CN105444045A - 一种发光二极管led发光器件、背光模组及显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种发光二极管LED发光器件、背光模组及显示面板，涉及背光照明技术领域，能够在保证背光模组薄形化的基础上，扩大LED光源发出光线的发散角度。LED发光器件包括LED光源，第一透镜和第二透镜，第一透镜的光轴和第二透镜的光轴重合；LED光源设置在第一透镜远离第二透镜一侧的光轴上；第一透镜为凹透镜，其中，第一透镜的出光面为凸面；第二透镜为凹透镜，第二透镜的入光面为凹面，其中，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面的曲率相同，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，且第二透镜的折射率大于第一透镜的折射率。本发明实施例用于液晶显示器的背光模组。

Description

一种发光二极管LED发光器件、背光模组及显示面板

技术领域

本发明涉及背光照明技术领域，尤其涉及一种发光二极管LED发光器件、背光模组及显示面板。

背景技术

目前，液晶显示器由于具有低功耗，低辐射，机身薄和画面柔和等优点，而成为显示技术领域的主流显示装置。液晶显示器内填充有液晶，但液晶本身并不发光，所以液晶显示器需要背光模组来提供光源。LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种可以把电能转换成光能的半导体光电器件，由于其响应快、寿命长、节能环保而常常被应用在液晶显示器的背光模组中，为液晶显示器提供光源。但由于单个LED发光角度有限，所以现有技术中通常在LED上设置透镜来扩大LED的发光角度。

现有技术中根据背光模组在液晶显示器中分布位置的不同，一般分为直下式背光模组和侧入式背光模组。下面以直下式背光模组为例进行说明，如图1所示，所示背光模组包括多个LED11，透镜12和扩散板13。通常多个LED设置在一个平面上，且多个LED11的设置平面与扩散板13的入光面平行，所述扩散板13的入光面为扩散板13靠近LED11的一面。假定LED11发出的光线与扩散板13的入光面的法线的夹角为r，经过透镜12照射在扩散板13上的光线与扩散板13的入光面的法线的夹角为θ。所述法线为垂直于扩散板13的入光面的直线。LED11发出的光线照射在透镜12上，光线进入透镜12后进行折射，折射后的光线照射到扩散板13上形成光斑。从图1可以看出，θ大于r，则可知在经过透镜12后，光线发散了，使得照射在扩散板13上的光斑变大。

但是随着显示器技术的不断发展，显示器的薄型化已经成为一种趋势，若是需要液晶显示器变得更薄，则要求LED11和扩散板13之间的距离较小。但从图1可以看出，扩散板13上的光斑尺寸依然较小，当减小混光距离时，即扩散板13向LED11移动时，会导致扩散板13上的光斑变得更小，使照射在扩散板13上的光线不均匀，这样会出现扩散板13上的光斑区域之内出现亮点，光斑区域之外出现暗点，即萤火虫现象，该现象会直接影响液晶显示器的显示效果。参考图1所示，为了避免萤火虫现象的出现，可以通过设置较多的LED11，减少LED11的间距，使照射在扩散板13上的光线均匀，但这样会增加背光模组的成本。

发明内容

本发明的实施例提供一种发光二极管LED发光器件、背光模组及显示面板，能够在保证背光模组薄形化的基础上，扩大LED光源发出光线的发散角度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例一方面提供一种发光二极管LED发光器件，包括LED光源，第一透镜和第二透镜，所述第一透镜的光轴和所述第二透镜的光轴重合；

所述LED光源设置在所述第一透镜远离所述第二透镜一侧的光轴上；

所述第一透镜为凹透镜，所述第一透镜的出光面为凸面；

所述第二透镜为凹透镜，所述第二透镜的入光面为凹面，其中，所述第一透镜的出光面与所述第二透镜的入光面的曲率相同，所述第一透镜的出光面与所述第二透镜的入光面紧贴，所述第二透镜的折射率大于所述第一透镜的折射率。

本发明实施例另一方面提供一种发光二极管LED发光器件，包括LED光源，第一透镜和第二透镜，所述第一透镜的光轴和所述第二透镜的光轴重合；

所述LED光源设置在所述第一透镜远离所述第二透镜一侧的光轴上；

所述第一透镜和所述第二透镜都为凹透镜；

所述第一透镜的出光面与所述第二透镜的入光面之间形成间隙，所述间隙中填充胶合物质，所述胶合物质的折射率小于所述第一透镜的折射率，并且所述胶合物质的折射率小于所述第二透镜的折射率。

本发明实施例又一方面提供一种背光模组，所述背光模组包括至少一个LED发光器件，所述LED发光器件为以上所述的任意一种LED发光器件。

本发明实施例再一方面提供一种显示面板，所述显示面板包括以上所述的任意一种背光模组。

本发明实施例提供一种发光二极管LED发光器件、背光模组及显示面板。所述发光二极管LED发光器件包括LED光源，第一透镜和第二透镜，第一透镜的光轴和第二透镜的光轴重合；LED光源设置在第一透镜远离第二透镜一侧的光轴上；第一透镜为凹透镜，第一透镜的出光面为凸面；第二透镜为凹透镜，第二透镜的入光面为凹面，其中，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面的曲率相同，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，且第二透镜的折射率大于第一透镜的折射率。相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上，并且由于第一透镜为凹透镜，且第一透镜的出光面为凸面，所以第一透镜的入光面为凹面，此时当光线照射在第一透镜的入光面时，由于第一透镜的入光面为凹面，且空气的折射率小于第一透镜的折射率，光线从光疏介质到光密介质会靠近法线，此时光线经历第一次发散；当光线照射在第一透镜的出光面时，即光线从第一透镜到第二透镜时，由于第一透镜的出光面为凸面，且第一透镜的折射率小于第二透镜的折射率，且第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，此时光线是从光疏介质到入射到光密介质，由于光线从光疏介质入射到光密介质会靠近法线，此时光线经历第二次发散；当光线照射在第二透镜的出光面时，第二透镜的折射率大于空气的折射率，光线从光密介质到光疏介质会远离法线，此时光线经历第三次发散。这样使得原本经由两个面发散的光线，现在经由三个面进行发散，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，提高了背光模组的发光均匀性。

或者，所述发光二极管LED发光器件可以包括LED光源，第一透镜和第二透镜，第一透镜的光轴和第二透镜的光轴重合，LED光源设置在第一透镜远离第二透镜一侧的光轴上，第一透镜和第二透镜都为凹透镜，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面之间形成间隙，间隙中填充胶合物质，胶合物质的折射率小于第一透镜的折射率，并且胶合物质的折射率小于第二透镜的折射率。相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上。由于第一透镜与第二透镜之间存在间隙，并且间隙中填充的胶合物质的折射率小于第一透镜的折射率，同时小于第二透镜的折射率，这样光线在间隙两侧的透镜表面上均可以进行折射，使得原本经由两个面折射的光线，现在经由四个面进行折射，增加了光线被折射的次数，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，提高了背光模组的发光均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为现有技术提供的背光模组的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种LED发光器件的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种LED发光器件的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种透镜的示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种LED发光器件的示意图；

图6为本发明实施例提供的再一种LED发光器件的示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种LED发光器件的示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种透镜的示意图；

图9为本发明实施例提供的再一种LED发光器件的示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种LED发光器件的示意图；

图11为本发明实施例提供的一种背光模组的示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种背光模组的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种发光二极管LED发光器件20，如图2所示，包括LED光源201，第一透镜202和第二透镜203，第一透镜2021的光轴2021和第二透镜203的光轴重合；LED光源201设置在第一透镜202远离第二透镜203一侧的光轴2021上；第一透镜202为凹透镜，第一透镜202的出光面202b为凸面；第二透镜203为凹透镜，第二透镜203的入光面为凹面，其中，第一透镜202的出光面202b与第二透镜203的入光面的曲率相同，第一透镜202的出光面202b与第二透镜203的入光面紧贴，并且第二透镜203的折射率大于第一透镜202的折射率。

需要说明的是，由于第一透镜202的光轴和第二透镜203的光轴重合，所以图2中标识的第一透镜202的光轴2021也为第二透镜203的光轴。并且由于第一透镜202的出光面与第二透镜203的入光面的曲率相同，并且第一透镜202的出光面与第二透镜203的入光面紧贴，所以第一透镜202的出光面与第二透镜203的入光面重合，因此本发明实施例的附图中标识的202b为第一透镜202的出光面和第二透镜203的入光面的重合面。

第一透镜202和第二透镜203可以为多种材质的透镜，例如可以是玻璃、塑料或者硅胶等，只要第二透镜203的折射率大于第一透镜202的折射率即可。本发明实施例对此不做限定。

将LED光源201设置在第一透镜202远离第二透镜203一侧的光轴2021上，可以使LED光源201发出的光线均匀且充分的照射在第一透镜202上，有利于光线在第一透镜202上的均匀发散。

需要说明的是，所述凸面指的是该面上任意两点所连的线段都在该面所属的几何体的内部，所述凹面指的是该面上任意两点所连的线段都在该面所属的几何体的外部。

由于凹透镜具有能够使经过它的光线发散的性质，所以将第一透镜202和第二透镜203均设置为凹透镜，使得LED光源201发出的光线在经过第一透镜202和第二透镜203的折射之后，具有较大的发散角度。

这样一来，相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上，并且由于第一透镜为凹透镜，且第一透镜的出光面为凸面，所以第一透镜的入光面为凹面，此时当光线照射在第一透镜的入光面时，由于第一透镜的入光面为凹面且空气的折射率小于第一透镜的折射率，光线从光疏介质到光密介质会靠近法线，此时光线经历第一次发散；当光线照射在第一透镜的出光面时，即光线从第一透镜到第二透镜时，由于第一透镜的出光面为凸面第一透镜的折射率小于第二透镜的折射率，且第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，此时光线是从光疏介质入射到光密介质，由于光线从光疏介质入射到光密介质会靠近法线，此时光线经历第二次发散；当光线照射在第二透镜的出光面时，由于第二透镜的折射率大于空气的折射率，光线从光密介质到光疏介质会远离法线，此时光线经历第三次发散。这样使原本经由两个面发散的光线，现在经由三个面进行发散，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，提高了背光模组的发光均匀性。并且由于光线的发散角度变大，在不降低光斑亮度的情况下，只需设置较少数量的LED，也可使得相邻的发散光线在较近处就能够交汇，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，减低了背光模组的成本。

需要说明的是，本发明实施例的附图中出现的箭头为LED发光器件发出光线的传播方向。

可选的，第一透镜202和第二透镜203中任意一个透镜内密封有量子点材料，LED光源201为蓝光LED。

色域作为一个衡量液晶显示器色彩表现能力的指标，越来越受到人们的关注。目前市面上常见的液晶显示器，它们能显示的色域范围一般都不大，其能够显示的色域一般在68％～72％左右，因而不能提供很好的色彩效果。随着消费者对液晶显示器的画质要求的提高，高色域背光技术正成为行业内研究的重点。

量子点(QuantumDot，QD)又可以称为纳米晶体，是一种光致发光的晶体结构半导体，发光颜色由其尺寸决定，将量子点材料应用到液晶显示器中，可以提高液晶显示器能够显示的色域范围，实现方式是使用蓝光LED激发量子点材料，可以产生白光光源，这样可使液晶显示器的色域达到100％以上。然而量子点材料在受到高温及氧气的影响时会失效，所以现有技术中一般需要将量子点材料密封起来才可利用，主要实现方法有三种，其一是将量子点材料封装在量子条中，然后用硅胶包裹量子条形成透镜，但是由于硅胶的光线透过率较差，使用硅胶包裹量子条，会影响发光效率，并且量子点材料在受到蓝光LED的激发后，会产生热量，这样会导致硅胶变形，影响最终形成的光斑效果。其二是将量子点材料涂布在透镜的表面，然后用隔绝材料进行密封，防止量子点材料与氧气的接触，但采用这种方法可靠性较差。其三是将量子点材料封装在透镜里，透镜设有空腔，将量子点材料注入透镜的空腔中即可，但采用这种方法，被激发的光线只经过了透镜的出光面的折射，仅靠一个面的折射难以获得较大的光斑。

优选的，将量子点材料密封在第一透镜202中，这样防止了量子点材料和氧气接触会失效的情况出现，由于透镜一般材质坚硬，也不存在激发量子点材料后产生的热量会使透镜变形，并且当蓝光LED发出的光线照射到第一透镜202的入光面时，蓝光光线经过了一次发散，发散后的蓝光光线照射在量子点材料上，会比较均匀的激发量子点材料产生白光，蓝光光线在激发量子点材料产生白光的同时，量子点材料还会对光线进行散射，散射后的光线再经过第一透镜202的出光面和第二透镜203的出光面的折射，这样经过两个面的折射后的光线会具有较大的发散角度。

优选的，如图3所示，第一透镜202与第二透镜203均为凸凹透镜，第一透镜202的入光面202a为凹面，第二透镜203的出光面203a为凸面。

第一透镜202的入光面202a为凹面，这样可以使LED光源201发出的光线尽可能多的照射在第一透镜202的入光面202a上，并且使LED光源201发出的光线在经过第一透镜202的入光面202a的折射后，光线发散的更加均匀，同理，第二透镜203的出光面203a为凸面，可以使照射在其上的光线得到较均匀的发散。

参考图3所示，LED光源201发出的光线分别经过了第一透镜202的入光面202a和出光面202b，以及第二透镜203的出光面203a的折射，假定LED光源201发出的光线与扩散板21的入光面的法线的夹角为r，经过第一透镜202折射后的光线与扩散板21的入光面的法线的夹角为θ，经过第二透镜203折射后的光线与扩散板21的入光面的法线的夹角为β，所述法线为垂直于扩散板21的入光面的直线。从图3中可以看出，β大于θ，θ大于r，则可知光线经过第一透镜202和第二透镜203后具有了较大的发散角度，相比于现有技术中光线只经过第一透镜202的折射后，在扩散板21上形成的较小光斑23，在本发明实施例中，光线分别经过第一透镜202和第二透镜203的三个面的折射，从LED光源201发出的光线可以得到三次发散，这样最终的出射光线会具有较大的发散角度，从而在扩散板上形成较大的光斑22。

参考图3所示，第一透镜202还可以包括支撑面202c，第一透镜202的入光面202a、出光面202b，以及支撑面202c组成第一透镜202的外表面；第二透镜203还可以包括支撑面203c，第二透镜203的入光面202b、出光面203a，以及支撑面203c组成第二透镜203的外表面。所述第一透镜202的支撑面202c和所述第二透镜203的支撑面203c可以在同一平面，也可以在不同的平面，本发明实施例对此不做限定。

可选的，第二透镜203的出光面203a为半球面、半椭球面或双球蝴蝶面中的任意一种。

如图4所示，第二透镜203的出光面203a为双球蝴蝶面时，入射到双球蝴蝶面中部的光线将会大部分折射到双球蝴蝶面的四周，这样使得经过第一透镜202和第二透镜203后照射到扩散板21上的光线分布更加均匀。

可选的，如图5所示，第一透镜202为凸凹透镜，第二透镜203为平凹透镜，第一透镜202的入光面202a为凹面，第二透镜203的出光面203a为平面。第二透镜203的出光面203a也可以为凹面，这样也能保证经过两个透镜的光线得到了发散，但是这样的形状会使得一部分边缘光线无法照射到第二透镜203的出光面203a，影响光线发散的均匀性，所以优选的是第二透镜203的出光面203a为凸面。

本发明实施例提供的发光二极管LED发光器件，包括LED光源，第一透镜和第二透镜，第一透镜的光轴和第二透镜的光轴重合；LED光源设置在第一透镜远离第二透镜一侧的光轴上；第一透镜为凹透镜，第一透镜的出光面为凸面；第二透镜为凹透镜，第二透镜的入光面为凹面，其中，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面的曲率相同，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，且第二透镜的折射率大于第一透镜的折射率。相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上，并且由于第一透镜为凹透镜，且第一透镜的出光面为凸面，所以第一透镜的入光面为凹面，此时当光线照射在第一透镜的入光面时，由于第一透镜的入光面为凹面且空气的折射率小于第一透镜的折射率，光线从光疏介质到光密介质会靠近法线，此时光线经历第一次发散；当光线照射在第一透镜的出光面时，即光线从第一透镜到第二透镜时，由于第一透镜的出光面为凸面，第一透镜的折射率小于第二透镜的折射率，且第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，此时光线是从光疏介质入射到光密介质，由于光线从光疏介质入射到光密介质会靠近法线，此时光线经历第二次发散；当光线照射在第二透镜的出光面时，由于第二透镜的折射率大于空气的折射率，光线从光密介质到光疏介质会远离法线，此时光线经历第三次发散。这样使原本经由两个面发散的光线，现在经由三个面进行发散，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，提高了背光模组的发光均匀性。并且由于光线的发散角度变大，在不降低光斑亮度的情况下，只需设置较少数量的LED，也可使得相邻的发散光线在较近处就能够交汇，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，减低了背光模组的成本。

本发明另一实施例提供一种发光二极管LED发光器件30，如图6所示，包括LED光源301，第一透镜302和第二透镜303，第一透镜302的光轴3021和第二透镜303的光轴重合；LED光源301设置在第一透镜302远离第二透镜303一侧的光轴3021上；第一透镜302和第二透镜303都为凹透镜；第一透镜302的出光面302b与第二透镜303的入光面303a之间形成间隙，所述间隙中填充胶合物质304，胶合物质304的折射率小于第一透镜302的折射率，并且胶合物质304的折射率小于第二透镜303的折射率。

需要说明的是，由于第一透镜302的光轴和第二透镜303的光轴重合，参考图6所示，第一透镜302的光轴3021也为第二透镜303的光轴。

第一透镜302和第二透镜303可以为多种材质的透镜，例如可以是玻璃、塑料或者硅胶等。第一透镜302和第二透镜303可以为同一材质的透镜，也可以为不同材质的透镜，本发明实施例对此不做限定。

胶合物质304可以为光学胶，光学胶是一类胶粘剂，可以胶结透明光学元件，它无色透明，光透过率在90％以上。例如，光学胶可以是有机硅橡胶、聚氨酯或环氧树脂等胶粘剂，本发明实施例对此不做限定，只要胶合物质304的折射率小于第一透镜302的折射率，并且胶合物质304的折射率小于第二透镜303的折射率即可。

这样一来，相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上。由于第一透镜与第二透镜之间存在间隙，并且间隙中填充的胶合物质的折射率小于第一透镜的折射率，同时小于第二透镜的折射率，这样光线在间隙两侧的透镜表面上均可以进行折射，使得原本经由两个面折射的光线，现在经由四个面进行折射，增加了光线被折射的次数，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，提高了背光模组的发光均匀性。并且由于光线的发散角度变大，在不降低光斑亮度的情况下，只需设置较少数量的LED，也可使得相邻的发散光线在较近处就能够交汇，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，减低了背光模组的成本。

需要说明的是，第二透镜303的折射率可以大于第一透镜302的折射率，也可以小于第一透镜302的折射率。优选的，第二透镜303的折射率大于第一透镜302的折射率时，光线在经过第二透镜303的折射后可以得到更大的发散角度。

凹透镜可以分为双凹透镜、平凹透镜和凸凹透镜，由于第一透镜302和第二透镜303均为凹透镜，所以第一透镜302和第二透镜303搭配使用时可以有九种组合方式。但在实际应用中，每一种组合方式对光线的扩散角度，对光线的扩散均匀性，以及其自身制作的难易程度等都是不同的。

可选的，可以在第一透镜302和第二透镜303中任意一个透镜内密封量子点材料，LED光源301为蓝光LED。

色域作为一个衡量液晶显示器色彩表现能力的指标，越来越受到人们的关注。目前市面上常见的液晶显示器，它们能显示的色域范围一般都不大，其能够显示的色域一般在68％～72％左右，因而不能提供很好的色彩效果。随着消费者对液晶显示器的画质要求的提高，高色域背光技术正成为行业内研究的重点。

量子点(QuantumDot，QD)又可以称为纳米晶体，是一种光致发光的晶体结构半导体，发光颜色由其尺寸决定，将量子点材料应用到液晶显示器中，可以提高液晶显示器能够显示的色域范围，实现方式是使用蓝光LED激发量子点材料，可以产生白光光源，这样可使液晶显示器的色域达到100％以上。然而量子点材料在受到高温及氧气的影响时会失效，所以现有技术中一般需要将量子点材料密封起来才可利用，主要实现方法有三种，其一是将量子点材料封装在量子条中，然后用硅胶包裹量子条形成透镜，但是由于硅胶的光线透过率较差，使用硅胶包裹量子条，会影响发光效率，并且量子点材料在受到蓝光LED的激发后，会产生热量，这样会导致硅胶变形，影响最终形成的光斑效果。其二是将量子点材料涂布在透镜的表面，然后用隔绝材料进行密封，防止量子点材料与氧气的接触，但采用这种方法可靠性较差。其三是将量子点材料封装在透镜里，透镜设有空腔，将量子点材料注入透镜的空腔中即可，但采用这种方法，被激发的光线只经过了透镜的出光面的折射，仅靠一个面的折射难以获得较大的光斑。

优选的，将量子点材料密封在第一透镜302中，这样防止了量子点材料和氧气接触会失效的情况出现，由于透镜一般材质坚硬，也不存在激发量子点材料后产生的热量会使透镜变形，并且当蓝光LED发出的光线照射到第一透镜302的入光面时，蓝光光线经过了一次发散，发散后的蓝光光线照射在量子点材料上，会比较均匀的激发量子点材料产生白光，蓝光光线在激发量子点材料产生白光的同时，量子点材料还会对光线进行散射，散射后的光线再经过第一透镜302的出光面，第二透镜303的入光面和第二透镜303的出光面的折射，这样经过三个面的折射后的光线会具有较大的发散角度。

优选的，如图7所示，第一透镜302与第二透镜303均为凸凹透镜，第一透镜302的入光面302a为凹面，第一透镜302的出光面302b为凸面，第二透镜303的入光面303a为凹面，第二透镜303的出光面303b为凸面。

第一透镜302的入光面302a为凹面，这样可以使LED光源301发出的光线尽可能多的照射在第一透镜302的入光面302a上，并且使LED光源301发出的光线在经过第一透镜302的入光面302a的折射后，光线发散的更加均匀。

参考图7所示，LED光源301发出的光线经过第一透镜302后，由于胶合物质304的折射率小于第一透镜302的折射率，并且第一透镜302为凹透镜，所以光线经过第一透镜302后进行了发散；同理当发散了的光线经过第二透镜303后，由于胶合物质304的折射率小于第二透镜303的折射率，并且第二透镜303也为凹透镜，所以光线在经过第二透镜303的折射后，光线具有了更大的发散角度。假定LED光源301发出的光线与扩散板31的入光面的法线的夹角为r，经过第一透镜302折射后的光线与扩散板31的入光面的法线的夹角为θ，经过第二透镜303折射后的光线与扩散板31的入光面的法线的夹角为β，所述法线为垂直于扩散板31的入光面的直线。从图7中可以看出，β大于θ，θ大于r，则可知光线经过第一透镜302和第二透镜303后具有了较大的发散角度，相比于现有技术中光线只经过第一透镜302的折射后，在扩散板31上形成的光斑33，在本发明实施例中，光线分别经过第一透镜302和第二透镜303的折射，在经过多次发散后，光线可以在扩散板31上形成更大的光斑32。

参考图7所示，第一透镜302还可以包括支撑面302c，第一透镜302的入光面302a、出光面302b，以及支撑面302c组成第一透镜302的外表面；第二透镜303还可以包括支撑面303c，第二透镜303的入光面303a、出光面303b，以及支撑面303c组成第二透镜303的外表面。所述第一透镜302的支撑面302c和所述第二透镜303的支撑面303c可以在同一平面，也可以在不同的平面，本发明实施例对此不做限定。

可选的，第二透镜303的出光面303b为半球面、半椭球面或双球蝴蝶面中的任意一种。

如图8所示，第二透镜303的出光面303b为双球蝴蝶面时，入射到双球蝴蝶面中部的光线将会大部分折射到双球蝴蝶面的四周，这样使得经过第一透镜302和第二透镜303后照射到扩散板31上的光线分布更加均匀。

可选的，如图9所示，第一透镜302为凸凹透镜，第二透镜303为平凹透镜，第一透镜302的入光面302a为凹面，第一透镜302的出光面302b为凸面，第二透镜303的入光面303a为凹面，第二透镜303的出光面303b为平面。第一透镜302和第二透镜303之间的间隙中填充有胶合物质304。这样也能保证经过两个透镜的光线得到了发散，但是这样的形状会使得一部分边缘光线无法照射到第二透镜303的出光面303b，影响光线发散的均匀性，所以优选的是第二透镜303的出光面303b为凸面。

可选的，如图10所示，第一透镜302为平凹透镜，第二透镜303为凸凹透镜，第一透镜302的入光面302a为凹面，第一透镜302的出光面302b为平面，第二透镜303的入光面303a为凹面，第二透镜303的出光面303b为凸面。第一透镜302和第二透镜303之间的间隙中填充有胶合物质304。

可选的，第一透镜302还可以为双凹透镜，第二透镜303为凸凹透镜，第一透镜302的入光面302a为凹面，第一透镜302的出光面302b为凹面，第二透镜303的入光面303a为凸面，第二透镜303的出光面303b为凹面。第一透镜302和第二透镜303之间的间隙中填充有胶合物质304。

本发明实施例提供的发光二极管LED发光器件，包括LED光源，第一透镜和第二透镜，第一透镜的光轴和第二透镜的光轴重合，LED光源设置在第一透镜远离第二透镜一侧的光轴上，第一透镜和第二透镜都为凹透镜，第一透镜的出光面与第二透镜的入光面之间形成间隙，间隙中填充胶合物质，胶合物质的折射率小于第一透镜的折射率，并且胶合物质的折射率小于第二透镜的折射率。相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上。由于第一透镜与第二透镜之间存在间隙，并且间隙中填充的胶合物质的折射率小于第一透镜的折射率，同时小于第二透镜的折射率，这样光线在间隙两侧的透镜表面上均可以进行折射，使得原本经由两个面折射的光线，现在经由四个面进行折射，增加了光线被折射的次数，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，提高了背光模组的发光均匀性。并且由于光线的发散角度变大，在不降低光斑亮度的情况下，只需设置较少数量的LED，也可使得相邻的发散光线在较近处就能够交汇，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，减低了背光模组的成本。

本发明又一实施例提供一种背光模组4，如图11所示，背光模组4包括至少一个LED发光器件41，LED发光器件41可以为上述任意一种LED发光器件。

参考图11所示，背光模组4包括LED发光器件41，扩散板42和印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)43。LED发光器件41包括LED光源411，第一透镜412和第二透镜413。LED光源411一般通过焊盘焊接在PCB43上，第一透镜412和第二透镜413也可以焊接在PCB43上。如图12所示，可以在第二透镜413的支撑面上设置支撑腿4131，通过支撑腿4131将第一透镜412和第二透镜413焊接在PCB43上。一般设置3个支撑腿即可，当然也可以设置更多的支撑腿，本发明实施例对支撑腿的设置数量不做限定。

本发明实施例提供的背光模组，包括至少一个LED发光器件，LED发光器件可以为上述任意一种LED发光器件。相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上，并且由于第一透镜为凹透镜，且第一透镜的出光面为凸面，所以第一透镜的入光面为凹面，此时当光线照射在第一透镜的入光面时，由于第一透镜的入光面为凹面且空气的折射率小于第一透镜的折射率，光线从光疏介质到光密介质会靠近法线，此时光线经历第一次发散；当光线照射在第一透镜的出光面时，即光线从第一透镜到第二透镜时，由于第一透镜的出光面为凸面，第一透镜的折射率小于第二透镜的折射率，且第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，此时光线是从光疏介质入射到光密介质，由于光线从光疏介质入射到光密介质会靠近法线，此时光线经历第二次发散；当光线照射在第二透镜的出光面时，由于第二透镜的折射率大于空气的折射率，光线从光密介质到光疏介质会远离法线，此时光线经历第三次发散。这样使原本经由两个面发散的光线，现在经由三个面进行发散，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，提高了背光模组的发光均匀性。并且由于光线的发散角度变大，在不降低光斑亮度的情况下，只需设置较少数量的LED，也可使得相邻的发散光线在较近处就能够交汇，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，减低了背光模组的成本。

本发明再一实施例提供一种显示面板，显示面板包括上述任意一种背光模组。

相较于现有技术，在第一透镜的基础上层叠设置一个第二透镜，使得LED光源发出的光线能够充分照射到透镜上，并且由于第一透镜为凹透镜，且第一透镜的出光面为凸面，所以第一透镜的入光面为凹面，此时当光线照射在第一透镜的入光面时，由于第一透镜的入光面为凹面且空气的折射率小于第一透镜的折射率，光线从光疏介质到光密介质会靠近法线，此时光线经历第一次发散；当光线照射在第一透镜的出光面时，即光线从第一透镜到第二透镜时，由于第一透镜的出光面为凸面，第一透镜的折射率小于第二透镜的折射率，且第一透镜的出光面与第二透镜的入光面紧贴，此时光线是从光疏介质入射到光密介质，由于光线从光疏介质入射到光密介质会靠近法线，此时光线经历第二次发散；当光线照射在第二透镜的出光面时，由于第二透镜的折射率大于空气的折射率，光线从光密介质到光疏介质会远离法线，此时光线经历第三次发散。这样使原本经由两个面发散的光线，现在经由三个面进行发散，扩大了光线的发散角度，使得照射在扩散板上的光斑变大，避免了萤火虫现象的出现，提高了背光模组的发光均匀性。并且由于光线的发散角度变大，在不降低光斑亮度的情况下，只需设置较少数量的LED，也可使得相邻的发散光线在较近处就能够交汇，这样在保证了背光模组薄形化的基础上，减低了背光模组的成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种发光二极管LED发光器件，其特征在于，包括LED光源，第一透镜和第二透镜，所述第一透镜的光轴和所述第二透镜的光轴重合；

所述LED光源设置在所述第一透镜远离所述第二透镜一侧的光轴上；

所述第一透镜为凹透镜，所述第一透镜的出光面为凸面；

所述第二透镜为凹透镜，所述第二透镜的入光面为凹面，其中，所述第一透镜的出光面与所述第二透镜的入光面的曲率相同，所述第一透镜的出光面与所述第二透镜的入光面紧贴，且所述第二透镜的折射率大于所述第一透镜的折射率。

2.根据权利要求1所述的LED发光器件，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜中任意一个透镜内密封有量子点材料，所述LED光源为蓝光LED。

3.根据权利要求1或2所述的LED发光器件，其特征在于，

所述第二透镜的出光面为半球面、半椭球面或双球蝴蝶面中的任意一种。

4.根据权利要求1或2所述的LED发光器件，其特征在于，

所述第二透镜为平凹透镜，所述第二透镜的出光面为平面。

5.一种发光二极管LED发光器件，其特征在于，包括LED光源，第一透镜和第二透镜，所述第一透镜的光轴和所述第二透镜的光轴重合；

所述LED光源设置在所述第一透镜远离所述第二透镜一侧的光轴上；

所述第一透镜和所述第二透镜都为凹透镜；

所述第一透镜的出光面与所述第二透镜的入光面之间形成间隙，所述间隙中填充胶合物质，所述胶合物质的折射率小于所述第一透镜的折射率，并且所述胶合物质的折射率小于所述第二透镜的折射率。

6.根据权利要求5所述的LED发光器件，其特征在于，

所述第一透镜与所述第二透镜均为凸凹透镜，所述第一透镜的入光面为凹面，所述第一透镜的出光面为凸面，所述第二透镜入光面为凹面，所述第二透镜的出光面为凸面。

7.根据权利要求6所述的LED发光器件，其特征在于，所述第二透镜的出光面为半球面或半椭球面。

8.根据权利要求5所述的LED发光器件，其特征在于，

所述第一透镜为凸凹透镜，所述第二透镜为平凹透镜，所述第一透镜的入光面为凹面，所述第一透镜的出光面为凸面，所述第二透镜的入光面为凹面，所述第二透镜的出光面为平面。

9.根据权利要求5所述的LED发光器件，其特征在于，所述第一透镜为平凹透镜，所述第二透镜为凸凹透镜，所述第一透镜的入光面为凹面，所述第一透镜的出光面为平面，所述第二透镜的入光面为凹面，所述第二透镜的出光面为凸面。

10.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括至少一个LED发光器件，所述LED发光器件为权利要求1至4任意一项权利要求所述的LED发光器件或权利要求5至9任意一项权利要求所述的LED发光器件。

11.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括权利要求10所述的背光模组。