光学组件、背光模组以及显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种光学组件、背光模组以及显示装置。


背景技术：

2.显示装置中光源的发光角度通常为120
°
左右，其光能主要集中在正面，需要使用光学透镜进行二次配光，目的是获得超广角且均匀分布的光能。光源一般采用蓝光芯片来激发稀土荧光粉，因此会缺少红光成分，色域值ntsc只能达到65％～72％，导致显示装置能表现的色域偏低。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种光学组件，旨在提升显示装置的色域。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种光学组件，包括：
5.第一透镜，所述第一透镜的顶部具有出光面，所述第一透镜的底部开设有凹槽；
6.量子点膜层，所述量子点膜层包覆于所述出光面，以使经过所述出光面的光能均可射入所述量子点膜层；
7.第二透镜，所述第二透镜设于所述量子点膜层的背向所述第一透镜的表面；以及
8.光源，所述光源设于所述凹槽，且所述光源的发光面朝向所述凹槽的槽壁。
9.在本实用新型的一实施例中，所述量子点膜层包括：
10.基体，所述基体设于所述出光面；和
11.若干量子点颗粒，若干所述量子点颗粒分散于所述基体中。
12.在本实用新型的一实施例中，所述基体为光学胶基体；
13.或，所述基体为聚甲基丙烯酸甲酯基体。
14.在本实用新型的一实施例中，定义所述量子点膜层的厚度为d，则满足条件：0＜d≤0.8mm。
15.在本实用新型的一实施例中，所述出光面包括相连接的第一出光区域和第二出光区域，所述第二出光区域环绕所述第一出光区域设置，并连接所述第一透镜的底部；所述量子点膜层包覆于所述第一出光区域和所述第二出光区域。
16.在本实用新型的一实施例中，所述第一出光区域包括相连接的弧形区和平坦区，所述第二出光区域连接所述弧形区。
17.在本实用新型的一实施例中，所述平坦区位于所述第一透镜的中部位置，并与所述光源相对设置，且所述弧形区环绕所述平坦区设置。
18.在本实用新型的一实施例中，所述量子点膜层涂覆于所述出光面；
19.或，所述量子点膜层真空吸附于所述出光面；
20.或，所述量子点膜层注塑成型于所述出光面。
21.本实用新型的还提出一种背光模组，包括：
22.背板，所述背板设有容置槽；
23.光学组件，所述光学组件设于所述容置槽内；
24.该光学组件包括：
25.第一透镜，所述第一透镜的顶部具有出光面，所述第一透镜的底部开设有凹槽；
26.量子点膜层，所述量子点膜层包覆于所述出光面，以使经过所述出光面的光能均可射入所述量子点膜层；
27.第二透镜，所述第二透镜设于所述量子点膜层的背向所述第一透镜的表面；以及
28.光源，所述光源设于所述凹槽，且所述光源的发光面朝向所述凹槽的槽壁。
29.本实用新型还提出一种显示装置，包括如上所述的背光模组。
30.本实用新型的光学组件，通过在第一透镜的出光面包覆有量子点膜层，光源发出的光能经过第一透镜后均可射入量子点膜层中，由于量子点膜层中的量子点颗粒受光源激发后可实现发光波长范围覆盖到红外及整个可见光波段，光源发出的光能射入量子点膜层后，便可充分将蓝光转换为白光，从而得到更纯的单色光，以将色域值ntsc提升，从而有效提升显示装置的色域。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
32.图1为本实用新型光学组件一实施例的结构示意图；
33.图2为本实用新型光学组件一实施例中第一透镜的结构示意图。
34.附图标号说明：
35.标号名称标号名称100光学组件1211平坦区10第一透镜1212弧形区11入光面122第二出光区域111凹槽20量子点膜层12出光面30第二透镜121第一出光区域40光源
36.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对
位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
40.本实用新型提出一种光学组件100，旨在提升显示装置的色域。
41.以下将就本实用新型光学组件100的具体结构进行说明：
42.结合参阅图1和图2，在本实用新型光学组件100的一实施例中，该光学组件100包括第一透镜10、量子点膜层20、第二透镜30以及光源40；所述第一透镜10的顶部具有出光面12，所述第一透镜10的底部开设有凹槽111；所述量子点膜层20包覆于所述出光面12，以使经过所述出光面12的光能均可射入所述量子点膜层20；所述第二透镜30设于所述量子点膜层20的背向所述第一透镜10的表面；所述光源40设于所述凹槽111，且所述光源40的发光面朝向所述凹槽111的槽壁。
43.可以理解的是，本实用新型的光学组件100，通过在第一透镜10的出光面12包覆有量子点膜层20，光源40发出的光能经过第一透镜10后均可射入量子点膜层20中，由于量子点膜层20中的量子点颗粒受光源40激发后可实现发光波长范围覆盖到红外及整个可见光波段，光源40发出的光能射入量子点膜层20后，便可充分将蓝光转换为白光，从而得到更纯的单色光，以将色域值ntsc提升，具体可提升至ntsc100％以上，从而有效提升显示装置的色域。
44.另外，通过在量子点膜层20的背向第一透镜10的表面设有第二透镜30，以通过第二透镜30对量子点膜层20进行保护，防止量子点膜层20接触到外界的氧气和水汽后发生氧化而影响使用效果。具体地，第二透镜30可采用光学胶水粘贴在量子点膜层20的背向第一透镜10的表面。
45.具体地，第一透镜10和第二透镜30的材质均可选为有机玻璃(pmma)、聚苯乙烯(ps)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)等材料中的至少一种。
46.并且，第一透镜10的底部和凹槽111的槽壁可构成第一透镜10的入光面11。凹槽111的槽壁为弧形槽壁，且凹槽111的弧形槽壁为光滑壁面，如此，光源40出射的光能经过凹槽111的槽壁而射入第一透镜10的过程中，可减少光能损失。
47.在实际应用过程中，量子点膜层20可全部覆盖于第一透镜10的出光面12，即量子点膜层20面向第一透镜10的表面的面积大于或等于出光面12的面积，便可保证经过出光面12的光能均可射入量子点膜层20中，进而通过量子点膜层20充分将光源40中的蓝光转换为白光，以充分提升色域值；或者，量子点膜层20可部分覆盖于第一透镜10的出光面12，并在出光面12未覆盖有量子点膜层20的部分设有反射结构(例如油墨黑点、铝层、银层等结构)，当光能经过出光面12并射向反射结构时，便可通过反射结构将光能反射回第一透镜10的内部，然后在第一透镜10的内部经过多次反射和折射后最后经过出光面12射入量子点膜层20中，便可保证经过出光面12的光能均可射入量子点膜层20中，进而通过量子点膜层20充分将光源40中的蓝光转换为白光，以充分提升色域值。
48.进一步地，结合参阅图1，在本实用新型光学组件100的一实施例中，所述量子点膜层20包括基体和若干量子点颗粒；所述基体设于所述出光面12；若干所述量子点颗粒分散于所述基体中。如此设置，通过将若干量子点颗粒分散于基体中，即可通过基体将量子点膜层20连接在出光面12上，以保证量子点膜层20与出光面12之间的连接稳定性，同时还可使若干量子点颗粒均匀分散于基体的内部，以保证更多的光能穿过出光面12来激发量子点膜层20中的量子点颗粒，以使光源40的发光效率更高，并进一步提升色域值。
49.具体地，量子点颗粒为半导体纳晶材料。
50.进一步地，结合参阅图1，在本实用新型光学组件100的一实施例中，所述基体为光学胶基体；或，所述基体为聚甲基丙烯酸甲酯基体。
51.当基体为光学胶基体时，可将量子点颗粒与光学胶基体混合，以得到胶状的量子点混合物，然后将胶状的量子点混合物采用涂覆或覆膜的工艺覆盖在出光面12上，待胶状的量子点混合物冷却凝固后，即可得到固状的量子点膜层20，且此时的量子点膜层20可通过光学胶基体实现上下两层阻隔膜密封。
52.当基体为聚甲基丙烯酸甲酯基体(pmma)时，可将量子点颗粒与熔融状的pmma混合均匀，以得到熔融状的量子点混合物，然后将熔融状的量子点混合物注塑到出光面12上，待熔融状的量子点混合物冷却凝固后，即可得到固状的量子点膜层20；
53.或者，将量子点颗粒与熔融状的pmma混合均匀，以得到熔融状的量子点混合物，将熔融状的量子点混合物放置模具中，待熔融状的量子点混合物冷却凝固后脱模，即可得到固状的量子点膜层20，然后将固状的量子点膜层20采用真空吸附的方式贴覆在出光面12上；
54.或者，将量子点颗粒与熔融状的pmma混合均匀，以得到熔融状的量子点混合物，待熔融状的量子点混合物冷却凝固后，将熔融状的量子点混合物放置模具中，即可得到固状的量子点膜层20，然后将固状的量子点膜层20通过加热加压的方式在模具中形成所需形状，然后再使用光学胶水将量子点膜层20粘贴在出光面12上。
55.需要说明的是，当基体为pmma时，pmma为光学级pmma。
56.进一步地，结合参阅图1，在本实用新型光学组件100的一实施例中，定义所述量子点膜层20的厚度为d，则满足条件：0＜d≤0.8mm。如此设置，可保证光能穿过出光面12来激发量子点膜层20中的量子点颗粒，便可通过量子点膜层20充分将蓝光转换为白光，以提升色域值，同时，避免量子点膜层20的厚度过大而造成成本过高。
57.结合参阅图1和图2，在本实用新型光学组件100的一实施例中，所述出光面12包括相连接的第一出光区域121和第二出光区域122，所述第二出光区域122环绕所述第一出光区域121设置，并连接所述第一透镜10的底部；所述量子点膜层20包覆于所述第一出光区域121和所述第二出光区域122。如此设置，通过使量子点膜层20包覆于出光面12的第一出光区域121和第二出光区域122，即使得量子点膜层20包覆于整个出光面12，不仅可使得经过出光面12的光能均可射入量子点膜层20中，以使更多的光能射入量子点膜层20后激发量子点颗粒，使得光源40的发光效率更高，还可避免使用额外的反射结构，以减少加工工序以及制造成本。
58.进一步地，结合参阅图1和图2，在本实用新型光学组件100的一实施例中，所述第一出光区域121包括相连接的平坦区1211和弧形区1212，所述第二出光区域122连接所述弧
形区1212。
59.如此设置，在装配量子点膜层20时，便可使得量子点膜层20顺利地包覆在由平坦区1211和弧形区1212构成第一出光区域121和第二出光区域122上，以保证量子点膜层20与第一透镜10之间的连接强度。
60.进一步地，结合参阅图1和图2，在本实用新型光学组件100的一实施例中，所述平坦区1211位于所述第一透镜10的中部位置，并与所述光源40相对设置，且所述弧形区1212环绕所述平坦区1211设置。
61.如此设置，由于光源40发出的光能呈发散状态，且中部所出射的光能比边缘所出射的光能强，如此，通过使第一出光区域121根据光学特性由平坦区1211和弧形区1212组成，以保证出光均匀性。
62.结合参阅图1，在本实用新型光学组件100的一实施例中，所述量子点膜层20涂覆于所述出光面12；或，所述量子点膜层20真空吸附于所述出光面12；或，所述量子点膜层20注塑成型于所述出光面12。
63.当基体为光学胶基体时，可将量子点颗粒与光学胶基体混合，以得到胶状的量子点混合物，便可将通过胶状的量子点混合物采用涂覆或覆膜的工艺覆盖在出光面12上，待胶状的量子点混合物冷却凝固后，即可得到固状的量子点膜层20。
64.当基体为聚甲基丙烯酸甲酯基体(pmma)时，可将量子点颗粒与熔融状的pmma混合均匀，以得到熔融状的量子点混合物，然后将熔融状的量子点混合物注塑到出光面12上，待熔融状的量子点混合物冷却凝固后，即可得到固状的量子点膜层20；或者，将量子点颗粒与熔融状的pmma混合均匀，以得到熔融状的量子点混合物，待熔融状的量子点混合物冷却凝固后，即可得到固状的量子点膜层20，然后将固状的量子点膜层20采用真空吸附的方式贴覆在出光面12上。
65.因此，量子点膜层20可采用涂覆、真空吸附、注塑成型等工艺中的一种覆盖在出光面12上。
66.本实用新型还提出一种背光模组，该背光模组包括背板和如前所述的光学组件100，该光学组件100的具体结构详见前述实施例。由于本背光模组采用了前述所述实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述背板设有容置槽；所述光学组件100设于所述容置槽内。
67.可以理解的是，本实用新型的光学组件100应用于背光模组中时，通过在第一透镜10的出光面12包覆有量子点膜层20，光源40发出的光能经过第一透镜10后均可射入量子点膜层20中，由于量子点膜层20中的量子点颗粒受光源40激发后可实现发光波长范围覆盖到红外及整个可见光波段，光源40发出的光能射入量子点膜层20后，便可充分将蓝光转换为白光，从而得到更纯的单色光，以将色域值ntsc提升至100％以上，从而有效提升显示装置的色域。
68.本实施例中，背光模组还包括扩散板、反射片以及电路板；其中，电路板贴设在背板中容置槽的槽底处，光学组件100设置在电路板背向容置槽槽底的一侧，并电连接于电路板，且光学组件100设置有多个；反射片同样设置在电路板背向容置槽槽底的一侧，且反射片开设于多个避让口，每一光学组件100穿设于一个避让口；扩散板设置在光学组件100背向电路板的一侧，且扩散板靠近容置槽的槽口设置。
69.具体地，背光模组可为直下式背光模组。
70.本实用新型还提出一种显示装置，该显示装置包括如前所述的背光模组，该背光模组的具体结构详见前述实施例。由于本显示装置采用了前述所述实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
71.本实施例中，显示装置还包括显示面板，显示面板设于扩散板的背向隔光学组件100的一侧。
72.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。