专利名称：背光模块及显示装置的制作方法
背光模块及显示装置
技术领域：
本发明涉及一种背光模块及显示装置，特别是涉及一种使用外界光线的背光模块及显示装置。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块(backlightmodule)所组成。背光模块可依照光源入射位置的不同分成侧向式入光(Side-light type)与直下式入光(Direct-light type)两种，以便提供背光源至液晶显示面板。一般，背光模块的光源为发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)或冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL),其需通过突光粉的混光来发出白光，因而 具有较弱的色彩表现能力及较窄的色域，而难以提供影像的真实色彩。再者，背光模块的光源会耗费较多的电力，特别是用于大尺寸的液晶显示器。故，有必要提供一种背光模块及显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种背光模块，所述背光模块包括集光器，用于收集外界光线；多条光纤，连接于所述集光器；光纤出光板，连接于所述光纤，其中所述光纤出光板具有多个出光口，用于发出由所述光纤所传来的光线；导光板，设置于所述光纤出光板的一侧；以及多个固定套环，具有通孔，并分别套置于所述光纤的出光端上，用于固定所述光纤于所述光纤出光板上。本发明的另一目的在于提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板；以及背光模块，包括集光器，用于收集外界光线；多条光纤，连接于所述集光器；光纤出光板，连接于所述光纤，其中所述光纤出光板具有多个出光口，用于发出由所述光纤所传来的光线；导光板，设置于所述光纤出光板的一侧；以及多个固定套环，具有通孔，并分别套置于所述光纤的出光端上，用于固定所述光纤于所述光纤出光板上。在本发明的一实施例中，所述固定套环是由软性材料所制成。在本发明的一实施例中，所述固定套环包括结合面，所述结合面是通过焊接或粘贴来结合于所述光纤出光板的表面上。在本发明的一实施例中，所述固定套环包括筒状的延伸部，所述通孔是形成于所述延伸部内。在本发明的一实施例中，所述光纤具有标记线，所述标记线是对准于所述固定套环的所述通孔的孔缘。在本发明的一实施例中，所述光纤与所述固定套环之间是利用黏着剂来固定。在本发明的一实施例中，所述固定套环包括多个卡钩，所述光纤出光板更具有固定通孔，用于对应卡合所述固定套环的卡钩。在本发明的一实施例中，所述集光器包括基座及光学透镜，所述光学透镜是设置于所述基座上。 在本发明的一实施例中，所述外界光线为太阳光。相较于现有的背光模块的问题，本发明的背光模块和显示装置可有效地利用外界光线来形成背光源，因而可大幅地减少光源的电力耗费，且由于外界的光线一般可具有较宽的色域，故使用本发明背光模块的显示装置可提供具有真实色彩的影像，大幅地改善影像显不质量。又，通过固定套环，光纤的出光端可精确地定位及固定于光纤出光板上，以确保光纤的高光能利用率。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图I为本发明显示装置的一实施例的示意图；图2为本发明背光模块的一实施例的示意图；图3为本发明光纤的一实施例的示意图；图4及图5为本发明固定套环与光纤的一实施例的组合示意图；图6、图7及图8为本发明固定套环与光纤出光板的一实施例的组合不意图；图9及图10为本发明固定套环与光纤出光板的一实施例的组合不意图；以及图11为本发明背光模块的又一实施例的示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。附图和说明被认为在本质上是示出性的，而不是限制性的。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。另外，为了理解和便于描述，附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本发明不限于此。在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了理解和便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。将理解的是，当例如层、膜、区域或基底的组件被称作“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接在所述另一组件上，或者也可以存在中间组件。另外，在说明书中，除非明确地描述为相反的，否则词语“包括”将被理解为意指包
括所述组件，但是不排除任何其它组件。此外，在说明书中，“在......上”意指位于目标组
件上方或者下方，而不意指必须位于基于重力方向的顶部上。请参照图I及图2，图I为本发明显示装置的一实施例的示意图，图2为本发明背光模块的一实施例的不意图。在本实施例中，背光模块100是相对于一显不面板101 (例如液晶显示面板)来设置，而形成一显示装置(例如液晶显示装置)。背光模块100包括有多条光纤111、光纤出光板120、导光板130、集光器140、背板150、反射层160、光学膜片170及多个固定套环180。光纤111是连接于集光器140，用于传送光线。光纤出光板120是设置于光纤111与导光板130之间，用于允许光纤111所传送的光线可进入导光板130。集光器140是连接于光纤111，用于收集外界光线，例如太阳光或室内光线，以提供光线至光纤 111。导光板130可承载于背板150上，反射层160是形成于背板150与导光板130之间，用以反射光线。光学膜片170设置于导光板130上，以改善光学效果。固定套环180是分别套置于光纤111的出光端112上，用于固定光纤111于光纤出光板120上。如图2所示，本实施例的多条光纤111可被一外皮所包覆，而形成光纤束110，以方便于连接于集光器140。光纤束110的一端是连接于集光器140，分离的光纤111是连接于光纤出光板120上。请参照图3,其为本发明光纤的一实施例的不意图。本实施例的光纤111可具有光纤芯113、包层114及缓冲层115。光纤芯(core) 113可由例如石英或PMMA所制成,用于传导光线。包层114是可由硬聚合物(hard polymer)所制成,用于包覆住光纤芯113。缓冲层115可由例如四氟乙烯所制成，用于避免光纤111受到损伤。如图I及图2所示，本实施例的光纤出光板120是设置于光纤束110与导光板130之间，用于发出由光纤111所传来的光线。光纤出光板120具有多个出光口 121 (通孔)，用于露出光纤111的出光端112，使得光纤111所传送的光线可由光纤出光板120的出光口 121发出，并进入导光板130。其中，出光口 121的排列间隔(pitch)可小于等于16毫米(_)，以确保光线可分散地进入导光板130，而形成均匀的面光源。每一出光口 121的直径(或宽度)可小于或等于2. 5_，使得光纤111所传送的光线可充分地由出光口 121发出。如图I及图2所示，本实施例的导光板130是设置于光纤出光板120的一侧。导光板130可利用射出成型(Injection Molding)的方式来制成,其材料为光硬化型树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)，用以导引光纤111所传送的光线至液晶显示面板
101。导光板130具有出光面131、光反射面132及侧入光面133。出光面131形成于导光板130的一侧，并面对液晶显示面板101，出光面131可具有雾面处理或散射点设计，以便均匀化导光板130的出光，减少出光不均(Mura)的现象。在另一实施例中，出光面131更可设有若干个突出结构(未绘示)，以便进一步修正光线的方向，来增加聚光效果，并提高正面辉度。其中此些突出结构可例如为棱形或半圆形的凸起或凹陷结构等。光反射面132是形成导光板130相对出光面131的另一侧，用以反射光线至出光面131。在本实施例中，导光板130的光反射面132平行于出光面131。光反射面132可设有导光结构(未绘不)，以反射导引光线由出光面131射出。光反射面132的导光结构例如是呈连续性的V形结构，亦即V-Cut结构、雾面结构、散射点结构，以便导引光源120的光线充分的由出光面131射出。侧入光面133形成于导光板130的一侧或相对两侧，其面对于光纤出光板120的出光口 121，用以允许光纤111所传送的光线可进入导光板130内。且此侧入光面133可具有例如V形结构(V-Cut)、S形波浪结构或表面粗糙化处理(未绘示)，以此提升光线的入射效率和光耦合效率。如图2所示，本实施例的集光器140可设置于显示装置的外部(例如户外或室内)，并连接于光纤束110的一端，用于收集外界光线，例如太阳光。集光器140可包括基座141、光学透镜142、光传感器143及外罩144。光学透镜142及光传感器143可设置于基座141上，光学透镜142用于收集外界光线，并提供所收集的光线于光纤束110的入光端116。光传感器143可用于感测光线，以控制基座141对应于外界光源(如太阳)来转动，而提高光收集效率。外罩144是用于包覆光学透镜142及光传感器143，且外罩144可具有紫外线过滤层(未显示)，以过滤光线中的紫外线。如图I所示，在本实施例中，背板150是由不透光材质所制成，例如塑胶材料、金属材料或上述材料的组合，用于承载光纤出光板120及导光板130。反射层160 (或反射 片)优选可形成导光板130的光反射面132的表面，而仅暴露出用以允许光线进入的侧入光面133以及用以发出光线的出光面131。反射层160可由高反射率材料所制成，例如银、铝、金、铬、铜、铟、铱、镍、钼、铼、铑、锡、钽、钨、锰、上述任意组合的合金、耐黄化且耐热的白色反射漆料或上述材料的任意组合，以反射光线。光学膜片170例如为扩散片、棱镜片、逆棱镜片(Turning Prism Sheet)、增亮膜(Brightness Enhancement Film, BEF)、反射式增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film, DBEF)、非多层膜式反射偏光片(DiffusedReflective Polarizer Film,DRPF)或上述的任意组合,其设置于导光板130上,用以改善由导光板130出光的光学效果。请参照图4及图5，其为本发明固定套环与光纤的一实施例的组合示意图。本实施例的固定套环180可由塑胶或金属材料所制成，优选地，可由软性材料所制成，例如硅胶或橡胶材料，避免刮伤或损害光纤111。固定套环180包括通孔181、结合面182及延伸部183。光纤111可插置于固定套环180的通孔181内，并露出光纤111的出光端112。结合面182是用于结合于光纤出光板120的表面上，使得固定套环180可固定于光纤出光板120上。通孔181可形成于延伸部183内，延伸部183可呈筒状，用于支撑靠近出光端112的部分光纤111，以确保靠近出光端112的部分光纤111被弯折，以确保光纤111的传输效率。请参照图4至图8，图6、图7及图8为本发明固定套环与光纤出光板的一实施例的组合不意图。当利用固定套环180来组合光纤111及光纤出光板120时,首先,将光纤111插入固定套环180的通孔181内，并露出光纤111的出光端112。此时,每一光纤111可具有标记线117，以标示出光端112的位置。当露出光纤111的出光端112时，光纤111的标记线117可对准于通孔181的孔缘，以准确地定位出光端112在固定套环180上的位置。其中，光纤111与固定套环180之间可利用例如黏着剂来进行固定。接着，在光纤111组合于固定套环180之后，将露出的出光端112对应地插入光纤出光板120的出光口 121，并可将固定套环180的结合面182通过焊接或粘贴来结合于光纤出光板120的表面上，因而完成光纤111在光纤出光板120上的固定及定位。当使用背光模块来提供背光源时，光纤111可将集光器140所收集的外界光线(如太阳光)传送至导光板130。更具体地，集光器140所收集的光线可经由光纤111来进行传送，并通过光纤出光板120的出光口 121来发出至导光板130。由于背光模块100是使用外部的光线来作为侧光源，因而可大幅地减少光源的电力耗费。且外界的光线(如太阳光)一般可具有较宽的色域，故使用背光模块100的显示装置可提供具有真实色彩的影像，大幅地改善显示装置的影像显示质量。再者，通过固定套环180，光纤111的出光端112可精确地定位及固定于光纤出光板120上，确保高光能利用率。请参照图9及图10，其为本发明固定套环与光纤出光板的一实施例的组合示意图。在另一实施例中，固定套环180可包括多个卡钩184，且光纤出光板120更具有固定通孔122，用于对应卡合固定套环180的卡钩184。因此，通过卡钩184与固定通孔122的卡掣，固定套环180可直接固定于光纤出光板120上，而不需利用焊接或粘贴的方式。请参照图11，其为本发明背光模块的又一实施例的不意图。在又一实施例中，光纤出光板120更可包括多个光源123，例如为发光二极管(LED)或有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode, OLED)。光源123可排列于出光口 121之间，并面对于导光板130 的侧入光面133。当集光器140所收集的光线不足以提供来形成面光源时，光源123可提供额外的光线于导光板130，以确保背光模块100所形成的背光源具有足够的亮度。由上述可知，本发明的背光模块和显示装置可收集外界光线来形成背光源，因而可大幅地减少光源的电力耗费，且可改善显示装置的影像色彩表现，以改善显示装置的影像显不质量。又，通过固定套环，光纤的出光端可精确地定位及固定于光纤出光板上，以确保光纤的高光能利用率。综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
权利要求
1.一种背光模块，其特征在于所述背光模块包括 集光器，用于收集外界光线； 多条光纤，连接于所述集光器； 光纤出光板，连接于所述光纤，其中所述光纤出光板具有多个出光口，用于发出由所述光纤所传来的光线； 导光板，设置于所述光纤出光板的一侧；以及 多个固定套环，具有通孔，并分别套置于所述光纤的出光端上，用于固定所述光纤于所述光纤出光板上。
2.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述固定套环是由软性材料所制成。
3.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述固定套环包括结合面，所述结合面是通过焊接或粘贴来结合于所述光纤出光板的表面上。
4.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述固定套环包括筒状的延伸部，所述通孔是形成于所述延伸部内。
5.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述光纤具有标记线，所述标记线是对准于所述固定套环的所述通孔的孔缘。
6.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述光纤与所述固定套环之间是利用黏着剂来固定。
7.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述固定套环包括多个卡钩，所述光纤出光板更具有固定通孔，用于对应卡合所述固定套环的卡钩。
8.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述集光器包括基座及光学透镜，所述光学透镜是设置于所述基座上。
9.根据权利要求I所述的背光模块，其特征在于所述外界光线为太阳光。
10.一种显示装置，其特征在于所述显示装置包括 显示面板；以及 背光模块，包括 集光器，用于收集外界光线； 多条光纤，连接于所述集光器； 光纤出光板，连接于所述光纤，其中所述光纤出光板具有多个出光口，用于发出由所述光纤所传来的光线； 导光板，设置于所述光纤出光板的一侧；以及 多个固定套环，具有通孔，并分别套置于所述光纤的出光端上，用于固定所述光纤于所述光纤出光板上。
全文摘要
本发明提供一种背光模块及显示装置。显示装置包括此背光模块和显示面板。此背光模块包括集光器、光纤、光纤出光板、导光板及固定套环。光纤连接于集光器与光纤出光板之间，导光板设置于光纤出光板的一侧，固定套环分别套置于光纤的出光端上，用于固定光纤于光纤出光板上。本发明可利用外界光线来形成背光源。
文档编号G02F1/13357GK102966911SQ201210432099
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者陈仕祥, 陈立宜, 李德华 申请人:深圳市华星光电技术有限公司