專(zhuān)利名稱(chēng)：一種直下式液晶電視背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶電視背光技術(shù)，尤其是一種直下式液晶電視背光模組。
背景技術(shù)：
目前電視背光技術(shù)主要分為側(cè)入式和直下式兩種方式。傳統(tǒng)的側(cè)入式LED背光，是將LED光源設(shè)置在導(dǎo)光板的側(cè)面，LED發(fā)出的光通過(guò)耦 合進(jìn)入導(dǎo)光板，通過(guò)反射片、網(wǎng)點(diǎn)的反射和散射將光導(dǎo)出，這樣做的好處能夠把機(jī)身做的比較輕薄，用到LED燈珠的數(shù)量相對(duì)較少；缺點(diǎn)是畫(huà)面對(duì)比度相對(duì)較差，不可進(jìn)行局部調(diào)光。傳統(tǒng)的直下式背光用到的LED燈珠較多，混光距離較大，導(dǎo)致其較側(cè)入式成本要高，整機(jī)厚度要厚但在畫(huà)面表現(xiàn)局部調(diào)光方面是側(cè)入式無(wú)法比擬的；另外，成百上千顆的燈珠會(huì)導(dǎo)致背光模組出現(xiàn)散熱差、光效低、組裝和維護(hù)難的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種直下式液晶電視背光模組，解決傳統(tǒng)直下式液晶電視背光中小功率燈珠過(guò)多帶來(lái)的散熱難和光效過(guò)低以及其安裝、維護(hù)困難的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種直下式液晶電視背光模組，包括光源和光學(xué)膜片，所述光源包括設(shè)于底板上的呈矩陣排布的擴(kuò)展光源，每個(gè)光源對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)二次光學(xué)透鏡，光源通過(guò)所述二次光學(xué)透鏡在所述光學(xué)膜片上打出一個(gè)矩形光斑，調(diào)整光學(xué)膜片與所述二次光學(xué)透鏡之間的距離，使所有光源發(fā)射出來(lái)的矩形光斑相互組合形成一個(gè)矩形面光源。-傳統(tǒng)直下式背光中采用的小功率LED燈珠數(shù)目過(guò)多給成本、散熱、維護(hù)帶來(lái)諸多不利以及很難在原有基礎(chǔ)上做的很薄，因此需要一種新的方法來(lái)解決傳統(tǒng)直下式背光所存在的不足。目前COB封裝技術(shù)已相對(duì)成熟，本發(fā)明采用一種LED擴(kuò)展光源加二次光學(xué)透鏡和配合部分光學(xué)膜片的結(jié)構(gòu)形式來(lái)替代傳統(tǒng)直下式背光中成百上千顆小功率LED燈珠，在繼承了直下式可局部調(diào)光的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的散熱、光效低、組裝和維護(hù)難的問(wèn)題將會(huì)有較好的解決。具體體現(xiàn)在1、擴(kuò)展光源和二次光學(xué)透鏡結(jié)合在一起有效提高了光源的出光角度和光分布的均勻性；2、少數(shù)幾顆光源分布在機(jī)殼底板上,增大了相對(duì)散熱面積，散熱性能要好，且減少了透鏡使用個(gè)數(shù)；3、采用將二次光學(xué)透鏡直接固定在光源上的方式使得安裝更加簡(jiǎn)單；4、采用“擴(kuò)展光源+ 二次光學(xué)透鏡”的方式使得直下式背光結(jié)構(gòu)中有可能只保留擴(kuò)散板便能達(dá)到均勻出光的效果，其結(jié)構(gòu)將會(huì)得到簡(jiǎn)化。作為改進(jìn)，二次光學(xué)透鏡包括底面、側(cè)面和頂面，所述底面中間位置設(shè)有容置光源的凹腔，所述凹腔表面形成入射面；所述頂面中心設(shè)有由于凹陷形成的曲面，所述曲面由第一反射面和第二反射面構(gòu)成；所述側(cè)面為出射面和反射面構(gòu)成，分別為第一出射面、第三反射面和第二出射面。作為改進(jìn)，該擴(kuò)展光源發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)入射面來(lái)調(diào)節(jié)不同角度入射光線(xiàn)的曲率，控制凹腔內(nèi)部水平角(T45°的光線(xiàn)從第一出射面直接折射出。
作為改進(jìn)，該擴(kuò)展光源發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)入射面來(lái)調(diào)節(jié)不同角度入射光線(xiàn)的曲率，控制凹腔內(nèi)另一部分的光線(xiàn)以全反射的方式通過(guò)第二出射面以合適的角度折射出來(lái)。作為改進(jìn)，第一反射面控制凹腔內(nèi)水平角7(T90°范圍內(nèi)的光線(xiàn)反射分布。作為改進(jìn)，第二反射面控制凹腔內(nèi)水平角45 70°范圍內(nèi)的光線(xiàn)反射分布。
作為改進(jìn)，所述第一反射面和第二反射面相連并共同將水平角大于45°的光線(xiàn)反射至第二出射面；光源中心的光主要通過(guò)第一反射面來(lái)調(diào)節(jié)其在透鏡內(nèi)的光線(xiàn)反射分布走向，同時(shí)通過(guò)第二反射面微調(diào)使得最終射向第二出射面的光線(xiàn)能夠補(bǔ)償光斑邊緣區(qū)域的光分布，通過(guò)調(diào)節(jié)第一、二出射面的曲率可以形成均勻的矩形光斑，其擴(kuò)散角度在120° 160°范圍內(nèi)。作為改進(jìn)，所述二次光學(xué)透鏡由PC、PMMA、PP、ABS或者玻璃材料制成。作為改進(jìn)，所述光學(xué)膜片包括擴(kuò)散板，擴(kuò)展光源發(fā)出來(lái)的光線(xiàn)通過(guò)二次光學(xué)透鏡打出的光斑直接打在所述擴(kuò)散板上。作為改進(jìn)，所述底板上設(shè)有反射片，通過(guò)反射片來(lái)把部分射向底板的光導(dǎo)出，達(dá)到提高光的利用率的效果。作為改進(jìn)，所述擴(kuò)展光源為C0B。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)的有益效果是
本發(fā)明采用一種LED擴(kuò)展光源加二次光學(xué)透鏡和配合部分光學(xué)膜片的結(jié)構(gòu)形式來(lái)替代傳統(tǒng)直下式背光中成百上千顆小功率LED燈珠，在繼承了直下式可局部調(diào)光的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的散熱、光效低、組裝和維護(hù)難的問(wèn)題將會(huì)有較好的解決。


圖I為本發(fā)明剖視圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為光源分布示意圖。圖4為二次光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為二次光學(xué)透鏡三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為二次光學(xué)透鏡的光線(xiàn)分布示意圖。圖7為二次光學(xué)透鏡不同角度光線(xiàn)的出射示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I、2所示，一種直下式液晶電視背光模組，包括光源和光學(xué)膜片。如圖2所示，所述光源包括設(shè)于底板I上的呈矩陣排布的COB 2，每個(gè)COB 2對(duì)應(yīng)一個(gè)二次光學(xué)透鏡3，COB 2通過(guò)所述二次光學(xué)透鏡3在所述光學(xué)膜片5上打出一個(gè)矩形光斑,調(diào)整光學(xué)膜片5與所述二次光學(xué)透鏡3之間的距離，使所有COB 2發(fā)射出來(lái)的矩形光斑相互組合形成一個(gè)矩形面光源。所述光學(xué)膜片5包括棱鏡片52和擴(kuò)散板51, COB 2發(fā)出來(lái)的光線(xiàn)通過(guò)二次光學(xué)透鏡3打出的光斑直接打在所述擴(kuò)散板51上。所述二次光學(xué)透鏡3由PC、PMMA、PP、ABS或者玻璃材料制成。如圖I和圖4所示，二次光學(xué)透鏡3底部設(shè)有定位引腳39，定位引腳39上設(shè)有定位孔38及定位栓，通過(guò)調(diào)節(jié)定位引腳39的高度，就可以控制擴(kuò)展光源發(fā)光面與二次光學(xué)透鏡3底面之間的距離，進(jìn)而控制光斑的面積及其均勻度。所述底板上設(shè)有反射片4，通過(guò)反射片4來(lái)把部分射向底板I的光導(dǎo)出，達(dá)到提高光的利用率的效果。如圖4至7所示，二次光學(xué)透鏡3包括底面、側(cè)面和頂面，所述底面中間位置設(shè)有容置COB 2的凹腔37，所述凹腔37表面形成入射面36 ;所述頂面中心設(shè)有由于凹陷形成的曲面，所述曲面由第一反射面31和第二反射面32構(gòu)成；所述側(cè)面為出射面和反射面構(gòu)成，從下向上分別為第一出射面、第三反射面、第二出射面。COB 2發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)入射面36來(lái)調(diào)節(jié)不同角度入射光線(xiàn)的曲率，控制凹腔37內(nèi)水平角(T45°的光線(xiàn)從第一出射面35直接折射出來(lái)。COB 2發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)入射面36來(lái)調(diào)節(jié)不同角度入射光線(xiàn)的曲率，控制凹腔37內(nèi)另一部分的光線(xiàn)以全反射的方式通過(guò)第二出射面33以合適的角度折射出來(lái)，具體為第一反射面31控制凹腔37內(nèi)水平角70、0°范圍內(nèi)的光線(xiàn)反射分布；第二反射面32控制凹腔37內(nèi)水平角45 70°范圍內(nèi)的光線(xiàn)反射分布。所述第三反射面34和第一、二出射面相連接，起著二次調(diào)節(jié)透鏡內(nèi)部光線(xiàn)反射分布的作用，光源中心的光主要通過(guò)第一出射面31來(lái)調(diào)節(jié)其在透鏡內(nèi)的光線(xiàn)反射分布，同時(shí)通過(guò)第二反射面32微調(diào)使得最終射向第二出射面33的光線(xiàn)能夠補(bǔ)償光斑邊緣區(qū)域的光分布，通過(guò)調(diào)節(jié)第一、二出射面及反射面曲率可以形成均勻的矩形光斑，其擴(kuò)散角度在120° 160°范圍內(nèi)。混光距離的確定該混光距離為光源與目標(biāo)面的垂距離h，在近場(chǎng)照明中，目標(biāo)
面與光源的距離在:10^1 (A為光源的發(fā)光面積)的范圍內(nèi)時(shí)光源便不可以再當(dāng)作點(diǎn)光源
來(lái)對(duì)待，必須考慮到它的發(fā)光面積的影響。因此，對(duì)于背光產(chǎn)品來(lái)說(shuō)光源的面積是不可忽視的，對(duì)于以集成模組形式LED光源的背光產(chǎn)品就更應(yīng)將其面積考慮在內(nèi)了。由于當(dāng)一款透鏡定形后它的出光角度基本上以是定值，通過(guò)光學(xué)仿真可找到透鏡的最佳混光距離h，同時(shí)通過(guò)光源面積大小和出光角度來(lái)計(jì)算最終打到相應(yīng)目標(biāo)面均勻銜接的光時(shí)所需的光源的數(shù)目。以在32寸直下式背光中的應(yīng)用為例
設(shè)光源在光學(xué)膜片上打出的矩形光斑的面積記作Sl=c*c，液晶屏面積記作S2=a*b (長(zhǎng)*寬)，混光距離記作D1，相鄰光源中心間距記作D2，光源個(gè)數(shù)記作M，光源發(fā)光角度記作0，則有
權(quán)利要求
1.一種直下式液晶電視背光模組，包括光源和光學(xué)膜片，其特征在于所述光源包括設(shè)于底板上的呈矩陣排布的擴(kuò)展光源，每個(gè)擴(kuò)展光源對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)二次光學(xué)透鏡，光源通過(guò)所述二次光學(xué)透鏡在所述光學(xué)膜片上打出一個(gè)矩形光斑，調(diào)整光學(xué)膜片與所述二次光學(xué)透鏡之間的距離，使所有擴(kuò)展光源發(fā)射出來(lái)的矩形光斑相互組合形成一個(gè)矩形面光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直下式液晶電視背光模組，其特征在于二次光學(xué)透鏡包括底面、側(cè)面和頂面，所述底面中間位置設(shè)有容置該擴(kuò)展光源的凹腔，所述凹腔表面形成入射面；所述頂面中心設(shè)有由于凹陷形成的曲面，所述曲面由第一反射面和第二反射面構(gòu)成；所述側(cè)面由出射面和反射面組成，從下往上依次為，第一出射面，第三反射面和第二出射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直下式液晶電視背光模組,其特征在于光源發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)入射面來(lái)調(diào)節(jié)不同角度入射光線(xiàn)的曲率，其中凹腔內(nèi)水平角(T45°的光線(xiàn)將直接從第一出射面折射出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直下式液晶電視背光模組,其特征在于光源發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)入射面來(lái)調(diào)節(jié)不同角度入射光線(xiàn)的曲率，控制凹腔內(nèi)另一部分的光線(xiàn)以全反射的方式通過(guò)第二出射面以合適的角度折射出來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種直下式液晶電視背光模組,其特征在于第一反射面控制凹腔內(nèi)水平角70、0°范圍內(nèi)的光線(xiàn)反射分布。
6.第二反射面控制凹腔內(nèi)水平角45 70°范圍內(nèi)的光線(xiàn)反射分布。
7.所述第一反射和第二反射面相連并共同將水平角大于45°的光線(xiàn)反射至第二出射面；光源中心的光主要通過(guò)第一反射面來(lái)調(diào)節(jié)其在透鏡內(nèi)的光線(xiàn)反射分布；同時(shí)通過(guò)第二反射面微調(diào)使得最終射向第二出射面的光線(xiàn)能夠補(bǔ)償光斑邊緣區(qū)域的光分布，通過(guò)調(diào)節(jié)第一、二出射面可以形成均勻的矩形光斑，其擴(kuò)散角度在120° 160°范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直下式液晶電視背光模組，其特征在于所述二次光學(xué)透鏡由PC、PMMA, PP. ABS或者玻璃材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直下式液晶電視背光模組，其特征在于所述光學(xué)膜片包括擴(kuò)散板，光源發(fā)出來(lái)的光線(xiàn)通過(guò)二次光學(xué)透鏡打出的光斑直接打在所述擴(kuò)散板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直下式液晶電視背光模組，其特征在于所述底板上設(shè)有反射片。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種直下式液晶電視背光模組，其特征在于所述擴(kuò)展光源為 COB。
全文摘要
一種直下式液晶電視背光模組，包括光源和光學(xué)膜片，所述光源包括設(shè)于底板上的呈矩陣排布的擴(kuò)展光源，每個(gè)光源對(duì)應(yīng)一個(gè)二次光學(xué)透鏡，該光源通過(guò)所述二次光學(xué)透鏡在所述光學(xué)膜片上打出一個(gè)矩形光斑，調(diào)整光學(xué)膜片與所述二次光學(xué)透鏡之間的距離，使所有光源發(fā)射出來(lái)的矩形光斑相互組合形成一個(gè)矩形面光源。本發(fā)明采用一種LED擴(kuò)展光源加二次光學(xué)透鏡和配合部分光學(xué)膜片的結(jié)構(gòu)形式來(lái)替代傳統(tǒng)直下式背光中成百上千顆小功率LED燈珠，在繼承了直下式可局部調(diào)光的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的散熱、光效低、組裝和維護(hù)難的問(wèn)題將會(huì)有較好的解決。
文檔編號(hào)F21S8/00GK102767760SQ201210232640
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者向?qū)氂? 吳乾, 李知霆, 林德順, 王躍飛, 石超 申請(qǐng)人:廣州市鴻利光電股份有限公司