[發明專利]勻光透鏡、使用該勻光透鏡的背光模組和顯示裝置

有效

• 申請號: 201210546636.7
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103032817A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 陳秀云;尹大根
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;北京京東方顯示技術有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21S8/00;G02F1/13357;F21Y101/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 黃燦;呂品

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種勻光透鏡、使用該勻光透鏡的背光模組和顯示裝置。

背景技術

背光模組為液晶顯示器的重要組件之一，由于液晶本身不發光，背光模組的功能就是供應充足的亮度與分布均勻的光源，使液晶顯示器能正常顯示影像。目前，液晶顯示器的顯示技術已經趨于成熟，尤其在背光模組的設計方面也有了很大的發展。背光模組除了應用在液晶顯示器、液晶電視機等液晶顯示裝置之外，還可以為數碼相框、電子紙、手機等顯示裝置提供光源。

背光模組依據光源的位置不同分為側入式背光模組和直下式背光模組。其中，很多直下式背光模組采用CCFL（冷陰極熒光燈管）作為光源，但是CCFL雖有價格優勢，但是因其含有有毒的汞蒸汽而被迫即將退出歷史舞臺。

目前市場上出現了以LED燈條替代CCFL的研發方案，但是為了彌補LED發光角度有限的缺點，需要通過添加圓形的二次透鏡加以發散勻光，但這種二次透鏡的價格也相當昂貴。而且圓形的二次透鏡，與LED燈之間是一對一的匹配，因此，存在隨著LED燈顆數的增多，二次透鏡的數量及成本隨之上升的情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種造價相對便宜，與LED燈配合可以替代CCFL的勻光透鏡、使用該勻光透鏡的背光模組和顯示裝置。

本發明的勻光透鏡，包括用于容納光源的容納部以及與所述容納部連接的用于散發光線的擴散部，所述容納部的內部設置有用于容納光源的腔室，所述擴散部的與所述容納部相對的外表面設置有向所述腔室的中心凹陷的V形槽，以擴散所述腔室內的光源發出的光線。

本發明的勻光透鏡，其中，所述V形槽包括彼此相對且連接的第一側壁和第二側壁，所述第一側壁與所述第二側壁的結構相同，所述第一側壁與所述第二側壁以所述V形槽的槽底的縱向軸線為對稱軸左右對稱。

本發明的勻光透鏡，其中，所述第一側壁包括位于所述V形槽的槽口的用于支承光學膜材的支承段、位于所述V形槽的槽底的出光段以及連接所述支承段與所述出光段的傾斜段，所述支承段的坡度小于所述出光段的坡度，所述出光段的坡度小于所述傾斜段的坡度。

本發明的勻光透鏡，其中，所述第一側壁的內側面由多個向外凸出且平行排列的第一圓弧柱面連接而成，所述第一圓弧柱面之間的分界線均平行于所述V形槽的槽底的縱向軸線。

本發明的勻光透鏡，其中，連接所述第一側壁的內側面與所述第二側壁的內側面的所述V形槽的底面為向內凹進的第二圓弧柱面，所述第二弧形柱面的延伸方向與所述第一弧形柱面的延伸方向相同，所述第二弧形柱面的弧度范圍是10°~150°。

本發明的勻光透鏡，其中，所述腔室的與所述V形槽的槽底相對的內壁的表面為向所述V形槽的槽底凹陷的凹陷曲面，所述凹陷曲面的軸線平行于所述V形槽的槽底的縱向軸線，以向所述V形槽的槽底擴散所述腔室內的光源發出的光線。

本發明的使用勻光透鏡的背光模組，包括光學膜材以及設置于所述光學膜材的背面一側的光源裝置，所述光源裝置包括本發明的勻光透鏡以及設置于所述勻光透鏡的腔室內的光源，所述勻光透鏡的V形槽面向所述光學膜材的背面。

本發明的使用勻光透鏡的背光模組，其中，所述勻光透鏡的底部以及所述勻光透鏡的均與所述V形槽的槽底的縱向軸線垂直的兩相對側面上均貼附有覆蓋所述腔室的開口的反射膜，所述反射膜面向所述光源，以將所述光源發出的光線反射回去。

本發明的使用勻光透鏡的背光模組，其中，所述光源為LED燈條，所述LED燈條包括印刷電路板以及設置于所述印刷電路板上的LED燈，所述LED燈的出光面面向所述V形槽的槽底。

本發明的使用勻光透鏡的背光模組，其中，所述印刷電路板的面向所述V形槽的槽底的表面設置有用于反射所述LED燈發出光線的反射層。

本發明的使用勻光透鏡的背光模組，其中，所述印刷電路板的背面設置有用于散熱的膠帶。

本發明的顯示裝置，包括本發明的使用勻光透鏡的背光模組。

本發明的勻光透鏡在工作時，光源位于腔室內，光源發出的光線透射至V形槽的槽底，在V形槽的兩側壁的折射、擴散作用下，光線勻合并向外擴散出去。本發明的勻光透鏡有別于圓形的二次透鏡，本發明的勻光透鏡長度可依據不同尺寸而定，并且成型工藝簡單，勻光效果良好。本發明的勻光透鏡成型工藝簡單，組裝方便，所以相應的LED直下式背光模組價格低廉；同時本發明的勻光透鏡造價相對便宜，使得LED直下式背光模組可以廣泛地替代CCFL直下式背光模組，低成本的同時也達到環保目的。

本發明的使用勻光透鏡的背光模組因為采用本發明的勻光透鏡，出光效果更好，成本大大降低。