一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及顯示背光源領(lǐng)域，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置。可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置包括光學(xué)透鏡和放置于光學(xué)透鏡底部凹槽處的LED光源，此LED光源由不添加熒光粉的單芯片封裝而成。其中，于所述光學(xué)透鏡內(nèi)密封有量子點(diǎn)熒光粉。所述LED芯片為藍(lán)光LED芯片。所述量子點(diǎn)熒光粉密封于所述光學(xué)透鏡的內(nèi)部。上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置通過將量子點(diǎn)熒光粉密封于光學(xué)透鏡內(nèi)，可有效的防止量子點(diǎn)熒光粉被氧化，同時(shí)也解決了由于量子點(diǎn)熒光粉與空氣接觸，導(dǎo)致的發(fā)光效率降低的問題。此光學(xué)裝置能夠大大提升背光源的色域范圍。應(yīng)用在照明領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)高顯指照明，并且避免了產(chǎn)生發(fā)光不均及色環(huán)的現(xiàn)象。
【專利說明】一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示背光源領(lǐng)域，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在顯示背光源領(lǐng)域，液晶顯示器背光源主要有兩種方式:一種為采用CCFL或LED配合導(dǎo)光板的側(cè)入式；另一種為L(zhǎng)ED配合二次光學(xué)透鏡的直下式。
[0003]色域作為背光源領(lǐng)域一個(gè)衡量液晶顯示器色彩表現(xiàn)能力的指標(biāo)，越來越受到人們關(guān)注。由于CCFL和LED受到發(fā)光光譜范圍的限制，色域范圍有一定的局限性。目前CCFL或LED背光源的色域范圍基本在68%-72%之間，無法到達(dá)更高的色域要求。
[0004]現(xiàn)有的側(cè)入式CCFL背光源，由于其發(fā)光光譜范圍的限制，無法達(dá)到更高的色域要求。直下式或側(cè)入式用LED背光源，多采用藍(lán)光芯片激發(fā)黃色熒光粉，發(fā)光光譜范圍有限，無法達(dá)到更高色域要求，同時(shí)因缺少紅光部分很難具有高顯色性。并且直下式或側(cè)入式LED，多采用藍(lán)光芯片激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)生白光，由于藍(lán)光芯片的面積與熒光粉面積不一致，致使混光不均，配合透鏡后更容易產(chǎn)生色環(huán)。
[0005]量子點(diǎn)作為一種光致發(fā)光的晶體結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體，發(fā)光顏色由其尺寸決定，可克服以上兩種光源的發(fā)光光譜范圍的限制，提高色域。目前使用量子點(diǎn)熒光粉提升背光源色域的方法主要有:一、在側(cè)入式背光源中，將量子點(diǎn)涂布于芯片上，取代傳統(tǒng)的藍(lán)光芯片或近紫外芯片激發(fā)突光粉發(fā)光的方式(on-chip) ;二、在側(cè)入式背光源中,將量子點(diǎn)涂布于導(dǎo)光板側(cè)邊，以藍(lán)光LED激發(fā)其發(fā)光生成白光(on-edge);三、在側(cè)入式背光源中，將量子點(diǎn)涂敷于背光膜材上表面(on-film)。
[0006]量子點(diǎn)熒光粉作為一種可提升色域、提高顯指的光致發(fā)光材料，也可應(yīng)用于照明領(lǐng)域。應(yīng)用于照明領(lǐng)域的量子點(diǎn)熒光粉。有以下幾種方式:一、將量子點(diǎn)熒光粉涂布于芯片上，封裝成LED，取代傳統(tǒng)的藍(lán)光芯片或近紫外芯片激發(fā)熒光粉發(fā)光的方式；二、將量子點(diǎn)熒光粉涂布于光學(xué)透鏡外表面。
[0007]雖然上述發(fā)光裝置用量子點(diǎn)熒光粉能夠在一定程度上提升色域，但是以往的使用量子點(diǎn)熒光粉的直下式或側(cè)入式背光源，均將量子點(diǎn)熒光粉涂布于導(dǎo)光板或擴(kuò)散膜材表面，致使量子點(diǎn)直接與空氣接觸氧化，由此會(huì)降低量子點(diǎn)熒光粉的使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提出一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，能夠提高光學(xué)裝置發(fā)光的均勻性，提高了其發(fā)光色域，并且具有更高的發(fā)光效率。
[0009]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，包括光學(xué)透鏡和與透鏡配合使用的藍(lán)光LED光源，其中，所述光學(xué)透鏡內(nèi)密封有量子點(diǎn)熒光粉。
[0011]作為上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的一種優(yōu)選方案，所述量子點(diǎn)熒光粉密封于所述光學(xué)透鏡的內(nèi)部。[0012]作為上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的一種優(yōu)選方案，所述量子點(diǎn)熒光粉噴涂于所述光學(xué)透鏡的表面，即光學(xué)透鏡的入光面或出光面，并且所述量子點(diǎn)熒光粉的外側(cè)設(shè)置有隔絕空氣的保護(hù)層。
[0013]作為上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的一種優(yōu)選方案，所述保護(hù)層為聚對(duì)二甲苯涂層。
[0014]作為上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的一種優(yōu)選方案，所述量子點(diǎn)熒光粉均勻的分布在光學(xué)透鏡上，且所述光學(xué)透鏡不同位置的量子點(diǎn)熒光粉的比例可調(diào)，即根據(jù)對(duì)色度和均勻度的不同要求，對(duì)光學(xué)透鏡不同位置的量子點(diǎn)熒光粉的比例進(jìn)行調(diào)整。
[0015]作為上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的一種優(yōu)選方案，所述量子點(diǎn)熒光粉至少包括發(fā)紅綠光的CdSe，Mn/CaS或ZnS其中之一。
[0016]作為上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的一種優(yōu)選方案，所述光學(xué)透鏡由光學(xué)級(jí)玻璃制成。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，其通過將量子點(diǎn)熒光粉密封于光學(xué)透鏡內(nèi)，可有效的防止量子點(diǎn)熒光粉被氧化，提升了光學(xué)裝置的色域范圍和能夠?qū)崿F(xiàn)高顯指的照明效果，并且避免產(chǎn)生發(fā)光不均的現(xiàn)象，以及產(chǎn)生色環(huán)的問題，同時(shí)也解決了由于量子點(diǎn)熒光粉與空氣接觸，導(dǎo)致的發(fā)光效率降低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的量子點(diǎn)熒光粉設(shè)置于靠近光學(xué)透鏡內(nèi)部靠近出光面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的量子點(diǎn)熒光粉噴涂于光學(xué)透鏡入光面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的量子點(diǎn)熒光粉設(shè)置于靠近光學(xué)透鏡內(nèi)部靠近入光面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的量子點(diǎn)熒光粉應(yīng)用于大角度擴(kuò)散透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的量子點(diǎn)熒光粉應(yīng)用于照明用投光燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:
[0025]1:光學(xué)透鏡；2:藍(lán)光LED ；3:量子點(diǎn)熒光粉；4:保護(hù)層。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0027]如圖1至圖4所示，其為本實(shí)施方式提供的一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，包括光學(xué)透鏡I和位于光學(xué)透鏡底部、與光學(xué)透鏡配合使用的藍(lán)光LED光源，具體的，藍(lán)光LED光源放置于光學(xué)透鏡底部凹槽處，并且此LED光源由不添加熒光粉的單芯片封裝而成。其中，于光學(xué)透鏡I內(nèi)密封有量子點(diǎn)熒光粉3。由于在本實(shí)施方式中，將量子點(diǎn)熒光粉3密封于光學(xué)透鏡I內(nèi)，可有效的防止量子點(diǎn)熒光粉3與空氣直接接觸，避免了量子點(diǎn)熒光粉3被氧化，影響發(fā)光裝置的發(fā)光效率。同時(shí)，本申請(qǐng)的采用量子點(diǎn)熒光粉3，在不影響光效的前提了更容易控制光色。
[0028]具體的，在此實(shí)施方式中，采用藍(lán)光LED2激發(fā)不同尺寸的量子點(diǎn)，可有效的彌補(bǔ)以往的背光光源發(fā)光光譜范圍的限制，提升了色域。
[0029]具體的，量子點(diǎn)熒光粉3密封于光學(xué)透鏡I的內(nèi)部，更為具體的，量子點(diǎn)熒光粉3密封于光學(xué)透鏡I內(nèi)部且靠近出光面的一側(cè)，或者量子點(diǎn)熒光粉3密封于光學(xué)透鏡I內(nèi)部且靠近入光面的一側(cè)。上述量子點(diǎn)熒光粉3的設(shè)定位置僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選方案，當(dāng)然量子點(diǎn)熒光粉3也可以密封于光學(xué)透鏡I內(nèi)部的中間位置。
[0030]本申請(qǐng)還提供了一種量子點(diǎn)熒光粉3的另一種設(shè)置形式，即量子點(diǎn)熒光粉3噴涂于光學(xué)透鏡I的表面，并且量子點(diǎn)熒光粉3的外側(cè)設(shè)置有隔絕空氣的保護(hù)層4，此種設(shè)定形式更加便于發(fā)光效果不變，但是更加便于量子點(diǎn)熒光粉3的設(shè)置。
[0031]作為優(yōu)選的，量子點(diǎn)熒光粉3噴涂于光學(xué)透鏡I的入光面，當(dāng)然也不排除量子點(diǎn)熒光粉3噴涂于光學(xué)透鏡I的出光面的情況。
[0032]上述保護(hù)層4為聚對(duì)二甲苯涂層，具體的，保護(hù)層4為具有氣密性好、透光率高、熱穩(wěn)定性好、質(zhì)輕超薄的特點(diǎn)的聚對(duì)二甲苯特殊涂層?？梢允沽孔狱c(diǎn)熒光粉3完全與空氣隔絕。
[0033]藍(lán)光LED2設(shè)置于光學(xué)透鏡I入光面的一側(cè)，且藍(lán)光LED2發(fā)射的光線均通過所述光學(xué)透鏡I射出，此種藍(lán)光LED2的設(shè)置，可以防止出現(xiàn)LED芯片2所發(fā)射出的光線溢出，導(dǎo)致的產(chǎn)生雜光的問題。
[0034]量子點(diǎn)熒光粉3均勻的分布在光學(xué)透鏡I上，且光學(xué)透鏡I不同位置的量子點(diǎn)熒光粉的比例可調(diào)，即根據(jù)對(duì)色度和均勻度的不同要求，可以調(diào)整不同部位量子點(diǎn)熒光粉的比例。具體的為，通過控制不同位置的量子點(diǎn)的比例和粒徑，可實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)使用過程中使用同一照明燈達(dá)到不同光色的要求。
[0035]上述量子點(diǎn)熒光粉3至少包括發(fā)紅綠光的CdSe，Mn/CaS或ZnS其中之一，作為優(yōu)選的，量子點(diǎn)熒光粉3為發(fā)紅綠光的CdSe，ZnS。需要說明的是，根據(jù)對(duì)光色的要求，可以調(diào)整量子點(diǎn)的種類和組成。
[0036]光學(xué)透鏡I由光學(xué)級(jí)玻璃制成，當(dāng)然光學(xué)透鏡I的制成材料不局限于光學(xué)玻璃，也可選擇氣密性好的光學(xué)級(jí)材質(zhì)。
[0037]為了對(duì)上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置進(jìn)行進(jìn)一步的說明，本申請(qǐng)還提供了上述可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置的【具體實(shí)施方式】:
[0038]如圖5所示，其為量子點(diǎn)熒光粉應(yīng)用于大角度擴(kuò)散透鏡，具體的為:利用24顆每顆IW的藍(lán)光LED2配合24顆具有量子點(diǎn)熒光粉3的大角度光學(xué)透鏡1，以實(shí)現(xiàn)32inch高色域直下式背光源。
[0039]如圖6所示，使用一顆IOw大功率藍(lán)光LED2，配合帶有量子點(diǎn)熒光粉3的二次光學(xué)透鏡1，以實(shí)現(xiàn)高顯指的照明用投光燈。
[0040]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，包括光學(xué)透鏡一藍(lán)光LED，其特征在于，所述光學(xué)透鏡內(nèi)密封有量子點(diǎn)熒光粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，其特征在于，所述量子點(diǎn)熒光粉密封于所述光學(xué)透鏡的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，其特征在于，所述量子點(diǎn)熒光粉噴涂于所述光學(xué)透鏡的表面，即光學(xué)透鏡的入光面或出光面，并且所述量子點(diǎn)熒光粉的外側(cè)設(shè)置有隔絕空氣的保護(hù)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，其特征在于，所述保護(hù)層為聚對(duì)二甲苯涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，其特征在于，所述量子點(diǎn)熒光粉均勻的分布在光學(xué)透鏡上，且所述光學(xué)透鏡不同位置的量子點(diǎn)熒光粉的比例可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，其特征在于，所述量子點(diǎn)熒光粉至少包括發(fā)紅綠光的CdSe，Mn/CaS或ZnS其中之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)高色域背光源的光學(xué)裝置，其特征在于，所述光學(xué)透鏡由光學(xué)級(jí)玻璃制成。
【文檔編號(hào)】F21V5/04GK103542326SQ201310460414
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】劉國(guó)旭, 尹志欣, 朱賀玲 申請(qǐng)人:易美芯光（北京）科技有限公司