CN115657169A - 量子点透镜、背光模组、显示装置及量子点透镜制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LCD背光技术领域，具体涉及量子点透镜、背光模组、显示装置及量子点透镜制作方法。一种量子点透镜包括透镜本体和反射镜，透镜本体为空心的柱体或台体，反射镜设置在透镜本体的上底面，所述透镜本体为量子点荧光树脂材料层，背光模组包括LED光源和上述量子点透镜，显示装置包括显示面板以及上述量子点透镜和LED光源，量子点透镜制作方法包括注塑成型、防水处理和封装成型三个步骤。本申请中量子点透镜制作工序简单易于量产，量子点荧光材料的消耗量低，且解决了现有量子点透镜的一致性不好、二次配光白光光斑扩散不理想的问题。

Description

量子点透镜、背光模组、显示装置及量子点透镜制作方法

技术领域

本发明涉及LCD背光技术领域，具体涉及量子点透镜、背光模组、显示装置及量子点透镜制作方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，背光源技术发展迅速，不断有新技术、新产品推出，LED背光技术已逐渐成为LCD屏幕背光市场主流。其中量子点材料技术已受到重视，特别是量子点荧光粉具有光谱随尺寸可调、发射峰半波宽窄、斯托克斯位移小、激发效率高等一系列独特的光学性能，受到LED背光行业的广泛关注。但现有的量子点背光模组采用的是双层阻隔膜中间夹量子点荧光粉的三明治结构，需要使用大量的价格昂贵的量子点荧光粉。普通量子点透镜是采用涂抹量子点荧光粉或粘贴荧光薄膜，其光线的均匀性和一致性差，并有漏蓝光的风险。

LCD屏幕的背光模组根据LED的布置位置不同而分为直下式和侧入式，直下式量子点背光模组主要由白光LED灯条、透镜、扩散板、反射膜、增光膜等光学膜片组成。透镜的作用是将LED点光源尽量扩散为各向同性的散射光，增加LED光的发散角度。随着技术的进步和消费者的要求的不断提高，光致发光的量子点材料在LCD屏幕技术中高显色效果的优势突显出来。然而量子点材料也存在怕高温、怕水、易氧化等特点，在此背景下如何更好的解决量子点失效，降低量子点使用量从而降低成本是我们的研究方向。

现有的量子点透镜为一体式设计，通过将量子点材料与透镜材料混合在一起注塑制备而成，或者采用3D打印的方式堆积出一颗量子点透镜。在量子点透镜的表层做一层防水阻隔层，上述两种方案在阻水阻氧方面效果很差，而且制作成本很高，3D打印方案效率低，难以量产。由于量子点受激发射的光各相同性，导致该类量子点透镜出光效率低，光斑形状差，视觉效果不佳等明显缺陷。

发明内容

一种量子点透镜，包括透镜本体和反射镜，所述透镜本体为空心的柱体或台体，所述反射镜设置于空心柱体或台体的上底面；

所述透镜本体为量子点荧光树脂材料层。

进一步的，所述透镜本体各个位置厚度均匀。

进一步的，所述透镜本体下端固定连接底座，所述底座的下端设置有用于散热的凹槽和空隙。

进一步的，所述透镜本体的内外两侧设置有防水结构层。

进一步的，所述反射镜的反射方式为镜面反射或随机漫反射或具有维纳表面结构的指向性反射。

一种背光模组，包括：如上所述的量子点透镜；以及LED光源，所述LED光源设置于透镜本体腔体内底部。

一种显示装置，包括：显示面板，如上所述的量子点透镜；以及设置于透镜本体腔体内底部的LED光源。

一种量子点透镜制作方法，包括以下步骤：

s1、注塑成型：使用预制的模具和规定的光学树脂材料经高温注塑成型制作出反光镜，在规定的光学树脂材料中掺入量子点荧光材料，经高温注塑成型制作出透镜本体；

s2、防水处理：在透镜本体的内外表面涂敷液态防水树脂，采用喷涂法或者浸润法进行防水树脂的涂敷，涂敷完成后静置并利用风刀或高速离心机甩干，而后经加热或UV光照射或电子束辐射固化；

s3、封装成型：将透镜本体上部与反射镜通过高温压合或胶合或超声高周波焊接或激光焊接连接到一起成为牢固整体。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请制作工序简单，易于量产，不仅节省了量子点荧光材料，还解决了现有量子点透镜的一致性不好、二次配光白光光斑无法散射开的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图

图2为本发明透镜本体结构示意图1-透镜本体、2-防水结构层、3-反射镜、4-LED光源、5-底座。

具体实施方式

实施例1

一种量子点透镜，包括透镜本体1和反射镜3，所述透镜本体1为空心圆台状，所述透镜本体1为量子点荧光树脂材料层且透镜各个位置厚度均匀，透镜本体1的内外两侧还设置有防水结构层2，所述透镜本体1的下端固定连接底座5，所述底座5下端设置有用于散热的凹槽和空隙，所述反射镜3设置于空心圆台的上底面，所述反射镜3的反射方式为镜面反射或随机漫反射或具有维纳表面结构的指向性反射；

所述量子点透镜应用于显示装置的背光模组时，将LED光源4设置于透镜本体1的腔体内的底部，LED光源4发出的照明光入射过透镜本体1时，被量子点荧光树脂材料层激发出与量子点荧光材料相对应颜色的光，并由透镜本体1的出射面射出形成背光模组的背光，反射镜3用于反射LED光源4直接发射的光，使入射到透镜本体1的光更加均匀。

量子点透镜制作方法，包括以下步骤：

s1、注塑成型：使用预制的模具和规定的光学树脂材料经高温注塑成型制作出反光镜3，在规定的光学树脂材料中掺入量子点荧光材料，经高温注塑成型制作出透镜本体1；

s2、防水处理：在透镜本体1的内外表面涂敷液态防水树脂，采用喷涂法或者浸润法进行防水树脂的涂敷，涂敷完成后静置并利用风刀或高速离心机甩干，而后经加热或UV光照射或电子束辐射固化；

s3、封装成型：将透镜本体1上部与反射镜3通过高温压合或胶合或超声高周波焊接或激光焊接连接到一起成为牢固整体。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种量子点透镜，其特征在于，包括透镜本体和反射镜，所述透镜本体为空心的柱体或台体，所述反射镜设置于空心柱体或台体的上底面；

所述透镜本体为量子点荧光树脂材料层。

2.根据权利要求1所述的一种量子点透镜，其特征在于，所述透镜本体各个位置厚度均匀。

3.根据权利要求1所述的一种量子点透镜，其特征在于，所述透镜本体下端固定连接底座，所述底座的下端设置有用于散热的凹槽和空隙。

4.根据权利要求1所述的一种量子点透镜，其特征在于，所述透镜本体的内外两侧设置有防水结构层。

5.根据权利要求1所述的一种量子点透镜，其特征在于，所述反射镜的反射方式为镜面反射或随机漫反射或具有维纳表面结构的指向性反射。

6.一种背光模组，其特征在于，包括：权利要求1至5中任一项所述的量子点透镜；以及LED光源，所述LED光源设置于透镜本体腔体内底部。

7.一种显示装置，其特征在于，包括：显示面板，权利要求1至5中任一项所述的量子点透镜；以及设置于透镜本体腔体内底部的LED光源。

8.一种量子点透镜制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、注塑成型：使用预制的模具和规定的光学树脂材料经高温注塑成型制作出反光镜，在规定的光学树脂材料中掺入量子点荧光材料，经高温注塑成型制作出透镜本体；

s2、防水处理：在透镜本体的内外表面涂敷液态防水树脂，采用喷涂法或者浸润法进行防水树脂的涂敷，涂敷完成后静置并利用风刀或高速离心机甩干，而后经加热或UV光照射或电子束辐射固化；

s3、封装成型：将透镜本体上部与反射镜通过高温压合或胶合或超声高周波焊接或激光焊接连接到一起成为牢固整体。

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