一种led二次透镜及使用该led二次透镜的背光模组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种LED二次透镜，该二次透镜包括圆柱形和位于圆柱形外侧平均分布的4个凸透镜，该二次透镜的上表面呈倒圆锥体结构。本实用新型通过提供一种具有凸透镜的LED二次透镜，使LED发出的光斑经过二次透镜后变为方形光斑，改善背光模组光源出光均匀性，提高相邻4颗LED之间区域的辉度，并能进一步缩小混光距离。
【专利说明】—种LED 二次透镜及使用该LED 二次透镜的背光模组
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液晶显示器的背光模组设计领域，具体地说是一种LED 二次透镜及使用该LED 二次透镜的背光模组。
【背景技术】
[0002]直下式LED背光模组中光源LED的布局最早使用的是“满天星”的方案，此种背光源布局的优点是在混光距离即反射片上表面到扩散板下表面的距离足够的情形下光学均匀性和光学品位较好，缺点是使用的LED颗数多，不经济；随着LED技术的发展，大功率高发光效率的LED出现并应用于背光模组中，由此可以在保证背光模组辉度的基础上使用较少颗数的LED，在混光距离不增加的条件下，为了保障背光模组光学均匀性和光学品位，现有的技术是在LED上增加一个二次透镜，使得近朗伯光源的LED出光变得向四周发散，以此达到LED颗数少、背光模组出光均匀、背光模组厚度尽量小的目的，图1为现有技术使用的LED灯条示意图，LED灯条包括LED颗粒501、位于LED颗粒出光面正上方的二次透镜502和PCB板503。图2和图3为现有技术使用的二次透镜的立体图和正视图，当前使用的二次透镜502使得LED发出的光的等辉度梯度图是圆形的，造成相邻LED的中间区域辉度较低。图4为现有技术直下式LED背光模组示意图，直下式LED背光模组包括胶框10、光学膜片组20、扩散板30、反射片40、LED灯条50和背板60。
实用新型内容
[0003]为解决上述问题，本实用新型提供一种具有凸透镜的LED 二次透镜，使LED发出的光斑经过二次透镜后变为方形光斑，改善背光模组光源出光均匀性，提高相邻4颗LED之间区域的辉度，并能进一步缩小混光距离。
[0004]本实用新型提供一种LED 二次透镜，该二次透镜包括圆柱形和位于圆柱形外侧平均分布的4个凸透镜，所述的二次透镜的上表面呈倒圆锥体结构。所述的圆柱形直径D，所述的凸透镜由两段相对称的曲线组成，曲线的两端曲率半径分别为Rp R2，所述的二次透镜
的上表面到下表面的距离为d满足以下关系:D=2d，Rp| d, R2为无穷大。所述的凸透镜的
曲率从R1到R2是连续变化的，扫描轨迹是八分之一圆弧。所述的二次透镜的上表面的倒圆锥体的圆锥角在115°?125°之间。
[0005]本实用新型又提供一种使用上述二次透镜的背光模组，包括胶框、光学膜片组、扩散板、反射片、背板和LED灯条，其中LED灯条包括PCB板、LED颗粒和位于LED颗粒出光面正上方的具有凸透镜的二次透镜，所述的二次透镜的凸透镜的光轴设置在相邻4颗LED对角线处。
[0006]本实用新型通过提供一种具有凸透镜的LED 二次透镜，使LED发出的光斑经过二次透镜后变为方形光斑，改善背光模组光源出光均匀性，提高相邻4颗LED之间区域的辉度，并能进一步缩小混光距离。【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为现有技术使用的LED灯条示意图；
[0008]图2为现有技术使用的二次透镜的立体图；
[0009]图3为现有技术使用的二次透镜的正视图；
[0010]图4为现有技术直下式LED背光模组示意图；
[0011]图5为本实用新型LED 二次透镜示意图；
[0012]图6为本实用新型LED 二次透镜俯视图；
[0013]图7为本实用新型LED 二次透镜正视图；
[0014]图8为本实用新型LED 二次透镜的凸透镜位置在灯条安装布置示意图；
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0016]本实用新型提供一种LED 二次透镜，如图5、图6和图7所示，该二次透镜502’包括一圆柱形5021和位于 圆柱形外侧平均分布的4个凸透镜5022，所述的二次透镜502’的上表面呈倒圆锥体结构5023。所述的圆柱形5021直径D，所述的凸透镜由两段相对称的曲线组成，曲线的两端曲率半径分别为Rp R2，所述的二次透镜的上表面到下表面的距离为d
满足以下关系:D=2d，R1^ d, R2为无穷大。所述的二次透镜502’的上表面的倒圆锥体结
构5023的圆锥角在115°~125°之间。所述的凸透镜5022的曲率从R1到R2是连续变化的，扫描轨迹是八分之一圆弧。
[0017]本实用新型又提供一种使用上述二次透镜的背光模组，包括胶框10、光学膜片组20、扩散板30、反射片40、背板60和LED灯条50’，其中LED灯条50’包括PCB板503、LED颗粒501和位于LED颗粒出光面正上方的具有凸透镜5022的二次透镜502’。图8为本实用新型LED 二次透镜的凸透镜位置在灯条安装布置示意图，所述的二次透镜502’的凸透镜5022的光轴设置在相邻4颗LED501对角线处，使LED501发出的光斑经过二次透镜502’后变为方形光斑，提高相邻4颗LED501之间区域的辉度。
[0018]本实用新型通过使用具有凸透镜的LED 二次透镜，使LED发出的光斑经过二次透镜后变为方形光斑，改善背光模组光源出光均匀性，提高相邻4颗LED之间区域的辉度，并能进一步缩小混光距离。
【权利要求】
1.一种LED 二次透镜，其特征在于:该二次透镜包括圆柱形和位于圆柱形外侧平均分布的4个凸透镜，该二次透镜的上表面呈倒圆锥体结构。
2.根据权利要求1所述的LED二次透镜，其特征在于:所述的圆柱形直径D，所述的凸透镜由两段相对称的曲线组成，曲线的两端曲率半径分别为Rp R2，所述的二次透镜的上表面到下表面的距离为d满足以下关系:D=2d，R1=I d, R2为无穷大。
3.根据权利要求1所述的LED二次透镜，其特征在于:所述的凸透镜的曲率从R1到R2是连续变化的，扫描轨迹是八分之一圆弧。
4.根据权利要求1所述的LED二次透镜，其特征在于:所述的二次透镜的上表面的倒圆锥体的圆锥角在115°?125°之间。
5.—种使用如权利要求1-4任一所述的LED 二次透镜的背光模组,包括胶框、光学膜片组、扩散板、反射片、背板和LED灯条，其中LED灯条包括PCB板、LED颗粒和位于LED颗粒出光面正上方的权利要求1所述的二次透镜，其特征在于:所述的二次透镜的凸透镜的光轴设置在相邻4颗LED对角线处。
【文档编号】F21V5/04GK203744123SQ201420147521
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】王世林 申请人:南京中电熊猫液晶显示科技有限公司