專利名稱：光導入系統(tǒng)、側入式背光模組及液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術領域，具體地講，是涉及一種光導入系統(tǒng)、側入式背光模組及液晶顯示器。
背景技術：
現今,在液晶顯示器(LCD, Liquid Crystal Display)的背光模組中大多數采用原始光源作為背光光源，這里所述的原始光源是指利用電力等能源來使自身發(fā)光的光源，例如LED。LED具有高效節(jié)能的優(yōu)點，因此被廣泛利用為背光模組中的背光光源。但隨著未來人們更加注重節(jié)能環(huán)保，現今背光模組中的背光光源的功耗需要進一步地降低，這就需要減少LED使用的數量來實現背光光源功耗的降低，或者使用新型的節(jié)能光源作為背光模組中的背光光源，來達到進一步地節(jié)能。例如將環(huán)境光作為背光模組中的背光光源是一種新型的節(jié)能方案，無需使用以電力為動力的原始光源，或者將原始光源的使用比例減小，這樣就可以大幅度地減少能耗。目前比較可行的辦法是將環(huán)境光收集后使用多條光纖傳導并由各條光纖的出光端將收集的環(huán)境光出射到背光模組中作為背光模組的背光光源，而且還可以通過調整光纖的數量而調整背光光源的數量。然而，由于光纖出光端的發(fā)光角度較小，導致出光端正前方與出光端之間(即出光端左右兩邊)的亮度差異過大，從而產生亮暗分明的現象，嚴重時可以分辨出每一出光端所在的位置，嚴重影響了背光模組的光學品味。
發(fā)明內容
為了解決上述現有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光導入系統(tǒng)，包括環(huán)境光收集系統(tǒng)，朝向環(huán)境光，吸收所述環(huán)境光并產生吸收光；若干導光裝置，每一導光裝置具有一入光端及一出光端，所述出光端鄰近于導光板的一入光側面，所述入光端鄰近于所述環(huán)境光收集系統(tǒng)，所述吸收光進入所述入光端并傳導至所述出光端；若干擴散光裝置，所述擴散光裝置設置于所述出光端與所述入光側面之間，所述擴散光裝置將所述出光端的發(fā)光角度擴大。此外，所述導光裝置為光纖。此外，所述擴散光裝置為雙凹透鏡或平凹透鏡。此外，所述出光端相對于所述擴散光裝置的中心處，所述擴散光裝置的寬度滿足條件:W〈P，其中，W為所述擴散光裝置的寬度，P為相鄰的兩個所述出光端之間的距離。此外，所述導入光系統(tǒng)還包括若干原始光源，所述原始光源與所述出光端交替排列布置。此外,所述原始光源為LED。此外，所述出光端相對于所述擴散光裝置的中心處，所述擴散光裝置的寬度滿足條件:W〈P2-L，且KP1-L,其中，W為所述擴散光裝置的寬度，P1為相鄰的兩個所述出光端之間的距離，P2為相鄰的兩個所述原始光源之間的距離，L為所述原始光源的寬度。
本發(fā)明的另一目的還在于提供一種側入式背光模組，包括背板、導光板、光學膜片及上述的光導入系統(tǒng)，所述導光板包括一入光側面、與所述入光側面相連并相對的底面及頂面，所述背板設于所述底面之下，所述光學膜片設于所述頂面之上。本發(fā)明的另一目的還在于提供一種液晶顯示器，包括顯示面板及上述的側入式背光模組，所述顯示面板置于所述側入式背光模組之上。根據本發(fā)明的光導入系統(tǒng)、側入式背光模組及液晶顯示器，該光導入系統(tǒng)利用環(huán)境光形成了該側入式背光模組中的背光光源，使得在該側入式背光模組中無需使用以電力為動力的原始光源，或者減小了原始光源的使用比例，節(jié)約了能源。而且該光導入系統(tǒng)利用了擴散光裝置將出光端的發(fā)光角度擴大，改善了出光端之間產生的亮暗不均的現象，提高了該側入式背光模組的光學品味。
圖1是本發(fā)明實施例1的光導入系統(tǒng)的示意圖。圖2是本發(fā)明實施例1的雙凹透鏡將出光端的發(fā)光角度擴大的原理圖。圖3是本發(fā)明實施例1的平凹透鏡將出光端的發(fā)光角度擴大的原理圖。圖4是本發(fā)明實施例1的平凹透鏡另一種放置的示意圖。圖5是本發(fā)明實施例2的光導入系統(tǒng)的示意圖。圖6是本發(fā)明實施例1或實施例2的側入式背光模組的示意圖。圖7是本發(fā)明實施例1或實施例2的液晶顯示器的示意圖。
具體實施例方式為了更好地闡述本發(fā)明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發(fā)明的實施例及其附圖進行詳細描述，其中，相同的標號始終表示相同的部件。實施例1參照圖1，光導入系統(tǒng)I包括環(huán)境光收集系統(tǒng)10、若干條光纖20、若干個雙凹透鏡40。具體地講，環(huán)境光收集系統(tǒng)10朝向并且吸收環(huán)境光CL，而后將環(huán)境光CL轉化為吸收光SL,值得注意的是,環(huán)境光CL可為太陽光、燈光、或其他發(fā)光物體發(fā)出的光,吸收光SL的波長處于可見光的波長范圍內，即該吸收光SL能夠作為背光模組中的背光光源使用。每條光纖20具有一出光端21及一入光端22,各條光纖的入光端22匯聚成一束后鄰近于環(huán)境光收集系統(tǒng)10，各條光纖的出光端21鄰近排列于導光板30的入光側面31，優(yōu)選地，各個出光端21等間距分布，值得注意地是，出光端21的數量及排列方式并不以圖1中所示為限，而是根據實際情況來確定出光端21的數量及排列方式。各個雙凹透鏡40分別對應設于各條光纖的出光端21與導光板30的入光側面31之間。吸收光SL通過入光端22進入光纖20中傳導至出光端21，從出光端21射出的光經過雙凹透鏡40后通過入光側面31進入導光板30中；其中，光纖20是一種優(yōu)良的導光裝置，光在光纖20中的能量損失非常低；作為一種擴散光裝置，雙凹透鏡40能夠將出光端21的發(fā)光角度擴大。在本實施例中，為了使出光端21的發(fā)光角度能夠最大化的擴大，優(yōu)選地，出光端21被相對設置于雙凹透鏡40的中心處，并且出光端21要與雙凹透鏡40保持一段合適的距離。出光端21發(fā)出的光經過雙凹透鏡40后射入到入光側面31上，為了使入光側面31的亮暗不均的現象最大限度的減小，雙凹透鏡40的寬度滿足式(I)KP式(I)其中，W為雙凹透鏡40寬度，P為相鄰的兩個出光端21之間的距離。以下，將詳細地描述雙凹透鏡40能夠將出光端21的發(fā)光角度擴大的原理。參照圖2，在出光端21發(fā)出的光線中任取兩條光線211、212，假設在出光端21的前方未添加雙凹透鏡40，則光線211、212將沿直線傳播，即沿圖中的虛線傳播，形成的發(fā)光角度為M。然而，在本實施例中，由于添加了雙凹透鏡40，在空氣與雙凹透鏡40的任一凹面的邊界處光線211、212將會發(fā)生折射，這是因為雙凹透鏡40的折射率大于空氣的折射率，即光線211、212沿圖中的實線傳播，從雙凹透鏡40射出的實線的反向延長虛線形成的發(fā)光角度為N，可以看出，發(fā)光角度N大于發(fā)光角度M。同樣地，從出光端21射出的其它任意多條光線也遵循上述原理，則從出光端21射出的光經過雙面凹透鏡40后發(fā)光角度擴大。本實施例中的雙凹透鏡40也可換為平凹透鏡 41，平凹透鏡41將出光端21的發(fā)光角度擴大的原理如下所述。參照圖3，平凹透鏡41的凹面相對于出光端21，在出光端21發(fā)出的光線中任取兩條光線211、212，假設在出光端21的前方未添加平凹透鏡41，則光線211、212將沿直線傳播，即沿圖中的虛線傳播，形成的發(fā)光角度為Q。然而，在本實施例中，由于添加了平凹透鏡41，光線211、212在空氣與雙凹透鏡40的凹面或平面的邊界處會發(fā)生折射，這是因為平凹透鏡41的折射率大于空氣的折射率，即光線211、212沿圖中的實線傳播，從平凹透鏡41射出的實線的反向延長虛線形成的發(fā)光角度為K，可以看出，發(fā)光角度K大于發(fā)光角度Q。同樣地，從出光端21射出的其它任意多條光線也遵循上述原理，則從出光端21射出的光經過平凹透鏡41后發(fā)光角度擴大。參照圖4，也可將平凹透鏡41的平面相對于出光端21，光線211、212先在空氣與平凹透鏡41的平面的交界處折射，而后再在空氣與平凹透鏡41的凹面的交界處折射，可以看出，發(fā)光角度K大于發(fā)光角度Q,同樣可使得出光端21的發(fā)光角度擴大。實施例2在實施例2的描述中，與實施例1中相同的內容在此不再贅述，以下只描述與實施例I不相同的內容。發(fā)光二極管LED作為一種背光模組中常用的原始背光光源，其是利用電力能源作為發(fā)光的動力。當然，原始背光光源也可為熒光燈、CCFL等其它以電力能源為動力的發(fā)光體。參照圖5，光導入系統(tǒng)I還包括了若干LED70，LED70與出光端21交替排列布置并鄰近于導光板30的入光側面31，優(yōu)選地，LED70和出光端21等間距分布，出光端21與入光側面31之間設有雙凹透鏡40，當然，如上所述，雙凹透鏡也可用平凹透鏡代替。這樣，LED70與出光端21結合作為背光光源。值得注意的是，在本實施例中，為了使出光端21的發(fā)光角度能夠最大化的擴大，優(yōu)選地，出光端21被設置相對于雙凹透鏡40的中心處，并且出光端21要與雙凹透鏡40保持一段合適的距離。為了使出光端21發(fā)出的光經過雙凹透鏡40后與LED70發(fā)出的光更好地混合匹配，最大限度的減小入光側面31上的亮暗不均的現象，雙凹透鏡40的寬度滿足式(2)KP2-L,且 WKP1-L,式(2)其中，W為雙凹透鏡40的寬度，P1為相鄰的兩個出光端21之間的距離，P2為相鄰的兩個LED70之間的距離，L為LED70的寬度。本發(fā)明實施例1或實施例2的光導入系統(tǒng)通常應用于液晶顯示器的側入式背光模組中，以下將對應用了實施例1或實施例2的光導入系統(tǒng)的側入式背光模組及液晶顯示器進行說明。參照圖6,側入式背光模組2包括背板50、導光板30、光學膜片60及實施例1或實施例2的光導入系統(tǒng)，導光板30包括一入光側面31、與入光側面31相連并相對的底面32及頂面33，背板50設于底面32的下方，光學膜片60置于頂面33之上，實施例1或實施例2的光導入系統(tǒng)I射出的光通過入光側面31進入導光板30中混合均勻，而后混合均勻的光從頂面33射出。參照圖7，顯示面板80設于側入式背光模組2之上形成完整的液晶顯示器3，則側入式背光模組2提供光給顯示面板80，使得顯示面板80顯示影像。根據本發(fā)明的光導入系統(tǒng)、側入式背光模組及液晶顯示器，該光導入系統(tǒng)利用環(huán)境光形成了該側入式背光模組中的背光光源，使得在該側入式背光模組中無需使用以電力為動力的原始光源，或者減小了原始光源的使用比例，節(jié)約了能源。而且該光導入系統(tǒng)利用了擴散光裝置將出光端的發(fā)光角度擴大，改善了出光端之間產生的亮暗不均的現象，提高了該側入式背光模組的光學品味。雖然本發(fā)明是參 照其示例性的實施例被具體描述和顯示的，但是本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離由權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種改變。
權利要求
1.一種光導入系統(tǒng)，其特征在于，包括環(huán)境光收集系統(tǒng)，朝向環(huán)境光，吸收所述環(huán)境光并產生吸收光；若干導光裝置，每一導光裝置具有一入光端及一出光端，所述出光端鄰近于導光板的一入光側面，所述入光端鄰近于所述環(huán)境光收集系統(tǒng)，所述吸收光進入所述入光端并傳導至所述出光端形成背光光源；若干擴散光裝置，所述擴散光裝置設置于所述出光端與所述入光側面之間，所述擴散光裝置將所述出光端的發(fā)光角度擴大。
2.根據權利要求1所述的光導入系統(tǒng)，其特征在于，所述導光裝置為光纖。
3.根據權利要求1或2所述的光導入系統(tǒng)，其特征在于，所述擴散光裝置為雙凹透鏡或平凹透鏡。
4.根據權利要求1所述的光導入系統(tǒng)，其特征在于，所述出光端相對于所述擴散光裝置的中心處，所述擴散光裝置的寬度滿足以下條件ff<P,其中，W為所述擴散光裝置的寬度，P為相鄰的兩個所述出光端之間的距離。
5.根據權利要求1所述的光導入系統(tǒng)，其特征在于，還包括若干原始光源，所述原始光源與所述出光端交替排列布置。
6.根據權利要求5所述的光導入系統(tǒng)，其特征在于，所述原始光源為LED。
7.根據權利要求5所述的光導入系統(tǒng)，其特征在于，所述出光端相對于所述擴散光裝置的中心處，所述擴散光裝置的寬度滿足以下條件KP2-L,且 WKP1-L,其中，W為所述擴散光裝置的寬度，P1為相鄰的兩個所述出光端之間的距離，P2為相鄰的兩個所述原始光源之間的距離，L為所述原始光源的寬度。
8.一種側入式背光模組，包括背板、導光板及光學膜片，所述導光板包括一入光側面、 與所述入光側面相連并相對的底面及頂面，所述背板設于所述底面之下，所述光學膜片設于所述頂面之上，其特征在于，還包括權利要求1至7任一項所述的光導入系統(tǒng)。
9.一種液晶顯示器，其特征在于，包括顯示面板及權利要求8所述的側入式背光模組， 所述顯示面板置于所述側入式背光模組之上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光導入系統(tǒng)、側入式背光模組及液晶顯示器，該光導入系統(tǒng)包括環(huán)境光收集系統(tǒng)，朝向環(huán)境光，吸收環(huán)境光并產生吸收光；若干導光裝置，每一導光裝置具有一入光端及一出光端，出光端鄰近于導光板的一入光側面，入光端鄰近于環(huán)境光收集系統(tǒng)，吸收光進入入光端并傳導至出光端形成背光光源；若干擴散光裝置，擴散光裝置設置于出光端與入光側面之間，擴散光裝置將出光端的發(fā)光角度擴大。根據本發(fā)明的光導入系統(tǒng)、側入式背光模組及液晶顯示器，該光導入系統(tǒng)利用了擴散光裝置將出光端的發(fā)光角度擴大，改善了出光端之間產生的亮暗不均的現象，提高了該側入式背光模組的光學品味。
文檔編號G02F1/13357GK103047613SQ20131001387
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權日2013年1月15日
發(fā)明者胡哲彰, 賀虎 申請人:深圳市華星光電技術有限公司