新型led透鏡和液晶顯示背光屏的製作方法
2023-06-01 22:45:01
新型led透鏡和液晶顯示背光屏的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了新型LED透鏡和液晶顯示背光屏。所述新型LED透鏡，包括基臺、設於基臺上的第一凸臺和設於該第一凸臺上的第二凸臺；第一凸臺的側壁和第二凸臺的側壁構成出射面，第一凸臺的側壁呈外凸的弧面結構；第二凸臺的頂面為反射面，該反射面呈圓錐體凹陷結構；基臺的底部設有用於安裝發光二極體LED的圓柱形孔，該圓柱形孔的表面構成入射面；LED發出的光線從入射面射入，一部分光線經過反射面反射後從出射面射出，另一部分光線直接從出射面射出。本實用新型採用以上結構，實現了在同現有的折射式光學透鏡相比LED排列間距相同的前提下，將投射距離縮減一半仍能獲取同樣輝度均勻度的目的。
【專利說明】新型LED透鏡和液晶顯示背光屏
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發光二極體(LED, Light Emitting Diode)透鏡【技術領域】,具體涉及新型LED透鏡和液晶顯示背光屏。
【背景技術】
[0002]LED光源由於其節能環保已經在照明以及液晶顯示背光屏等領域廣泛使用。特別是在液晶顯示背光屏中已經大批量使用，創造了廣泛的社會價值和商業價值。LED液晶背光源主要有2種布置方式:
[0003]1、側入式，利用LED配合導光板實現屏幕的均勻輝度。
[0004]2、直下式，利用LED配合光學透鏡在屏幕後方直接照射屏幕實現均勻輝度。
[0005]目前，直下式布置方式中多使用折射式光學透鏡，此種透鏡由於材料的折射率和全反射效應影響，在限定LED排列間距的前提下，LED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，才可以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器件輕而薄的要求。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在於公開了新型LED透鏡和液晶顯示背光屏，解決了現有折射式光學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，進一步解決了液晶顯示背光屏的成本高、厚度大的問題。
[0007]為達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0008]新型LED透鏡，包括基臺、設於基臺上的第一凸臺和設於該第一凸臺上的第二凸臺；第一凸臺的側壁和第二凸臺的側壁構成出射面，第一凸臺的側壁呈外凸的弧面結構；第二凸臺的頂面為反射面，該反射面呈圓錐體凹陷結構；基臺的底部設有用於安裝發光二極體LED的圓柱形孔，該圓柱形孔的表面構成入射面；LED發出的光線從入射面射入，一部分光線經過反射面反射後從出射面射出，另一部分光線直接從出射面射出。
[0009]進一步，所述第二凸臺的側壁呈圓柱體結構或者圓錐體結構。
[0010]進一步，所述圓柱形孔的表面由圓柱形孔側面和圓柱形孔底面構成，圓柱形孔側面呈圓柱形結構，圓柱形孔底面呈圓錐體凹陷結構。
[0011]進一步，所述圓錐體凹陷結構的截面輪廓線呈向外突出的弧線結構。
[0012]進一步，所述基臺、所述第一凸臺和所述第二凸臺為整體結構，由折射率介於
1.3?1.6之間的透明樹脂材料製成。
[0013]進一步，所述基臺設有環形槽，該環形槽位於圓柱形孔的外側且和圓柱形孔同軸配合。
[0014]進一步，所述環形槽表面設有具有體散射特性的不規則顆粒狀紋理。
[0015]進一步，所述基臺為圓形基臺或者方形基臺。
[0016]本實用新型還公開了液晶顯示背光屏，包括上述任意一項所述新型LED透鏡。[0017]進一步，還包括反射膜和擴散板，若干個所述新型LED透鏡設於反射膜上，且呈矩形陣列分布，行距為A，排距為B ;擴散板位於反射膜和新型LED透鏡上方，且擴散板和反射
膜的間距為C，距高比5_/^ +捫，S大於或等於4.5。
' C 』
[0018]與現有技術相比，本實用新型的有益效果:
[0019]本實用新型採用以上結構，提供了一種全新的折射式光學LED透鏡，利用光學的基本原理計算輔助計算機仿真技術，實現了在同現有的折射式光學透鏡相比LED排列間距相同的前提下，將投射距離縮減一半(即實現大距高比)仍能獲取同樣輝度均勻度的目的。
[0020]本實用新型將出射面做成一定程度的曲面後，LED發出的光線進過透鏡後發射出的光線範圍更大，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。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實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用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本實用新型中新型LED透鏡實施例一的立體示意圖一；
[0023]圖2是圖1所示實施例一的立體示意圖二 ；
[0024]圖3是圖1所示 實施例一剖面示意圖；
[0025]圖4是圖1所示實施例一的光線折射路徑示意圖；
[0026]圖5是本實用新型中新型LED透鏡另一種實施例的不意圖，此時基臺為圓形基臺;
[0027]圖6是本實用新型中液晶顯示背光屏實施例二的結構示意圖；
[0028]圖7是圖5中反射膜和新型LED透鏡的安裝示意圖；
[0029]圖中，10-新型LED透鏡；1-基臺；11-基臺的底部；12-圓柱形孔；121-圓柱形孔側面；122-圓柱形孔底面；13_環形槽；131-不規則顆粒狀紋理；2-第一凸臺；21_第一凸臺的側壁；3_第二凸臺；31_第二凸臺的側壁；4-出射面；5-反射面；6_入射面；20-LED ；30-液晶顯示背光屏；31_反射膜；32_擴散板；33_增光膜；34_液晶面板。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0031]實施例一
[0032]如圖1至圖4所示實施例一新型LED透鏡10，包括基臺1、設於基臺I上的第一凸臺2和設於該第一凸臺2上的第二凸臺3 ;第一凸臺的側壁21和第二凸臺的側壁31構成出射面4，第一凸臺的側壁21呈外凸的弧面結構；第二凸臺的頂面為反射面5，該反射面5呈圓錐體凹陷結構；基臺的底部11設有用於安裝發光二極體LED20的圓柱形孔12，該圓柱形孔12的表面構成入射面6。LED發出的光線從入射面6射入，一部分光線經過反射面5反射後從出射面4射出，另一部分光線直接從出射面4和反射面5射出。本實施例採用以上結構，提供了一種全新的折射式光學LED透鏡，利用光學的基本原理計算輔助計算機仿真技術，實現了在同現有的折射式光學透鏡相比LED排列間距相同的前提下，將投射距離縮減一半(即實現大距高比)仍能獲取同樣輝度均勻度的目的。[0033]實施例一中第二凸臺的側壁31呈圓錐體結構，也可呈圓柱體結構。
[0034]圓柱形孔12的表面由圓柱形孔側面121和圓柱形孔底面122構成，即圓柱形孔側面121和圓柱形孔底面122構成了入射面6。圓柱形孔側面121呈圓柱形結構，圓柱形孔底面122呈圓錐體凹陷結構。實施例一中圓錐體凹陷結構的截面輪廓線呈向外突出的弧線結構。
[0035]基臺1、第一凸臺2和第二凸臺3為整體結構，由折射率介於1.3~1.6之間的透明樹脂材料製成。
[0036]基臺I設有環形槽13，該環形槽13位於圓柱形孔12的外側且和圓柱形孔12同軸配合。環形槽13表面設有具有體散射特性的不規則顆粒狀紋理131。
[0037]基臺1、圓柱形孔12、第一凸臺2和第二凸臺3同軸配合。基臺I為方形基臺；作為對本實施例的另一種實施方式，基臺2也可圓形基臺(如圖5所示)。
[0038]實施例一新型LED透鏡的其它結構參見現有技術。
[0039]實施例二
[0040]如圖6和圖7所示實施例二液晶顯示背光屏30，包括實施例一所示新型LED透鏡
10。實施例二還包括反射膜31、擴散板32、增光膜33和液晶面板34。若干個新型LED透鏡10設於反射膜31上，且呈矩形陣列分布，行距為A，排距為B ;擴散板32位於反射膜31和
新型LED透鏡10上方，且擴散板32和反射膜31的間距為C，距高比:—2 X" + & , S大
C ，
於或等於4.5。本實施例中的增光膜33覆蓋在擴散板32上，液晶面板34覆蓋在擴散板32上，增光膜33的數量為三層，但不局限於三層，可根據需求增減。
[0041]實施例二液晶顯示背光屏的其它結構參見現有技術。
[0042]本實用新型並不局限於上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變型不脫離本實用新型的精神和範圍，倘若這些改動和變型屬於本實用新型的權利要求和等同技術範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型。
【權利要求】
1.新型LED透鏡，其特徵在於:包括基臺、設於基臺上的第一凸臺和設於該第一凸臺上的第二凸臺；第一凸臺的側壁和第二凸臺的側壁構成出射面，第一凸臺的側壁呈外凸的弧面結構；第二凸臺的頂面為反射面，該反射面呈圓錐體凹陷結構；基臺的底部設有用於安裝發光二極體LED的圓柱形孔，該圓柱形孔的表面構成入射面；LED發出的光線從入射面射入，一部分光線經過反射面反射後從出射面射出，另一部分光線直接從出射面射出。
2.如權利要求1所述新型LED透鏡，其特徵在於:所述第二凸臺的側壁呈圓柱體結構或者圓錐體結構。
3.如權利要求1所述新型LED透鏡，其特徵在於:所述圓柱形孔的表面由圓柱形孔側面和圓柱形孔底面構成，圓柱形孔側面呈圓柱形結構，圓柱形孔底面呈圓錐體凹陷結構。
4.如權利要求1或3所述新型LED透鏡，其特徵在於:所述圓錐體凹陷結構的截面輪廓線呈向外突出的弧線結構。
5.如權利要求1所述新型LED透鏡，其特徵在於:所述基臺、所述第一凸臺和所述第二凸臺為整體結構，由折射率介於1.3~1.6之間的透明樹脂材料製成。
6.如權利要求1所述新型LED透鏡，其特徵在於:所述基臺設有環形槽，該環形槽位於圓柱形孔的外側且和圓柱形 孔 同軸配合。
7.如權利要求6所述新型LED透鏡，其特徵在於:所述環形槽表面設有具有體散射特性的不規則顆粒狀紋理。
8.如權利要求1所述新型LED透鏡，其特徵在於:所述基臺為圓形基臺或者方形基臺。
9.液晶顯示背光屏，其特徵在於:包括權利要求1至8任意一項所述新型LED透鏡。
10.如權利要求9所述液晶顯示背光屏，其特徵在於:還包括反射膜和擴散板，若干個所述新型LED透鏡設於反射膜上，且呈矩形陣列分布，行距為A，排距為B ;擴散板位於反射膜和新型LED透鏡上方，且擴散板和反射膜的間距為C，距高比
【文檔編號】F21V5/04GK203533426SQ201320571906
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】蔣禮旺, 蔣禮忠 申請人:東莞市歐科光電科技有限公司