背光模組的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液晶顯示領域，特別是一種背光模組。
【背景技術】
[0002]近年來，液晶顯示技術由于其產品體積輕薄，占用空間小，輻射小等優點，逐漸替代了傳統的陰極射線管顯示技術，占據了平板顯示產品的主流。液晶顯示器并非主動發光型顯示裝置，需要背光模組為其提供照明，圖像才能得以顯示。背光模組的作用是將點光源或者線光源發出的光通過導光板形成液晶顯示所需的面光源，它不僅決定了液晶顯示器的光效率、均勻性及顏色特性，而且是背光模組薄型化的關鍵。
[0003]按照發光源的排布位置可以把背光模組分為側入式和直下式兩種。隨著電子元器件的微型化，側入式背光模組在提升空間利用率為主題的應用背景下成為研究重點。如圖1所示，側入式背光模組是將發光源11設置在導光板一側，其光學部件由發光源11、導光板13、反射板14、下擴散片15、增亮片16和上擴散片17構成。側入式背光模組中，發光源11是線光源或者由點光源串聯組成的線光源，發光源11直接置于導光板的入光面131，將光耦合入導光板形成全反射，當光線被導光板底部的散射網點19散射后，將依次經過下擴散片15、增亮片16和上擴散片17后照明液晶面板18。通過這種方式，背光模組能夠一定程度上實現液晶顯示的薄型化設計。然而，如果要進一步薄型化導光板，為了盡可能多地耦合光能以提高利用率，就必須要采用截面寬度小于導光板厚度133的發光源，否則發光源的光能將有部分不能進入到導光板中，不僅造成了能量利用率低下，而且會出現漏光現象影響對比度。發光源的截面寬度不能隨著導光板的薄型化要求無限變小，那樣總光通量就無法達到要求，因此根本上來說，側入式導光板的進一步薄型化實際是受到了發光源截面寬度的制約，即，在保證光效率和對比度的前提下，導光板的厚度133必須要比發光源截面寬度大。為解決這一問題，本發明提出了含有光耦合模塊的背光模組，它可以解決導光板厚度受制于發光源截面寬度的問題，不僅提升了光能利用率，降低了系統功耗，而且能夠有效縮減導光板及背光模組的厚度，從根本上實現液晶顯示背光模組的薄型化。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種背光模組結構，其中含有的光耦合模塊置于導光板之前，用于耦合發光源的光能量，提升系統光能利用率，從根本上實現導光板的薄型化設計。
[0005]本實用新型米用以下方案實現:一種背光模組，包括一導光板與一光親合模塊，所述光親合模塊包括一發光源與一集光器，所述導光板的一用以接收光源的側面為入光面；所述發光源位于集光器一側，與所述導光板的入光面非直接耦合；所述集光器包括一準直透鏡與一自由曲面反射器；所述集光器設置于所述發光源與所述導光板之間，用以將所述發光源發出的光束收集、縮束并會聚至所述導光板的入光面。
[0006]進一步地，所述發光源為由LED點光源串聯組成的線光源，其發光面的法線方向與導光板的入光面不在共同的光軸上。
[0007]進一步地，所述線光源的橫截面寬度大于所述導光板的厚度。
[0008]進一步地，所述準直透鏡為一旋轉對稱結構，所述準直透鏡的對稱軸與所述發光源的對稱軸重合；所述準直透鏡設置于所述發光源的一側，用以將發光源發出的光線進行收集準直后入射至所述自由曲面反射器。
[0009]進一步地，所述自由曲面反射器為非旋轉對稱結構，所述自由曲面反射器設置于所述準直透鏡的出射面處；所述自由曲面反射器的反射面鍍膜形成一用以接收所述準直透鏡的出射光線并將其反射會聚至所述導光板的入光面的鏡面反射層。
[0010]進一步地，所述導光板的上表面為出光面，所述出光面與一液晶面板相對應。
[0011]進一步地，所述導光板為可透光的楔形板或平面板。
[0012]進一步地，所述導光板為亞克力材質。
[0013]較佳的，所述集光器中采用的準直透鏡將LED光源發出的光線進行收集準直，準直透鏡通過折射定律、微分幾何法和等光程原理建立方程組后解方程得到各個面上的輪廓點，將輪廓點導入SolidWorks中形成樣條曲線，通過旋轉得到準直透鏡實體；另外，所述集光器中的自由曲面反射器為非旋轉對稱結構，將準直后的光線反射匯聚至導光板的入光面。自由曲面反射器上的自由曲面通過二維幾何劃分法得到自由曲面上的輪廓點，將輪廓點導入SolidWorks中形成樣條曲線，拉伸形成自由曲面反射器實體。
[0014]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型改變了傳統系統中發光源直接耦合至導光板的光線路徑，采用提出的光耦合模塊，發光源發出的光線先通過集光器收集、縮束和會聚，再耦合入導光板的入光面。所以，本實用新型的提出使得側入式導光板的厚度不再受限于發光源的截面寬度，使得更薄的導光板能夠得以應用，從根本上實現背光模組的薄型化的同時保證了系統的高光能利用率。
【附圖說明】
[0015]圖1為現有技術的側入式背光模組的結構示意圖。
[0016]圖2為本實用新型實施例中側入式背光源LED集光模塊安裝于背光模組中的結構示意圖。
[0017]圖中:11-發光源；13_導光板；131-導光板入光面；132_導光板出光面；133導光板厚度；14-反射板；15_下擴散片；16-增殼片；17_上擴散片；18_液晶面板；19_散射網點；21_集光器；211-準直透鏡；212-自由曲面反射器；31_光耦合模塊。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。
[0019]本實施例提供一種背光模組，包括一導光板與一光耦合模塊，所述光耦合模塊包括一發光源與一集光器，所述導光板的一用以接收光源的側面為入光面；所述發光源位于集光器一側，與所述導光板的入光面非直接耦合；所述集光器包括一準直透鏡與一自由曲面反射器；所述集光器設置于所述發光源與所述導光板之間，用以將所述發光源發出的光束收集、縮束并會聚至所述導光板的入光面。
[0020]在本實施例中，所述發光源為由LED點光源串聯組成的線光源，其發光面的法線方向與導光板的入光面不在共同的光軸上。
[0021]在本實施例中，所述線光源的橫截面寬度大于所述導光板的厚度。
[0022]在本實施例中，所述準直透鏡為一旋轉對稱