一种偏光透镜、及包含其的侧入式背光模组制造技术

本发明专利技术公开了一种偏光透镜，包括镜体，所述镜体包括入射面、反射面和出射面；所述入射面包括入射顶面及入射侧面，所述入射顶面及入射侧面连接形成旋转对称的内凹部，光源位于所述内凹部的旋转轴线上；所述反射面非旋转对称。本发明专利技术还公开了侧入式背光模组，包括本体，所述本体包括腔体、反射纸、灯条、扩散板和光学膜片；反射纸包括贴附于腔体内部底面的腔体贴附反射纸以及设于所述腔体顶部的灯条上部反射纸；所述灯条包括设于所述腔体内侧壁的PCB基板、CSP光源和上述偏光透镜；通过特殊的二次配光偏光透镜侧面入光方式和具有特殊弧面面型的反射纸设定，达到了亮度均匀性高、光效高、轻薄化的效果。

A polarizing lens and a side in type backlight module including the same

The invention discloses a polarizing lens comprises a mirror body, wherein the mirror body including the incident surface, the reflecting surface and the exit surface; the top surface and the incident surface including incident incident side of the inner concave part of the incident and the incident side is connected with the top surface formation of rotational symmetry, axis of rotation is arranged on the inner light the concave portion; the non rotational symmetric reflector. The invention also discloses a side type backlight module, comprising a body, wherein the body comprises a cavity, reflection paper, light bar, diffusion plate and optical film; including reflection paper attached to the bottom surface of the cavity cavity attached reflection paper and arranged on the top of the upper cavity light reflection paper; the lamp. The PCB substrate is arranged on the side of the body, including the cavity wall and the CSP light source lens; through a special two light distribution lens side into the light and has a special arc surface reflection paper set, achieve high brightness uniformity, high light efficiency, light effect.

【技术实现步骤摘要】
一种偏光透镜、及包含其的侧入式背光模组
本专利技术涉及液晶显示领域，具体地，本专利技术涉及一种偏光透镜、及包含其的侧入式背光模组。
技术介绍
现有液晶显示领域，由于液晶分子本身不具备发光能力，因此在现有的液晶显示器中需要外加光源来得到显示画面，目前光源多采用发光二极管LED，通过背光模组扩散和匀光作用，将LED光源扩展为面光源输出。现阶段，显示装置的背光模组可分为侧入式和直下式两种，由于直下式背光模组相比于侧入式背光模组不需要设置导光板，而以价廉的优势，深受广大消费者欢迎，然而直下式背光模组中的LED灯条需要在其LED发光芯片外部加装光学透镜，在较大的混光距离(OD)条件下，才能使LED发光芯片发出的光线混合均匀，从而使直下式背光模组在显示装置轻薄化的需求趋势下，发展受到极大限制。同时，传统直下式背光模组，LED为朗伯型光源，LED上加装的光学透镜(TV透镜)结构上具有旋转对称特性，故LED发出的光线经过TV透镜扩散后，形成的光斑是具有旋转对称特性的圆形光斑，而直下式背光模组及其显示装置一般具有长宽比约为4∶3或16∶9的正面外形，光斑和外形的不匹配，必然造成背光模组边角和中心区域亮度的不均匀，影响观看画面的品质。传统的侧入式背光模组，LED发出的光线需要经过导光板网点的散射、导光板的折射，使侧面入光的LED光源转化为正面输出的面光源，网点的多次散射和导光板的折射，使得光能损失严重，造成侧入式背光模组光效低，使得显示画面亮度低。因此，如何设计和生产一种亮度均匀性高、光效高、轻薄化的背光模组，成为行业厄待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术提供一种偏光透镜、及包含其的侧入式背光模组，通过特殊的二次配光偏光透镜侧面入光方式和具有特殊弧面面型的反射纸设定，达到了亮度均匀性高、光效高、轻薄化的效果。本专利技术的技术方案如下：一种偏光透镜，包括镜体，所述镜体包括入射面、反射面和出射面；所述入射面包括入射顶面及入射侧面，所述入射顶面及入射侧面连接形成旋转对称的内凹部，光源位于所述内凹部的旋转轴线上；所述反射面非旋转对称；所述入射侧面与所述反射面相连，所述反射面与所述出射面相连。通过上述技术方案，光源位于内凹部的旋转轴线上，光源发出的光线投射到入射顶面上，经过折射后，从出射面以平行光出射；光源发出的光线投射到入射侧面上，并从入射侧面上穿出投射到反射面上进行反射，从而将光束汇聚后射出，提高光效和亮度均匀性。进一步的，所述入射侧面的拔模角度为1°～5°。进一步的，所述镜体上子午面内的全光束角度＜40°；所述镜体上弧矢面内的全光束角度＜30°。进一步的，所述出射面可以为凸面、凹面、鳞甲面或平滑面。本专利技术还提出一种侧入式背光模组，包括本体，所述本体包括上述技术方案中的偏光透镜，还包括腔体、反射纸、灯条、扩散板和光学膜片；所述反射纸包括贴附于所述腔体内部底面的腔体贴附反射纸以及设于所述腔体顶部的灯条上部反射纸；所述扩散板盖设于所述腔体顶部，所述光学膜片设于所述扩散板上；所述灯条包括设于所述腔体内侧壁的PCB基板和若干个CSP光源；所述CSP光源成排设于所述PCB基板上，所述CSP光源位于所述内凹部的旋转轴线上，所述CSP光源和所述偏光透镜配对出现。通过上述技术方案，CSP光源发出的光线，经过偏光透镜后，光束被压缩整形，大部分光线直射到腔体贴附的反射纸上，经过反射纸的反射，射向扩散板；部分光线射向灯条上部反射纸，经过灯条上部反射纸反射，射向腔体贴附反射纸，再射向扩散板；剩余部分光线直接射向扩散板。所有射向扩散板的光线，在扩散板的双向散射特性下，从扩散板正面出射，再经过光学膜片的匀光作用，从而形成高亮度且均匀亮度的面发光体；CSP光源为芯片级封装ChipScalePackage，相比较于传统LED光源，CSP光源具有光源尺寸小、光密度高、光色一致性好等优点，更有利于设计生产光效高的背光模组。进一步的，所述腔体的底面在垂直于所述CSP光源的排布方向上的横截面为B样条曲线，所述B样条曲线远离所述PCB基板的一端向所述扩散板弯曲。进一步的，所述B样条曲线公式如下：P(t)＝[(-P0+3P1-3P2+3P3)t3+(3P0-6P1+3P2)t2+(-3P0+3P2)t+(P0+4P1+P2)]/6X(t)＝[(-X0+3X1-3X2+3X3)t3+(3X0-6X1+3X2)t2+(-3X0+3X2)t+(X0+4X1+X2)]/6Y(t)＝[(-Y0+3Y1-3Y2+3Y3)t3+(3Y0-6Y1+3Y2)t2+(-3Y0+3Y2)t+(Y0+4Y1+Y2)]/6其中，P0和P3为已知点，P0坐标(0，0)P3坐标(400，20)，P1和P2为优化控制点，P1和P2的坐标为P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)，且0＜X1＜X2＜400，0＜Y1＜Y2＜20。进一步的，所述灯条上部反射纸的面型为长方形平面，且所述灯条上部反射纸的长度大于或等于所述灯条的长度，所述灯条上部反射纸的一端延伸至所述扩散板的边缘。进一步的，所述PCB基板上设置环绕所述CSP光源的若干非旋转对称的定位孔；所述偏光透镜上设置相应装配于所述定位孔中的安装柱。通过上述技术方案，安装柱和定位孔的非旋转设置，保证偏光透镜安装后偏光方向的正确性。进一步的，所述偏光透镜将所述CSP光源发出的光束整形后，配光曲线在所述CSP光源排布方向分布对称，全光束角＞40度；配光曲线在垂直于所述CSP光源排布方向分布不对称，配光曲线向腔体贴附反射纸一侧偏移，全光束角度＜30度。进一步的，所述灯条的入光方式为单灯条单侧入光的方式或双灯条双侧入光的方式。进一步的，所述腔体的尺寸为32寸到43寸，且所述腔体的入光方式为单灯条单侧入光。进一步的，所述腔体的尺寸为44寸到55寸，且所述腔体的入光方式为双灯条双侧入光。进一步的，所述扩散板底面到所述腔体底面最大距离15-20mm，最小距离为0mm。进一步的，所述偏光透镜采用折射率为1.49的材料。综上所述，本专利技术的有益效果为：通过全新的二次配光透镜侧面入光方式，从根本上解决了传统直下式模组的亮度不均匀、厚度较厚的问题，在不使用价格昂贵的导光板基础上，设计生产出了一种亮度均匀性高、光效高、轻薄化的背光模组及其显示装置，同时还因为PCB基板数量少，故生产成本具有极大优势。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的偏光透镜弧矢面侧视图；图2是本专利技术实施例一提供的偏光透镜子午面侧视图；图3是本专利技术实施例一提供的偏光透镜立体图；图4是本专利技术实施例二提供的32寸背光模组结构示意图；图5是本专利技术实施例二提供的32寸背光模组侧视图；图6是本专利技术实施例二提供的32寸背光模组正视图；图7为常规直下式背光模组混光原理图；图8是本专利技术实施例二提供的背光模组混光示意图；图9是本专利技术实施例提供的偏光透镜子午面光路图；图10是本专利技术实施例提供的偏光透镜弧矢面光路图；图11是本专利技术实施例提供的偏光透镜的配光曲线图；图12是本专利技术实施例二提供的32寸背光模组9点测试数据图表；图13是本专利技术实施例三提供的55寸背光模组结构示意图；图14是本专利技术实施例三提供的55寸背光模组侧视图；图15是本专利技术实施例三提供的55寸背光模组9点测试数据图表；图中，各个附图标记对应的部件名称是：1、本体；101、光学膜片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏光透镜，包括镜体，其特征在于，所述镜体包括入射面、反射面和出射面；所述入射面包括入射顶面及入射侧面，所述入射顶面及入射侧面连接形成旋转对称的内凹部，光源位于所述内凹部的旋转轴线上；所述反射面非旋转对称；所述入射侧面与所述反射面相连，所述反射面与所述出射面相连。

【技术特征摘要】
1.一种偏光透镜，包括镜体，其特征在于，所述镜体包括入射面、反射面和出射面；所述入射面包括入射顶面及入射侧面，所述入射顶面及入射侧面连接形成旋转对称的内凹部，光源位于所述内凹部的旋转轴线上；所述反射面非旋转对称；所述入射侧面与所述反射面相连，所述反射面与所述出射面相连。2.根据权利要求1所述的一种偏光透镜，其特征在于，所述入射侧面的拔模角度为1°～5°。3.根据权利要求1所述的一种偏光透镜，其特征在于，所述镜体上子午面内的全光束角度＞40°；所述镜体上弧矢面内的全光束角度＜30°。4.根据权利要求1所述的一种偏光透镜，其特征在于，所述出射面可以为凸面、凹面、鳞甲面或平滑面。5.侧入式背光模组，包括本体，其特征在于，所述本体包括如权利要求1中所述的偏光透镜，还包括腔体、反射纸、灯条、扩散板和光学膜片；所述反射纸包括贴附于所述腔体内部底面的腔体贴附反射纸以及设于所述腔体顶部的灯条上部反射纸；所述扩散板盖设于所述腔体顶部，所述光学膜片设于所述扩散板上；所述灯条包括设于所述腔体内侧壁的PCB基板和若干个CSP光源；所述CSP光源成排设于所述PCB基板上，所述CSP光源位于所述内凹部的旋转轴线上，所述CSP光源和所述偏光透镜配对出现。6.根据权利要求5所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述腔体的底面在垂直于所述CSP光源的排布方向上的横截面为B样条曲线，所述B样条曲线远离所述PCB基板的一端向所述扩散板弯曲。7.根据权利要求6所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述B样条曲线公式如下：P(t)＝[(-P0+3P1-3P2+3P3)t3+(3P0-6P1+3P2)t2+(-3P0+3P2)t+(P0+4P1+P2)]/6X(t)＝[(-X0+3X1-3X2+3X3)t3+(3X0-6X1+3X2)t2+(-3X0+3X2)t+(X0+4X1+X2)]/6...

【专利技术属性】
技术研发人员：章奇，
申请(专利权)人：宁波正特光学电器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33