一种用侧发光发光柱的LED面光源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用侧发光发光柱的LED面光源，包括框架、LED光源、导光柱、具有渐变反光率的散光片，其中LED光源为平面式双面出光LED光源，其内设置有一颗以上LED芯片；所述LED光源和导光柱均固定在框架内，并且LED光源嵌入在导光柱内，所述散光片覆盖在框架上。本实用新型专利技术提供的用侧发光发光柱的LED面光源，针对传统结构中框架四周亮度低导致的亮度均匀性差所存在的缺陷，采用了导光柱两端嵌入LED光源同时配合散光片的结构，使背光源的亮度均匀性得到了改善；同时本案采用的平面式双面出光LED光源具有亮度高、导热性好、不额外耗电、使用寿命长等特点，改善了背光源的相应性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED背光源，尤其涉及一种光线分布均匀的、用侧发光发光柱的LED面光源。
技术介绍
液晶显示器一般主要由IXD (液晶面板)和背光源组成。因为IXD本身不发光，所以LCD需要通过外部光源实现透射或者反射显示，因而现有的LCD大多数是带有背光源的透射型器件，背光源的发光特性将直接影响到LCD显示器件的画面品质，背光源是液晶显示器非常重要的组成部件。价格低廉、技术成熟的CCFL (冷阴极灯光管)是现有LCD背光源的主要背光光源，但因其本身结构及装配的原因，易导致成品发光时产生射线现象，无法满足市场对背光光源的视觉效果越来越完美的要求。 LED光源是最被看好的下一代绿色背光光源，与其它背光光源相比，其具有以下优点1、LED光源是一种平面型光源，极容易组合在一起形成既定面积的面光源，具有很好的亮度均匀性；2、LED光源的使用寿命长达10万小时，即便每天连续使用10小时，也可以连续使用27年，大大延长了背光源的使用寿命；3、LED光源拥有稳固的内部结构，抗震性能出色；4、LED光源不需要使用对环境有害的金属汞，更加环保。目前LED背光源的商业化形式主要有两种一种是侧光式LED灯，即在液晶显示器的边缘设计LED灯；一种是直下式LED灯，即在液晶显示器的整个背面全部设计LED灯。侧光式LED灯的缺点主要是不能进行光局域控制、较难适用于大尺寸的背光源需求，一般30in以下尺寸背光源可以采用侧光式LED灯。直下式LED灯结构主要器件包括面型灯板(LED光源)和扩散板，为了使得出光亮度均匀，面型灯板和扩散板之间大约有2(T30mm的间隙，因而不易薄型化和采用较多的LED封接；同时，因为面型灯板上LED封接的填充物(通常为硅胶)的折射率为n=l. 5左右，LED芯片发出的光在填充物的出光表面会有全内反射，降低了 LED芯片的出光效率；并且，扩散板的入光表面会产生反射，从LED封装的出光表面发出的光，是有一部分不能进入扩散板内的。
技术实现思路
专利技术目的为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种结构简单、光线分布均匀、导热性能好、使用寿命长的用侧发光发光柱的LED面光源。技术方案为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为一种用侧发光发光柱的LED面光源，包括框架、LED光源、导光柱、具有渐变反光率的散光片，其中LED光源为平面式双面出光LED光源，其内设置有一颗以上LED芯片；所述LED光源和导光柱均固定在框架内，并且LED光源嵌入在导光柱内，所述散光片覆盖在框架上。上述背光源，采用平面式双面出光LED光源，解决了传统LED的散热问题，并且有效减少了背光源的整体重量，能够制成超薄组件；配合导光柱和散光片可以很好的将点光源转化为面光源，当LED光源发光时，从屏幕边缘发射的光透过反光板均匀分散到整个屏幕上，这样整体就具有足够的背光亮，克服了传统的直下式LED灯和侧入式LED灯结构背光源出光不均匀的缺点，同时也大大提高了 LED光源自身的利用率；为了达到亮度要求，在LED光源内部可以设置有多片LED芯片。优选地，所述LED光源嵌入在导光柱的两端，即导光柱的两端均嵌入有LED光源，配合散热器和LED电源装置能够很好地解决传统直下式LED灯和侧入式LED灯LED芯片单颗排列造成的跳线及散热问题；优选的，所述LED光源的功率在O. 5W以上，发光角度为100。，或者更小。优选地，所述导光柱根据光学强度原理设计为直线形、高斯面形、或者直线形和高斯面形相结合的形状；根据计算优化结果可以很好地将LED点光源分散，达到均匀出光的效果，同时极大地提高LED光源的利用率。 优选地，所述导光柱的表面依据出光强度及出光效率的原则，配合计算优化结果，可以做镀膜、渐变式喷涂、打磨或刻蚀等方式的光学处理。优选地，所述导光柱的材质为透明材质，可以为玻璃、透明陶瓷、透明塑料、透明树月旨、透明晶体、钇铝石榴石(YAG)等材料中的一种或两种以上的组合。优选地，所述散光片通过其一侧表面的渐变式反射图案实现渐变反光率，在散光片的另一侧表面镀反射膜；这样当光线通过散光片时，由于渐变式反射图案的不同反射透过率使光线均匀分布的同时提高了出光效率；所述渐变式反光图案可以通过两种方式实现一是在基底表面进行打印、喷涂、印刷或蒸镀等处理，以覆盖不同厚度的涂层形成，所述涂层的材质为玻璃、透明陶瓷、钇铝石榴石、树脂等材料中的一种或两种以上的组合，或者参考光学镀膜所使用的材料；二是直接在基底上做刻蚀、刻槽、打磨等处理，以形成基底的厚度差形成。优选地，所述散光片的基材为透明树脂材料。优选地，所述框架内表面可以通过打磨、抛光、蒸镀等方式的表面处理形成高反射或镜面漫反射面，提高其光学特性，更好地配合LED光源达到提高出光效率的目的；若通过在框架内表面增加涂层方式(通过蒸镀方式增加涂层)形成高反射或镜面漫反射面，涂层的材料可以为有机高反射材料(如聚四氟乙烯)、氧化物材料(如氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化铝)或高反射铝银合金。所述框架的材料为塑料、铝合金或钛合金等现有的背光源框架材料，以达到减轻重量、抗震、散热的目的。本案的用侧发光发光柱的LED面光源，如若增加偏正片，还可以作为IXD面板使用。有益效果本技术提供的用侧发光发光柱的LED面光源，针对传统结构中框架四周亮度低导致的亮度均匀性差所存在的缺陷，采用了导光柱两端嵌入LED光源同时配合散光片的结构，使背光源的亮度均匀性得到了改善；同时本案采用的平面式双面出光LED光源具有亮度高、导热性好、不额外耗电、使用寿命长等特点，改善了背光源的相应性倉泛。附图说明图I为本技术的结构示意图；图2为本技术采用的LED光源的结构示意图；图3为嵌入LED光源的导光柱的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作更进一步的说明。如图I所不为一种用侧发光发光柱的LED面光源,包括框架3、LED光源I、导光柱2、具有渐变反光率的散光片4，其中LED光源I为平面式双面出光LED光源，其内设置有一颗以上LED芯片；所述LED光源I和导光柱2均固定在框架3内，并且LED光源I嵌入在导光柱2内，所述散光片4覆盖在框架3上。所述LED光源I嵌入在导光柱2的两端。所述LED光源I为平面式双面出光LED光源，其内设置有一颗以上LED芯片1_1， 所述LED芯片1-1成阵列式排布，LED芯片1_1可以为红光LED芯片、蓝光LED芯片或者绿光LED芯片，但一般要求最终的LED光源I为白光LED ;如图2所示的LED光源I，在铝基板1-2上排布了两颗LED芯片1-1。如图3所示，在导光柱2的两端均嵌入有LED光源1，导光柱2根据光学强度原理设计为直线形、高斯面形、或者直线形和高斯面形相结合的形状。导光柱2的不同表面形状决定了其具有的不同性能当导光柱2采用直线形形状时，导光柱2只具有导光功能；当导光柱2采用高斯面形形状时，导光柱2具有扩散功能。本案优选采用直线形和高斯面形相结合的导光柱2的形状，当入射光从导光柱2的端部进入后，射在高斯面上，在高斯面的作用下，光线主要在导光柱的内部沿与导光柱的出光表面几乎平行的方向传播。所述导光柱2采用透明材质(比如玻璃、透明陶瓷、钇铝石榴石、树脂等材料中的一种或两种以上的组合)，在其内部可以分散有散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用侧发光发光柱的LED面光源，其特征在于：该背光源包括框架（3）、LED光源（1）、导光柱（2）、具有渐变反光率的散光片（4），其中LED光源（1）为平面式双面出光LED光源，其内设置有一颗以上LED芯片；所述LED光源（1）和导光柱（2）均固定在框架（3）内，并且LED光源（1）嵌入在导光柱（2）内，所述散光片（4）覆盖在框架（3）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高鞠，王媛，
申请(专利权)人：苏州晶品光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：