专利名称:一种lcd背光组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种LCD背光组件，包括光源和光隧；所述光隧包括：入光面，为多边形；出光面，为与所述入光面边数相同的多边形，且平行于所述入光面；反射腔，连接所述入光面与所述出光面，具有对光线全反射的内壁；所述反射腔呈多边锥形，其侧面为数个处于不同平面上的梯形，所述数个梯形的较短的上底边构成所述入光面的外缘，较长的下底边构成所述出光面的外缘。本实用新型实施例利用较为常见的、低成本的全反射材料，将光源发出的光束进行多次全反射，提升出射光照度的强度与均匀性，优化出射角度，从而在避免复杂、高成本的光学系统的前提下，为LCD面板提供具有照度、配光角度均优的背光源。
【专利说明】一种LCD背光组件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及IXD领域，尤其涉及一种IXD背光组件。
【背景技术】
[0002]在传统LED-LCD投影机行业、以及渐渐流行起来的车载HUD行业，都是利用光学成像的原理，将LCD面板的图像放大，在用户的前方形成图像(虚像)。
[0003]在此种情况下，传统的背光技术中的导光板，由于对对配光无优化作用，光出射角度非常大，不利于投影镜头对光的利用，因此完全不适用于这一领域。我们需要的是比普通背光设计更强的光照、更小的配光角度。
[0004]其它复杂的光学系统，例如准直系统+复眼+聚光透镜组合、或者准直系统+光棒+聚光透镜的组合，可以提高光的利用效率，但是系统比较复杂，相对造价昂贵，体积也会加大很多。
【发明内容】
[0005]本实用新型实施例提供了一种IXD背光组件，具有一个光隧，所述光隧包括:
[0006]包括光源和光隧；所述光隧包括:
[0007]入光面，为多边形；
[0008]出光面，为与所述入光面边数相同的多边形，且平行于所述入光面；
[0009]反射腔，连接所述入光面与所述出光面，具有对光线全反射的内壁；所述反射腔呈多边锥形，其侧面为数个处于不同平面上的梯形，所述数个梯形的较短的上底边构成所述入光面的外缘，较长的下底边构成所述出光面的外缘。
[0010]优选地，所述反射腔的长度大于所述反射腔的一个或侧面的梯形中位线的长度的1.5 倍。
[0011]优选地，所述反射腔的长度为40mm至80mm。
[0012]优选地，所述反射腔呈四边锥形台状，入光面与所述出光面均为矩形。
[0013]优选地，所述反射腔的一个或多个侧面的梯形下底边的长度为同一梯形的上底边的长度的2.4倍以上。
[0014]优选地，所述入光面与出光面垂直于所述反射腔的一个侧面。
[0015]优选地，还包括一个光扩散装置，所述光扩散装置邻接于出光面。
[0016]优选地，所述光扩散装置为扩散膜或扩散片。
[0017]优选地，还包括一个场镜，所述场镜邻接于所述出光面。
[0018]优选地，还包括一个场镜，所述场镜邻接于所述光扩散装置的外侧。
[0019]从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例利用全反射原理，利用较为常见的、低成本的全反射材料，将光源发出的散光进行多次全反射，提升出射光照度的强度与均匀性，优化出射角度，从而在避免复杂、高成本的光学系统的前提下，为LCD面板提供具有照度、配光角度均优的背光组件。
【附图说明】
[0020]图1示出了本实用新型提供的背光组件的一个实施例的立体透视图；
[0021]图2示出了本实用新型提供的背光组件的另一个实施例的剖面透视图。
【具体实施方式】
[0022]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做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。
[0023]请参阅图1，提供了本实用新型的背光组件的一个实施例的【具体实施方式】的立体透视图，适用于一矩形LCD面板。在本【具体实施方式】中，其光源100取为2*2正方形排列的4个大小相同的LED灯，以发出均匀的入射光。图2所示为该实施例中的光隧110的示意图，其具有入射光面111、出射光面112、及反射腔113。为适应IXD面板的形状及光源100的正方形排列，入光面111呈正方形、出光面112呈矩形，光隧110整体呈四边锥形台状，且其任一侧面与入光面的夹角大于或等于90°。作为反射腔侧面四个梯形上的上底共同构成入光面的外缘，下底共同构成出光面的外缘，入光面的外缘的长度小于出光面的外缘的长度。
[0024]反射腔113的内表面为经过镜面处理的金属或介质反射层。反射腔内壁的材料不限，为实现反射腔全反射的功能，可以采用经过抛光工艺的金属或涂有介质反射层的非反射材质。此类材料在光学工业上极为常见，且工艺并不复杂，具有低成本的优点。
[0025]光源100发出的入射光进入光隧110进行数次全反射后，出射光线的配光角度获得明显优化。并且由于反射作用的多次、均匀发生，所获得的出射光具有优异的均匀性。
[0026]本实用新型的光隧及反射腔的形状可以根据LCD面板的形状进行定制。根据光学的几何原理可以知道，反射腔体的锥台的边数不限，均可起到上述优化光源的配光角、照度曲线的作用。
[0027]进一步的，反射腔113的长度大于反射腔的一个或侧面的梯形中位线的长度的
1.5倍。反射腔的长度是指入光面与出光面之间的垂直距离，反射腔越长，光线在其中的反射次数越多，所获得的出射光的照度的均匀性越高。反射腔的长度侧面的梯形中位线的长度的比例值，有效地反应了反射腔长度对于照度均匀性的作用因素。在理想情况下，若反射腔无限延长，则出射光的照度均匀性可以达到100%。当反射腔的长度大于所有侧面的梯形中位线的长度的1.5倍时，所获得的照度均匀性在各向均可达到95% ;而当反射腔的长度大于一部分侧面的梯形中位线的长度时，则在相应的作用方向上亦对光线起到上述优化效果O
[0028]为适用于车载HUD等领域，反射腔的长度可以为40mm至SOmm0
[0029]优选的，对本实施例中的四边锥台，可以取反射腔113的一个或多个侧面的梯形下底边的长度为同一梯形的上底边的长度的2.4倍以上。在本【具体实施方式】中，在入射光的配光角度为170°的情况下，对侧面114的梯形下底边的长度取为同一梯形的上底边的长度的2.4倍，在垂直于该侧面的平方向上获得的配光角度为60° ;对侧面115的梯形下底边的长度取为同一梯形的上底边的长度4.6倍，在垂直于该侧面的方向上获得的配光角度为20° ?
[0030]请参阅图2，为本实用新型的另一实施例的【具体实施方式】。在本实施例中，如图中所示，200为两颗LED光源，入光面211与出光面212呈矩形，反射腔呈四边锥形。入光面211与出光面212垂直于所述反射腔的一个侧面213。通过对出口和入口进行偏置，可以实现光传播角度的偏置，从而更为灵活地与成像系统耦合。
[0031]进一步地，还可以在出光面外增加一个光扩散装置。光线经过光扩散装置之后，能够获得面积更大，均匀度更好，色度更稳定的出射光。优选地，此光扩散装置可以为扩散膜或扩散片。
[0032]进一步地，在出光面外还可以增加一个场镜，可以进一步压缩出光角度，提升系统亮度。
[0033]光扩散装置与场镜可以单独使用或叠加使用，均属于本实用新型的技术方案的范围。
[0034]所属领域的技术人员可以清楚地了解到，以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种IXD背光组件，其特征在于，包括光源和光隧；所述光隧包括: 入光面，为多边形； 出光面，为与所述入光面边数相同的多边形，且平行于所述入光面； 反射腔，连接所述入光面与所述出光面，具有对光线全反射的内壁；所述反射腔呈多边锥形，其侧面为数个处于不同平面上的梯形，所述数个梯形的短的上底边构成所述入光面的外缘，长的下底边构成所述出光面的外缘。2.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，所述反射腔的长度大于所述反射腔的一个或侧面的梯形中位线的长度的1.5倍。3.根据权利要求2所述的背光组件，其特征在于，所述反射腔的长度为40mm至80mm。4.根据权利要求1至3任意一项所述的背光组件，其特征在于，所述反射腔呈四边锥形台状，所述入光面与出光面均为矩形。5.根据权利要求4所述的背光组件，其特征在于，所述反射腔的一个或多个侧面的梯形下底边的长度为同一梯形的上底边的长度的2.4倍以上。6.根据权利要求5所述的背光组件，其特征在于，所述入光面与所述出光面垂直于所述反射腔的一个侧面。7.根据权利要求1至3、权利要求5至6中的任一项所述的背光组件，其特征在于，还包括一个光扩散装置，所述光扩散装置邻接于出光面。8.根据权利要求7所述的背光组件，其特征在于，所述光扩散装置为扩散膜或扩散片。9.根据权利要求5或6所述的背光组件，其特征在于，还包括一个场镜，所述场镜邻接于所述出光面。10.根据权利要求7所述的背光组件，其特征在于，还包括一个场镜，所述场镜邻接于所述光扩散装置的外侧。
【文档编号】G02F1-13357GK204302523SQ201420615228
【发明者】马红虎 [申请人]惠州市华阳多媒体电子有限公司