直下式液晶显示背光源用led透镜和液晶显示背光屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了直下式液晶显示背光源用LED透镜和液晶显示背光屏。本实用新型采用采用平面的第二反射单元和呈圆锥体凹陷结构的第一反射单元，第二反射单元采用平面结构其作用是反射掉一部分会造成光斑中心亮点的多余光线，不会投射出去，从而根本地解决了LED光源正上方的扩散板出现亮点与亮环的问题；同时采用以上结构，能使得光源发出的光经过透镜后有更大的投射角度和光斑范围。
【专利说明】直下式液晶显示背光源用LED透镜和液晶显示背光屏
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发光二极管(LED, Light Emitting Diode)透镜【技术领域】,具体涉及直下式液晶显示背光源用LED透镜和液晶显示背光屏。
【背景技术】
[0002]LED光源由于其节能环保已经在照明以及液晶显示背光屏等领域广泛使用。特别是在液晶显示背光屏中已经大批量使用，创造了广泛的社会价值和商业价值。LED液晶背光源主要有2种布置方式:
[0003]1、侧入式，利用LED配合导光板实现屏幕的均匀辉度。
[0004]2、直下式，利用LED配合光学透镜在屏幕后方直接照射屏幕实现均匀辉度。
[0005]目前，直下式布置方式中多使用折射式光学透镜，此种透镜由于材料的折射率和全反射效应影响，在限定LED排列间距的前提下，LED与透镜组合与液晶显示背光屏的屏幕之间必须具有较高的投射距离，才可以在屏幕上获取均匀辉度。显然，投射距离的增加会增加液晶显示背光屏的成本，且不符合使用者对液晶显示器件轻而薄的要求。同时，现有的液晶显示背光源用LED透镜容易出现亮点和亮环的问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于公开了直下式液晶显示背光源用LED透镜和液晶显示背光屏，解决了现有的液晶显示背光源用LED透镜容易出现亮点和亮环，透镜厚度大的问题。
[0007]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0008]直下式液晶显示背光源用LED透镜，包括基台、设于基台上的第一凸台和设于该第一凸台上的第二凸台；第一凸台的侧壁和第二凸台的侧壁构成出射面，第一凸台的侧壁呈外凸的弧面结构；第二凸台的顶面为反射面，该反射面由第一反射面单元和第二反射面单元构成，其中第一反射面单元呈圆锥体凹陷结构，第二反射面单元呈平面结构，第二反射面单元环绕第二反射面单元；基台的底部设有用于安装发光二极管LED的圆柱形孔，该圆柱形孔的表面构成入射面；LED发出的光线从入射面射入，一部分光线经过反射面反射后从出射面射出，另一部分光线直接从出射面射出。
[0009]进一步，所述第一反射面单元和所述圆柱形孔同轴配合，所述第二反射面单元和第一反射面单元同轴配合，第二反射面单元为圆环形。
[0010]进一步，所述圆锥体凹陷结构的截面轮廓线呈向外突出的弧线结构。
[0011 ] 进一步，所述第二凸台的侧壁呈圆锥体结构。
[0012]进一步，所述圆柱形孔的表面由圆柱形孔侧面和圆柱形孔底面构成，圆柱形孔侧面呈圆柱形结构，圆柱形孔底面呈圆锥体凹陷结构。
[0013]进一步，所述基台设有环形槽，该环形槽位于圆柱形孔的外侧且和圆柱形孔同轴配合；该环形槽表面和圆柱形孔的断面设有具有体散射特性的不规则颗粒状纹理。
[0014]进一步，所述基台、所述第一凸台和所述第二凸台为整体结构，由折射率为1.5的透明树脂材料制成。
[0015]进一步,所述基台为圆形基台或者方形基台。
[0016]本实用新型还公开了液晶显示背光屏，包括上述任意一项所述直下式背光用光学透镜。
[0017]进一步，还包括反射膜和扩散板，若干个所述直下式背光用光学透镜设于反射膜上，且呈矩形阵列分布，行距为A，排距为B ;扩散板位于反射膜和一种直下式背光用光学透
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镜上方，且扩散板和反射膜的间距为C，距高比5 2X{A + B) S大于或等于4.5。
[0018]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:
[0019]本实用新型采用以上结构，采用平面的第二反射单元和呈圆锥体凹陷结构的第一反射单元，第二反射单元采用平面结构其作用是反射掉一部分会造成光斑中心亮点的多余光线，不会投射出去，从而根本地解决了 LED光源正上方的扩散板出现亮点与亮环的问题；同时采用以上结构，能使得光源发出的光经过透镜后有更大的投射角度和光斑范围。
[0020]本实用新型提供了一种全新的折反射式光学LED透镜，光线经该透镜折射及全反射后，于近距离平面上呈现出大范围的辉度均匀的光斑；利用光学的基本原理计算辅助计算机仿真技术，实现了在同现有的折射式光学透镜相比LED排列间距相同的前提下，将投射距离缩减一半(即实现大距高比)仍能获取同样辉度均匀度的目的。
[0021]本实用新型将出射面做成一定程度的曲面后，LED发出的光线进过透镜后发射出的光线范围更大，使用在液晶显示背光屏上时，液晶显示背光屏的背光效果更均匀。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本实用新型中直下式液晶显示背光源用LED透镜实施例一的正面立体示意图一；
[0024]图2是图1所示实施例一的背面立体示意图二 ；
[0025]图3是图1所示实施例一的剖面示意图；
[0026]图4是图1所示实施例一的光线折射路径示意图；
[0027]图5是本实用新型中液晶显示背光屏实施例二的结构示意图；
[0028]图6是图5中反射膜和一种直下式背光用光学透镜的安装示意图；
[0029]图中，10-直下式液晶显示背光源用LED透镜；1-基台；11_基台的底部；12_圆柱形孔；121-圆柱形孔侧面；122_圆柱形孔底面；13_环形槽；2_第一凸台；21_第一凸台的侧壁；3_第二凸台；31_第二凸台的侧壁；4_反射面；41_第一反射面单元；411-截面轮廓线；42_第二反射面单元；20_液晶显示背光屏；201_反射膜；202_扩散板；203_增光膜；204-液晶面板；30-LED光源。【具体实施方式】
[0030]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。
[0031]实施例一
[0032]如图1至图4所示实施例直下式液晶显示背光源用LED透镜10，包括基台1、设于基台I上的第一凸台2和设于该第一凸台2上的第二凸台3 ;第一凸台的侧壁21和第二凸台的侧壁31构成出射面，第一凸台的侧壁21呈外凸的弧面结构；第二凸台的顶面为反射面4，该反射面4由第一反射面单元41和第二反射面单元42构成，其中第一反射面单元41呈圆锥体凹陷结构，第二反射面单元42呈平面结构，第二反射面单元42环绕第一反射面单元41 ;基台的底部11设有用于安装发光二极管LED的圆柱形孔12，该圆柱形孔12的表面构成入射面；LED发出的光线从入射面射入，一部分光线经过反射面反射后从出射面射出，另一部分光线直接从出射面射出。
[0033]第一反射面单元41和圆柱形孔12同轴配合，第二反射面单元42和第一反射面单元41同轴配合，第二反射面单元42为圆环形。
[0034]本实施例中，圆锥体凹陷结构的截面轮廓线411呈向外突出的弧线结构。第二凸台3的侧壁呈圆锥体结构。圆柱形孔12的表面由圆柱形孔侧面121和圆柱形孔底面122构成，圆柱形孔侧 面121呈圆柱形结构，圆柱形孔底面122呈圆锥体凹陷结构。
[0035]基台I设有环形槽13，该环形槽13位于圆柱形孔12的外侧且和圆柱形孔12同轴配合；该环形槽13表面和圆柱形孔12的断面设有具有体散射特性的不规则颗粒状纹理。基台1、第一凸台2和第二凸台3为整体结构，由折射率为1.5的透明树脂材料制成。基台I为圆形基台或者方形基台。
[0036]实施例一直下式液晶显示背光源用LED透镜的其它结构参见现有技术。
[0037]实施例二
[0038]如图5和图6所示实施例二液晶显示背光屏20，包括实施例一所示直下式背光用光学透镜10。
[0039]实施例二还包括反射膜201、扩散板202、增光膜203和液晶面板204，若干个直下式背光用光学透镜10设于反射膜201上，且呈矩形阵列分布，行距为A，排距为B ;扩散板202位于反射膜201和直下式背光用光学透镜10上方，且扩散板202和反射膜201的间距
为C，距闻比2'( ) S大于或等于4.5。
O —-，
C
[0040]本实施例中的增光膜203覆盖在扩散板202上，液晶面板204覆盖在扩散板202上，增光膜203的数量为三层，但不局限于三层，可根据需求增减。LED光源30设于入射面2下方。
[0041]实施例二液晶显示背光屏的其它结构参见现有技术。
[0042]本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。
【权利要求】
1.直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:包括基台、设于基台上的第一凸台和设于该第一凸台上的第二凸台；第一凸台的侧壁和第二凸台的侧壁构成出射面，第一凸台的侧壁呈外凸的弧面结构；第二凸台的顶面为反射面，该反射面由第一反射面单元和第二反射面单元构成，其中第一反射面单元呈圆锥体凹陷结构，第二反射面单元呈平面结构，第二反射面单元环绕第一反射面单元；基台的底部设有用于安装发光二极管LED的圆柱形孔，该圆柱形孔的表面构成入射面；LED发出的光线从入射面射入，一部分光线经过反射面反射后从出射面射出，另一部分光线直接从出射面射出。
2.如权利要求1所述直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:所述第一反射面单元和所述圆柱形孔同轴配合，所述第二反射面单元和第一反射面单元同轴配合，第二反射面单元为圆环形。
3.如权利要求1或2所述直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:所述圆锥体凹陷结构的截面轮廓线呈向外突出的弧线结构。
4.如权利要求1所述直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:所述第二凸台的侧壁呈圆锥体结构。
5.如权利要求1或2所述直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:所述圆柱形孔的表面由圆柱形孔侧面和圆柱形孔底面构成，圆柱形孔侧面呈圆柱形结构，圆柱形孔底面呈圆锥体凹陷结构。
6.如权利要求5所述直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:所述基台设有环形槽，该环形槽位于圆柱形孔的外侧且和圆柱形孔同轴配合；该环形槽表面和圆柱形孔的断面设有具有体散射特性的不规则颗粒状纹理。
7.如权利要求1所述直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:所述基台、所述第一凸台和所述第二凸台为整体结构，由折射率为1.5的透明树脂材料制成。
8.如权利要求1所述直下式液晶显示背光源用LED透镜，其特征在于:所述基台为圆形基台或者方形基台。
9.液晶显示背光屏，其特征在于:包括上述任意一项所述直下式背光用光学透镜。
10.如权利要求9所述液晶显示背光屏，其特征在于:还包括反射膜和扩散板，若干个所述直下式背光用光学透镜设于反射膜上，且呈矩形阵列分布，行距为A，排距为B ;扩散板位于反射膜和一种直下式背光用光学透镜上方，且扩散板和反射膜的间距为C，距高比c; 2X(/j rg) S大于或等于4.5。' C
【文档编号】F21Y101/02GK203784829SQ201420035643
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】蒋礼旺 申请人:东莞市欧科光电科技有限公司