[實(shí)用新型]新型LED背光透鏡和液晶顯示背光屏

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320854240.9
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN203686878U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣禮旺
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市歐科光電科技有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;G02F1/13357;F21Y101/02
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)光二極管（LED，LightEmittingDiode）透鏡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及新型LED背光透鏡和液晶顯示背光屏。

背景技術(shù)

LED光源由于其節(jié)能環(huán)保已經(jīng)在照明以及液晶顯示背光屏等領(lǐng)域廣泛使用。特別是在液晶顯示背光屏中已經(jīng)大批量使用，創(chuàng)造了廣泛的社會價值和商業(yè)價值。LED液晶背光源主要有2種布置方式：

1、側(cè)入式，利用LED配合導(dǎo)光板實(shí)現(xiàn)屏幕的均勻輝度。

2、直下式，利用LED配合光學(xué)透鏡在屏幕后方直接照射屏幕實(shí)現(xiàn)均勻輝度。

目前，直下式布置方式中多使用折射式光學(xué)透鏡（如圖1所示，），此種透鏡由于材料的折射率和全反射效應(yīng)影響，且由于光學(xué)結(jié)構(gòu)的局限性，在限定LED排列間距的前提下，LED光源與透鏡組合與液晶顯示背光屏的屏幕之間必須具有較高的投射距離，才能使被照射的屏幕亮度均勻，即在屏幕上獲取均勻輝度。顯然，投射距離的增加會增加液晶顯示背光屏的成本，且不符合使用者對液晶顯示背光屏輕而薄的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于公開了新型LED背光透鏡和液晶顯示背光屏，解決了現(xiàn)有折射式光學(xué)透鏡需要具有較高的投射距離才能在屏幕上獲取均勻輝度的問題，進(jìn)一步解決了液晶顯示背光屏的成本高、厚度大的問題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

新型LED背光透鏡，包括透鏡本體和設(shè)于透鏡本體底面的柱腳，透鏡本體呈上寬下窄的圓臺結(jié)構(gòu)，透鏡本體底面設(shè)有入射面，透鏡本體側(cè)面為第一折射面，透鏡本體的頂面為第二折射與反射面；入射面呈內(nèi)凹的倒錐形曲面。

進(jìn)一步，所述入射面在縱截面上的入射面輪廓線呈向外突出的的弧線結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，至少三個所述柱腳環(huán)繞所述入射面分布。

進(jìn)一步，所述入射面和所述透鏡本體底面連接位置處設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述第二折射與反射面也呈內(nèi)凹的倒錐形曲面。

進(jìn)一步，所述第二折射與反射面在縱截面上的折射與反射面輪廓線呈向外突出的的弧線結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述入射面的面積比所述第二折射與反射面的面積小，且入射面和第二折射與反射面同軸配合。

本實(shí)用新型還公開了液晶顯示背光屏，包括反射膜、擴(kuò)散板和上述任意一項(xiàng)所述新型LED背光透鏡，放射膜和擴(kuò)散板間距15mm；若干個新型LED背光透鏡設(shè)于反射膜上；LED光源設(shè)于所述透鏡本體下方，且LED光源位于和所述入射面相配合的位置處。

進(jìn)一步，所述若干個新型LED背光透鏡在所述反光膜上矩形陣列布置，行偏移110mm，列偏移75mm。

進(jìn)一步，還包括增光膜和液晶面板，增光膜覆蓋在所述擴(kuò)散板上，液晶面板覆蓋在增光膜上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型中的新型LED背光透鏡采用以上結(jié)構(gòu)，提供了一種全新的折射式光學(xué)新型LED背光透鏡，利用光學(xué)的基本原理計(jì)算輔助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在同現(xiàn)有的折射式光學(xué)透鏡相比LED排列間距相同的前提下，將投射距離縮減一半（即實(shí)現(xiàn)大距高比）仍能獲取同樣輝度均勻度的目的。

本實(shí)用新型將入射面、出射光線的第二折射與反射面做成一定程度的內(nèi)凹的倒錐形曲面后，LED光源發(fā)出的光線進(jìn)過透鏡后發(fā)射出的光線范圍更大，使用在液晶顯示背光屏上時，液晶顯示背光屏的背光效果更均勻；采用梯形圓臺的結(jié)構(gòu)，圓臺側(cè)面（即第一折射面）為平滑弧面，更易加工，加工工藝難度低，加工效率高。

本實(shí)用新型中的液晶顯示背光屏采用以上結(jié)構(gòu)，利用光學(xué)的反射定律、折射定律及計(jì)算機(jī)模擬仿真軟件，以上結(jié)構(gòu)條件下，將投射距離縮小到15mm，并使亮度均勻度達(dá)到最佳效果；新型LED背光透鏡行偏移110mm，列偏移75mm為實(shí)踐證明的最佳分布方式。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型中新型LED背光透鏡實(shí)施例一的立體示意圖一；

圖2是圖1所示實(shí)施例一的立體示意圖二；

圖3是圖1所示實(shí)施例一的底面示意圖；

圖4是圖3沿著A-A方向的剖面示意圖；

圖5是圖1所示實(shí)施例一的光線折射路徑示意圖，圖中箭頭表示光線發(fā)射方向；

圖6是本實(shí)用新型中液晶顯示背光屏實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭表示光線發(fā)射方向；