CN210109511U - 高功率出射透镜背光模组 - Google Patents
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Abstract
一种高辉度、超大屏幕显示的高功率出射透镜背光模组，包括外框、反射板、导光板、扩散板，导光板的光入射面设置有LED光源，LED光源包括LED芯片以及位于LED芯片出光方向上的高功率出射透镜，高功率出射透镜包括基体和中心体，基体包括底面、侧面以及顶面，基体的底面整体向上凹陷形成入光面，基体的顶面整体向下凹陷形成反射面，中心体包括位于反射面的中心的第一光学透镜、从第一光学透镜向上延伸的导光柱、位于导光柱的顶端的第二光学透镜，第一光学透镜、第二光学透镜均为凸透镜，入光面下方均匀设置有LED芯片，LED芯片朝向外侧出射的光线投射于反射面后从侧面出射、朝向内侧出射的光线经过第一光学透镜、第二光学透镜的聚焦后准直出射。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种背光模组。
背景技术
背光模组（BackLight）是位于液晶显示器背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块视觉效果。LCD为非发光性的显示装置，它显示图形或字符是它对光线调制的结果。背光源性能的好坏除了会直接影响LCD显像质量外，背光源的成本占LCD模块的30-50%，所消耗的电力更占模块的75%，可说是LCD模块中相当重要的零组件。高精细、大尺寸的LCD，必须有高性能的背光技术与之配合，因此当LCD产业努力开拓新应用领域的同时，背光技术的高性能化(如高亮度化、低成本化、低耗电化、轻薄化等)亦扮演着幕后功臣的角色。随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式背光源成为背光源发展的主流。
发明内容
为了克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种出光效果较好的高功率出射透镜背光模组。
本实用新型提供了一种高功率出射透镜背光模组，它包括外框以及从下到上依次层叠设置在所述的外框内的反射板、导光板、扩散板，所述的导光板的光入射面附近设置有LED光源，所述的LED光源包括LED芯片以及位于LED芯片出光方向上的高功率出射透镜，所述的高功率出射透镜包括基体、位于所述的基体上的中心体，所述的基体包括底面、围绕所述的底面在竖直方向延伸的侧面以及顶面，所述的基体的底面整体向上凹陷形成入光面，所述的基体的顶面整体向下凹陷形成反射面，所述的中心体包括位于所述的反射面的中心的第一光学透镜、从所述的第一光学透镜向上延伸的导光柱、位于所述的导光柱的顶端的第二光学透镜，所述的第一光学透镜、第二光学透镜均为凸透镜，所述的入光面下方均匀设置有LED芯片，所述的LED芯片朝向外侧出射的光线投射于所述的反射面后从侧面出射、朝向内侧出射的光线经过所述的第一光学透镜、第二光学透镜的聚焦后准直出射。
优选的，所述的导光板具有一光入射面、一光反射面以及一光出射面，所述的光反射面位于所述的导光板的下表面，所述的光出射面位于所述的导光板的上表面，所述的光入射面位于所述的导光板的上表面与下表面之间的一侧表面，所述的光反射面上具有复数个呈棱状凸出或者凹陷于所述的导光板下表面的反光元件，所述的反光元件平行于所述的光入射面，所述的反光元件的横断面呈一钝角三角形，所述的钝角三角形由第一反光面、第二反光面以及所述的导光板的下表面构成。
优选的，所述的反光元件的高度沿远离所述的光入射面的方向逐渐增加，所述的反光元件的间距远离所述的光入射面的方向逐渐减小。
优选的，所述的光出射面上具有复数个呈棱状凸出或者凹陷于所述的导光板上表面的聚光元件，所述的聚光元件垂直于所述的光入射面。
优选的，所述的入光面形成凸透镜结构。
优选的，所述的反射面向下凹陷角度大于所述的LED芯片朝向内侧出射的光线的全反射角。
优选的，所述的第一光学透镜的焦距小于所述的第二光学透镜的焦距。
优选的，所述的第一光学透镜的尺寸小于所述的第二光学透镜的尺寸。
优选的，所述的LED芯片位于所述的第一光学透镜的垂直投影范围内。
优选的，所述的反射面上设置有反光膜层，所述的第一光学透镜、第二光学透镜上设置有透光膜层。
由于采用了以上技术方案，使得本实用新型可以提供高辉度、超大屏幕显示的模块显示技术。
附图说明
附图1为根据本实用新型的高功率出射透镜背光模组的立体图；
附图2为根据本实用新型的高功率出射透镜背光模组的导光板的立体图；
附图3为附图2中导光板下表面的反光元件的示意图；
附图4为根据本实用新型的高功率出射透镜的主视图；
附图5为根据本实用新型的高功率出射透镜的出射光指向分布图谱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1，附图1为根据本实用新型的高功率出射透镜背光模组的立体图，本实施例中的高功率出射透镜背光模组包括外框20以及从下到上依次层叠设置在外框20内的反射板21、导光板22、扩散板23，导光板22的光入射面附近设置有LED光源12，LED光源12包括LED芯片11以及位于LED芯片11出光方向上的光斑衔接平滑过渡透镜，从导光板22出射的光线经过扩散板23进一步准直后从背光模组的上表面射出，而从导光板22下表面透射的光线则在反射板21的反射作用下再一次向上出射，有利于提高光源的利用效率，减少光能损失。
附图2为根据本实用新型的高功率出射透镜背光模组的导光板的立体图，导光板22呈楔形或平板形，采用双面压印成型，一面应用UV热压丝印方式做导光板的网点，一面应用UV或热压做聚光性微结构，由于通常背光模组的尺寸较大，因此导光板可以由多块尺寸较小的单元分别在X方向与Y方向上拼接在一起，从而构成一个尺寸较大的导光板，通过在边缘精密处理，实现超大屏幕背光源。 导光板22具有一光入射面13、一光反射面14以及一光出射面15，光反射面13位于导光板22的下表面，光出射面15位于导光板22的上表面，而光入射面13位于导光板22的上表面与下表面之间的一侧表面。光出射面15上平行设置有复数个聚光元件17，聚光元件17呈棱状凸出于导光板22的上表面，复数个聚光元件17垂直于光入射面13设置，每个聚光元件17由两个相向的斜面、以及一个分别与两个斜面相切的圆弧面组成，斜面以及圆弧面共同在发光面内垂直于LED光轴方向上对光线进一步汇聚后出射，使出射光更集中近法线方向出射。
附图3为附图2中导光板下表面的反光元件的示意图，光反射面13上具有多个反光元件16，反光元件16平行于光入射面13，各个反光元件16均呈棱状凸出于导光板22的下表面，各个反光元件16的横断面呈钝角三角形，钝角三角形由第一反光面18、第二反光面19以及导光板22的下表面构成。为了使光较均匀地出射，反光元件16的高度沿远离光入射面的方向逐渐增加，反光元件16的间距远离光入射面的方向逐渐减小，反光元件16的高度在2μm～15μm的范围内变化，反光元件16的间距在160μm～90μm的范围内变化。从图中的两支呈不同出射角的光线的反射路径可以看出，由于反光元件16的横断面呈一底角逐渐变化的钝角三角形，因此对离入射面较近的小角度入射光以及对离入射面较远的大角度入射光能起到同样的反射效果，并且β呈一较大的角度，使反射光直接偏向近法线方向。
附图4为根据本实用新型的高功率出射透镜的主视图，本实施例中的高功率出射透镜，包括基体1、位于基体1上的中心体2，基体1和中心体2由玻璃或光学树脂材料制成，基体1和中心体2可以一体注塑成型，基体1和中心体2也可以分开制备后组装成型。
基体1包括底面3、围绕底面3在竖直方向延伸的侧面4以及顶面5，基体1的底面3整体向上凹陷形成入光面6，基体1的顶面整体向下凹陷形成反射面7，入光面6形成凸透镜结构，反射面7向下凹陷角度大于LED芯片11朝向内侧出射的光线的全反射角，反射面7上设置有反光膜层。
中心体2包括位于反射面7的中心的第一光学透镜8、从第一光学透镜8向上延伸的导光柱9、位于导光柱9的顶端的第二光学透镜10，第一光学透镜8、第二光学透镜10均为凸透镜，第一光学透镜8的焦距小于第二光学透镜10的焦距，第一光学透镜8的尺寸小于第二光学透镜10的尺寸，第一光学透镜8、第二光学透镜10上设置有透光膜层。
入光面6下方均匀设置有LED芯片11，LED芯片11位于第一光学透镜8的垂直投影范围内，LED芯片11的光线包括朝向内侧出射（图中左侧）和朝向外侧出射（图中右侧），选取朝向内侧出射的众多光线中的一支a，其首先由入光面6进行初步的聚拢后进基体1，之后从第一光学透镜8进入中心体2，最后经过第一光学透镜8、第二光学透镜10的聚焦后准直出射；选取朝向外侧出射的众多光线中的一支b，其首先由入光面6进行初步的聚拢后进基体1，通过反射面7的反射后由侧面4出射；可以看到由于LED芯片朝向外侧出射的光线投射于反射面后从侧面出射、朝向内侧出射的光线经过第一光学透镜、第二光学透镜的聚焦后准直出射，整个光学透镜的出光效率较高、出射光线强度高。附图5为根据本实用新型的高功率出射透镜的出射光指向分布图谱，发光强度的半角可以达到270°至315°，显示出其优越的均匀光强分布效果。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰均涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高功率出射透镜背光模组，其特征在于：它包括外框以及从下到上依次层叠设置在所述的外框内的反射板、导光板、扩散板，所述的导光板的光入射面附近设置有LED光源，所述的LED光源包括LED芯片以及位于LED芯片出光方向上的高功率出射透镜，所述的高功率出射透镜包括基体、位于所述的基体上的中心体，所述的基体包括底面、围绕所述的底面在竖直方向延伸的侧面以及顶面，所述的基体的底面整体向上凹陷形成入光面，所述的基体的顶面整体向下凹陷形成反射面，所述的中心体包括位于所述的反射面的中心的第一光学透镜、从所述的第一光学透镜向上延伸的导光柱、位于所述的导光柱的顶端的第二光学透镜，所述的第一光学透镜、第二光学透镜均为凸透镜，所述的入光面下方均匀设置有LED芯片，所述的LED芯片朝向外侧出射的光线投射于所述的反射面后从侧面出射、朝向内侧出射的光线经过所述的第一光学透镜、第二光学透镜的聚焦后准直出射。
2.根据权利要求1所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的导光板具有一光入射面、一光反射面以及一光出射面，所述的光反射面位于所述的导光板的下表面，所述的光出射面位于所述的导光板的上表面，所述的光入射面位于所述的导光板的上表面与下表面之间的一侧表面，所述的光反射面上具有复数个呈棱状凸出或者凹陷于所述的导光板下表面的反光元件，所述的反光元件平行于所述的光入射面，所述的反光元件的横断面呈一钝角三角形，所述的钝角三角形由第一反光面、第二反光面以及所述的导光板的下表面构成。
3.根据权利要求2所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的反光元件的高度沿远离所述的光入射面的方向逐渐增加，所述的反光元件的间距远离所述的光入射面的方向逐渐减小。
4.根据权利要求2所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的光出射面上具有复数个呈棱状凸出或者凹陷于所述的导光板上表面的聚光元件，所述的聚光元件垂直于所述的光入射面。
5.根据权利要求1所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的入光面形成凸透镜结构。
6.根据权利要求1所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的反射面向下凹陷角度大于所述的LED芯片朝向内侧出射的光线的全反射角。
7.根据权利要求1所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的第一光学透镜的焦距小于所述的第二光学透镜的焦距。
8.根据权利要求1所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的第一光学透镜的尺寸小于所述的第二光学透镜的尺寸。
9.根据权利要求1所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的LED芯片位于所述的第一光学透镜的垂直投影范围内。
10.根据权利要求1所述的高功率出射透镜背光模组，其特征在于：所述的反射面上设置有反光膜层，所述的第一光学透镜、第二光学透镜上设置有透光膜层。
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