CN103887413A - 发光二极管装置及采用该装置的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管装置，包括发光二极管芯片，还包括二次透镜和内含有荧光粉的荧光层，所述二次透镜设置于发光二极管芯片与荧光层之间，所述发光二极管芯片发出的光经过二次透镜扩散后激发荧光层内的荧光粉混合得到白光。本发明还涉及一种采用该发光二极管装置的液晶显示装置。

Description

发光二极管装置及采用该装置的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及发光装置，尤其涉及一种发光二极管装置及采用该装置的液晶显示装置。
背景技术
现有的发光二极管装置，例如发光二极管背光模组通常采用多个蓝光芯片配合黄色荧光粉来得到白色出射光线。
然而发光二极管芯片的光线出射角度大约为120°，且正向出射光线的光强大于侧向出射光线的光强。目前，业界通常会采用一蓝光发光二极管芯片搭配黄色荧光粉，并在蓝光发光二极管芯片与黄色荧光粉外设置二次光学透镜，蓝光发光二极管芯片发出的部分蓝光激发黄色荧光粉产生黄光，黄光与蓝光发光二极管芯片发出的另一部分蓝光混合得到白光，白光经过二次光学透镜后使其发散角扩大以获得一较均匀的光场分布。然而，当使用二次光学透镜将混合而得到的白光的发散角扩大时会产生黄光圈效应，当其用作显示器的背光照明时会产生色差，导致产品品质下降。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种色度均匀的发光二极管装置。
一种发光二极管装置，包括发光二极管芯片，还包括二次透镜和内含有荧光粉的荧光层，所述二次透镜设置于发光二极管芯片与荧光层之间，所述发光二极管芯片发出的光经过二次透镜扩散后激发荧光层内的荧光粉混合得到白光。
一种液晶显示装置，包含液晶模组和上述的发光二极管装置，其中该液晶模组设置于荧光层远离二次透镜的一侧。
上述发光二极管装置中，采用二次透镜直接覆盖单色发光二极管芯片，从而得到较为发散的单色光，该单色光射入扩散板进行进一步的扩散，从而得到更加均匀的单色光，该单色光射向荧光层从而激发荧光粉并混光得到白光。避免光线先射向荧光层并混光得到白光后，再将白光射向二次透镜而导致多波段的光在二次透镜的发散下产生黄光圈效应，当其用作显示器的背光照明时会产生色差，导致产品品质下降的缺失。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种发光二极管装置剖视示意图。
图2是本发明实施方式提供的采用发光二极管装置的液晶显示装置的剖视示意图。
主要元件符号说明
发光二极管装置 100
液晶显示装置 200
发光二极管芯片 10
扩散板 20
入光面 21
出光面 22
微结构 23
荧光层 30
二次透镜 40
液晶模组 50
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参见图1，图1为本发明实施方式的发光二极管装置100的示意图。发光二极管装置100包含若干发光二极管芯片10、扩散板20、荧光层30和二次透镜40。
所述发光二极管芯片10均为蓝光芯片，每一二次透镜40设置于一发光二极管芯片10上。发光二极管芯片10发出的光线经过该二次透镜40的发散而发生偏转，从而形成单一波长的蓝光，并形成大于120°的出光角度。进一步的，由于每一发光二极管芯片10出射的光线经二次透镜40后均扩大，因此相邻两发光二极管芯片10之间的区域的光强增大，从而可适当增加相邻两发光二极管芯片10之间的排布间距，采用较少的发光二极管芯片10即可实现相同区域的照明。
所述扩散板20设置于覆盖发光二极管芯片10的二次透镜40与荧光层30之间。发光二极管芯片10发出的光依次经二次透镜40、扩散板20及荧光层30而出射。该扩散板20的材质为透明有机树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，而且该扩散板20内掺入有光散射粒子，能够进一步的使从二次透镜40出射的光线均匀扩散，得到均匀出射的单波长蓝光。该扩散板20大致为平板状，其包括入光面21和出光面22。该入光面21为非平坦表面，该入光面21上设有若干微结构23。发光二极管芯片10发出的光线经入光面21直接入射扩散板20，当入射至扩散板20内部的光线在扩散板20中扩散的过程中经过若干微结构23的反射而使光线扩散更加均匀。
所述荧光层30内均匀分布有荧光粉。
在实际应用中，根据混光原理，可以有以下一些搭配组合，用以产生白光。发光二极管芯片10为复数个蓝光芯片，荧光层30包含黄色荧光粉。或者，发光二极管芯片10为复数个蓝光芯片，荧光层30包含红色荧光粉和绿色荧光粉的组合。再或，发光二极管芯片10包含近紫外光芯片，荧光层30包含红色荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉的组合。近紫外光芯片发出近紫外光，其波长为200纳米至380纳米。
本实施例中，采用蓝光芯片和黄色荧光粉的搭配组合来达成白光。每一发光二极管芯片10发出的蓝色光线先射入二次透镜40中，从而产生发散的单波长蓝光，再射入扩散板20中，由于扩散板20中的扩散粒子均匀扩散。不论该发光二极管芯片10与相邻的发光二极管芯片10之间的距离如何，所有发光二极管芯片10发出的光线均能通过扩散板20的扩散作用均匀分散到扩散板20的整个区域。光线经过扩散板20后形成均匀的蓝光并从扩散板20的出光面22出射，进而入射到荧光层30中。由于入射到荧光层30的光线为均匀的蓝光，且荧光层30内的荧光粉均匀分布，因此蓝光被荧光粉激发后混合形成均匀的白光。避免因入射到荧光层30的光线不均匀，从而导致在荧光层30的不同区域激发并混合后形成不同色度的白光，而造成出光不均匀的现象。
进一步的，所述若干发光二极管芯片10等间距排列，且每一发光二极管芯片10的规格相同，即，每一发光二极管芯片10的出光角度和出光强度大致相同。由此可使入射到扩散板20的光线易于扩散并形成均匀的蓝光。
本发明的发光二极管装置100是采用二次透镜40直接覆盖单色发光二极管芯片10，从而得到较为发散的单色光，该单色光射入扩散板20进行进一步的扩散，从而得到更加均匀的单色光，该单色光射向荧光层30从而激发荧光粉并混光得到白光。避免光线先射向荧光层并混光得到白光后，再将白光射向二次透镜而导致多波段的光在二次透镜的发散下产生黄光圈效应，当其用作显示器的背光照明时会产生色差，导致产品品质下降的缺失。
本发明提供的发光二极管装置100可以应用于液晶显示装置的背光源。请参见图2。所述液晶显示装置200包含液晶模组50和上述的发光二极管装置100，其中，发光二极管装置100包含扩散板20、若干发光二极管芯片10和荧光层30。液晶模组50设置于荧光层30的远离二次透镜40的一侧。
本发明中发光二极管芯片10的数量根据实际需要设定。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种发光二极管装置，包括发光二极管芯片，其特征在于：还包括二次透镜和内含有荧光粉的荧光层，所述二次透镜设置于发光二极管芯片与荧光层之间，所述发光二极管芯片发出的光经过二次透镜扩散后激发荧光层内的荧光粉混合得到白光。
2.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于：还包括扩散板，所述发光二极管芯片和所述荧光层分别位于扩散板的两侧，所述发光二极管芯片发出的光依次经所述二次透镜、扩散板和荧光层后出射。
3.如权利要求2所述的发光二极管装置，其特征在于：所述扩散板内包含光散射粒子。
4.如权利要求2所述的发光二极管装置，其特征在于：所述扩散板包括入光面和与入光面相对的出光面。
5.如权利要求3所述的发光二极管装置，其特征在于：所述入光面上设置有微结构。
6.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于：所述发光二极管芯片为蓝光芯片，所述荧光层内的荧光粉为黄色荧光粉。
7.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于：所述发光二极管芯片为蓝光芯片，所述荧光层内的荧光粉为红色荧光粉和绿色荧光粉的组合。
8.如权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于：所述发光二极管芯片为近紫外光芯片，所述荧光层内的荧光粉为红色荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉的组合。
9.一种液晶显示装置，包含液晶模组和如权利要求1-8中任一项所述的发光二极管装置，其中该液晶模组设置于荧光层远离二次透镜的一侧。
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