一种发光器件及背光源制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种发光器件及背光源，涉及显示技术领域，改善了现有技术中发光器件的出光角度小，以及发光器件应用于背光源，显示屏幕出现亮点、亮环等亮度不均匀的问题。一种发光器件，包括发光二极管以及光学透镜，光学透镜包括光入射面及光出射面，光入射面包括凹形自由曲面，光出射面包括凸形自由曲面；发光面的中心点与光入射面上任意一点的连线，与对称轴形成第一夹角，光入射面的曲率随第一夹角的增大而减小；发光面的中心点与光出射面上任意一点的连线，与对称轴形成第二夹角，光出射面的曲率随第二夹角的增大而增大；第一夹角和第二夹角不大于90°。应用于发光器件、包含该发光器件的背光源的制造。

【技术实现步骤摘要】
一种发光器件及背光源
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种发光器件及背光源。
技术介绍
液晶显示器(11(1111(1 0781^1 01邓1；17，[⑶)已广泛应用于手机、电脑、电视等具有显示功能的电子产品上。众所周知，液晶显示器需要背光源才能实现显示。而发光二极管￡11111:1:1118 010(16，120)具有体积小、功耗低、使用寿命长、色域宽广等特点，已成为液晶显示器背光源的主流光源。但由于发光二极管具有发光角度小、均匀性差等固有缺点，应用发光二极管形成的背光源具有显示亮度不均等问题。 为了解决发光二极管发光角度小、均匀性差的固有缺点，现有技术一般通过在发光二极管上增加光学透镜，以增大发光二极管的发光角度以及实现匀光的目的。如图1所不，为现有技术中的一种发光器件100，包括发光二极管10、基板20及光学透镜30，其中，光学透镜30包括一半球形凹槽的光入射面31和一光出射面32，发光二极管10位于光学透镜30的半球状凹槽中，光学透镜30的光出射面32包括第一光出射面323和第二光出射面32匕此种结构的发光器件虽然通过光学透镜增大了发光二极管发光角度和均匀性，但发光二极管发出的光经光学透镜偏转后会导致近轴区域过亮，发光器件应用于背光源，显示屏幕上容易产生亮点；此外，该发光器件的入射角越大，出射角与入射角的比值就越小，且当入射角大于半功率角时，入射角等于出射角，易产生亮环。 如图2所示，为现有技术中的另一种发光器件，该发光器件100的光学透镜30的光入射面31包括第一光学作用区3匕和第二光学作用区31比光学透镜30的光出射面32分为第一光出射面323、第二光出射面326和第三光出射面32(3。该光学透镜分别对光入射面和光出射面进行分段设计，一定程度上实现了匀光，但如图3所示，该发光器件的照度曲线图中，在约10臟?50臟区域照度值起伏过多，在50臟以上区域照度值下降过陆,这必然导致显示屏幕存在明暗不均的圆环条纹；并且，如图4所示，从该发光器件的极坐标光强分布图中可以看出，其出光角仅为140度，光扩散范围小。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种发光器件及背光源，改善了现有技术中发光器件的出光角度小，以及发光器件应用于背光源，显示屏幕出现亮点、亮环等亮度不均匀的问题。 为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案: —方面，提供了一种发光器件，包括发光二极管以及光学透镜，所述发光二极管包括发光面，所述光学透镜为旋转对称体，设置于所述发光二极管的上方，所述光学透镜包括光入射面及光出射面，所述光入射面包括凹形自由曲面，所述光出射面包括凸形自由曲面；在所述光学透镜的对称轴经过所述发光二极管的发光面的中心点的情况下，所述发光面的中心点与所述光入射面上任意一点的连线，与所述对称轴形成第一夹角，所述光入射面的曲率随第一夹角的增大而减小；所述发光面的中心点与所述光出射面上任意一点的连线，与所述对称轴形成第二夹角，所述光出射面的曲率随第二夹角的增大而增大；其中，所述第一夹角和所述第二夹角不大于90。。 另一方面，提供了一种背光源，包括上述任一项所述的发光器件。 本专利技术实施例提供了一种发光器件及背光源，本专利技术实施例通过将光学透镜的入射面设置成凹形自由曲面，使得发光二极管发出的光实现一次偏折，从而降低中心亮度，而光入射面的曲率随第一夹角的增大而减小，使得近轴区域的光经过曲率高的光入射面后偏折角度比较大，从而近轴区域的光被更进一步打散，光强分布趋于均匀，进而实现光照度的平缓过渡；同时将光学透镜的出射面设置成凸形自由曲面，光出射面的曲率随第二夹角的增大而增大，使得光经过曲率不同的光出射面后，光强分布更加均匀，且散射角度增大，进而光的扩散范围增大，即出光角增大，从而改善了现有技术中发光器件的出光角度小，以及发光器件应用于背光源，显示屏幕出现亮点、亮环等亮度不均匀的问题。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为现有技术中提供的一种发光器件的结构示意图； 图2为现有技术中提供的另一种发光器件的结构示意图； 图3为图2提供的发光器件的照度曲线图； 图4为图2提供的发光器件的极坐标光强分布图； 图5为本专利技术实施例提供的一种发光器件的示意图； 图6为本专利技术实施例提供的另一种发光器件的示意图； 图7为本专利技术实施例提供的一种发光器件的底面上的支撑脚的示意图； 图8为图6中近乎平行于底面的光线入射到向内的倾斜面后发生反射的光路示意图； 图9为图5中光出射面和光入射面上的曲率变化示意图； 图10为图5的发光器件照射在距反射面25臟处与反射面平行的接收面的照度曲线图； 图11为图5的发光器件形成的背光源照射在距反射面25！^处与反射面平行的接收面的光斑分布图； 图12为图5的发光器件照射在距反射面25臟处与反射面平行的接收面的光强分布图； 图13为本专利技术实施例提供的一种背光源的示意图。 附图标记: 10-发光二极管；100-发光器件；101-发光面；11-对称轴；20-基板；30-光学透镜；31-光入射面第一光学作用区；31卜第二光学作用区；32-光出射面:32^1-第一光出射面；32卜第二光出射面；32^第三光出射面；320-凸形自由曲面；33-底面；330-支撑脚；34-直线面；35-倾斜面；36-反射片；40-第一夹角；41-第二夹角；42-第一距离；43-第二距离；44-第三距离；45-第四距离。 【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 需要说明的是，本专利技术实施例中，光学透镜的光入射面即光经过该面进入到光学透镜，同理，光出射面即光经过该面发出，离开光学透镜。 本专利技术实施例提供了一种发光器件100，如图5所示，该发光器件100包括发光二极管10以及光学透镜30，发光二极管10包括发光面101，光学透镜30为旋转对称体，设置于发光二极管10的上方，光学透镜30包括光入射面31及光出射面32，光入射面31包括凹形自由曲面，光出射面32包括凸形自由曲面320。 如图5所示，在光学透镜30的对称轴11经过发光二极管10的发光面101的中心点的情况下，发光面101的中心点与光入射面31上任意一点的连线，与对称轴11形成第一夹角40，光入射面31的曲率随第一夹角40的增大而减小。 如图5所不,发光面101的中心点与光出射面32上任意一点的连线，与对称轴11形成第二夹角41，光出射面32的曲率随第二夹角41的增大而增大；其中，第一夹角40和第二夹角41不大于90。。 上述发光器件中，对称轴与光轴重合的光学透镜由经过对称轴的截面旋转一圈形成，这样形成的光学透镜为旋转对称体；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括发光二极管以及光学透镜，所述发光二极管包括发光面，所述光学透镜为旋转对称体，设置于所述发光二极管的上方，所述光学透镜包括光入射面及光出射面，其特征在于，所述光入射面包括凹形自由曲面，所述光出射面包括凸形自由曲面；在所述光学透镜的对称轴经过所述发光二极管的发光面的中心点的情况下，所述发光面的中心点与所述光入射面上任意一点的连线，与所述对称轴形成第一夹角，所述光入射面的曲率随第一夹角的增大而减小；所述发光面的中心点与所述光出射面上任意一点的连线，与所述对称轴形成第二夹角，所述光出射面的曲率随第二夹角的增大而增大；其中，所述第一夹角和所述第二夹角不大于90°。

【技术特征摘要】
1.一种发光器件，包括发光二极管以及光学透镜，所述发光二极管包括发光面，所述光学透镜为旋转对称体，设置于所述发光二极管的上方，所述光学透镜包括光入射面及光出射面，其特征在于，所述光入射面包括凹形自由曲面，所述光出射面包括凸形自由曲面； 在所述光学透镜的对称轴经过所述发光二极管的发光面的中心点的情况下，所述发光面的中心点与所述光入射面上任意一点的连线，与所述对称轴形成第一夹角，所述光入射面的曲率随第一夹角的增大而减小； 所述发光面的中心点与所述光出射面上任意一点的连线，与所述对称轴形成第二夹角，所述光出射面的曲率随第二夹角的增大而增大； 其中，所述第一夹角和所述第二夹角不大于90°。2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述光学透镜还包括连接所述光入射面和所述光出射面的底面。3.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述光出射面还包括直线面或向内的倾斜面，其中，所述直线面的直母线与所述光学透镜的对称轴平行，所述向内的倾斜面的母线延长线与所述光学透镜的对称轴相交；所述直线面或所述向内的倾斜面与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓平，李富琳，邵坤，
申请(专利权)人：青岛海信电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37