CN209879203U - 背光模组透镜及其背光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种背光模组透镜及其背光模组，包括透镜本体，所述透镜本体包括入光面、反光面、第一出光面和第二出光面，所述入光面为组合弧面，且所述入光面围成光源安装槽，所述反光面为倒圆锥弧面，所述第一出光面位于所述透镜本体的侧部，所述第二出光面位于所述透镜本体的顶部，所述反光面与所述第二出光面形成倒圆锥弧面空心槽。背光模组透镜搭配光学膜使用时，可以使出射的光斑更加细腻，反射光的分布更加均匀，画面视效更佳，解决了显示设备上的灯影、光圈和亮暗带的不良问题，提升了光学显示的品质。

Description

背光模组透镜及其背光模组

技术领域

本实用新型涉及显示设备技术领域，特别是涉及一种背光模组透镜及其背光模组。

背景技术

随着液晶显示技术的不断发展，高精细、大尺寸的液晶显示器必须有高性能的背光技术与之配合，液晶本身为非发光性的显示装置，所显示的图形和字符是其对光线调制的结果，而背光模组是位于液晶显示器背后的一种光源供给装置，通过背光模组，液晶显示器才能达到显示的功能,因此背光模组的性能会直接影响液晶显示器显像质量，其发光效果将直接影响到液晶显示模块的视觉效果。

背光模组依光源分布位置的不同分为侧入式和直下式，传统直下式背光模组中所使用的折射式和反射式透镜的光斑照度范围较窄，光强分布角度较小，特别是搭配量子点膜片或量子点板使用时，背光源对于量子点的激发相对比较局限，从画面效果上看容易出现局部色差，呈现出光圈、光斑等现象，通过增加灯珠数量、搭配各类光学膜以及较好油墨措施等也难以解决。

实用新型内容

本实用新型提供了一种扩大光斑照度范围均匀出光的背光模组透镜及其背光模组。

本实用新型提出的一种背光模组透镜，包括透镜本体，所述透镜本体包括入光面、反光面、第一出光面和第二出光面，所述入光面为组合弧面，且所述入光面围成光源安装槽，所述反光面为倒圆锥弧面，所述第一出光面位于所述透镜本体的侧部，且所述第一出光面为闭合弧面，所述第二出光面设置于所述透镜本体的顶部，所述反光面与所述第二出光面形成倒圆锥弧面空心槽。

进一步地，所述组合弧面包括第一弧面和第二弧面，所述第一弧面为圆柱体弧面，所述第二弧面为类圆锥体弧面，所述第一弧面与所述第二弧面从所述透镜本体底部依次连接。

进一步地，所述第一出光面的横截面为圆面。

进一步地，所述第二出光面为雾化面。

进一步地，所述雾化面底部与所述反光面边缘粘接。

进一步地，所述雾化面为半透明多孔结构高分子片材结构。

进一步地，所述雾化面材质含有功能粒子材料。

进一步地，所述功能粒子材料为聚硅氧烷类聚合物微粉、聚甲基丙烯酸甲酯微球、聚苯乙烯微球、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛中的一种或多种。

本实用新型提出的一种背光模组，包括发光芯片、PCB板、反射膜、扩散板、下扩散膜、量子点膜、下增亮膜、上增亮膜、上扩散膜、液晶显示面板和模组框，还包括背光模组透镜，所述背光模组透镜包括透镜本体，所述透镜本体包括入光面、反光面、第一出光面和第二出光面，所述入光面为组合弧面，且所述入光面围成光源安装槽，所述反光面为倒圆锥弧面，所述第一出光面位于所述透镜本体的侧部，所述第二出光面位于所述透镜本体的顶部，所述反光面与所述第二出光面形成倒圆锥弧面空心槽；

所述PCB板配合置于所述模组框的底部，若干所述背光模组透镜设置于所述PCB板顶面，若干所述发光芯片设置于所述PCB板上，且所述发光芯片对应设置于所述光源安装槽内，所述扩散板设置于所述背光模组透镜上方，另一面依次搭配下扩散膜、量子点膜、下增亮膜、上增亮膜、上扩散膜和液晶显示面板，所述反射膜设于所述模组框的底部和侧部。

本实用新型提出的背光模组透镜及其背光模组，背光模组透镜搭配光学膜使用时，可以使出射的光斑更加细腻，反射光的分布更加均匀，画面视效更佳，解决了显示设备上的灯影、光圈和亮暗带的不良问题，提升了光学显示的品质。

附图说明

图1是本实用新型一实施例背光模组透镜的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例背光模组透镜的剖面示意图；

图3是本实用新型一实施例背光模组的结构示意图。

1入光面，2反光面，3第一出光面，4第二出光面，5光源安装槽，6倒圆锥弧面空心槽，7方形基台，8背光模组透镜，9发光芯片，10PCB板，11反射膜，12模组框，13扩散板，14下扩散膜，15量子点膜，16下增亮膜，17上增亮膜，18上扩散膜，19液晶显示面板。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1-2所示，提出本实用新型一优选实施例的一种背光模组透镜8，包括透镜本体，透镜本体包括入光面1、反光面2、第一出光面3和第二出光面4，入光面1为组合弧面，且入光面1围成光源安装槽5，反光面2为倒圆锥弧面，第一出光面3位于透镜本体的侧部，且第一出光面3为闭合弧面，第二出光面4 位于透镜本体的顶部，反光面2与第二出光面4形成闭合的倒圆锥弧面空心槽 6。本实施例将透镜本体的底部设置为方形基台7，便于提高背光模组透镜8安装的稳定性，光源设置于光源安装槽内，光源经围成光源安装槽5的入光面1 出射，反光面2由倒圆锥弧面组成，该反光面2利用全反射原理将由入光面1入射的光全反射至该第一出光面3，第一出光面3由透镜侧壁组成，该第一出光面3用于出射入光面1入射的光及反光面2全反射的光，第二出光面4由雾化面组成，该雾化面位于透镜本体的顶部。通过将入光面1设置为组合弧面及第二出光面4与反光面2的曲面设置，可以使出射的光斑更加细腻，反射光的分布更加均匀，画面视效更佳，提升了光学显示的品质。

在本实施例中，组合弧面包括第一弧面和第二弧面，第一弧面为圆柱体弧面，第二弧面为类圆锥体弧面，第一弧面与第二弧面从透镜本体底部依次连接，且第一弧面与第二弧面一体成型。第一出光面3的横截面为圆面。该组合弧面包含两个不同形状的弧面，第一弧面所围成的空心槽为圆柱体，所述第二弧面所围成的空心槽为类圆锥体，该圆柱体空心槽与类圆锥体空心槽合成光源安装槽5，将入光面1设置为围成组合空心槽的组合弧面，能够使出射光源的分布更加均匀。

在本实施例中，第二出光面4为雾化面，雾化面底部与反光面2边缘通过粘接剂连接，雾化面为半透明多孔结构高分子片材结构。本实施例中的透镜本体主要材质为聚甲基丙烯酸甲酯,第二出光面4的雾化面的基材为添加含有聚硅氧烷类聚合物微粉粒子类材料的聚甲基丙烯酸甲酯片材结构，聚硅氧烷类聚合物微粉粒子的添加量为20～30％，第二出光面4片材的透过率为 25～35％。第二出光面4的雾化层的多孔结构密度及大小或功能粒子类材料的添加量需精确计量，计量依据为第二出光面4的出射光到达显示屏处的强度以及第一出光面3的出射光线折射至显示屏的强度需近似一致。通过第二出光面4与反光面2边缘以高分子粘接剂固定，使直下式反射光透镜与雾化结构组合为一体式的透镜本体的结构设计，可获得光斑均匀度高、光发散效果突出的辐射光斑，可应用于超薄电视机背光源及平板照明灯具。

在另一实施例中，雾化面为功能粒子材料。功能粒子材料为聚硅氧烷类聚合物微粉、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球、聚苯乙烯(PS)微球、纳米二氧化硅(SiO₂)、纳米二氧化钛(TiO₂)中的一种或多种。

如图3所示，提出本实用新型的一种背光模组，包括发光芯片9、PCB 板10、反射膜11、扩散板13、下扩散膜14、量子点膜15、下增亮膜16、上增亮膜17、上扩散膜18、液晶显示面板19和模组框12，还包括背光模组透镜8，背光模组透镜8包括透镜本体，透镜本体包括入光面1、反光面2、第一出光面3和第二出光面4，入光面1为组合弧面，且入光面1围成光源安装槽5，反光面2为倒圆锥弧面，第一出光面3位于透镜本体的侧部，第二出光面4位于透镜本体的顶部，反光面2与第二出光面4形成倒圆锥弧面空心槽6；

PCB板10配合置于模组框12的底部，若干背光模组透镜8设置于PCB 板10顶面，若干发光芯片9设置于PCB板10上，且发光芯片9对应设置于光源安装槽5内，扩散板13设置于背光模组透镜8上方，另一面依次搭配下扩散膜14、量子点膜15、下增亮膜16、上增亮膜17、上扩散膜18和液晶显示面板19，反射膜11设于模组框12的底部和侧部。

在本实施例中，背光模组透镜8的光源安装槽5中的发光芯片9，本实施例中的发光芯片9采用LED灯条芯片，发光芯片9发出的光从入光面1进入，其中一部分为经过光源安装槽5的圆锥体面的第二弧面进入背光模组透镜8，经反光面2全反射至第一出光面3上部，一部分光源由第一弧面进入第一出光面3下部，第一出光面3出射光源经正下方反射膜11，经过背光模组中扩散板13、下扩散膜14、量子点膜15、下增亮膜16、上增亮膜17、上扩散膜18后，分布在液晶显示面板19上，光源经入光面1进入透镜接触反光面2后，还有少部分光源直接透过反光面2出射，经过倒圆锥弧面空心槽6后透过第二出光面4的雾化面后，出射光同样经过背光模组中到达液晶显示面板19上。通过调节聚硅氧烷类聚合物微粉粒子的添加量和第二出光面4片材的透过率，使得第一出光面 3的出射光线折射至显示屏的强度以及第二出光面4出射光到达显示屏处的强度近似一致，最终实现了透镜的出射光斑均匀度高、光发散效均匀的目标。

本实施例提供的背光模组透镜搭配LED灯条和反射片使用时，可使出射光源的分布更加均匀，出射光斑更加细腻，画面视效更佳，极大改善了由透镜顶部出光不均及扩散部件效果不佳所造成的显示设备上的灯影、光圈、亮暗带等不良，提升了产品品质；同时可在一定程度上减少所需灯珠的数量、扩散板中扩散剂用量以及各类膜片的使用数量，使得显示设备的背光搭配方式更加灵活，进一步降低了生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种背光模组透镜，其特征在于，包括透镜本体，所述透镜本体包括入光面、反光面、第一出光面和第二出光面，所述入光面为组合弧面，且所述入光面围成光源安装槽，所述反光面为倒圆锥弧面，所述第一出光面位于所述透镜本体的侧部，且所述第一出光面为闭合弧面，所述第二出光面设置于所述透镜本体的顶部，所述反光面与所述第二出光面形成闭合的倒圆锥弧面空心槽。

2.根据权利要求1所述的背光模组透镜，其特征在于，所述组合弧面包括第一弧面和第二弧面，所述第一弧面为圆柱体弧面，所述第二弧面为类圆锥体弧面，所述第一弧面与所述第二弧面从所述透镜本体底部依次连接。

3.根据权利要求1所述的背光模组透镜，其特征在于，所述第一出光面的横截面为圆面。

4.根据权利要求1所述的背光模组透镜，其特征在于，所述第二出光面为雾化面。

5.根据权利要求4所述的背光模组透镜，其特征在于，所述雾化面底部与所述反光面边缘粘接。

6.根据权利要求5所述的背光模组透镜，其特征在于，所述雾化面为半透明多孔结构高分子片材结构。

7.根据权利要求5所述的背光模组透镜，其特征在于，所述雾化面材质含有功能粒子材料。

8.一种背光模组，包括发光芯片、PCB板、反射膜、扩散板、下扩散膜、量子点膜、下增亮膜、上增亮膜、上扩散膜、液晶显示面板和模组框，其特征在于，还包括背光模组透镜，所述背光模组透镜包括透镜本体，所述透镜本体包括入光面、反光面、第一出光面和第二出光面，所述入光面为组合弧面，且所述入光面围成光源安装槽，所述反光面为倒圆锥弧面，所述第一出光面位于所述透镜本体的侧部，所述第二出光面位于所述透镜本体的顶部，所述反光面与所述第二出光面形成倒圆锥弧面空心槽；

所述PCB板配合置于所述模组框的底部，若干所述背光模组透镜设置于所述PCB板顶面，若干所述发光芯片设置于所述PCB板上，且所述发光芯片对应设置于所述光源安装槽内，所述扩散板设置于所述背光模组透镜上方，另一面依次搭配下扩散膜、量子点膜、下增亮膜、上增亮膜、上扩散膜和液晶显示面板，所述反射膜设于所述模组框的底部和侧部。