一种侧入式背光模板的LED入光方法与流程

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种侧入式背光模板的LED入光方法。

背景技术：

液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、辐射低等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光形液晶显示装置，其包括液晶面板及背光模组(backlight module)。通常液晶显示面板由彩膜(ColorFilter，CF)基板、薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管阵列基板之间的液晶(Liquid Crystal，LC)及密封胶框(Sealant)组成。

液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，通过玻璃基板通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组为液晶显示装置的关键组件之一。

背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组两种。直下式背光模组是将发光光源例如CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp，阴极荧光灯管)或LED(Light Emitting Diode，发光二极管)设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。而侧入式背光模组是将背光源LED灯条(Light bar)设于液晶面板侧后方的背板边缘，LED灯条发出的光线从导光板(LGP，Light Guide Plate)一侧的入光面进入导光板，经反射和扩散后从导光板出光面射出，再经由光学膜片组以形成面光源提供给液晶面板。由于，侧入式背光模组的LED灯条设置于导光板的侧部而使得背光模组的厚度较薄，因此广泛地应用在液晶显示装置中，如图1-3所示(三种超薄侧入式LCD背光模组的剖面图)。

超薄显示器在今天已经成为市场的热点，如何使显示器例如手机，电视的厚度更薄，是工程师的核心工作之一。但LED的尺寸由于受到效率要求的限定，其尺寸越小，可能越不能达到能耗亮度的要求。当玻璃衬底的厚度继续下降，例如厚度为0.4mm，或者改用柔性有机材料衬底(厚度在10-200μm之间)作为导光结构时，或者采用更薄的单独的玻璃导光板作为导光结构时，都需要考虑所使用LED的尺寸可能会超过导光结构厚度时的情况，如图4所示。当LED尺寸大于导光板或其他导光结构的横截面尺寸时，LED发出的光线不能全部进入导光结构内，光损失较为严重。

为了减小光损失，LED发出的光线进入导光结构的方式，成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种侧入式背光模板的LED入光方法，采用该方法即使LED的尺寸较导光结构厚度大，也能将LED发出的光线完全射入导光结构中，满足导光结构薄型化要求的同时，还能确保光的利用率。

为此，本发明提供了一种侧入式背光模板的LED入光方法，其通过在LED与导光结构之间设置透镜或透镜组，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构。

在本发明的一些实施例中，所述的透镜包括凹面镜和凸面镜。

在本发明的另一些实施例中，所述的透镜为玻璃透镜和/或塑料透镜。

本发明中，当LED为多个时，在导光结构与多个LED之间设置一个透镜，或在导光结构与多个LED中的每个LED之间各设置一个透镜或透镜组。

在本发明的一些实施例中，将导光结构与多个LED中的每个LED之间各自设置的透镜或透镜组全部制备在有机膜片上形成集成结构，然后通过机械方式固定于LED与导光结构之间。

在本发明的一些实施例中，所述的透镜制备在有机膜片的一面或两面。

在本发明的另一些实施例中，所述的有机膜片为塑料膜片；所述的有机膜片为一层或多层。

根据本发明，将位于LED与导光结构之间的透镜贴合在导光结构的入光侧或LED的出光面。

在本发明的一些实施例中，所述的贴合为粘胶贴合。

本发明的有益效果为：本发明通过在LED与导光结构之间设置透镜或透镜组，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构，使得当LED的厚度较导光结构大时，也能将LED发出的光线聚拢后完全射入导光结构中，满足导光结构薄型化要求的同时，还可确保光的利用率。另外，通过将分立的透镜或透镜组制成集成结构，或者将透镜贴合在导光结构的入光侧或LED的出光面，降低了透镜系统的复杂性。

附图说明

下面将结合附图来说明本发明。

图1-3为现有的三种超薄侧入式LCD背光模组的剖面图。

图1为第一种超薄侧入式LCD背光模组的剖面图；图中附图标记的含义如下：101玻璃基板；102偏光片；103彩膜基板；104液晶层；105阵列基板；106LED光。

图2为第二种超薄侧入式LCD背光模组的剖面图；图中附图标记的含义如下：201反射片；101玻璃基板；202折射率层；102偏光片；103彩膜基板；106LED光。

图3为第三种超薄侧入式LCD背光模组的剖面图；图中附图标记的含义如下：101玻璃基板；301氧化铟锡彩膜基板；102偏光片；104液晶层；105阵列基板；106LED光。

图4为LED厚度大于导光结构时，LED发出的光无法完全进入导光结构的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构。

图5为LED与导光结构之间设置有单透镜的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜。

图6为LED与导光结构之间设置有透镜组的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜；4透镜组。

图7为导光结构与多个LED中的每个LED之间各设置的一个透镜的结构示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜。

图8为导光结构与多个LED之间设置一个透镜的结构示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜。

图9为LED与导光结构之间设置一个一面制备有透镜的集成结构的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；5集成结构。

图10为LED与导光结构之间设置一个两面制备有透镜的集成结构的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；5集成结构。

图11为将位于LED与导光结构之间的透镜贴合在LED的出光面的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜。

图12为将位于LED与导光结构之间的多个透镜贴合在导光结构的入光侧的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜。

图13为位于LED与导光结构之间的单个透镜贴合在导光结构的入光侧的示意图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜。

图14为图13的侧视图；图中附图标记的含义如下：1LED光源；2导光结构；3透镜。

具体实施方式

为使本发明容易理解，下面将结合实施例和附图来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。

如前所述，超薄显示器的广泛使用，使得导光结构的厚度持续下降，当导光结构的尺寸小于LED的尺寸时，LED发出的光线不能全部进入导光结构内，光损失较为严重。球面镜能够改变光线的传播途径，对光线进行聚拢，在LED与导光板之间通过安装透镜或透镜组，对LED发出的光线进行聚拢后再进入导光结构，可以在满足导光结构薄型化要求的同时有效减少光损失。本发明正是基于上述方法作出的。

图5-13示出了本发明的一种侧入式背光模板的LED入光方法的一些实施方式中LED与导光结构之间安装透镜或透镜组的结构示意图。

图5为在LED与导光结构之间设置单透镜，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构；在单透镜中，通过调节单透镜的焦距以及单透镜和导光结构/LED出光面的距离来调整入射导光结构的光型；

所述的透镜为球面镜，包括凹面镜和凸面镜；

所述的透镜为玻璃透镜和/或塑料透镜；优选所述的透镜为塑料透镜。

当LED与导光结构之间的距离较远，可以在LED与导光结构之间设置透镜组(在LED与导光结构之间纵向排列的两个以上的透镜)，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构，如图6所示；在透镜组结构中，可以调整不同透镜之间的焦距以及位置关系，使得出射的光可以更好地射入导光结构；

所述透镜组中的透镜为球面镜，包括凹面镜和凸面镜；

所述透镜组中的透镜为玻璃透镜和/或塑料透镜；优选所述的透镜为塑料透镜。

当LED为多个时，在导光结构与多个LED之间设置一个长条形的大透镜，如图8所示；或在导光结构与多个LED中的每个LED之间各设置一个透镜，如图7所示；或在导光结构与多个LED中的每个LED之间各设置一个透镜组，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构。

将导光结构与多个LED中的每个LED之间各自设置的单透镜或透镜组全部制备在有机膜片上形成集成结构，并通过机械方式固定于LED与导光结构之间，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构；所述的机械方式可以为螺丝固定，卡槽固定以及胶带固定等。

所述透镜既能制备在有机膜片的一面，如图9所示；又能制备在有机膜片的两面如图10所示；

所述的有机膜片为塑料膜片；所述的有机膜片为一层或多层。

将位于LED与导光结构之间的透镜贴合在LED的出光面，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构，如图11所示；所述的贴合为粘胶贴合。

将位于LED与导光结构之间的多个透镜贴合导光结构的入光侧，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构，如图12所示；所述的贴合为粘胶贴合。

将位于LED与导光结构之间的单个长条形大透镜贴合导光结构的入光侧，对LED发射的光进行聚拢后再进入导光结构，如图13所示；图14为该结构方式的侧视图；所述的贴合为粘胶贴合。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。