[實用新型]一種反射式二次透鏡

有效

• 申請號: 201320698991.6
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN203732746U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 王凱;袁園
• 申請（專利權）人: 蘇州東顯光電科技有限公司
• 主分類號: G02B3/04
• 分類號: G02B3/04;F21V5/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐靈;常亮

技術領域

本實用新型涉及平面顯示領域，尤其涉及一種反射式二次透鏡直下式背光模組的擴散板及其制作方法。

背景技術

背光光源在傳統液晶顯示器（LCD）以及大型廣告板中大量應用。而傳統的冷陰極管（CCFL）背光源已經逐漸被發光二極管（LED）背光源所取代。而最初的背光源由背面雕花處理的導光板實現，光源（線光源的CCFL或點光源的LED）從導光板側面將光導入，此種方式由于導光板技術的限制，效率不高。而直下式液晶顯示器背光源則有效提高了光照效率問題。由于LED屬于有限角度光束的點光源，在用于直下式LED背光源時，需要數百甚至上千白色或三基色LED排列而形成面光源，形成一個大面積平面進行照明。

將點光源轉化成面光源，是LED背光源的關鍵技術。光源均勻度和混光高度是背光源兩個非常重要的性能指標。

請參見圖1，圖1是一種現有的LED直下式背光模組的結構示意圖，如圖所示，該背光模組設有底背光框架1、擴散板2、二次折射透鏡5、LED光源4、底面反射板3；所述擴散板2與底背光框架1的邊緣位置連接，所述底面反射板3設在底背光框架1底部內側，LED光源4固定在底面反射板3上，二次折射透鏡5設在LED光源4的上方和擴散板2的下方。底面反射板3到擴散板2的距離為混光距離H，各個LED光源4之間的距離為P，H/P的數值反應了LED燈的數量和背光模組的厚度，通常處于成本和外觀上的考慮，在不影響使用的情況下，希望H/P的值越小越好。

請參見圖2，圖2是一種現有的折射式二次透鏡，該折射式二次透鏡通過入射光線的二次折射產生大角度變化的出射光線，因而可以增加光源的散射程度，在該折射式二次折射透鏡的幫助下，現有的H/P的數值大概為0.25-0.4之間。

為了進一步減小該H/P的值，反射式二次透鏡被進一步應用在LED直下式背光模組中。如圖3所示，圖3是一種現有的反射式二次透鏡，該反射式二次透鏡是運用入射光線在鏡內發生的全反射來實現擴散出入光線角度的目的。由于其出射光線中相當一部分以較大角度從側面出射，因此在該二次反射透鏡的幫助下，可以使H/P達到0.1-0.15。

然而這種反射式二次透鏡，其頂面與側面的銜接處為尖角式肩部結構，這種尖角結構可以使部分光線直接從肩部以相對統一的角度折射出去，因此可以看到在肩部出現特別明亮的光斑，反應在液晶顯示器上時，就會出現顯示效果的MURA現象。除此之外，在該現有的反射式二次透鏡中，其側面的輪廓曲線變化單一，大多數光線經過頂面的全反射后，以一個相對比較水平的角度出射，這種水平光線在背光模組中需要經過多次反射才能最終從擴散板中射出，因此存在光源利用率低下的問題，導致背光模組的亮度沒有被最大化利用。

因此有必要提出一種新的反射式二次透鏡，以改善上述問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種新的反射式二次透鏡，可以改善現有的透鏡狀中肩部亮環問題，以及提高反射式二次透鏡的光線利用率，從而提高了背光模組的亮度和均勻性。

根據本實用新型的目的提出的一種反射式二次透鏡，包括左右對稱的兩個部分，其中每個部分包括位于底部的第一曲面、位于頂部的第二曲面和連接第一曲面和第二曲面的側面，所述第二曲面和側面的銜接處為圓弧狀肩部，該圓弧狀肩部的起點和終點分別與第二曲面的重點和側面的起點平滑過渡。

優選的，所述圓弧狀肩部的高度為0.8mm-1mm，半徑為1.5mm-1.7mm。

優選的，所述第一曲面的起點和終點與底部中點連線所夾的角度為0度；所述第二曲面的起點和終點與底部中點連線所夾的角度為40度至50度；所述圓弧狀肩部的起點和終點與底部中點連線所夾的角度為5度至10度；所述側面的起點和終點與底部中點連線所夾的角度為40度至45度。

優選的，所述側面為二段式側面，該側面的第一部分為直線，第二部分為圓弧，該第一部分與所述肩部相連，該第二部分與所述第一曲面相連。

優選的，所述第一部分的直線與垂直方向成5°-10°向外，長度為2.5mm-3mm。

優選的，所述第二部分的圓弧高度為2mm-3mm,半徑為2.2mm-2.5mm。

優選的，所述側面為二段式側面，該側面的兩個部分分別為兩段斜率互為正負的直線。

優選的，所述第一曲面上設有微結構，使得反射光線的反射角度呈現無規律性，以增加光線從透鏡中出射時的均勻性。