專利名稱：一種液晶顯示器背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液晶顯示器領(lǐng)域，具體為一種可實(shí)現(xiàn)高亮度、低功耗的液晶顯示 器背光模組。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，用于軍事或諸如此類目的的頭盔顯示器(Helmet-mounted display, HMD)是靠微型陰極射線管提供視頻圖像。但微型陰極射線管體積和重量都比較大，體積大 導(dǎo)致其安裝位置不靈活，使中繼光學(xué)透鏡部分的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，進(jìn)一步增加了頭盔顯示器 的重量；尤其是微型陰極射線管工作時(shí)需要高壓，導(dǎo)致頭盔顯示器重量大而且可靠性降低。現(xiàn)有技術(shù)解決的方法是采用平板顯示器取代微型陰極射線管，目前平板顯示器技 術(shù)比較成熟的是液晶顯示器(Liquid Crystal Display，IXD)。液晶顯示器由于其厚度薄， 質(zhì)量輕且攜帶方便，近年來需求快速增長。但用于頭盔顯示器的微型液晶顯示器亮度要求 達(dá)到lOOOOcd/m2，依據(jù)微型顯示屏的透過率約為10%事實(shí)，要滿足微型液晶顯示器的高亮 要求，背光模組的亮度必須要大于lOOOOOcd/m2。由于受燈的亮度、入光效率、側(cè)邊尺寸等因 素的限制，側(cè)光式的背光亮度很難達(dá)到這么高的亮度，所以必須采用底光式的背光設(shè)計(jì)方 法。底部背光的設(shè)計(jì)方法在不考慮功耗的情況下，可以得到較高的亮度，但由于燈是 直接照射顯示區(qū)，顯示區(qū)內(nèi)的亮度一致性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種液晶顯示器背光模組，以解決現(xiàn)有技術(shù)采用底部背 光設(shè)計(jì)的平板顯示器取代微型陰極射線管時(shí)亮度一致性差的問題。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為—種液晶顯示器背光模組，包括頂部敞口內(nèi)有空腔的LED燈架，其特征在于LED 燈架頂部敞口處安裝有透明的半圓拱頂狀的散射鏡，LED燈架內(nèi)設(shè)置有位于所述散射鏡圓 心處的LED燈，所述散射鏡上方有透明的鋸齒形全內(nèi)反射鏡，所述鋸齒形全內(nèi)反射鏡底面 為鋸齒狀的入光面，所述入光面接收LED燈透射過散射鏡的光，所述鋸齒形全內(nèi)反射鏡頂 面為平面狀的出光面，位于鋸齒形全內(nèi)反射鏡出光面上方的出射光光路上還依次設(shè)置有與 鋸齒形全內(nèi)反射鏡頂面平行的透明的散射膜、LCD屏。所述的一種液晶顯示器背光模組，其特征在于所述散射鏡為負(fù)透鏡。本實(shí)用新型涉及的液晶顯示器背光模組能實(shí)現(xiàn)高亮度、高均勻性，且功耗較低。本 實(shí)用新型主要包括LED燈、散射鏡、鋸齒形全內(nèi)反射鏡、散射膜。其中LED燈發(fā)光符合朗伯 體，光通量集中在發(fā)光面法線方向，偏離法線方向光通量按余弦規(guī)律下降，偏離90°時(shí)，光 通量下降為零；散射鏡為特殊結(jié)構(gòu)的負(fù)透鏡，能將光線折向偏離發(fā)光面法線方向，理想情況 下，可實(shí)現(xiàn)0-90°光通量均勻分布；鋸齒形全內(nèi)反射鏡收集散射鏡折射的光，使其轉(zhuǎn)向傳 輸?shù)缴⑸淠?，繼而到LCD屏。[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、實(shí)用新型利用透明的鋸齒形全內(nèi)反射鏡，收集LED燈的所有光輻射，傳輸?shù)捷?出面，使新型背光模組具有更高的亮度；2、本實(shí)用新型利用透明散射鏡對 LED朗伯源的光輻射進(jìn)行散射，實(shí)現(xiàn)了更均勻的 光通量分布；3、本實(shí)用新型采用高光效的單個(gè)LED燈作為光源，有效降低了微型液晶顯示器背 光模組的功耗，同時(shí)提高了其可靠性；4、本實(shí)用新型利用透明鋸齒形全內(nèi)反射鏡和散射鏡構(gòu)成的微型液晶顯示器背光 模組具有更薄的厚度。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示。本實(shí)用新型包括LED燈1、安裝LED燈1的燈架5、鋸齒形全內(nèi)反射 鏡2、散射鏡3、散射膜4，LCD屏6。其中LED燈1發(fā)光特性滿足朗伯體，并具有比較高的光 效特點(diǎn)。鋸齒形全內(nèi)反射鏡2和散射鏡3組成高透過率、低損耗的勻光、折光系統(tǒng)。散射膜 4使射入IXD屏6的光進(jìn)一步均勻。鋸齒形全內(nèi)反射鏡2的出射面光通量均勻分布，意味著以半徑為r的圓內(nèi)出射的 光通量(Φι·)與出射面出射的總光通量(Φ J的比滿足以下關(guān)系Φγ/Φει= (r/RL)2(1)另一方面，對于LED燈，其發(fā)光特性滿足朗伯體，故角強(qiáng)度分布滿足K θ ) = I0Cos ( θ )(2) 對應(yīng)于θ角的強(qiáng)度密度J ( θ )可表示為
權(quán)利要求一種液晶顯示器背光模組，包括頂部敞口內(nèi)有空腔的LED燈架，其特征在于LED燈架頂部敞口處安裝有透明的半圓拱頂狀的散射鏡，LED燈架內(nèi)設(shè)置有位于所述散射鏡圓心處的LED燈，所述散射鏡上方有透明的鋸齒形全內(nèi)反射鏡，所述鋸齒形全內(nèi)反射鏡底面為鋸齒狀的入光面，所述入光面接收LED燈透射過散射鏡的光，所述鋸齒形全內(nèi)反射鏡頂面為平面狀的出光面，位于鋸齒形全內(nèi)反射鏡出光面上方的出射光光路上還依次設(shè)置有與鋸齒形全內(nèi)反射鏡頂面平行的透明的散射膜、LCD屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶顯示器背光模組，其特征在于所述散射鏡為負(fù)透 鏡。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液晶顯示器背光模組，包括LED燈架，LED燈架敞口處有散射鏡，LED燈架內(nèi)設(shè)置有LED燈，散射鏡上方有鋸齒形全內(nèi)反射鏡，鋸齒形全內(nèi)反射鏡出光面上方依次設(shè)置有散射膜、LCD屏。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度、高均勻性和低功耗，符合軍用頭盔顯示器對圖像源在重量、體積、亮度和功耗等各方面的要求。打破并最終取代微型CRT顯示器對軍用頭盔顯示器圖像源的統(tǒng)治地位。使頭盔顯示器更滿足人機(jī)工程學(xué)要求。
文檔編號F21V7/00GK201772358SQ201020289320
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者張肖強(qiáng), 李剛, 楊新軍, 閆記香 申請人:中航華東光電有限公司