[发明专利]透镜、背光模组及液晶显示设备

说明书

本发明公布了一种透镜，所述透镜包括相对设置的顶面和底面及连接所述顶面与所述底面的侧壁，所述底面位于所述透镜面对所述灯板的一侧，所述底面与所述灯板之间用于容纳发光二极管芯片，所述侧壁在平行于所述底面的任意平面的截面轮廓包括四个依次首尾相连的弧形段，所述截面轮廓的中心与两个相邻的所述弧形段的交点的连线形成第一直线，所述第一直线与所述弧形段的切线的夹角小于所述透镜的临界内全反射角，所述底面为入光面，所述侧壁为出光面。本发明还公布了一种背光模组和液晶显示设备。出光亮度呈方形分布，相邻的发光二极管芯片的交叠区域的光线亮度较大，相同面积下需要使用的发光二极管芯片的颗数少，降低了背光模组的生产及维修成本。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种透镜、背光模组及液晶显示设备。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)在现代显示设备中的具有不可替代的地位，它被广泛用于便携式移动电子产品的显示设备，如手机，数码相机，掌上电脑，GPRS等移动产品。液晶显示器一般由背光模组提供背光源照亮液晶显示面板以显示图像，直下式背光模组的光源由排列在灯板上的自发光的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)芯片提供。直下式背光模组中，常用发光二极管芯片搭配二次透镜使用，以保证相同面积下更少发光二极管芯片颗数。

现有技术中，发光二极管芯片搭配常用的二次透镜后出光分布为圆形，圆形出光在混光过程中必然出现交叠区域的光线不足，发光二极管芯片之间的混光效果不均匀，若提高交叠区域的光线亮度则需要减小发光二极管芯片之间的间距，导致相同面积下需要使用的发光二极管芯片的颗数增多，加大了背光模组的生产及维修成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种透镜、背光模组及液晶显示设备，用以解决现有技术中多颗发光二极管芯片拼接时交叠区域光线不足，混光效果不均匀，发光二极管芯片之间的间距小的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种透镜，用于安装至背光模组的灯板，所述透镜包括相对设置的顶面和底面及连接所述顶面与所述底面的侧壁，所述底面位于所述透镜面对所述灯板的一侧，所述底面与所述灯板之间用于容纳发光二极管芯片，所述侧壁在平行于所述底面的任意平面的截面轮廓包括四个依次首尾相连的弧形段，所述截面轮廓的中心与两个相邻的所述弧形段的交点的连线形成第一直线，所述第一直线与所述弧形段的切线的夹角小于所述透镜的临界内全反射角，所述底面为入光面，所述侧壁为出光面。

一种实施方式中，所述弧形段包括相对设置的第一弧形段与第二弧形段，所述第一弧形段的圆心位于所述第二弧形段上。

一种实施方式中，所述截面轮廓的中心与所述第一弧形段的圆心的连线形成第二直线，所述第二直线与所述截面轮廓的内截方形的交点距离所述截面轮廓的中心的长度为x1，所述第二直线与所述第一弧形段的交点距离所述截面轮廓的中心的长度为x2，所述第二直线与所述截面轮廓的外接圆的交点距离所述截面轮廓的中心的长度为x3，满足x2＝(x1+x3)/2。

一种实施方式中，所述透镜为折返式透镜。

一种实施方式中，所述透镜为折射式透镜，所述顶面在平行于所述底面的任意平面的顶面截面轮廓包括四个依次首尾相连的顶面弧形段，所述顶面截面轮廓的中心与两个相邻的所述顶面弧形段的交点的连线形成第三直线，所述第三直线与所述顶面弧形段的切线的夹角小于所述透镜的临界内全反射角，所述底面为入光面，从所述侧壁和所述顶面为出光面。

一种实施方式中，所述底面设有凹槽，所述凹槽的内壁面在平行于所述底面的任意平面的底面截面轮廓包括四个依次首尾相连的所述底面弧形段，所述底面截面轮廓的中心与两个相邻的所述底面弧形段的交点的连线形成第四直线，所述第四直线与所述底面弧形段的切线的夹角小于所述透镜的临界内全反射角，所述底面为入光面，从所述侧壁和所述顶面为出光面。

一种实施方式中，所述顶面、所述侧壁及所述底面为雾化面。