现有的液晶显示器(LCD)背光模组大多采用侧入式发光二极管(LED)作为背光源，其要求导光板厚度始终大于LED发光截面宽度。为解决这一问题，提出一种用于侧入式LED背光模组的自由曲面光耦合结构，包括浸入式准直透镜与自由曲面反射器，光源出射光先由浸入式准直透镜收集并准直，再经自由曲面反射器反射并聚集到导光板入光面。利用斯涅尔定律、微分几何法以及等光程原理对该模块进行设计，并通过光学仿真验证设计的可行性。实验结果表明，当采用有效发光面积为0.4 mm×0.4 mm的LED芯片作为光源时，导光板厚度减