一种背光源制造技术

本实用新型专利技术提供一种利用侧面发光光纤做发光体的均匀发光的背光源，包括基板、压板、嵌在所述基板和压板之间凹槽内的侧面发光光纤以及与所述侧面发光光纤入射端连接的光源；所述侧面发光光纤的出射端以及位于基板一侧的圆周面均镀有全反膜。本实用新型专利技术能够提高光源光的利用率，具有发光亮度均匀、色度均匀和边缘光无扭曲等特性。并且，本实用新型专利技术的侧面发光光纤的光源放置在液晶屏的边缘端，有利于提高输出光场的均匀性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光源
，具体地说，本技术涉及一种利用侧面发光光纤做发光体的均匀发光的背光源。
技术介绍
传统的LCD背光源从其结构大致分为正下方型和侧灯型，正下方型是在液晶面板正下方设置导光板，在导光板边缘端设置光源，由导光板射出的散射光照亮液晶面板。正下方型可以设置很多光源，因此很容易达到高亮度，但薄型化很难；侧灯型中，光源位于反光板的一侧，通过把导光板做得很薄，可以实现背光源的薄型化，但光源设置空间受限制，很难实现高亮度和大型化，而且这种侧灯型背光源光亮度不均匀，尤其是反光板的周边，甚至会发生图像变形等现象。针对这种问题有人提出利用侧面发光光纤制作LCD的背光源，例如公开号为US20040202436美国专利申请公开说明书提出一种利用塑料侧面发光光纤做背光源，该说明书中提出采用相位分离技术获得的一种侧面发光光纤，如图1所示，背光源单元101包括反射板102、导光板103和光纤104，散射光105从导光板103射出。这种光纤104的纤径在0.001μm到10cm之间，多条等长度光纤紧密平行排列，在光纤104的一端或者两端备有发光光源，光源可以是LED也可以是冷阴极荧光管。该专利的缺陷是光纤104和反射板102的结构和分布位置不合理，光纤朝下输出的光经过多次反射，尤其是多次进出光纤，造成严重的光损耗。例如如图1所示，在该专利中，光线a和光线c都是从光纤104与反射板102相邻一侧的圆周面透射出光纤104，再经反射板102的反射才射入导光板103；而光线b是从光纤内射出后打到反射板102上并由反射板102反射后入射到相邻光纤内。以上诸多情况均会造成严重的光损耗，降低了光源的利用效率。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种利用侧面发光光纤做发光体的均匀发光且低损耗的背光源。-->为实现上述专利技术目的，本技术提供的背光源包括侧面发光光纤以及与所述侧面发光光纤入射端连接的光源；所述侧面发光光纤的圆周表面上的一部分区域沿着轴线方向镀有全反膜，将所述圆周表面分为镀有全反膜的弧状反射面和未镀有全反膜的弧状发光面，并且散射光从所述侧面发光光纤的弧状发光面发出，为光调制器提供散射光源。上述技术方案中，所述侧面发光光纤为多条光纤或单条光纤；两条相邻光纤或光纤段的轴心间距不小于D/cos(θ/2)，其中D为光纤半径，所述θ为所述弧状发光面的圆心角的角度。上述技术方案中，所述弧状反射面的角度在192°至240°之间。上述技术方案中，所述侧面发光光纤是呈盘蛇状分布的单条发光光纤或多条平行排列的发光光纤。上述技术方案中，所述背光源还包括基板，所述基板上具有凹槽，所述侧面发光光纤嵌在所述凹槽内，并且所述基板的凹槽仅包围所述镀有全反膜的弧状发光面或其一部分。上述技术方案中，还包括透光材料制作的压板，所述压板也具有凹槽，且所述压板和基板扣合，所述侧面发光光纤嵌在所述压板和基板的凹槽扣合而形成的空腔内。上述技术方案中，所述侧面发光光纤粘结在所述基板的凹槽内，且所述侧面发光光纤的弧状反射面与所述凹槽紧密贴合。上述技术方案中，所述背光源还包括导光板，所述侧面发光光纤缠绕在所述导光板的四周侧面上，所述侧面发光光纤上的弧状发光面与所述导光板的侧面贴合。上述技术方案中，所述侧面发光光纤可以在所述导光板的侧面缠绕多圈，呈螺纹状盘布；也可以由多条侧面发光光纤在所述导光板的侧面缠绕，每条侧面发光光纤缠绕一圈且相邻圈的光纤平行。上述技术方案中，所述光源安装在基板和压板的边缘端；所述基板和压板四周的侧面均为吸光面。上述技术方案中，所述侧面发光光纤的两端均为入射端，两个所述入射端分别与光源连接；或者所述侧面发光光纤的一端为入射端，另一端为反射端，所述反射端镀有全反膜。上述技术方案中，所述侧面发光光纤采用塑料光纤、聚合物光纤、石英光纤或多组份玻璃光纤；所述光源采用激光、冷阴极荧光管、LED或LED-->列阵光源；所述全反膜采用铝、银、铜或金膜；所述全反膜可以为单层膜也可以为多层膜。与现有技术相比，本技术具有如下技术效果：本技术由于采用了具有全反膜的侧面发光光纤，使得射向基板一侧的光能够被高效地反射回压板，并合理的控制光纤间距，避免了光线穿过相邻光纤造成的吸收损耗，提高了光源光的利用率，并且使得背光源提高发光亮度均匀、色度均匀性等特性。另外，本技术的侧面发光光纤的光源放置在液晶屏的边缘端，压板可以为薄板式，能够实现液晶屏的薄型化，本技术同时具备高亮度和薄型化的优点。附图说明以下，结合附图来详细说明本技术的实施例，其中：图1为一个现有技术的背光源工作示意图；图2(a)为本技术的一种利用侧面发光光纤制成的背光源上视图；图2(b)为基板的前视截面图；图3为本技术的一种完成二次制备后的侧面发光光纤图；图4为本技术的一种给光纤镀制掩膜的装置图；图5为本技术的一种镀有掩膜和全反膜的侧面发光光纤侧视图；图6为本技术的一种利用侧面发光光纤制成的背光源前视截面图；图7为本技术的另一种利用侧面发光光纤制成的背光源上视图；图8为光束在光纤内传导的原理示意图；图9为本技术的一种利用侧面发光光纤制成的背光源的另一实施例的上视图；图10(a)为本技术的一种利用单条侧面发光光纤制成的背光源的左视图；图10(b)为本技术的一种利用多条侧面发光光纤制成的背光源的左视图；图11为计算相邻两光纤或光纤段的临界轴心间距的示意图。具体实施方式下面结合附图更加详细的说明利用侧面发光光纤制作LCD的背光源。实施例1-->图2(a)为一种利用侧面发光光纤制成的背光源上视图，图2(b)为基板的前视截面图，图3为本技术的一种完成二次制备后的侧面发光光纤图。图2(a)包括基板1、基板1上的凹槽2、侧面发光光纤3和光源12。图3包括裸光纤5、全反膜6。本实施例中基板1为矩形，在其它实施例中也可以为非矩形，基板1的尺寸与液晶屏的尺寸相关，液晶屏的尺寸小于基板1，即避让开基板1边缘反射光不均匀的部位。如图2(a)所示的基板1的一侧表面有凹槽2，凹槽2的直径大小优选为保证侧面发光光纤3能够稳定的放置在其内并且紧密贴合。如图2(b)所示的角α为凹槽2的圆周开口角，如图3所示的θ角为侧面发光光纤3上未镀全反膜6的圆周面的角度，即弧状发光面的圆心角(定义在后文)，θ优选为120°到168°之间，角α应大于或等于角θ。凹槽2在基板1内分布外形为蛇盘状，这一分布形状是为了使得侧面发光光纤3能够尽量分布均匀，该形状也可以根据实际需要进行调整，这是本领域普通技术人员能够理解的。本实施例中的凹槽2按矩形蛇盘状分布，并且凹槽2任意相邻圈的间距是相同的。如图3所示，侧面发光光纤3的一侧镀有对光纤内所传导的光高反射率的全反膜6，侧面发光光纤3放置于凹槽2内，并且保证侧面发光光纤3镀有全反膜6的一侧与凹槽2通过胶相粘连，使未镀有全反膜6的圆周面露于基板1外。此处的胶应使用绝缘性好、阻燃、粘度高等特性的胶，并且对全反膜6无腐蚀等破坏性作用，例如聚酰亚胺双面胶。全反膜6可以为单层膜也可以为多层膜，可以采用铝、银、金或铜等材料，本实施例优选铝膜。位于凹槽2内的侧面发光光纤3可以为塑料光纤、聚合物光纤、石英光纤、多组份玻璃光纤等，但是在本技术中的应用均需要进行二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背光源，包括侧面发光光纤以及与所述侧面发光光纤入射端连接的光源；其特征在于，所述侧面发光光纤的圆周表面上的一部分区域沿着轴线方向镀有全反膜，将所述圆周表面分为镀有全反膜的弧状反射面和未镀有全反膜的弧状发光面，并且散射光从所述侧面发光光纤的弧状发光面发出，为光调制器提供散射光源。

【技术特征摘要】
1.一种背光源，包括侧面发光光纤以及与所述侧面发光光纤入射端连接的光源；其特征在于，所述侧面发光光纤的圆周表面上的一部分区域沿着轴线方向镀有全反膜，将所述圆周表面分为镀有全反膜的弧状反射面和未镀有全反膜的弧状发光面，并且散射光从所述侧面发光光纤的弧状发光面发出，为光调制器提供散射光源。2.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述侧面发光光纤为多条光纤或单条光纤；两条相邻光纤或光纤段的轴心间距不小于D/cos(θ/2)，其中D为光纤半径，所述θ为所述弧状发光面的圆心角的角度。3.根据权利要求1或2所述的背光源，其特征在于，所述弧状反射面的角度在192°至240°之间。4.根据权利要求2所述的背光源，其特征在于，所述侧面发光光纤是呈盘蛇状分布的单条发光光纤或多条平行排列的发光光纤。5.根据权利要求4所述的背光源，其特征在于，所述背光源还包括基板，所述基板上具有凹槽，所述侧面发光光纤嵌在所述凹槽内，并且所述基板的凹槽仅包围所述镀有全反膜的弧状发光面或其一部分。6.根据权利要求5所述的背光源，其特征在于，还包括透光材料制作的压板，所述压板也具有凹槽，且所述压板和基板扣合，所述侧面发光光纤嵌在所述压板和基板的凹槽扣合而形成的空腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，毕勇，成华，梅东滨，王宇，贾中达，
申请(专利权)人：北京中视中科光电技术有限公司，中国科学院光电研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]