一种光纤导光液晶背光模组的制作方法

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光纤导光液晶背光模组。

背景技术：

由于液晶面板本身不具有发光特性，因此必须在液晶面板上加上一个发光源，才能达到显示效果。背光模组单体并不是一个简单的单一零组件，而是由多个零件多种材料构成的复合式光学器件。

目前所用的ccfl灯管或led背光，都不具备面光源的特性，因此需要导光板、扩散片之类的组件，使线状或点状光源的光均匀到整个面，目的是为了让液晶面板整个面上不同点的发光强度相同，但实际要做到理想状态非常困难，只能是尽量减少亮度的不均匀性，这对背光系统的设计与工艺有很大的考验。

传统背光光源必须使用反射膜、扩散膜等等的光学薄膜，来达到光源平均投射的目的，但是往往光耗损的现象就会因此而产生，根据研究，从传统背光光源所发射出来的光是100％的话，经过反射膜、扩散膜等等的光学薄膜之后，只会有约60％的光通过背光模块进入到偏光膜，最后经过液晶层，出来只剩下4％的光。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光纤导光液晶背光模组方案，解决现有技术中背光模组结构复杂、光效低的技术问题。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种光纤导光液晶背光模组，其对应于液晶面板的每条子像素列均设置有一导光光纤，每条子像素列均包括若干具有相同颜色的子像素；该导光光纤沿子像素列的延伸方向延伸；导光光纤的直径与子像素的宽度相等，在导光光纤的一端封装有led芯片，该led芯片所发光的颜色与所在导光光纤所对应的子像素列中的子像素的颜色相同；所述led芯片为红色led芯片、绿色led芯片或蓝色led芯片中的任一种。

该光纤导光液晶背光模组，将led芯片封装在光纤一端，无需耦合，效率远高于其他耦合方法。封装led芯片数量多，但相对分散，每个led芯片功率较小，易于散热。整体设计无需导光板，反射片，结构紧凑，简单。无明显的光损失，光效远高于普通的背光模组。光纤与像素对应设计，使led芯片可以共用液晶像素的电路，减少电路设计。

三色导光光纤对应三色子像素列，无需彩膜，可以减少光损失60％左右。同时由于led光源色彩饱和度高，可以明显的扩大液晶的显示色域。

进一步，在导光光纤的外周面和两端的端面上均包裹有反射包层，在反射包层与子像素相对的区域上开设有透射窗口，光能够经该透射窗口射向相对应的子像素。优选地，反射包层的导热系数大于200(w/m·k)，光反射率≥90％。具体地，反射包层为银膜。

光纤侧面和两端包裹反射包层，减少因折射产生的光损失。同时防止不同光纤中色光之间的串扰，提高显示色彩的饱和度和亮度；反射包层具备良好的导热性能，能有效的进行散热。

每个液晶像素与一个锯齿面对准，而像素之间非通光区无锯齿面对应，可以降低光损失。

进一步，导光光纤的对应于透射窗口的区域的表面形成为锯齿面；锯齿面内有连续的对称锯齿结构。优选地，对称锯齿结构具有若干锯齿，锯齿的顶角为90°，锯齿的深度为光纤直径的4.5-5.5％。光纤侧面锯齿设计类似于背光模组中的棱镜片，具有增强正面辉度的作用，提高光线利用率。

锯齿面除了开窗出光的功能之外，还能将出射光方向集中于出光面法向70°范围内，可以充分利用光源，减少光损失，提高像素的光照度。由于导光光纤锯齿面具备了棱镜片的作用，因此背光模组中不需使用棱镜片。

为使不同位置的像素获得均匀的光通量，进一步，沿导光光纤的延伸方向，两个相邻的透射窗口中，距离led芯片较远的锯齿面较距离led芯片较近的锯齿面的面积大。由于光纤内部靠近光源处光照强，而远离光源处光照弱，因此通过锯齿面大小设计可以实现每个透射窗口光通量大致相同。通过改变锯齿面大小实现像素照度的均匀性，在工艺上是较为简单的。

附图说明

图1为单根光纤与一色像素列之间的结构示意图。

图2为光纤导光液晶背光模组的局部结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐释本发明的内容。

请首先参阅图1和图2，首先以蓝色led导光光纤为例说明单根导光光纤的结构及其与对应的蓝色子像素列之间的关系，其他颜色的led导光光纤结构以及与相应颜色的子像素列之间的关系相同。

图1为单根光纤结构示意图，对应于液晶面板的蓝色子像素列103均设置有一蓝色led导光光纤113，每条蓝色子像素103列均包括若干具有相同颜色的子像素，该蓝色led导光光纤113沿蓝色子像素列103的延伸方向延伸，在图1中，箭头m的指向表示蓝色子像素列103的延伸方向，即蓝色led导光光纤113沿也箭头m的指向延伸。在图1中，示例性地设置了5个蓝色子像素，该5个蓝色子像素按序依次为第一蓝色子像素21、第二蓝色子像素22、第三蓝色子像素23、第四蓝色子像素24和第五蓝色子像素25。

蓝色led导光光纤113的直径d与其对于的蓝色子像素103的宽度h5相等。该蓝色led导光光纤113的本体30的一端封装有蓝色led芯片1，该蓝色led芯片所发光的颜色为蓝色，与蓝色子像素103中的子像素的颜色相同。

在本实施例中，为了保证蓝色led导光光纤113的光线利用率，在蓝色led导光光纤的外周面31和两端的端面32上均包裹有反射包层50，在反射包层50与子像素相对的区域上开设有透射窗口，光能够经该透射窗口射向相对应的子像素。对应于各蓝色子像素，各透射窗口分别为第一透射窗口341、第二透射窗口342、第三透射窗口343、第四透射窗口344和第五透射窗口345，分别对应于第一蓝色子像素21、第二蓝色子像素22、第三蓝色子像素23、第四蓝色子像素24和第五蓝色子像素25。

反射包层采用银膜制作。可以理解，在其它实施例中，还可以采用其它材料来制作反射包层，仅需使反射包层的导热系数大于200(w/m·k)，光反射率≥90％即可。在上述设置下，在减少光在传播过程中的光损失的同时，还可提升散热性能。

蓝色led导光光纤的对应于透射窗口的区域的表面形成为锯齿面；本实施例中，对应于5个透射窗口的锯齿面分别为第一锯齿面331、第二锯齿面332、第三锯齿面333、第四锯齿面334和第五锯齿面335，分别对应于第一透射窗口341、第二透射窗口342、第三透射窗口343、第四透射窗口344和第五透射窗口345。

每个锯齿面内有连续的对称锯齿结构，锯齿的顶角α为90°，锯齿的深度h6为光纤直径d的5％。可以理解，在其它实施例中，锯齿的深度h6还可以为光纤直径d的4.5％、4.8％、5.2％或5.4％，当然也可以为4.5-5.5％之间的其它任意数值。

为减少光在传播途中的衰减，而影响对各子像素的光照均匀性，沿导光光纤的延伸方向，两个相邻的透射窗口中，距离led芯片较远的锯齿面较距离led芯片较近的锯齿面的面积大。请参阅图1，沿导光光纤的延伸方向，第三透射窗口343的长度h3较第二透射窗口342的长度h2长，第二透射窗口342的长度h2较第一透射窗口341的长度h1长，其它透射窗口具有相同的性质，本实施例中，各透射窗口的宽度相同。

图2中，各色导光光纤110与液晶板100上的相应颜色的子像素列相对应，其中红色led导光光纤111对应于红色液晶子像素列101，绿色led导光光纤112对应于绿色液晶子像素列102，蓝色led导光光纤113对应于蓝色液晶子像素列103。其中，红色led导光光纤111封装有红色led芯片，绿色led导光光纤112封装有绿色led芯片。