[发明专利]一种高亮度且可控发光展角的背光模组

说明书

一种高亮度且可控发光展角的背光模组。它包括沿光路设置的光源、第一凸透镜阵列、第二方形凸透镜阵列、扩散片一、扩散片二、TFT液晶层；所述光源包括成阵列设置的多个LED发光单元，所述第一凸透镜阵列包括与多个LED发光单元匹配设置的多个球面凸透镜，所述第二方形凸透镜阵列包括与多个球面凸透镜匹配设置的多个方形凸透镜，多个方形凸透镜呈阵列排列且依次相邻接，所述方形凸透镜垂直向下的投影为矩形；所述第一凸透镜阵列贴近光源设置。该背光模组在光源出射端设置一凸透镜阵列和一方形凸透镜阵列进行光源光线的准直处理，同时设置有两扩散片，是一种高亮度且可控发光展角的背光模组。

技术领域

本发明涉及光学显示设备，特别是一种在光源出射端设置一凸透镜阵列和一方形凸透镜阵列进行光源光线的准直处理、从而实现高亮度且可控发光展角的背光模组。

背景技术

传统投影显示的背光模组中，光源通常由多个发光单元组成，通过将多个发光单元的光源光线进行组合形成一组合光源，并将组合光源投射到出光面实现背光显示。

如图3，为传统背光模组的发光原理的示意图，101’为四个LED发光单元，100a’为四个LED发光单元分别形成的圆形光场，100为显示区域，为了顾及最终出光面的均匀视觉，会用相邻发光单元发出的大角度光去相互层迭，以此来弥补每个发光单元大角度分布的光通量不足，但是，这样会产生两个缺陷：

第一、为了要让光源完整覆盖显示AA区，临近发光单元的光源光线会有部分重叠，以至于产生视觉上不可避免的过亮区；

第二、为了增加显示AA区出光的亮度均匀性，必须让光源光线经过散光机构，以此去弥补邻近光通量不够的暗区。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种高亮度且可控发光展角的背光模组，该背光模组在光源出射端设置一凸透镜阵列和一方形凸透镜阵列进行光源光线的准直处理，同时设置有两扩散片，是一种高亮度且可控发光展角的背光模组。

为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案是:

本发明一种高亮度且可控发光展角的背光模组，所述背光模组包括沿光路设置的光源、第一凸透镜阵列、第二方形凸透镜阵列、扩散片一、扩散片二、TFT液晶层；

所述光源包括成阵列设置的多个LED发光单元，所述第一凸透镜阵列包括与多个LED发光单元匹配设置的多个球面凸透镜，所述第二方形凸透镜阵列包括与多个球面凸透镜匹配设置的多个方形凸透镜，多个方形凸透镜呈阵列排列且依次相邻接，所述方形凸透镜垂直向下的投影为矩形，

所述第一凸透镜阵列贴近光源设置；

所述所述第二方形凸透镜阵列设置于第一凸透镜阵列上方，

所述扩散片一平行光源设置，用于获得一定的发光展角；

所述扩散片二设置于TFT液晶层下方且与TFT液晶层相平行，所述TFT液晶层、扩散片二与光源呈夹角设置；

多个所述LED单元投射出光源光束，光源光束向上投射至第一凸透镜阵列，由于第一凸透镜阵列贴近光源设置，多个所述LED单元投射的大角度的光源光束分别经第一凸透镜阵列的多个球面凸透镜聚拢，经多个球面凸透镜聚拢的光源光束分别投射至第二方形凸透镜阵列的多个方形凸透镜，投射至多个方形凸透镜的曲面的光源光束分别被聚拢后向正上方投射，多个方形凸透镜的曲面的外侧的光源光束分别被屏蔽，使得多个光源光束分别被切割为矩形，多个方形凸透镜呈阵列排列且依次相邻接，从而多个光源光束依次连续并构成均匀发光面，然后光源光束投射至第一发散片进行发散，通过第一发散片获得一定的发光展角，光源光束经第一发散片投射至第二发散片，光源光束通过第二发散片进行降噪处理，然后光源光线穿过TFT液晶层射入成像系统。

进一步，所述TFT液晶层、扩散片二与光源的夹角大于20度，所述扩散片二用于光源光束的降噪处理；

进一步，所述LED发光单元的光源光束呈兰伯特分布，即所述光源光束呈正圆锥形投射。

进一步，所述第一凸透镜阵列、第二方形凸透镜阵列用于光源光束的准直。