背光模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液晶顯示領(lǐng)域，特別是一種背光模組。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，液晶顯示技術(shù)由于其產(chǎn)品體積輕薄，占用空間小，輻射小等優(yōu)點(diǎn)，逐漸替代了傳統(tǒng)的陰極射線(xiàn)管顯示技術(shù)，占據(jù)了平板顯示產(chǎn)品的主流。液晶顯示器并非主動(dòng)發(fā)光型顯示裝置，需要背光模組為其提供照明，圖像才能得以顯示。背光模組的作用是將點(diǎn)光源或者線(xiàn)光源發(fā)出的光通過(guò)導(dǎo)光板形成液晶顯示所需的面光源，它不僅決定了液晶顯示器的光效率、均勻性及顏色特性，而且是背光模組薄型化的關(guān)鍵。
[0003]按照發(fā)光源的排布位置可以把背光模組分為側(cè)入式和直下式兩種。隨著電子元器件的微型化，側(cè)入式背光模組在提升空間利用率為主題的應(yīng)用背景下成為研究重點(diǎn)。如圖1所示，側(cè)入式背光模組是將發(fā)光源11設(shè)置在導(dǎo)光板一側(cè)，其光學(xué)部件由發(fā)光源11、導(dǎo)光板13、反射板14、下擴(kuò)散片15、增亮片16和上擴(kuò)散片17構(gòu)成。側(cè)入式背光模組中，發(fā)光源11是線(xiàn)光源或者由點(diǎn)光源串聯(lián)組成的線(xiàn)光源，發(fā)光源11直接置于導(dǎo)光板的入光面131，將光耦合入導(dǎo)光板形成全反射，當(dāng)光線(xiàn)被導(dǎo)光板底部的散射網(wǎng)點(diǎn)19散射后，將依次經(jīng)過(guò)下擴(kuò)散片15、增亮片16和上擴(kuò)散片17后照明液晶面板18。通過(guò)這種方式，背光模組能夠一定程度上實(shí)現(xiàn)液晶顯示的薄型化設(shè)計(jì)。然而，如果要進(jìn)一步薄型化導(dǎo)光板，為了盡可能多地耦合光能以提高利用率，就必須要采用截面寬度小于導(dǎo)光板厚度133的發(fā)光源，否則發(fā)光源的光能將有部分不能進(jìn)入到導(dǎo)光板中，不僅造成了能量利用率低下，而且會(huì)出現(xiàn)漏光現(xiàn)象影響對(duì)比度。發(fā)光源的截面寬度不能隨著導(dǎo)光板的薄型化要求無(wú)限變小，那樣總光通量就無(wú)法達(dá)到要求，因此根本上來(lái)說(shuō)，側(cè)入式導(dǎo)光板的進(jìn)一步薄型化實(shí)際是受到了發(fā)光源截面寬度的制約，即，在保證光效率和對(duì)比度的前提下，導(dǎo)光板的厚度133必須要比發(fā)光源截面寬度大。為解決這一問(wèn)題，本發(fā)明提出了含有光耦合模塊的背光模組，它可以解決導(dǎo)光板厚度受制于發(fā)光源截面寬度的問(wèn)題，不僅提升了光能利用率，降低了系統(tǒng)功耗，而且能夠有效縮減導(dǎo)光板及背光模組的厚度，從根本上實(shí)現(xiàn)液晶顯示背光模組的薄型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種背光模組結(jié)構(gòu)，其中含有的光耦合模塊置于導(dǎo)光板之前，用于耦合發(fā)光源的光能量，提升系統(tǒng)光能利用率，從根本上實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板的薄型化設(shè)計(jì)。
[0005]本實(shí)用新型米用以下方案實(shí)現(xiàn):一種背光模組，包括一導(dǎo)光板與一光親合模塊，所述光親合模塊包括一發(fā)光源與一集光器，所述導(dǎo)光板的一用以接收光源的側(cè)面為入光面；所述發(fā)光源位于集光器一側(cè)，與所述導(dǎo)光板的入光面非直接耦合；所述集光器包括一準(zhǔn)直透鏡與一自由曲面反射器；所述集光器設(shè)置于所述發(fā)光源與所述導(dǎo)光板之間，用以將所述發(fā)光源發(fā)出的光束收集、縮束并會(huì)聚至所述導(dǎo)光板的入光面。
[0006]進(jìn)一步地，所述發(fā)光源為由LED點(diǎn)光源串聯(lián)組成的線(xiàn)光源，其發(fā)光面的法線(xiàn)方向與導(dǎo)光板的入光面不在共同的光軸上。
[0007]進(jìn)一步地，所述線(xiàn)光源的橫截面寬度大于所述導(dǎo)光板的厚度。
[0008]進(jìn)一步地，所述準(zhǔn)直透鏡為一旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所述準(zhǔn)直透鏡的對(duì)稱(chēng)軸與所述發(fā)光源的對(duì)稱(chēng)軸重合；所述準(zhǔn)直透鏡設(shè)置于所述發(fā)光源的一側(cè)，用以將發(fā)光源發(fā)出的光線(xiàn)進(jìn)行收集準(zhǔn)直后入射至所述自由曲面反射器。
[0009]進(jìn)一步地，所述自由曲面反射器為非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所述自由曲面反射器設(shè)置于所述準(zhǔn)直透鏡的出射面處；所述自由曲面反射器的反射面鍍膜形成一用以接收所述準(zhǔn)直透鏡的出射光線(xiàn)并將其反射會(huì)聚至所述導(dǎo)光板的入光面的鏡面反射層。
[0010]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)光板的上表面為出光面，所述出光面與一液晶面板相對(duì)應(yīng)。
[0011]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)光板為可透光的楔形板或平面板。
[0012]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)光板為亞克力材質(zhì)。
[0013]較佳的，所述集光器中采用的準(zhǔn)直透鏡將LED光源發(fā)出的光線(xiàn)進(jìn)行收集準(zhǔn)直，準(zhǔn)直透鏡通過(guò)折射定律、微分幾何法和等光程原理建立方程組后解方程得到各個(gè)面上的輪廓點(diǎn)，將輪廓點(diǎn)導(dǎo)入SolidWorks中形成樣條曲線(xiàn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)得到準(zhǔn)直透鏡實(shí)體；另外，所述集光器中的自由曲面反射器為非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，將準(zhǔn)直后的光線(xiàn)反射匯聚至導(dǎo)光板的入光面。自由曲面反射器上的自由曲面通過(guò)二維幾何劃分法得到自由曲面上的輪廓點(diǎn)，將輪廓點(diǎn)導(dǎo)入SolidWorks中形成樣條曲線(xiàn)，拉伸形成自由曲面反射器實(shí)體。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)系統(tǒng)中發(fā)光源直接耦合至導(dǎo)光板的光線(xiàn)路徑，采用提出的光耦合模塊，發(fā)光源發(fā)出的光線(xiàn)先通過(guò)集光器收集、縮束和會(huì)聚，再耦合入導(dǎo)光板的入光面。所以，本實(shí)用新型的提出使得側(cè)入式導(dǎo)光板的厚度不再受限于發(fā)光源的截面寬度，使得更薄的導(dǎo)光板能夠得以應(yīng)用，從根本上實(shí)現(xiàn)背光模組的薄型化的同時(shí)保證了系統(tǒng)的高光能利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)入式背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中側(cè)入式背光源LED集光模塊安裝于背光模組中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:11-發(fā)光源；13_導(dǎo)光板；131-導(dǎo)光板入光面；132_導(dǎo)光板出光面；133導(dǎo)光板厚度；14-反射板；15_下擴(kuò)散片；16-增殼片；17_上擴(kuò)散片；18_液晶面板；19_散射網(wǎng)點(diǎn)；21_集光器；211-準(zhǔn)直透鏡；212-自由曲面反射器；31_光耦合模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]本實(shí)施例提供一種背光模組，包括一導(dǎo)光板與一光耦合模塊，所述光耦合模塊包括一發(fā)光源與一集光器，所述導(dǎo)光板的一用以接收光源的側(cè)面為入光面；所述發(fā)光源位于集光器一側(cè)，與所述導(dǎo)光板的入光面非直接耦合；所述集光器包括一準(zhǔn)直透鏡與一自由曲面反射器；所述集光器設(shè)置于所述發(fā)光源與所述導(dǎo)光板之間，用以將所述發(fā)光源發(fā)出的光束收集、縮束并會(huì)聚至所述導(dǎo)光板的入光面。
[0020]在本實(shí)施例中，所述發(fā)光源為由LED點(diǎn)光源串聯(lián)組成的線(xiàn)光源，其發(fā)光面的法線(xiàn)方向與導(dǎo)光板的入光面不在共同的光軸上。
[0021]在本實(shí)施例中，所述線(xiàn)光源的橫截面寬度大于所述導(dǎo)光板的厚度。
[0022]在本實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直透鏡為一旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)