LED光學(xué)透鏡及LED背光模組制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開一種LED光學(xué)透鏡及LED背光模組，該LED光學(xué)透鏡呈柱狀設(shè)置，其側(cè)表面為第一出光面，LED光學(xué)透鏡的底部開有用于容置LED光源的容置槽，該容置槽的側(cè)表面為入光面，LED光學(xué)透鏡的頂部開有用于出光的圓錐凹槽，該圓錐凹槽的側(cè)表面為第二出光面。本實用新型專利技術(shù)LED光學(xué)透鏡通過入光面的聚光作用，使得LED光源發(fā)出的光線經(jīng)入光面折射后進入LED光學(xué)透鏡的內(nèi)部空間，大部分光線經(jīng)過第二出光面的全反射，再經(jīng)第一出光面的折射后將光線散射到擴散板上，增大了LED光源的發(fā)光角度，使得LED光源的照射區(qū)域增大，提高LED背光亮度的均勻性。同時，可適當(dāng)?shù)販p少LED光源的數(shù)量，在一定程度上降低成本，縮小液晶顯示器的厚度。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及液晶顯示
，尤其涉及一種LED光學(xué)透鏡及LED背光模組。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有技術(shù)中，液晶顯示器的工作原理是利用液晶材料在電場作用下對光的調(diào)制而形成圖像，但是由于液晶材料本身不發(fā)光，因此液晶顯示器需要利用專門的背光光源來提供光源，背光光源根據(jù)其入光方式可分為側(cè)入式背光光源和直下式背光光源兩種。采用直下式背光光源的液晶顯示器，是將LED均勻或者不均勻的方式排列在液晶面板的下面作為光源，但是目前LED的發(fā)光角度普遍在120度，由于LED和LED之間間隙的存在，容易產(chǎn)生亮度明暗不均勻的現(xiàn)象，為了消除該現(xiàn)象，通常通過增加LED的數(shù)量或者增加混光距離來實現(xiàn)，然而，增加LED的數(shù)量會造成液晶顯示器成本的上升，增加混光距離會加厚液晶顯示器的厚度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的主要目的是提出一種LED光學(xué)透鏡及LED背光模組，旨在增大LED光源的發(fā)光角度，增強背光亮度的均勻性。為了達到上述目的，本技術(shù)提出一種LED光學(xué)透鏡，該LED光學(xué)透鏡呈柱狀設(shè)置，所述LED光學(xué)透鏡的底部開有一用于容置LED光源的容置槽，所述LED光學(xué)透鏡的頂部開有一用于出光的圓錐凹槽，所述容置槽的頂部為一圓錐形槽，所述圓錐形槽與所述圓錐凹槽同軸。優(yōu)選地，所述容置槽和圓錐凹槽均與所述LED光學(xué)透鏡同軸。優(yōu)選地，所述容置槽還包括圓孔、設(shè)于所述圓孔上端部的圓柱孔，所述圓錐形槽設(shè)于所述圓柱孔的上端部。優(yōu)選地，所述圓孔的上端部孔徑與所述圓柱孔的孔徑相等，所述圓柱孔的孔徑大于所述圓錐形槽底部的直徑。優(yōu)選地，所述圓錐凹槽的頂點到所述圓孔的下端部的距離等于所述圓錐形槽的頂點到所述圓孔的下端部的距離。本技術(shù)進一步還提出一種LED背光模組，包括LED光源、反射片和擴散板，所述LED背光模組還包括LED光學(xué)透鏡，該LED光學(xué)透鏡呈柱狀設(shè)置，所述LED光學(xué)透鏡的底部開有一用于容置LED光源的容置槽，所述LED光學(xué)透鏡的頂部開有一用于出光的圓錐凹槽，所述容置槽的頂部為一圓錐形槽，所述圓錐形槽與所述圓錐凹槽同軸；所述LED光學(xué)透鏡設(shè)置于所述反射片和擴散板之間，所述LED光源內(nèi)置于所述容置槽中。優(yōu)選地，所述LED光源的中心和所述LED光學(xué)透鏡的中心在同一軸線上。本技術(shù)LED光學(xué)透鏡底部的容置槽將LED光源包圍在其中，且該容置槽的側(cè)表面作為LED光學(xué)透鏡的入光面，LED光學(xué)透鏡的側(cè)表面作為LED光學(xué)透鏡的第一出光面，LED光學(xué)透鏡的頂面的圓錐凹槽的側(cè)表面作為LED光學(xué)透鏡的第二出光面。本技術(shù)通過入光面的聚光作用，使得LED光源發(fā)出的光線經(jīng)入光面折射后進入LED光學(xué)透鏡的內(nèi)部空間，大部分LED光源的光線經(jīng)過第二出光面的全反射，再經(jīng)第一出光面的折射后將LED光源的光線散射出去。本技術(shù)增大了 LED光源的發(fā)光角度，使得LED光源的照射區(qū)域增大，提高LED光源照射區(qū)域背光亮度的均勻性。此外，由于提高了光的均勻性，可適當(dāng)減少LED光源的數(shù)量，進而在一定程度上降低成本，縮小液晶顯示器的厚度。附圖說明圖1為本技術(shù)LED背光模組較佳實施例的剖視圖；圖2為本技術(shù)LED光學(xué)透鏡較佳實施例的剖視圖。本技術(shù)的目的、功能特點及優(yōu)點的實現(xiàn)，將結(jié)合實施例，并參照附圖作進一步說明。具體實施方式以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例進一步說明本技術(shù)的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。本技術(shù)提出一種LED光學(xué)透鏡400。參照圖1和圖2，圖1為本技術(shù)LED背光模組較佳實施例的剖視圖；圖2為本技術(shù)LED光學(xué)透鏡400較佳實施例的剖視圖。在本實施例中，該LED光學(xué)透鏡400呈柱狀設(shè)置，LED光學(xué)透鏡400的側(cè)表面為LED光學(xué)透鏡400的第一出光面440 ；LED光學(xué)透鏡400的底部開有容置槽410，該容置槽410用于容置LED光源100，且容置槽410的側(cè)表面為LED光學(xué)透鏡400的入光面430 ；LED光學(xué)透鏡400的頂部開有圓錐凹槽420，該圓錐凹槽420的側(cè)表面是LED光學(xué)透鏡400的第二出光面450，容置槽410的頂部為圓錐形槽413，圓錐形槽413與圓錐凹槽420同軸。在本實施例中，LED光學(xué)透鏡400的入光面430的外形，例如入光面430的高度、傾斜角度可以根據(jù)設(shè)計需要進行相應(yīng)調(diào)整，本實施例優(yōu)選地將入光面430設(shè)置圓形，在其它實施例中，根據(jù)設(shè)計要求，可以將入光面430設(shè)置弧形，只要達到設(shè)計所需的傾斜度即可；另外，LED光學(xué)透鏡400的第一出光面440和第二出光面450的外形，例如第一出光面440和第二出光面450的高度、傾斜度也可以根據(jù)設(shè)計需要進行相應(yīng)調(diào)整，本實施例優(yōu)選地將第一出光面440和第二出光面450設(shè)置圓形，在其它實施例中，根據(jù)設(shè)計要求，可以將第一出光面440和第二出光面450設(shè)置具有一定斜度的傾斜面，只要達到設(shè)計所需的角度即可，其中上述傾斜度為與水平面之間的角度。本實施例通過入光面430的聚光作用，使得LED光源100發(fā)出的光線經(jīng)入光面430折射后進入LED光學(xué)透鏡400的內(nèi)部空間，大部分LED光源100的光線經(jīng)過第二出光面450的全反射，再經(jīng)第一出光面440的折射后將LED光源100的光線散射出去，增大了 LED光源100的發(fā)光角度，使得LED光源100的照射區(qū)域增大，提高LED光源100照射區(qū)域背光亮度的均勻性。此外，由于提高了光的均勻性，可適當(dāng)減少LED光源的數(shù)量，進而在一定程度上降低成本，縮小液晶顯示器的厚度。上述實施例中，容置槽410和圓錐凹槽420均與LED光學(xué)透鏡400同軸，即容置槽410、圓錐凹槽420和LED光學(xué)透鏡400的中心均在同一條中軸線上，使得LED光源100的光線經(jīng)容置槽410側(cè)表面時均勻地折射到圓錐凹槽420的側(cè)表面，再經(jīng)圓錐凹槽420側(cè)表面的全反射，并經(jīng)LED光學(xué)透鏡400的側(cè)表面折射后均勻地散射，使得LED光源100照射區(qū)域的背光亮度更加均勻。上述實施例中，容置槽410還包括圓孔411和圓柱孔412，圓柱孔412設(shè)于圓孔411的上端部，圓錐形槽413設(shè)于圓柱孔412的上端部，LED光源100被包圍在圓孔411內(nèi)，LED光源100的光線經(jīng)圓柱孔412和圓錐形槽413的側(cè)表面時發(fā)生折射，而到達該圓錐形槽413側(cè)表面的光線中，由于大多數(shù)入射光線的入射角小于臨界角，因此在此處的光線基本會被折射，進而進入到達第二出光面450，由于到達第二出光面450的光線的入射角大多數(shù)都大于臨界角，因此會發(fā)生全反射，進而使得更多的光線從第一出光面440射出，進而使得LED光源100的出射光線更加發(fā)散，增大LED光源100的照射區(qū)域，使得背光亮度均勻。具體地，圓孔411的上端部孔徑與圓柱孔412的孔徑相等，圓柱孔412的孔徑大于圓錐形槽413底部的直徑。圓孔411、圓柱孔412和圓錐形槽413的側(cè)表面將LED光源100發(fā)出的光線聚集，改變LED光源100原本的光路和配光曲線，以增大LED光源100的發(fā)光角度。具體地，圓錐凹槽420的頂點到圓孔411的下端部的距離等于圓錐形槽413的頂點到圓孔411的下端部的距離。使得到達圓錐形槽413側(cè)表面的光線中，經(jīng)折射后進入到第二出光面450的光線能夠充分地發(fā)生全反射，進而使得更多的光線從第一出光面440射出，使得LED光源100的出本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種LED光學(xué)透鏡，其特征在于，所述LED光學(xué)透鏡呈柱狀設(shè)置，所述LED光學(xué)透鏡的底部開有一用于容置LED光源的容置槽，所述LED光學(xué)透鏡的頂部開有一用于出光的圓錐凹槽，所述容置槽的頂部為圓錐形槽，所述圓錐形槽與所述圓錐凹槽同軸。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種LED光學(xué)透鏡,其特征在于,所述LED光學(xué)透鏡呈柱狀設(shè)置,所述LED光學(xué)透鏡的底部開有一用于容置LED光源的容置槽，所述LED光學(xué)透鏡的頂部開有一用于出光的圓錐凹槽，所述容置槽的頂部為圓錐形槽，所述圓錐形槽與所述圓錐凹槽同軸。2.按權(quán)利要求1所述的LED光學(xué)透鏡，其特征在于，所述容置槽和圓錐凹槽均與所述LED光學(xué)透鏡同軸。3.按權(quán)利要求1所述的LED光學(xué)透鏡，其特征在于，所述容置槽還包括圓孔、設(shè)于所述圓孔上端部的圓柱孔，所述圓錐形槽設(shè)于所述圓柱孔的上端部。4.按權(quán)利要求3所述的LED光學(xué)透鏡，其特征在于，所述圓孔的上...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李健林，高建峰，張菲，
申請(專利權(quán))人：深圳TCL新技術(shù)有限公司，
類型：實用新型
國別省市：