140 außerhalb der Anzeigevorrichtung (wie im Freien oder in Innenräumen) angeordnet und mit einem Ende des Lichtleitfaserbündels 110 zum Sammeln des Umgebungslichts, wie Sonnenlicht, angeordnet sein. Der Lichtsammler 140 kann eine Basis 141, eine optische Linse 142, einen Fotosensor 143 und eine Abdeckung 144 enthalten. Die optische Linse 142 und der Fotosensor 143 können auf der Basis 141 angeordnet sein. Die optische Linse 142 ist zum Sammeln des Umgebungslichts angeordnet und sieht die gesammelten Lichtstrahlen an einem Eingangsende 116 des Lichtleitfaserbündels 110 vor. Der Fotosensor 143 ist zum Erfassen des Umgebungslichts gestaltet, um die Basis 141 entsprechend der Umgebungslichtquelle, wie der Sonne, in Drehung zu versetzen, wodurch eine Lichtsammeleffizienz verbessert wird. Die Abdeckung 144 ist zum Einkapseln der optischen Linse 142 und des Fotosensors 143 gestaltet. Ferner kann die Abdeckung 144 eine Ultraviolettstrahlfilterschicht (nicht dargestellt) zum Filtern von Ultraviolettstrahlen in den Umgebungslichtstrahlen aufweisen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann in der vorliegenden Ausführungsform die hintere Einfassung 150 aus einem undurchsichtigen Material, wie Kunststoff, Metall oder jeder Materialkombination daraus bestehen, um das Faserlichtausgabesubstrat 120 und die Lichtleiterplatte 130 zu tragen, wobei die hintere Einfassung 150 Durchgangslöcher (nicht dargestellt) aufweisen kann, so dass die Lichtleitfasern 111 hindurchgehen können. Die Reflexionsschicht 160 (oder eine reflektierende Platte) ist vorzugsweise an der Lichtreflexionsfläche 132 der Lichtleiterplatte 130 gebildet und legt nur die Lichteingangsseitenfläche 133, so dass Licht eingegeben werden kann, und die Lichtausgangsfläche 131, so dass Licht ausgegeben werden kann, frei. Die Reflexionsschicht 160 kann aus einem stark reflektierenden Material, wie jeder Kombination von Legierungen aus Ag, Al, Au, Cr, Cu, In, Ir, Ni, Pt, Re, Rh, Sn, Ta, W, Mn, und einem weißen reflektierenden Anstrich mit vergeilungsbeständigen und wärmebeständigen Eigenschaften oder jeder Kombination daraus zum Reflektieren von Licht bestehen. Der optische Film 170 kann ein Diffusor, eine Prismenplatte, eine drehende Prismenplatte, ein Helligkeitsverstärkungsfilm (BEF), ein doppelter Helligkeitsverstärkungsfilm (DBEF), ein diffundierter reflektierender Polarisatorfilm (DRPF) oder eine Kombination daraus sein, der über der Lichtleiterplatte 130 zur Verbesserung einer optischen Wirkung von Lichtstrahlen angeordnet ist, die von der Lichtleiterplatte 130 ausgegeben werden.
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Unter Bezugnahme auf 7 und 8 sind schematische Darstellungen, die eine Anordnung der Lichtleitfasern und der Faserbefestigungskränze gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, dargestellt. Die Faserbefestigungskränze 180 der vorliegenden Ausführungsform können aus einem Kunststoff oder Metallmaterial bestehen. Vorzugsweise bestehen die Faserbefestigungskränze 180 aus einem weichen Material, wie Kieselerdegel oder Gummi, so dass die Lichtleitfasern 111 vor Kratzern oder einer Beschädigung geschützt sind. Jeder der Faserbefestigungskränze 180 enthält ein Durchgangsloch 181, eine Bindungsfläche 182 und einen Erweiterungsabschnitt 183. Die Lichtleitfasern 111 können in die Durchgangslöcher 181 der Faserbefestigungskränze 180 eingesetzt werden und deren leuchtenden Endstücken 112 freilegen. Die Bindungsfläche 182 ist zum Binden der Oberfläche des Faserlichtausgabesubstrats 120 gestaltet, so dass die Faserbefestigungskränze 180 am Faserlichtausgabesubstrat 120 befestigt werden. Das Durchgangsloch 181 kann im Inneren des Erweiterungsabschnitts 183 gebildet sein. Der Erweiterungsabschnitt 183 kann für einen Abschnitt der Lichtleitfaser 111 nahe dem leuchtenden Endstück 112 röhrenförmig sein um zu verhindern, dass der Abschnitt der Lichtleitfaser 111 nahe dem leuchtenden Endstück 112 gebogen wird, wodurch eine Lichtdurchlässigkeitseffizienz der Lichtleitfaser 111 sichergestellt ist.
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Unter Bezugnahme auf 7 bis 11 sind 9, 10 und 11 schematische Darstellungen, die eine Gruppe des Faserlichtausgabesubstrats und der Faserbefestigungskränze gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Wenn die Faserbefestigungskränze 180 zum Zusammenfügen der Lichtleitfasern 111 und des Faserlichtausgabesubstrats 120 verwendet werden, werden zuerst die Lichtleitfasern 111 in die Durchgangslöcher 181 der Faserbefestigungskränze 180 eingesetzt und deren leuchtende Endstücke 112 freigelegt. Zu diesem Zeitpunkt kann jede der Lichtleitfasern 111 eine markierte Linie 117 zum Markieren der Position der leuchtenden Endstücken 112 aufweisen. Wenn die leuchtenden Endstücke 112 der Lichtleitfasern 111 freigelegt werden, können die markierten Linien 117 der Lichtleitfasern 111 mit den Öffnungsrändern der Durchgangslöcher 181 ausgerichtet werden, wodurch die leuchtenden Endstücke 112 präzise an den Faserbefestigungskränzen 180 positioniert werden. In diesem Fall können die Lichtleitfasern 111 durch ein Klebemittel an den Faserbefestigungskränzen 180 angebracht werden. Nach dem Zusammenfügen der Lichtleitfasern 111 und der Faserbefestigungskränze 180 können anschließend die freiliegenden leuchtenden Endstücke 112 entsprechend in die Lichtausgabeöffnungen 121 des Faserlichtausgabesubstrats 120 eingesetzt werden und die Bindungsflächen 182 der Faserbefestigungskränze 180 können an die Oberfläche des Faserlichtausgabesubstrats 120 geschweißt oder geklebt werden, wodurch die Lichtleitfasern 111 am Faserlichtausgabesubstrat 120 angebracht und positioniert werden.
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Es muss erwähnt werden, dass die Bindungsfläche 182 der Faserbefestigungskränze 180 an die hintere Einfassung 150 gebunden werden kann. Unter erneuter Bezugnahme auf 5 können in diesem Fall die leuchtenden Endstücke 112 durch die Durchgangslöcher 181 der Faserbefestigungskränze 180, entsprechende Durchgangslöcher (nicht dargestellt) der hinteren Einfassung 150 und die Lichtausgabeöffnungen 121 des Faserlichtausgabesubstrats 120 gehen.
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Wenn das Hintergrundlichtmodul 100 der vorliegenden Ausführungsform zum Vorsehen einer Hintergrundlichtquelle verwendet wird, können die Lichtleitfasern 111 die Lichtstrahlen (wie Sonnenlicht), die vom Lichtsammler 140 gesammelt wurden, zur Lichtleiterplatte 130 durchlassen. Im Speziellen können die Lichtstrahlen, die vom Lichtsammler 140 gesammelt wurden, von den Lichtleitfasern 111 weitergeleitet und von den Lichtausgabeöffnungen 121 des Faserlichtausgabesubstrats 120 an die Lichtleiterplatte 130 ausgegeben werden. Das Hintergrundlichtmodul 100 kann das Umgebungslicht verwenden, um die Hintergrundlichtquelle vorzusehen, wodurch ein Energieverbrauch der Lichtquellen erheblich verringert wird. Ferner kann das Umgebungslicht (wie Sonnenlicht) einen breiten Farbraum haben und somit kann die Anzeigevorrichtung, die das Hintergrundlichtmodul 100 verwendet, farbgetreue Bilder zur Verbesserung ihrer Anzeigequalität erzeugen. Zusätzlich, wenn das Umgebungslicht nicht ausreichend ist, können die Lichtquellen 122 des Faserlichtausgabesubstrats 120 Licht zum Ausgleichen der Helligkeit ausstrahlen und somit kann das Hintergrundlichtmodul 100 eine Hintergrundlichtquelle konstanter Helligkeit vorsehen. Ferner können mit der Verwendung der Faserbefestigungskränze 180 die leuchtenden Endstücke 112 der Lichtleitfasern 111 präzise positioniert und am Faserlichtausgabesubstrat 120 gesichert werden, wodurch eine hohe Effizienz einer Lichtenergienutzung sichergestellt ist.
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Unter Bezugnahme auf 12 und 13 sind schematische Darstellungen, die eine Gruppe der Lichtleitfasern und der Faserbefestigungskränze gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, dargestellt. In einer anderen Ausführungsform kann jeder der Faserbefestigungskränze 180 mehrere Haken 184 umfassen und das Faserlichtausgabesubstrat 120 enthält des Weiteren mehrere Befestigungslöcher 123 zum Einschnappen der Haken 184 der Faserbefestigungskränze 180. Daher können die Faserbefestigungskränze 180 mit Hilfe der Haken 184 und der Befestigungslöcher 123 am Faserlichtausgabesubstrat 120 ohne Schweißen und Kleben angebracht werden.
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Wie oben beschrieben, können das Hintergrundlichtmodul und die Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung die Umgebungslichtstrahlen zur Bildung der Hintergrundlichtquelle sammeln, wodurch ein Energieverbrauch der Lichtquellen erheblich verringert wird, wie auch eine Bildfarbleistung und eine Anzeigequalität der Anzeigevorrichtung verbessert werden. Zusätzlich, wenn das Umgebungslicht nicht ausreichend ist, können die Lichtquellen des Faserlichtausgabesubstrats Licht zum Ausgleichen der Helligkeit ausstrahlen, so dass sichergestellt ist, dass die Hintergrundlichtquelle des Hintergrundlichtmoduls eine ausreichende Helligkeit haben kann. Ferner können die leuchtenden Endstücke der Lichtleitfasern mit Hilfe der Faserbefestigungskränze präzise positioniert und am Faserlichtausgabesubstrat gesichert werden, wodurch eine hohe Effizienz einer Lichtenergienutzung sichergestellt ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben und es ist klar, dass viele Änderungen und Modifizierungen an der beschriebenen Ausführungsform ausgeführt werden können, ohne vom Umfang und Wesen der Erfindung abzuweichen, der nur durch die beiliegenden Ansprüche eingeschränkt sein soll.
