專利名稱：：背光模組及顯示設備的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及顯示
技術領域：
，特別涉及一種背光模組及顯示設備。
背景技術：
：無自發(fā)光性質(zhì)的液晶材料已被廣泛應用在如電視、計算機、移動電話、個人數(shù)字助a(PDA,PersonalDigitalAssistant)、MP4、掌上游戲機(Handheldgameconsole)，例如GBA(GameBoyAdvanceSP)、PSP(PlayStationPortable)、NDS(NintendoDS)、ipodtouch4以及各種儀器儀表等不同尺寸的液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)上，為了達到顯像目的，必須為液晶顯示器面板提供一種面光源裝置，其功能在于向液晶顯示器面板提供輝度充分、分布均勻的面光源。而光源照射方式主要分為前光反射式和背光透射式。目前，穿透式薄膜晶體管TFT(ThinFilmTransistor)液晶顯示器通常會使用背光(backlight)作為照明光源。而背光照明模塊的光線來源則為冷陰極燈管(CCFL，ColdCathodeFluorescerntLamp)或發(fā)光二極管(LED，LightEmittingDiode)，兩者均被廣泛應用于平面顯示器(FPD，F(xiàn)latPanelDisplay)中。兩者的不同點是CCFL所產(chǎn)生的是線光源，LED所產(chǎn)生的是點光源。為了把線光源或點光源轉(zhuǎn)化為輝度充分，分布均勻的面光源，公開號為CN101435892A的中國專利提供了一種側(cè)入式背光源系統(tǒng)，如圖1所示，背光源部具備光源1、導光板2、擴散片3、聚光片41、51以及反射片6。聚光片41、51包含第一棱鏡片41及第二棱鏡片51。以與導光板2的至少一個側(cè)面加相對的方式設有光源1。以與導光板2的上表面2c相對的方式設有擴散片3。以與導光板2的下表面2b相對的方式設有反射片6。以與擴散片3相對的方式設有第一棱鏡片41。以隔著第一棱鏡片41而與擴散片3相對的方式設有第二棱鏡片51。導光板2至少以一個側(cè)面加為入光面、以與側(cè)面加大致正交的上表面2c為出光面。光源1的光從導光板2的側(cè)面加入射，從導光板的上表面2c傾斜地射出。從導光板2通過擴散片3入射到聚光片41、51的光分別由兩張第一棱鏡片41、51會聚并向垂直方向彎曲。從導光板2的下表面2b射出的光由反射板6反射后再次入射到導光板2。光線最終由第二棱鏡片51的出光面52均勻射出。上述的側(cè)入式背光系統(tǒng)具有以下不足(1)仍然沿襲了傳統(tǒng)光源所采用的被動依賴反射片反光、導光板導光、棱鏡片集光的復雜結(jié)構，特別是整個光源系統(tǒng)中的導光板和棱鏡片加工工藝較為復雜，成本非常高。(2)導光板2除了入光面加和出光面2c以及下表面2b以外，其它三個面均沒有設置相應的反射片，使沒有從導光板出光面2c折射出的光線從該端面射出后不能被再利用，造成了光能的大量損耗。(3)如果用LED燈條作為光源1，如圖2所示，則LED燈之間的間距越大，要求燈條與導光板2的入光面加之間的距離(即混光距離)也越大，因為燈距越大，產(chǎn)生的燈影越嚴重，需要較大的混光距離才能避開燈影。但由此帶來的更大的問題是，混光距離越大，進入到導光板的光線越少，光損耗也越大；如果燈距減小，雖然混光距離可以減小，但燈距小意味著LED燈熱損耗的增加，需要增加專門的散熱裝置(通常為鋁型材冷擠壓散熱器)才能滿足產(chǎn)品的溫度要求。因此，如圖3所示，現(xiàn)有技術中出現(xiàn)了一種直下式背光系統(tǒng)022，其主要包括由LED燈條組成的光源02、0223光學結(jié)構件1、02M光學結(jié)構件2、0225光學結(jié)構件3。其中，該LED陣列光源置于所示背光系統(tǒng)的底部，從LED發(fā)出的光經(jīng)過0225光學構件3底面和側(cè)面反射，再通過表面的0223光學構件1均勻射出。上述直下式背光系統(tǒng)工藝簡單，不需要導光板，CCFL(或LED)陣列置于背光系統(tǒng)底部，從CCFL(或LED)發(fā)出的光經(jīng)過底面和側(cè)面反射，再通過表面的擴散板和光學模組均勻射出。直下式背光源的厚度由燈箱底部和擴散板的距離決定，通常厚度越厚，背光源的光均勻性就越好。在背光源較薄的情況下，色彩和亮度均勻性就成了直下式背光源的技術關鍵，通常燈數(shù)越多，背光源的光均勻性就越好。但是，直下式背光系統(tǒng)中LED或CCFL的數(shù)量相對側(cè)入式背光系統(tǒng)增加較多，使成本居高不下。同時，由于LED或CCFL數(shù)量的增加，也意味著功耗和發(fā)熱量的增加。由于，LED燈的光場分布類型對背光源的色彩和亮度均勻性起著重要作用，LED發(fā)光角度越大，越有利于背光源的光均勻性，需要的燈數(shù)也越少，成本越低，因此目前背光源所用LED燈通常選用大角度型LED，但是大角度發(fā)射LED最大的缺點在于其中間光強偏低，易造成暗斑，非常影響背光源的均勻性。
發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術問題針對上述缺點，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中背光系統(tǒng)結(jié)構復雜、成本較高、發(fā)熱量和能耗大的技術問題，提供了一種結(jié)構簡單、低成本、低發(fā)熱量和低能耗的背光模組及包括所述背光模組的顯示設備。(二)技術方案為了解決上述技術問題，一方面，本發(fā)明提供了一種背光模組，包括背板，安裝在所述背板上的光源，以及罩設于所述光源外圍并與所述背板連接的二次光學透鏡殼體，其中，所述二次光學透鏡殼體用于將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設位置。進一步地，所述光源為至少一條LED燈條。進一步地，所述二次光學透鏡殼體的入光面所圍成凹槽的至少一個方向的截面為矩形，所述二次光學透鏡殼體的出光面的至少一個方向的截面是能與入光面相配合實現(xiàn)將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設位置的二次曲面。進一步地，所述二次光學透鏡殼體的入光面所圍成凹槽的至少一個方向的截面為球面、柱面、橢球面、雙曲面或拋物面，所述二次光學透鏡殼體的出光面的至少一個方向的截面是能與入光面相配合實現(xiàn)將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設的位置的二次曲面。進一步地，所述二次曲面是球面、柱面、橢球面、雙曲面和拋物面中的任一種。進一步地，所述背板的至少一個方向的截面是V形。進一步地，所述二次光學透鏡殼體的材料是有機玻璃、聚碳酸酯或透明聚苯乙烯。進一步地，所述背光模組還包括與所述背板形狀相同的第一光學構件，位于所述背板和所述光源之間，用于反射所述光源經(jīng)所述二次光學透鏡殼體折射后射向所述背板的光。進一步地，所述背光模組還包括第二光學構件，隔著所述二次光學透鏡殼體和所述光源與所述背板相對設置，用于對所述光源經(jīng)所述二次光學透鏡殼體折射后的光線進行散射。另一方面，本發(fā)明還提供了一種顯示設備，包括上述任一項所述的背光模組。(三)有益效果本發(fā)明提供了一種背光模組及包括所述背光模組的顯示設備，通過將光源安裝在背光模組的底部，利用二次光學透鏡殼體將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設的位置，不需要導光板進行光的傳播和轉(zhuǎn)向，可直接對顯示模塊提供光源，結(jié)構簡單、成本低、有效地降低了發(fā)熱量和能耗。圖1為現(xiàn)有技術中一種側(cè)入式背光源的結(jié)構示意圖；圖2為圖1所示的側(cè)入式背光源中燈條與導光板的結(jié)構示意圖；圖3為現(xiàn)有技術中一種直下式背光源的結(jié)構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例1所述的背光模組的結(jié)構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例4所述的背光模組的結(jié)構示意圖；圖6為本發(fā)明實施例5所述的背光模組的結(jié)構示意圖；圖7為本發(fā)明實施例6所述的背光模組的結(jié)構示意圖；圖8為本發(fā)明實施例7所述的背光模組的結(jié)構示意圖；圖9為本發(fā)明實施例8所述的背光模組的結(jié)構示意圖；圖10為現(xiàn)有技術中LED燈條的照射效果圖；圖11為圖10所示的照射效果圖的D-D方向剖視圖；圖12為圖10所示的照射效果圖的E-E方向剖視圖；圖13為圖12所示的F部分的局部放大示意圖；圖14為本發(fā)明實施例中經(jīng)二次光學透鏡殼體折射后的LED燈條的照射效果圖；圖15為圖14所示的照射效果圖的G-G方向剖視圖；圖16為圖15所示的H部分的局部放大示意圖；圖17為本發(fā)明實施例中光源和二次光學透鏡殼體的安裝分解圖。具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。根據(jù)本發(fā)明的一方面，如圖4所示，本發(fā)明實施例所述的背光模組032包括背板50328,安裝在所述背板03上的光源03，以及罩設于所述光源03外圍并與所述背板0328連接的二次光學透鏡殼體0325，其中，所述二次光學透鏡殼體0325用于將所述光源03發(fā)出的光線擴展到預設位置。應用上述背光模組，通過將光源03安裝在背光模組的底部，利用二次光學透鏡殼體0325將所述光源03發(fā)出的光線擴展到預設位置，所示預設位置可以是顯示模塊031的滿屏位置，不需要導光板進行光的傳播和轉(zhuǎn)向，可直接對顯示模塊031提供光源。實施例1如圖4所示，在本實施例中，本發(fā)明所述的背光模組032包括背板03、安裝在所述背板03上的光源03，以及罩設于所述光源03外圍并與所述背板03連接的二次光學透鏡殼體0325，其中，所述光源03可以為至少一條LED燈條，例如一條LED燈條，所述LED燈條包括多個排成一列的LED燈，如果為多條LED燈條，則可以提高整個背光模組的顯示輝度。如圖16所示，所述二次光學透鏡殼體0325的內(nèi)表面03251，即入光面，所圍成凹槽的至少一個方向的截面為矩形，例如沿所述LED燈條的寬度方向上，所述二次光學透鏡殼體0325的外表面03252，即出光面的至少一個方向，例如沿所述LED燈條的寬度方向上，的截面可以是能與入光面相配合實現(xiàn)將所述光源03發(fā)出的光線擴展到預設位置的二次曲面，所述二次曲面可以是球面、柱面、橢球面、雙曲面或拋物面等。所述二次光學透鏡殼體0325的材料可以為有機玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或透明聚苯乙烯(透明PQ等高透光率材料。實施例2實施例2與實施例1基本相同，其不同之處僅在于，所述二次光學透鏡殼體0325的內(nèi)表面03251，即入光面，所圍成凹槽的至少一個方向的截面為球面、柱面、橢球面、雙曲面或拋物面等二次曲面，例如沿所述LED燈條的寬度方向上，所述二次光學透鏡殼體0325的外表面03252，即出光面的至少一個方向，例如沿所述LED燈條的寬度方向上，的截面可以是能與入光面相配合實現(xiàn)將所述光源03發(fā)出的光線擴展到預設位置的二次曲面，所述二次曲面可以是球面、柱面、橢球面、雙曲面或拋物面等。實施例3如圖4所示，實施例3與實施例1或?qū)嵤├?基本相同，其不同之處僅在于，所述背板03的至少一個方向的截面為V形，例如沿所述LED燈條的寬度方向上，有利于將照射到所述背板03上的光線反射回去。實施例4如圖5所示，實施例4與實施例3基本相同，其不同之處僅在于，本發(fā)明進一步還包括與所述背板03形狀相同的第一光學構件0327，位于所述背板03和所述光源0326之間，用于反射所述光源03經(jīng)所述二次光學透鏡殼體0325折射后射向所述背板的光，其比所述背板的反射光線的能力更強。實施例5如圖6所示，實施例5與實施例4基本相同，其不同之處僅在于，本發(fā)明進一步還包括第二光學構件03M，隔著所述二次光學透鏡殼體0325和所述光源03與所述背板0328相對設置，用于對所述光源03經(jīng)所述二次光學透鏡殼體0325折射后的光線進行散射。所述第二光學構件03M可以為散射片和/或棱鏡片。實施例6如圖7所示，實施例6與實施例5基本相同，其不同之處僅在于，本發(fā)明進一步還包括第三光學構件0323，與所述第二光學構件03M相對設置，用于保護第二光學構件03及整個背光模組。實施例7如圖8所示，實施例7與實施例6基本相同，其不同之處僅在于，本發(fā)明進一步還包括膠框0322，用于將所述背光模組032與顯示模塊031進行連接。實施例8如圖9所示，實施例8與實施例7基本相同，其不同之處僅在于，本發(fā)明進一步在所述膠框0322和所述顯示模塊031之間還包括緩沖墊0321，用于保護所述背光模組032和顯示模塊031。現(xiàn)有技術中，如圖10到圖13所示，由于光源03，例如為多個LED燈單向陣列后構成的LED燈條只是一個線光源，盡管LED燈有如圖13所示的一定的發(fā)射角度，但未經(jīng)二次光學透鏡殼體0325折射后的光線也僅是一個左右幅度(如圖11所示)符合使用要求，而上下幅度(如圖12所示)不符合使用要求的窄幅條形光斑，其不能擴展到顯示模塊31的滿屏位置，所述光源03的照射效果如圖10所示。如圖14到圖17所示，在本發(fā)明中，為了將上下幅度擴大到滿屏，使用了二次光學透鏡殼體0325，根據(jù)光的折射原理，如圖17所示在LED燈條上加裝二次光學透鏡殼體0325后，光路發(fā)生了如圖16所示的變化，由于可以根據(jù)使用要求將二次光學透鏡殼體0325設計成不同形狀及不同曲率，上下幅度可也可以達到如圖15所示的滿幅，最終得到一個如圖14所示的擴展到顯示模塊031滿屏位置的照射效果。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還同時提供一種顯示設備，所述顯示設備包括上述任一實施例所述的背光模組。綜上所述，本發(fā)明提供了一種背光模組及包括所述背光模組的顯示設備，通過將光源安裝在背光模組的底部，利用二次光學透鏡殼體將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設的位置，不需要導光板進行光的傳播和轉(zhuǎn)向，可直接對顯示模塊提供光源，結(jié)構簡單、成本低、有效地降低了發(fā)熱量和能耗。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關
技術領域：
的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的實際保護范圍應由權利要求限定。權利要求1.一種背光模組，其特征在于，包括背板，安裝在所述背板上的光源，以及罩設于所述光源外圍并與所述背板連接的二次光學透鏡殼體，其中，所述二次光學透鏡殼體用于將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設位置。2.根據(jù)權利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述光源是至少一條LED燈條。3.根據(jù)權利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述二次光學透鏡殼體的入光面所圍成凹槽的至少一個方向的截面為矩形，所述二次光學透鏡殼體的出光面的至少一個方向的截面是能與入光面相配合實現(xiàn)將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設位置的二次曲面。4.根據(jù)權利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述二次光學透鏡殼體的入光面所圍成凹槽的至少一個方向的截面為球面、柱面、橢球面、雙曲面或拋物面，所述二次光學透鏡殼體的出光面的至少一個方向的截面是能與入光面相配合實現(xiàn)將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設位置的二次曲面。5.根據(jù)權利要求3或4所述的背光模組，其特征在于，所述二次曲面是球面、柱面、橢球面、雙曲面和拋物面中的任一種。6.根據(jù)權利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述背板的至少一個方向的截面是V形。7.根據(jù)權利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述二次光學透鏡殼體的材料是有機玻璃、聚碳酸酯或透明聚苯乙烯。8.根據(jù)權利要求1所述的背光模組，其特征在于，還包括與所述背板形狀相同的第一光學構件，位于所述背板和所述光源之間，用于反射所述光源經(jīng)所述二次光學透鏡殼體折射后射向所述背板的光。9.根據(jù)權利要求1所述的背光模組，其特征在于，還包括第二光學構件，隔著所述二次光學透鏡殼體和所述光源與所述背板相對設置，用于對所述光源經(jīng)所述二次光學透鏡殼體折射后的光線進行散射。10.一種顯示設備，其特征在于，包括權利要求1-9中任一項所述的背光模組。全文摘要本發(fā)明涉及顯示
技術領域：
，提供了一種背光模組，包括背板、安裝在所述背板上的光源，以及罩設于所述光源外圍并與所述背板連接的二次光學透鏡殼體，其中，所述二次光學透鏡殼體用于將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設位置。根據(jù)本發(fā)明，通過將光源安裝在背光模組的底部，利用二次光學透鏡殼體將所述光源發(fā)出的光線擴展到預設位置，不需要導光板進行光的傳播和轉(zhuǎn)向，可直接對顯示模塊提供光源，結(jié)構簡單、成本低、有效地降低了發(fā)熱量和能耗。文檔編號G02F1/13357GK102425740SQ20111028777公開日2012年4月25日申請日期2011年9月23日優(yōu)先權日2011年9月23日發(fā)明者田五林申請人:青島海信電器股份有限公司