CN213395154U - 一种应用于薄型显示器的背光透镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型系提供一种应用于薄型显示器的背光透镜，包括透镜体，透镜体的上下分别为出光曲面和安装面，透镜体的底部设有置光腔，出光曲面的中心处设有弧形凹陷部，置光腔中设有光源；置光腔与透镜体之间形成有入光圆锥面，弧形凹陷部中填充有导热透光层，导热透光层的顶部设有微透镜阵列面；透镜体的底部固定有导热底板，导热底板的顶部边缘一体成型有环形凸缘，环形凸缘靠近置光腔的一侧为反射面，导热底板中设有连接于置光腔底部的让位孔。本实用新型能够有效提高整体背光透镜的光束角，在短距离内能够形成大范围的配光效果；中心区域的光线在出射前经过多次折射混合，能够显著提高配光的均匀效果，整体的散热性能好。

Description

一种应用于薄型显示器的背光透镜

技术领域

本实用新型涉及背光透镜，具体公开了一种应用于薄型显示器的背光透镜。

背景技术

背光透镜又称TV透镜、扩散透镜，一个背光透镜通常对应单颗LED芯片使用，能够对光束进行发散匀光，多个组合应用于背光模组能够形成面发光效果，可用于电脑屏幕、液晶电视机等显示器。

显示器通常包括液晶板和背光模块，背光模块包括多个背光透镜以及设置于其中的光源，光源发出的光线经过背光透镜扩散后到达液晶板，从而形成发光的画面。现有技术中，由于背光透镜的光束角较小，应用于显示器时液晶屏与背光模块之间需要设置有足够的距离，显示器的厚度大，且光能从背光模块到达液晶板时的损耗大。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种应用于薄型显示器的背光透镜，具有足够大的光束角，应用于显示器时能够满足薄型化设计的需求，且光能利用率高，整体结构的散热性能好。

为解决现有技术问题，本实用新型公开一种应用于薄型显示器的背光透镜，包括折射率为n₁的透镜体，透镜体的上下分别为出光曲面和安装面，透镜体的底部设有位于安装面中心的置光腔，出光曲面的中心处设有弧形凹陷部，置光腔中设有光源；

置光腔与透镜体之间形成有入光圆锥面，弧形凹陷部中填充有折射率为n₂的导热透光层， n₂<n₁，导热透光层的顶部设有微透镜阵列面；

透镜体的底部固定有导热底板，导热底板的顶部边缘一体成型有环形凸缘，环形凸缘靠近置光腔的一侧为反射面，反射面为弧面或斜面，导热底板中设有连接于置光腔底部的让位孔。

进一步的，入光圆锥面的顶部设有向下凸出的內凸部，內凸部的表面为圆锥面结构。

进一步的，导热底板为铝板。

进一步的，反射面为从上至下逐层向内收缩的弧面或斜面。

进一步的，导热透光层为导热硅胶层。

本实用新型的有益效果为：本实用新型公开一种应用于薄型显示器的背光透镜，通过设置入光圆锥面能够有效提高整体背光透镜的光束角，在短距离内能够形成大范围的配光效果，应用于显示器时能够满足薄型化设计的需求，短距离配光还能够减少光能的损耗，提高光能的利用率；此外，中心区域的光线在出射前经过多次折射混合，能够显著提高配光的均匀效果；背光透镜的上下都配备有散热结构，整体的散热性能好，整体结构简单。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例的结构示意图。

图3为本实用新型又一实施例的结构示意图。

图4为本实用新型又一实施例的结构示意图。

附图标记为：透镜体10、出光曲面11、安装面12、置光腔13、弧形凹陷部14、入光圆锥面15、內凸部16、光源20、导热底板30、环形凸缘31、反射面32、让位孔33、导热透光层40、微透镜阵列面41。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

参考图1至图4。

本实用新型实施例公开一种应用于薄型显示器的背光透镜，包括折射率为n₁的透镜体 10，透镜体10的上下分别为出光曲面11和安装面12，出光曲面11为向上凸起的非球面，透镜体10的底部设有位于安装面12中心的置光腔13，出光曲面11的中心处设有弧形凹陷部14，弧形凹陷部14为曲率半径从中心向四周逐渐增大的曲面，能够有效避免中心处形成亮度过高的亮斑，置光腔13中设有光源20，优选地，光源20为LED芯片；

置光腔13与透镜体10之间形成有入光圆锥面15，入光圆锥面15的锥底连接安装面12，弧形凹陷部14中填充有折射率为n₂的导热透光层40，n₂<n₁，确保光线从透镜体10进入导热透光层40时能够获得有效的折射，导热透光层40的顶部设有微透镜阵列面41，优选地，微透镜阵列面41包括若干光学微透镜单元，通过微透镜阵列面41能够对经过的光线进行有效的调光，从而有效提高混合匀光的效果；

透镜体10的底部固定有导热底板30，导热底板30的顶部边缘一体成型有环形凸缘31，能够进一步提高整体的散热效果，环形凸缘31靠近置光腔13的一侧为反射面32，安装面12 紧贴连接于导热底板30的表面和环形凸缘31的表面，制作时，透镜体10通过模具注塑于导热底板30和环形凸缘31上，满足全反射条件时，光线能够在反射面32处实现反射，反射面32可以为向置光腔13凸出的弧面结构，或者是远离置光腔13凹陷的弧面结构，还可以是从上至下靠近置光腔13倾斜的斜面结构，导热底板30中设有连接于置光腔13底部的让位孔33。

应用时，光源20发出的出射角大的光线经入光圆锥面15后被折射到透镜体10内，再经过出光曲面11的折射后发散出射；光源20发出的出射角小的光线从入光圆锥面15进入透镜体10，再经过弧形凹陷部14进入导热透光层40，最后从微透镜阵列面41处出射，该部分光线经过多次的折射混合，能够有效避免中心区域形成亮斑或暗斑，可有效确保中心区域的亮度均匀；少部分发散至反射面32的光线能够被有效反射至远离安装面12的一侧出射，从而有效提高光能的利用率。由于入光圆锥面15的各个位置倾斜角度相同，其光折射效果相同，相对于传统弧形面的置光腔13，本实用新型的入光圆锥面15能够令背光透镜整体形成较大的光束角，从而能够在短距离内实现大范围的配光效果，可有效缩减所应用的电脑屏幕、电视机等显示器结构的厚度，由于液晶板等结构靠近背光透镜，可有效降低光能的损耗，光能的利用率高；通过导热底板30和导热透光层40能够有效提高光源20的散热效率，从而降低能耗、提高效率；匀光、反射结构都设置在导热结构中，能够有效简化背光透镜的结构。

反射面32为弧面或斜面。反射面32为斜面时，如图1所示；当反射面32为凸起的弧面时，如图2所示；当反射面32为凹陷的弧面时，如图3所示。

在本实施例中，入光圆锥面15的顶部设有向下凸出的内凸部16，内凸部16的表面为锥顶朝向下圆锥面结构，内凸部通过折射能够增加经弧形凹陷部14进入到导热透光层40的光线，从而能够进一步提高光线混合匀光的效果。

在本实施例中，导热底板30为铝板，铝板具有良好的散热性能，还具备一定的反光性能，不但能够确保其导热性能，还能提高反射面32的反射效果。

在本实施例中，反射面32为从上至下逐层向内收缩的弧面或斜面，即反射面32为阶梯状的弧面结构或阶梯状的斜面结构，如图4所示，能够提高透镜体10与导热底板30、环形凸缘31之间结构的稳定性。

在本实施例中，导热透光层40为导热硅胶层，导热硅胶具有良好的光学性能以及散热性能。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种应用于薄型显示器的背光透镜，包括折射率为n₁的透镜体(10)，所述透镜体(10)的上下分别为出光曲面(11)和安装面(12)，所述透镜体(10)的底部设有位于所述安装面(12)中心的置光腔(13)，所述出光曲面(11)的中心处设有弧形凹陷部(14)，所述置光腔(13)中设有光源(20)，其特征在于：

所述置光腔(13)与所述透镜体(10)之间形成有入光圆锥面(15)，所述弧形凹陷部(14)中填充有折射率为n₂的导热透光层(40)，n₂<n₁，所述导热透光层(40)的顶部设有微透镜阵列面(41)；

所述透镜体(10)的底部固定有导热底板(30)，所述导热底板(30)的顶部边缘一体成型有环形凸缘(31)，所述环形凸缘(31)靠近所述置光腔(13)的一侧为反射面(32)，所述反射面(32)为弧面或斜面，所述导热底板(30)中设有连接于所述置光腔(13)底部的让位孔(33)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于薄型显示器的背光透镜，其特征在于：所述入光圆锥面(15)的顶部设有向下凸出的内凸部(16)，所述内凸部(16)的表面为圆锥面结构。

3.根据权利要求1所述的一种应用于薄型显示器的背光透镜，其特征在于：所述导热底板(30)为铝板。

4.根据权利要求1所述的一种应用于薄型显示器的背光透镜，其特征在于：所述反射面(32)为从上至下逐层向内收缩的弧面或斜面。

5.根据权利要求1所述的一种应用于薄型显示器的背光透镜，其特征在于：所述导热透光层(40)为导热硅胶层。

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