一种发光二极管led发光器件、背光模组及显示面板的制作方法_2

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镜203的折射率大于第一透镜202的折射率。
[0034]需要说明的是,由于第一透镜202的光轴和第二透镜203的光轴重合,所以图2中标识的第一透镜202的光轴2021也为第二透镜203的光轴。并且由于第一透镜202的出光面与第二透镜203的入光面的曲率相同,并且第一透镜202的出光面与第二透镜203的入光面紧贴,所以第一透镜202的出光面与第二透镜203的入光面重合,因此本发明实施例的附图中标识的202b为第一透镜202的出光面和第二透镜203的入光面的重合面。
[0035]第一透镜202和第二透镜203可以为多种材质的透镜,例如可以是玻璃、塑料或者硅胶等,只要第二透镜203的折射率大于第一透镜202的折射率即可。本发明实施例对此不做限定。
[0036]将LED光源201设置在第一透镜202远离第二透镜203 —侧的光轴2021上,可以使LED光源201发出的光线均匀且充分的照射在第一透镜202上,有利于光线在第一透镜202上的均匀发散。
[0037]需要说明的是,所述凸面指的是该面上任意两点所连的线段都在该面所属的几何体的内部,所述凹面指的是该面上任意两点所连的线段都在该面所属的几何体的外部。
[0038]由于凹透镜具有能够使经过它的光线发散的性质,所以将第一透镜202和第二透镜203均设置为凹透镜,使得LED光源201发出的光线在经过第一透镜202和第二透镜203的折射之后,具有较大的发散角度。
[0039]这样一来,相较于现有技术,在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜,使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上,并且由于第一透镜为凹透镜,且第一透镜的出光面为凸面,所以第一透镜的入光面为凹面,此时当光线照射在第一透镜的入光面时,由于第一透镜的入光面为凹面且空气的折射率小于第一透镜的折射率,光线从光疏介质到光密介质会靠近法线,此时光线经历第一次发散;当光线照射在第一透镜的出光面时,即光线从第一透镜到第二透镜时,由于第一透镜的出光面为凸面第一透镜的折射率小于第二透镜的折射率,且第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴,此时光线是从光疏介质入射到光密介质,由于光线从光疏介质入射到光密介质会靠近法线,此时光线经历第二次发散;当光线照射在第二透镜的出光面时,由于第二透镜的折射率大于空气的折射率,光线从光密介质到光疏介质会远离法线,此时光线经历第三次发散。这样使原本经由两个面发散的光线,现在经由三个面进行发散,扩大了光线的发散角度,使得照射在扩散板上的光斑变大,避免了萤火虫现象的出现,提高了背光模组的发光均匀性。并且由于光线的发散角度变大,在不降低光斑亮度的情况下,只需设置较少数量的LED,也可使得相邻的发散光线在较近处就能够交汇,这样在保证了背光模组薄形化的基础上,减低了背光模组的成本。
[0040]需要说明的是,本发明实施例的附图中出现的箭头为LED发光器件发出光线的传播方向。
[0041]可选的,第一透镜202和第二透镜203中任意一个透镜内密封有量子点材料,LED光源201为蓝光LED。
[0042]色域作为一个衡量液晶显示器色彩表现能力的指标,越来越受到人们的关注。目前市面上常见的液晶显示器,它们能显示的色域范围一般都不大,其能够显示的色域一般在68%?72%左右,因而不能提供很好的色彩效果。随着消费者对液晶显示器的画质要求的提高,高色域背光技术正成为行业内研究的重点。
[0043]量子点(Quantum Dot,QD)又可以称为纳米晶体,是一种光致发光的晶体结构半导体,发光颜色由其尺寸决定,将量子点材料应用到液晶显示器中,可以提高液晶显示器能够显示的色域范围,实现方式是使用蓝光LED激发量子点材料,可以产生白光光源,这样可使液晶显示器的色域达到100%以上。然而量子点材料在受到高温及氧气的影响时会失效,所以现有技术中一般需要将量子点材料密封起来才可利用,主要实现方法有三种,其一是将量子点材料封装在量子条中,然后用硅胶包裹量子条形成透镜,但是由于硅胶的光线透过率较差,使用硅胶包裹量子条,会影响发光效率,并且量子点材料在受到蓝光LED的激发后,会产生热量,这样会导致硅胶变形,影响最终形成的光斑效果。其二是将量子点材料涂布在透镜的表面,然后用隔绝材料进行密封,防止量子点材料与氧气的接触,但采用这种方法可靠性较差。其三是将量子点材料封装在透镜里,透镜设有空腔,将量子点材料注入透镜的空腔中即可,但采用这种方法,被激发的光线只经过了透镜的出光面的折射,仅靠一个面的折射难以获得较大的光斑。
[0044]优选的,将量子点材料密封在第一透镜202中,这样防止了量子点材料和氧气接触会失效的情况出现,由于透镜一般材质坚硬,也不存在激发量子点材料后产生的热量会使透镜变形,并且当蓝光LED发出的光线照射到第一透镜202的入光面时,蓝光光线经过了一次发散,发散后的蓝光光线照射在量子点材料上,会比较均匀的激发量子点材料产生白光,蓝光光线在激发量子点材料产生白光的同时,量子点材料还会对光线进行散射,散射后的光线再经过第一透镜202的出光面和第二透镜203的出光面的折射,这样经过两个面的折射后的光线会具有较大的发散角度。
[0045]优选的,如图3所示,第一透镜202与第二透镜203均为凸凹透镜,第一透镜202的入光面202a为凹面,第二透镜203的出光面203a为凸面。
[0046]第一透镜202的入光面202a为凹面,这样可以使LED光源201发出的光线尽可能多的照射在第一透镜202的入光面202a上,并且使LED光源201发出的光线在经过第一透镜202的入光面202a的折射后,光线发散的更加均匀,同理,第二透镜203的出光面203a为凸面,可以使照射在其上的光线得到较均匀的发散。
[0047]参考图3所示,LED光源201发出的光线分别经过了第一透镜202的入光面202a和出光面202b,以及第二透镜203的出光面203a的折射,假定LED光源201发出的光线与扩散板21的入光面的法线的夹角为r,经过第一透镜202折射后的光线与扩散板21的入光面的法线的夹角为Θ,经过第二透镜203折射后的光线与扩散板21的入光面的法线的夹角为β,所述法线为垂直于扩散板21的入光面的直线。从图3中可以看出,β大于θ,Θ大于r,则可知光线经过第一透镜202和第二透镜203后具有了较大的发散角度,相比于现有技术中光线只经过第一透镜202的折射后,在扩散板21上形成的较小光斑23,在本发明实施例中,光线分别经过第一透镜202和第二透镜203的三个面的折射,从LED光源201发出的光线可以得到三次发散,这样最终的出射光线会具有较大的发散角度,从而在扩散板上形成较大的光斑22。
[0048]参考图3所示,第一透镜202还可以包括支撑面202c,第一透镜202的入光面202a、出光面202b,以及支撑面202c组成第一透镜202的外表面;第二透镜203还可以包括支撑面203c,第二透镜203的入光面202b、出光面203a,以及支撑面203c组成第二透镜203的外表面。所述第一透镜202的支撑面202c和所述第二透镜203的支撑面203c可以在同一平面,也可以在不同的平面,本发明实施例对此不做限定。
[0049]可选的,第二透镜203的出光面203a为半球面、半椭球面或双球蝴蝶面中的任意一种。
[0050]如图4所示,第二透镜203的出光面203a为双球蝴蝶面时,入射到双球蝴蝶面中部的光线将会大部分折射到双球蝴蝶面的四周,这样使得经过第一透镜202和第二透镜203后照射到扩散板21上的光线分布更加均匀。
[0051]可选的,如图5所示,第一透镜202为凸凹透镜,第二透镜203为平凹透镜,第一透镜202的入光面202a为凹面,第二透镜203的出光面203a为平面。第二透镜203的出光面203a也可以为凹面,这样也能保证经过两个透镜的光线得到了发散,但是这样的形状会使得一部分边缘光线无法照射到第二透镜203的出光面203a,影响光线发散的均匀性,所以优选的是第二透镜203的出光面203a为凸面。
[0052]本发明实施例提供的发光二极管LED发光器件,包括LED光源,第一透镜和第二透镜,第一透镜的光轴和第二透镜的光轴重合;LED光源设置在第一透镜远离第二透镜一侧的光轴上;第一透镜为凹透镜,第一透镜的出光面为凸面;第二透镜为凹透镜,第二透镜的入光面为凹面,其中,第一透镜的出光面与第二透镜的入光面的曲率相同,第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴,且第二透镜的折射率大于第一透镜的折射率。相较于现有技术,在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜,使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上,并且由于第一透镜为凹透镜,且第一透镜的出光面为凸面,所以第一透镜的入光面为凹面,此时当光线照射在第一透镜的入光面时,由于第一透镜的入光面为凹面且空气的折射率小于第一透镜的折射率,光线从光疏介质到光密介质会靠近法线,此时光线经历第一次发散;当光线照射在第一透镜的出光面时,即光线从第一透镜到第二透镜时,由于第一透镜的出光面为凸面,第一透镜的折射率小于第二透镜的折射率,且第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴,此时光线是从光疏介质入射到光密介质,由于光线从光疏介质入射到光密介质会靠近法线,此时光线经历第二次发散;当光线照射在第二透镜的出光面
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