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_3

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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。
[0053]本发明另一实施例提供一种发光二极管LED发光器件30,如图6所不,包括LED光源301,第一透镜302和第二透镜303,第一透镜302的光轴3021和第二透镜303的光轴重合;LED光源301设置在第一透镜302远离第二透镜303 —侧的光轴3021上;第一透镜302和第二透镜303都为凹透镜;第一透镜302的出光面302b与第二透镜303的入光面303a之间形成间隙,所述间隙中填充胶合物质304,胶合物质304的折射率小于第一透镜302的折射率,并且胶合物质304的折射率小于第二透镜303的折射率。
[0054]需要说明的是,由于第一透镜302的光轴和第二透镜303的光轴重合,参考图6所示,第一透镜302的光轴3021也为第二透镜303的光轴。
[0055]第一透镜302和第二透镜303可以为多种材质的透镜,例如可以是玻璃、塑料或者硅胶等。第一透镜302和第二透镜303可以为同一材质的透镜,也可以为不同材质的透镜,本发明实施例对此不做限定。
[0056]胶合物质304可以为光学胶,光学胶是一类胶粘剂,可以胶结透明光学元件,它无色透明,光透过率在90%以上。例如,光学胶可以是有机硅橡胶、聚氨酯或环氧树脂等胶粘剂,本发明实施例对此不做限定,只要胶合物质304的折射率小于第一透镜302的折射率,并且胶合物质304的折射率小于第二透镜303的折射率即可。
[0057]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。由于第一透镜与第二透镜之间存在间隙,并且间隙中填充的胶合物质的折射率小于第一透镜的折射率,同时小于第二透镜的折射率,这样光线在间隙两侧的透镜表面上均可以进行折射,使得原本经由两个面折射的光线,现在经由四个面进行折射,增加了光线被折射的次数,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。
[0058]需要说明的是,第二透镜303的折射率可以大于第一透镜302的折射率,也可以小于第一透镜302的折射率。优选的,第二透镜303的折射率大于第一透镜302的折射率时,光线在经过第二透镜303的折射后可以得到更大的发散角度。
[0059]凹透镜可以分为双凹透镜、平凹透镜和凸凹透镜,由于第一透镜302和第二透镜303均为凹透镜,所以第一透镜302和第二透镜303搭配使用时可以有九种组合方式。但在实际应用中,每一种组合方式对光线的扩散角度,对光线的扩散均匀性,以及其自身制作的难易程度等都是不同的。
[0060]可选的,可以在第一透镜302和第二透镜303中任意一个透镜内密封量子点材料,LED光源301为蓝光LED。
[0061]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。
[0062]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。
[0063]优选的,将量子点材料密封在第一透镜302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302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302的出光面,第二透镜303的入光面和第二透镜303的出光面的折射,这样经过三个面的折射后的光线会具有较大的发散角度。
[0064]优选的,如图7所示,第一透镜302与第二透镜303均为凸凹透镜,第一透镜302的入光面302a为凹面,第一透镜302的出光面302b为凸面,第二透镜303的入光面303a为凹面,第二透镜303的出光面303b为凸面。
[0065]第一透镜302的入光面302a为凹面,这样可以使LED光源301发出的光线尽可能多的照射在第一透镜302的入光面302a上,并且使LED光源301发出的光线在经过第一透镜302的入光面302a的折射后,光线发散的更加均匀。
[0066]参考图7所不,LED光源301发出的光线经过第一透镜302后,由于胶合物质304的折射率小于第一透镜302的折射率,并且第一透镜302为凹透镜,所以光线经过第一透镜302后进行了发散;同理当发散了的光线经过第二透镜303后,由于胶合物质304的折射率小于第二透镜303的折射率,并且第二透镜303也为凹透镜,所以光线在经过第二透镜303的折射后,光线具有了更大的发散角度。假定LED光源301发出的光线与扩散板31的入光面的法线的夹角为r,经过第一透镜302折射后的光线与扩散板31的入光面的法线的夹角为Θ,经过第二透镜303折射后的光线与扩散板31的入光面的法线的夹角为β,所述法线为垂直于扩散板31的入光面的直线。从图7中可以看出,β大于θ,Θ大于r,则可知光线经过第一透镜302和第二透镜303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302的折射后,在扩散板31上形成的光斑33,在本发明实施例中,光线分别经过第一透镜302和第二透镜303的折射,在经过多次发散后,光线可以在扩散板31上形成更大的光斑32。
[0067]参考图7所示,第一透镜302还可以包括支撑面302c,第一透镜302的入光面302a、出光面302b,以及支撑面302c组成第一透镜302的外表面;第二透镜303还可以包括支撑面303c,第二透镜303的入光面303a、出光面303b,以及支撑面303c组成第二透镜303的外表面。所述第一透镜302的支撑面302c和所述第二透镜303的支撑面303c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。
[0068]可选的,第二透镜303的出光面303b为半球面、半椭球面或双球蝴蝶面中的任意一种。
[0069]如图8所示,第二透镜303的出光面303b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302和第二透镜303后照射到扩散板31上的光线分布更加均匀。
[0070]可选的,如图9所示,第一透镜302为凸凹透镜,第二透镜303为平凹透镜,第一透镜302的入光面302a为凹面,第一透镜302的出光面302b为凸面,第二透镜303的入光面303a为凹面,第二透镜303的出光面303b为平面。第一透镜302和第二透镜303之间的间隙中填充有胶合物质304。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303的出光面303b,影响光线发散的均匀性,所以优选的是第二透镜303的出光面303b为凸面。
[0071]可选的,如图10所示,第一透镜302为平凹透镜,第二透镜303为凸凹透镜,第一透镜302的入光面302a为凹面,第一透镜302的出光面302b为平面,第二透镜303的入光面303a为凹面,第二透镜303的出光面303b为凸面。第一透镜302和第二透镜303之间的间隙中填充有胶合物质304。
[0072]可选的,第一透镜302还可以为双凹透镜,第二透镜303为凸凹透镜,第一透镜3
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