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1.本实用新型涉及一种光学显示技术领域,尤其是一种具有双层分隔结构的双耳球面量子点透镜。
背景技术:2.如图1所示为现有的led配合量子点进行显示组织结构图侧视图。在铝基板103的其中一个面上,向上延伸出混合杯104(mixing cup),混合杯104 的中部留有用于承载蓝色led107(blue led)和晶片105的空腔,该空腔的顶部安放有长方体结构的量子条106。电流流过晶片105时,激发蓝色led107 产生蓝光,蓝光激发量子条106发出与量子条106中与量子材料尺寸对应波长的光线,然而受限于led107的尺寸,图1中的led107发光角度较小,只能达到约120
°
的发光范围,若作为背光使用时,需要大量的使用图1中led107 才能达到足够的发光面积,这样将会耗费较多的量子点材料,成本较高。
3.在专利号为201310676041.8所提及的一种量子点透镜及其制造方法,通过控制量子点形成量子点透镜,使得发光角度得到放大,进而减少了量子点材料的使用,降低了制造成本。由于从量子点材料中激发出来的光能够直接满足大发光角度的需要,提高了在背光使用中的背光品味,实现了在直下式背光中的高色域要求。
4.然而,在点光源穿过透镜主体时,我们发现上述技术方案仍然存在以下缺陷:1、上述技术方案中光线入射面为平面,难以达到将点光源最大化扩散的效果,很多企业为了追求光线扩散的效果,将光线入射面改为弧面,以增加光线的扩散效果,然而,在光线进一步扩散以后,光线在继续经过量子点材料的扩散后直接照射到光线出射面进行扩散,这种发散的面光源在经过量子点材料后没有经过二次配光,导致面光源的光斑没有完全打开,反而影响了后续光线向外的扩散效果,2、光线从光线出射面向外扩散时,上述技术方案中提供了一下技术点:1)、所述光线出射面为半球面或半椭球面;2)、所述透镜主体还开设有位于光线出射面中心,用于增大发光角度的锥形的扩射孔,所述扩射孔的直径从透镜主体内部向外部逐渐扩大;3)所述光线出射面为双球蝴蝶面;4)所述光线出射面为平面,所述透镜主体还开设有位于所述光线出射面中心,用于增大发光角度的锥形的扩射孔,所述扩射孔的直径从透镜主体内部向外部逐渐扩大,针对上述各种形状的光线出射面,光线从光线出射面向外扩散的角度较为局限,仅仅局限于透镜主体的上方。
技术实现要素:5.本实用新型的目的提供一种具有双层分隔结构的双耳球面量子点透镜,解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
6.为解决上述技术问题,本实用新型提供一种具有双层分隔结构的双耳球面量子点透镜,其结构包括透镜主体,透镜主体上形成有光线入射面和光线出射面,其创新点在于:光线入射面、光线出射面均为向上凸起的弧形面,光线出射面的两端设有对称的耳形面,两个耳形面之间形成有光线发散槽,透镜主体的内部从上到下依次设有空气填充腔、量子点
填充腔;
7.空气填充腔覆盖在量子点填充腔的上方,空气填充腔和光线入射面之间的最大距离小于20mm。
8.进一步的,上述耳形面包括垂直设置在光线出射面上的发散面以及对称设置在发散面上下两端的球形面,发散面正面朝向透镜主体的侧面,下端的球形面和光线出射面之间形成有椭圆空心槽。
9.进一步的,上述光线发散槽的底部设有若干菱形凸起。
10.进一步的,上述光线入射面的两端、量子点填充腔、空气填充腔均位于两个发散面之间。
11.进一步的,上述量子点填充腔紧靠光线出射面设置,空气填充腔紧靠两个椭圆空心槽的底部设置;
12.上述空气填充腔包括两个形状均为异形的左空腔和右空腔,左空腔和右空腔覆盖在光线入射面的上方,左空腔和右空腔的内部相连通且连接位置和光线入射面的中心轴线相重合。
13.进一步的,上述左空腔和右空腔均为异形弧面。
14.进一步的,上述左空腔或者右空腔的内部均设有若干用于增大发光角度的锥形空腔,锥形空腔的宽度在逐渐远离光线入射面时逐渐扩大。
15.本实用新型的有益效果在于:
16.1、本实用新型提供了一种具有双层分隔结构的双耳球面量子点透镜,光线在经过空气填充腔照射到光线出射面时,通过耳形面以及耳形面之间的光线发散槽,从而使得最终从光线出射面照射的光线得到进一步的扩散,进而实现了外界发光角度较小的led灯光最大化的向外扩散光线照射角度。
17.2、本实用新型提供了一种具有双层分隔结构的双耳球面量子点透镜,通过将光线入射面设计为向上凸起的弧形面,有效的提高了光线穿过光线入射面后的发光角度,点光源变为面光源并得到进一步的扩散,此时面光源经过填充量子点材料的量子点填充腔时,由于折射率的差异性,能够进一步实现发光角度的增加,随后经过量子点填充腔向外均匀发射的光线照射到空气填充腔的内部,面光源在经过空气填充腔时,通过空气的折射产生特殊的效果,能够进一步打开面光源的光斑,提高了面光源向外的发散效果,尤其适合直下式的背光中使用,能够确保blu亮度分布均匀。
18.3、本实用新型提供了一种具有双层分隔结构的双耳球面量子点透镜,空气填充腔选择形状为异形的左空腔、右空腔,这种异形形状的设置满足了光线不同方向的折射效果,进而能够将光源中的光斑完全打开,确保了光线经过空气填充腔向外的发散效果。
19.4、本实用新型提供了一种具有双层分隔结构的双耳球面量子点透镜,左空腔或者右空腔选择异形弧形面有利于光线的进一步的发散,其次,在光线经过左空腔或者右空腔的内部时,锥形空腔的设计使得光线在左空腔或者右空腔能够根据锥形空腔的形状逐步向外扩散,而光线这种逐渐递增的扩散的方式确保了光线向外扩散的质量。
附图说明:
20.图1为现有技术中量子条和led的组装结构示意图。
21.图2为本实用新型的侧面结构示意图。
具体实施方式:
22.为了加深对本实用新型的理解,下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述,该实施例仅用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型保护范围的限定。
23.如图2为本实用新型的一种具体实施方式,其结构包括透镜主体101,透镜主体101上形成有光线入射面1和光线出射面2,光线入射面1、光线出射面2均为向上凸起的弧形面,光线出射面2的两端设有对称的耳形面3,两个耳形面3之间形成有光线发散槽4,透镜主体101的内部从上到下依次设有空气填充腔6、量子点填充腔5;
24.空气填充腔6覆盖在量子点填充腔5的上方,空气填充腔6和光线入射面1之间的最大距离小于20mm。
25.在本实用新型中,外界点光源照射到光线入射面1时,通过将光线入射面1设计为向上凸起的弧形面,有效的提高了光线穿过光线入射面1后的发光角度,点光源变为面光源并得到进一步的扩散,此时面光源经过填充量子点材料的量子点填充腔5时,优选的,量子点材料选择折射率约为2.45的半导体材料,该量子点材料首先溶解在折射率为1.328的甲醇或者折射率为 1.375的己烷中,形成液态形式,随后再将混合好的液体注入到填充腔中,由于折射率的差异性,能够进一步实现发光角度的增加,随后经过量子点填充腔5向外均匀发射的光线照射到空气填充腔6的内部,面光源在经过空气填充腔6时,通过空气的折射产生特殊的效果,能够进一步打开面光源的光斑,提高了面光源向外的发散效果,尤其适合直下式的背光中使用,能够确保blu亮度分布均匀,随后经过空气填充腔6向外均匀发射的光线照射到光线出射面2时,通过耳形面3以及耳形面3之间的光线发散槽4,从而使得最终从光线出射面2照射的光线得到进一步的扩散,进而实现了外界发光角度较小的led灯光最大化的向外扩散光线照射角度。
26.在本实用新型中,作为优选方案,上述耳形面3包括垂直设置在光线出射面2上的发散面31以及对称设置在发散面31上下两端的球形面32,发散面31正面朝向透镜主体101的侧面,下端的球形面32和光线出射面2之间形成有椭圆空心槽102。
27.在本实用新型中,在光线照射到耳形面3的位置时,优先的,光线优先进入椭圆空心槽102,在椭圆空心槽102的作用下,进入椭圆空心槽102内部的光线角度进一步增加,光线角度的增加一方面透过发散面31朝向透镜主体101侧面的方面进行扩散,同时通过上端的球形面32朝向透镜主体101 顶部左右两侧的方向进行扩散,这种对光线多角度的扩散使得光线能够最大化向外扩散。
28.在本实用新型中,作为优选方案,上述光线发散槽4的底部设有若干菱形凸起41。
29.在本实用新型中,在光线照射到光线发散槽4的位置时,光线透过光线出射面2照射若干菱形凸起41上,光线在菱形凸起41的作用下,光线向外进行扩散。
30.在本实用新型中,作为优选方案,上述光线入射面1的两端、量子点填充腔5、空气填充腔6均位于两个发散面31之间,种位置的设置确保透过光线入射面1发射的光线都能通过量子点填充腔5、空气填充腔6、耳形面3 以及光线发散槽4发挥扩散光线角度的作用。
31.在本实用新型中,作为优选方案,上述量子点填充腔5紧靠光线出射面 2设置,空气填充腔6紧靠两个椭圆空心槽102的底部设置;
32.上述空气填充腔6包括两个形状均为异形的左空腔61和右空腔62,左空腔61和右空腔62覆盖在光线入射面1的上方,左空腔61和右空腔62的内部相连通且连接位置和光线入射面1的中心轴线相重合。
33.在本实用新型中,点光源透过光线入射面1直接进入量子点填充腔5,在量子点材料的作用下,其发光角度得到增加,随后发光角度增加的面光源照射进入空气填充腔6,使得面光源的光斑进一步打开,有利于面光源光线的向外扩散,向外扩散的光线一部分照射进入椭圆空心槽102、另一半照射进入光线发散槽4。
34.在本实用新型中,空气填充腔6选择形状为异形的左空腔61、右空腔 62,这种异形形状的设置满足了光线不同方向的折射效果,进而能够将光源中的光斑完全打开,确保了光线经过空气填充腔6向外的发散效果。
35.在本实用新型中,作为优选方案,上述左空腔61和右空腔62均为异形弧面。
36.在本实用新型中,作为优选方案,上述左空腔61或者右空腔62的内部均设有若干用于增大发光角度的锥形空腔7,锥形空腔7的宽度在逐渐远离光线入射面1时逐渐扩大。
37.在本实用新型中,左空腔61或者右空腔62选择异形弧形面有利于光线的进一步的发散,其次,在光线经过左空腔61或者右空腔62的内部时,锥形空腔7的设计使得光线在左空腔61或者右空腔62能够根据锥形空腔7的形状逐步向外扩散,而光线这种逐渐递增的扩散的方式确保了光线向外扩散的质量。
38.本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。