超薄大尺寸直下式背光模块制造技术

本发明专利技术提供一种超薄大尺寸直下式背光模块，包括：线路板、围框、底面反射片和扩散膜，线路板上具有若干个LED；围框固定于线路板的周侧；底面反射片固定于线路板，具有若干个安装通孔，且若干个安装通孔分别对应于若干个LED；若干个透镜安装于线路板上，并各自位于相应的安装通孔内，若干个透镜的顶面在同一平面上；扩散膜铺设于若干个透镜的顶面。本发明专利技术在出光均匀的基础上，大幅度降低了背光模块的厚度，故本发明专利技术的超薄大尺寸直下式背光模块厚度可以做得非常薄。同时，本发明专利技术可以使用较少数量的LED颗数和较少的扩散膜片数，有利于降低成本。

【技术实现步骤摘要】
超薄大尺寸直下式背光模块
本专利技术涉及一种直下式背光模块，特别是一种适用于超薄大尺寸液晶显示器的超薄大尺寸直下式背光模块。
技术介绍
LED（发光二极管）背光模块目前大致可以分为直下式和侧光式两种。直下式LED背光模块不需要导光板，LED阵列置于灯箱底部，从LED发出的光经过底面和侧面反射，再通过表面的扩散板和光学模组均匀射出。与侧光源相比，直下式背光源LED能够动态控制背光点亮区域，这样在表现某些黑暗场景的图像时，只需要调整必要的背光区域(在画面上表现为黑色或较暗的部分)的局部灯光，即能展现出明暗对比自然的高品质图像效果。但直下式LED背光源为了实现出光均匀,需要很多颗LED进行密布排列，成本较高，一般在高端机型上才有配备。并且为了实现出光均匀，需要很长的耦合距离进行混光，这样就使得体积较大，特别是厚度较厚。传统的直下式背光模块一般包括设有若干LED的线路板、若干个透镜、固定于线路板周侧的围框以及固定于围框的扩散板。其中，扩散板上贴覆有两到三片扩散膜和增亮片等。为了使光分布均匀，通常需要设置上百颗LED，并需要较大的光耦合距离。因此传统的直下式背光模块不但成本高，而且厚度也比较厚，目前厚度普遍大于25mm。另一方面，由于需要使用两到三片扩散膜来达以匀光效果，也增加了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、厚度薄、成本低的超薄大尺寸直下式背光模块。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种超薄大尺寸直下式背光模块，超薄大尺寸直下式背光模块，包括：线路板、围框、底面反射片和至少一片扩散膜，线路板上具有若干个LED；围框固定于所述线路板的周侧；底面反射片固定于所述线路板，具有若干个安装通孔，且若干个安装通孔分别对应于所述若干个LED；若干个透镜安装于所述线路板上，并各自位于相应的安装通孔内，所述若干个透镜的顶面在同一平面上；至少一片扩散膜铺设于所述若干个透镜的顶面。根据本专利技术的一实施方式，其中还包括扩散板和增亮片，扩散板的周侧安装固定于所述围框上；增亮片铺设于所述扩散板的顶面。根据本专利技术的一实施方式，所述扩散膜的较粗糙的一面贴覆于所述透镜。根据本专利技术的一实施方式，所述透镜包括第一透镜本体和第二透镜本体。第一透镜本体具有底面和由所述底面向内凹的平滑曲面形状的入光面，其周侧表面为第一出光面，且所述入光面居中设置；第二透镜本体呈柱体状，连接于所述第一透镜本体的顶面，该第二透镜本体的顶面为平滑曲面形状的全反射面，周侧表面为平滑曲面形状的第二出光面，所述全反射面的中心对应于所述入光面的中心。由所述入光面射入所述透镜的入射光线分成两部分出射，第一部分由所述第一出光面射出形成若干条第一出射光线；第二部分经第二透镜本体、所述反射膜和所述全反射面反射后由所述第二出光面射出形成若干条第二出射光线，所述若干条第一出射光线分别相对于该底面向上倾斜0°~60°，所述若干条第二出射光线分别相对于该底面向下倾斜0°~80°。优选地，所述若干条第一出射光线分别相对于该底面（10）向上倾斜0°~10°。优选地，所述若干条第二出射光线分别相对于该底面（10）向下倾斜0°~20°。根据本专利技术的一实施方式，在沿着所述第一透镜本体的底面向顶面方向，所述入光面的中心点到所述第一出光面各点之间的距离逐渐变小。根据本专利技术的一实施方式，所述第一透镜本体的顶面边缘与所述第二透镜本体的顶面边缘在同一个以所述入光面的中心为顶点的锥筒侧壁上。根据本专利技术的一实施方式，所述锥筒是圆锥筒，且其锥角为30°~160°，所述第二部分入射光线分布在该锥角范围内，所述第一部分入射光线分布在所述圆锥筒的侧壁与所述第一透镜本体的底面之间的范围内。优选地，所述锥角（β）为80°~130°。根据本专利技术的一实施方式，所述第一透镜本体与所述第二透镜本体的材质相同，且为一体结构。根据本专利技术的一实施方式，所述第一透镜本体与所述第二透镜本体具有共同的中心对称线。根据本专利技术的一实施方式，所述全反射面设有若干个波纹，相邻两个波纹之间交叉形成尖峰。根据本专利技术的一实施方式，所述入光面为球面形状。根据本专利技术的一实施方式，所述第二出光面的横截面呈圆形或椭圆形；根据本专利技术的一实施方式，所述第二出光面的纵截面呈矩形或梯形。根据本专利技术的一实施方式，所述第二出光面相对于所述第二透镜本体的中心线向内凹入或向外凸出。根据本专利技术的一实施方式，所述第二出光面的上半部分和/或下半部分具有多条环形波纹。根据本专利技术的一实施方式，所述透镜还包括设于所述全反射面中心区域的反射膜，该反射膜用于遮掩热点。根据本专利技术的一实施方式，所述反射膜在所述第一透镜本体的底面的投影面积是所述入光面在所述第一透镜本体底面的投影面积的1~10倍，优选为2~5倍。根据本专利技术的一实施方式，所述反射膜是镀铝膜或镀银膜。根据本专利技术的一实施方式，所述底面反射片上具有若干个凸出部，且所述若干个凸出部与所述若干个LED错开布置。根据本专利技术的一实施方式，所述底面反射片包括相互连接的若干片反射片单元，每片所述反射片单元中央具有一个所述凸出部。根据本专利技术的一实施方式，每片所述反射片单元具有4个对称布置的凹入部和与所述4个凹入部间隔布置的4个连接部，相邻的4个反射片单元的4个相邻的凹入部共同围成所述安装通孔。根据本专利技术的一实施方式，每片所述反射片单元的凸出部由所述凹入部及所述连接部向所述反射片单元的中心方向倾斜向上延伸至凸点而形成。根据本专利技术的一实施方式，所述凸出部的高度为所述透镜高度的0.5~1倍。由上述技术方案可知，本专利技术的超薄大尺寸直下式背光模块的优点和积极效果在于：由于若干个透镜的顶面在同一平面上，因此，扩散膜能够直接铺设于所述若干个透镜的顶面，结构相对简单。由透镜透射出来的光线在中央区域的光强大于周围区域的光强，铺设于透镜上的扩散膜近距离地对这些不够均匀的光起到均匀化的作用，使光能在很短的距离下实现均匀化，故本专利技术的超薄大尺寸直下式背光模块在出光均匀的基础上，大幅度降低了背光模块的厚度，故本专利技术的超薄大尺寸直下式背光模块厚度可以做得非常薄。同时，本专利技术中可以仅使用一片扩散膜，有利于降低成本。通过以下参照附图对优选实施例的说明，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。附图说明图1是本专利技术的超薄大尺寸直下式背光模块的分解结构示意图；图2是本专利技术的超薄大尺寸直下式背光模块的组装结构示意图；图3a表示本专利技术中的反射片单元与相对位置关系的立体结构示意图；图3b表示本专利技术中的反射片单元与相对位置关系的主视图；图3c是图3b的右视图；图3d是图3b的左视图；图3e是图3b的俯视图；图3f是图3b的仰视图；图3g是图3b的后视图；图4是本专利技术中的透镜的剖面结构示意图；图5是图4中的A部分放大图；图6是图4中A部分的全反射面的放大图，表示本专利技术中的全反射面中央部分的实际形状与设计形状差异的示意图；图7a至图7g表示本专利技术中的第二出光面各种形状的示意图；图8表示本专利技术中全反射面的局部放大图；图9表示本专利技术中的透镜的配光示意图；图10表示本专利技术中的透镜用于超薄大尺寸直下式背光模块的照度模拟线条图；图11表示本专利技术透镜用于超薄大尺寸直下式背光模块时透镜正上方的照度模拟光栅图；图12是本专利技术超薄大尺寸直下式背光模块实际的出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄大尺寸直下式背光模块，包括：线路板（41），其上具有若干个LED（43）；围框（42），固定于所述线路板（41）的周侧；底面反射片，固定于所述线路板（41），具有若干个安装通孔（50），且若干个安装通孔（50）分别对应于所述若干个LED（43）；若干个透镜（100），安装于所述线路板（41）上，并各自位于相应的安装通孔（50）内，所述若干个透镜（100）的顶面在同一平面上；至少一片扩散膜（6），铺设于所述若干个透镜（100）的顶面。

【技术特征摘要】
1.一种超薄大尺寸直下式背光模块，包括：线路板(41)，其上具有若干个LED(43)；围框(42)，固定于所述线路板(41)的周侧；底面反射片，固定于所述线路板(41)，具有若干个安装通孔(50)，且若干个安装通孔(50)分别对应于所述若干个LED(43)；若干个透镜(100)，安装于所述线路板(41)上，并各自位于相应的安装通孔(50)内，所述若干个透镜(100)的顶面在同一平面上；至少一片扩散膜(6)，铺设于所述若干个透镜(100)的顶面。2.如权利要求1所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，还包括：扩散板(7)，周侧安装固定于所述围框(42)上；增亮片(8)，铺设于所述扩散板(7)的顶面。3.如权利要求1所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，所述扩散膜(6)的较粗糙的一面贴覆于所述透镜(100)。4.如权利要求1所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，所述透镜(100)包括：第一透镜本体(1)，其具有底面(10)和由所述底面(10)向内凹的平滑曲面形状的入光面(11)，周侧表面为第一出光面(12)，且所述入光面(11)居中设置；第二透镜本体(2)，呈柱体状，连接于所述第一透镜本体(1)的顶面，该第二透镜本体(2)的顶面为平滑曲面形状的全反射面(21)，周侧表面为平滑曲面形状的第二出光面(22)，所述全反射面(21)的中心对应于所述入光面(11)的中心(O)；由所述入光面(11)射入所述透镜的入射光线分成两部分出射，第一部分由所述第一出光面(12)射出形成若干条第一出射光线；第二部分经第二透镜本体(2)和所述全反射面(21)反射后由所述第二出光面(22)射出形成若干条第二出射光线，所述若干条第一出射光线分别相对于该底面(10)向上倾斜0°～60°，所述若干条第二出射光线分别相对于该底面(10)向下倾斜0°～80°。5.如权利要求4所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，所述若干条第一出射光线分别相对于该底面(10)向上倾斜0°～10°。6.如权利要求4所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，所述若干条第二出射光线分别相对于该底面(10)向下倾斜0°～20°。7.如权利要求4所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，在沿着所述第一透镜本体(1)的底面(10)向顶面方向，所述入光面(11)的中心点(O)到所述第一出光面(12)各点之间的距离逐渐变小。8.如权利要求7所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，所述第一透镜本体(1)的顶面边缘与所述第二透镜本体(2)的顶面边缘在同一个以所述入光面(11)的中心(O)为顶点的锥筒侧壁上。9.如权利要求8所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，所述锥筒是圆锥筒，且其锥角(β)为30°～160°，所述第二部分入射光线分布在该锥角(β)范围内，所述第一部分入射光线分布在所述圆锥筒的侧壁与所述第一透镜本体(1)的底面(10)之间的范围内。10.如权利要求9所述的超薄大尺寸直下式背光模块，其特征在于，所述锥角(β)为80°～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜雪，王波，张家儁，李荣彬，李敏行，王文奎，黄卓明，郑伯龙，郑小虎，寇晓君，李力行，何熙，
申请(专利权)人：香港理工大学，京港理大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81