[發(fā)明專利]大角度擴(kuò)散的散熱光學(xué)透鏡

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310065413.3
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103148446A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李麗梅;王志銘;林博瑛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 冠捷顯示科技（廈門(mén)）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F21V5/04
• 分類(lèi)號(hào): F21V5/04;F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及透鏡結(jié)構(gòu)，尤其涉及應(yīng)用于大角度發(fā)光的發(fā)光裝置，特別是采用點(diǎn)陣式背光源的背光模組中的大角度擴(kuò)散的散熱光學(xué)透鏡。

背景技術(shù)

目前，平面顯示器中所使用的液晶模組多采用TFT-LCD（薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管LCD）技術(shù)。TFT-LCD為非主動(dòng)式發(fā)光顯示，通常由白光背光模組（Backlight?Module）提供均勻的系統(tǒng)亮度，再透過(guò)彩色濾光片（Color?Filter）獲得豐富的色彩顯示。

如圖1所示，現(xiàn)有的白光直下式背光模組包含光源及光學(xué)膜片組04。發(fā)光二極管03（LED）由于體積小、耗能少，因此成為液晶顯示器背光模組使用的光源之一；LED03為朗伯分布光源，光源正上方的光斑較小，在背光模組的使用中需要較多的LED03。

如圖2所示，目前已有在LED03上方增加一塊光學(xué)透鏡05，從而改變LED03的光分布，增加LED光的擴(kuò)散角，降低混光強(qiáng)度。將設(shè)有光學(xué)透鏡的LED03應(yīng)用于直下式背光模組中，大大增加Film（薄膜）材04表面的光斑面積，有效降低LED03的使用數(shù)量，降低直下式背光模組的成本。

如圖3所示，帶光學(xué)透鏡的直下式背光模組的工作原理為：光線A經(jīng)過(guò)入光面011入射至出光面02時(shí)，部分光線反射至底面012，由底面012再反射回出光面02時(shí)光線朝向中心軸，引起中心軸附近光強(qiáng)較強(qiáng)，從而使光分布不均勻。

目前已經(jīng)有對(duì)光學(xué)透鏡的底面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)方案，如圖4所示，專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210227219.6，專利名稱為《底面為曲面結(jié)構(gòu)的二次透鏡》的中國(guó)發(fā)明專利中，將底面設(shè)計(jì)成中部為弧狀凹形的入光面003，兩側(cè)為與該弧狀凹形入光面003連接的環(huán)狀凹形曲面001，從而擴(kuò)大光源的擴(kuò)散角，減弱中心軸附近的光強(qiáng)。

但是LED在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)沒(méi)有考慮散熱的問(wèn)題。而LED的散熱問(wèn)題是直下式背光模組中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。LED過(guò)程將會(huì)嚴(yán)重影響LED的發(fā)光品質(zhì)和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于點(diǎn)陣式背光源的背光模組中，能夠使光源的散熱效果好、光源的使用壽命長(zhǎng)的底面帶散熱槽的大角度擴(kuò)散的散熱光學(xué)透鏡。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：大角度擴(kuò)散的散熱光學(xué)透鏡，沿中心軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，設(shè)于光源上方，散熱光學(xué)透鏡中心與光源中心位于同一軸線上，所述散熱光學(xué)透鏡包括內(nèi)凹的環(huán)狀底面、與環(huán)狀底面外圓連接的弧形的出光面和與環(huán)狀底面內(nèi)圓連接的中部弧狀凹形的入光面，所述環(huán)狀底面上設(shè)有至少一個(gè)散熱槽。

所述散熱槽為一個(gè)，散熱槽一端與入光面相連，另一端與出光面相連，且在環(huán)狀底面的內(nèi)凹處斷開(kāi)并由環(huán)狀底面相連。

所述設(shè)置在環(huán)狀底面上的散熱槽為兩個(gè)以上，散熱槽關(guān)于環(huán)狀底面中心成輻射狀分布，散熱槽一端與入光面相連，另一端與出光面相連，且散熱槽在環(huán)狀底面的內(nèi)凹處斷開(kāi)并由環(huán)狀底面相連。

所述設(shè)置在環(huán)狀底面上的散熱槽為兩個(gè)以上，且散熱槽為并列平行分布。

所述并列平行分布的散熱槽中的部分散熱槽深度小于對(duì)應(yīng)內(nèi)凹處的深度時(shí)，該部分散熱槽在該內(nèi)凹處斷開(kāi)，并由內(nèi)凹處的環(huán)狀底面連接，所述并列平行分布的散熱槽中的部分散熱槽深度大于或等于對(duì)應(yīng)內(nèi)凹處的深度時(shí)，該部分散熱槽為通槽結(jié)構(gòu)。

所述散熱光學(xué)透鏡入光面的高度大于其環(huán)狀底面寬度，出光面的高度小于其環(huán)狀底面的寬度；

當(dāng)以散熱光學(xué)透鏡中心軸為y軸，以與中心軸垂直且過(guò)環(huán)狀底面最低點(diǎn)的直線為x軸，x軸與y軸的交點(diǎn)為起始點(diǎn)時(shí)，

出光面過(guò)中心軸截面的曲線的點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)滿足:x²+y²的值隨|x|的增加而增加；

入光面過(guò)中心軸截面的曲線的點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)滿足：x²+y²的值隨|x|的增加而減小；

環(huán)狀底面過(guò)中心軸截面的曲線的點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)滿足：y先隨著|x|增加而增加，當(dāng)增大到環(huán)狀底面的最高點(diǎn)后，y隨|x|的增加而減少。

所述出光面中心設(shè)有一內(nèi)凹面、平面或凸面。

所述散熱光學(xué)透鏡為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或玻璃材料成型。

所述光源可以為L(zhǎng)ED光源。

所述散熱光學(xué)透鏡應(yīng)用于背光模組中。