一种LED发光模组及显示屏的制作方法

本实用新型涉及显示屏的技术领域，更具体地说，是涉及一种led发光模组及显示屏。

背景技术：

现有的技术中，商业用led显示屏一般安装于高层建筑，led显示屏的下视角的需求明显高于上视角的需求，led显示屏的发光面均匀发光，上下左右方位的光强分布基本一致，因此在实际使用过程中，led显示屏上视角的光能有大量的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种led发光模组及显示屏，以解决现有技术中存在的led显示屏的上视角的光能被浪费的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种led发光模组，包括：

灯板，具有发光面，所述发光面上设有用于发出发散光束的led光源；以及

透镜片，设于所述发光面上，所述透镜片具有在第一方向上相对设置的入光面和出光面，所述第一方向平行于所述led光源的发散光束的光轴，所述透镜片内部的折射率沿垂直于所述第一方向的第二方向逐渐减小；所述led光源的发散光束从所述入光面进入所述透镜片的内部，经过折射和全反射后从所述出光面射出。

在一个实施例中，所述透镜片的折射率的范围为1.0至3.0。

在一个实施例中，所述透镜片的各部分的厚度相等。

在一个实施例中，所述透镜片的厚度为1微米至1000微米。

在一个实施例中，所述透镜片的横截面为矩形。

在一个实施例中，所述透镜片为高分子复合材料件。

在一个实施例中，所述透镜片包括沿所述第二方向依次层叠设置的透镜层，相邻的两个所述透镜层的折射率沿所述第二方向递减。

在一个实施例中，所述透镜片为离子注入件。

在一个实施例中，所述离子注入件的离子浓度沿第二方向依次递减或者递增。

本实用新型的另一个目的在于提供一种显示屏，包括基板，以及上述的led发光模组。

本实用新型提供的led发光模组及显示屏的有益效果在于：

led光源射出发散光，其中包括上视角的光线和下视角的光线，通过在发光面上设有透镜片，并且该透镜片的内部折射率沿第二方向逐渐减小，上视角的光线进入该透镜片后依次发生折射且随着折射率的逐渐减小而光线的折射角越来越大，直至发生全反射，最终变成下视角的光线，避免浪费led光源上视角的光线。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的led发光模组的立体结构图；

图2是本实用新型实施例提供的led发光模组的一种视角的爆炸图；

图3是本实用新型实施例提供的led发光模组的另一种视角的爆炸图；

图4是本实用新型实施例提供的led发光模组的左视图。

图中各附图标记为：

1-灯板；2-发光面；3-透镜片；31-透镜层；4-入光面；5-出光面；10-第一方向；20-第二方向；6-led光源；61-发散光束。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的一种led发光模组，包括：灯板1和透镜片；灯板1具有发光面2，发光面2上设有用于发出发散光束的led光源6，发散光束指的是光束的截面积不断扩大，由一个点光源产生的一束光就是发散光束；透镜片3设于发光面2上，透镜片3具有在第一方向10上相对设置的入光面4和出光面5，第一方向10平行于led光源6的发散光束的光轴，透镜片3内部的折射率沿垂直于第一方向10的第二方向20逐渐减小，该减小趋势可以为线性也可以为非线性；led光源6的发散光束从入光面4进入透镜片3的内部，经过折射后从出光面5射出。

本实施例提供的led发光模组的发光原理如下：

led光源6置于发光面2上，发出发散光束61，发散光束61朝多个方向射出，其可以分为上视角和下视角的光线，即分别朝斜上方和斜下方射出的光线，人们俯视时依靠上视角的光线看见显示屏的内容，而人们仰视时依靠下视角的光线看见显示屏的内容；现有的商业显示屏均设于建筑的高处，因此多数人们是仰视显示屏，因此上视角的光线无法进入人们的眼睛，进而浪费了上视角的光线的光强；

在本实施例中，透镜片3的作用是将上视角的光线转化为下视角的光线，因此透镜片3内部的折射率沿第二方向20逐渐减小，以便上视角的光线从入光面4进入透镜片3的内部后，依次从透镜片3折射率大的部分进入透镜片3折射率小的部分，上视角的光线的折射角不断变大，最终入射角达到全反射的条件，上视角的光线发生全反射，进而转化成下视角的光线；另外，下视角的光线由于是从折射率小的部分进入折射率大的部分，因此折射角逐渐减小，继续维持下视角的光线。

需要进一步解释的是，需要将上视角的光线转化为下视角的光线时，透镜片3内部的折射率自透镜片3的竖直方向上的下端朝上端依次减小，而需要将下视角的光线转化为上视角的光线时，透镜片3内部的折射率自透镜片3的竖直方向上的上端朝下端依次减小，使用人员可以根据自身的需求设置透镜片3的折射率的递减方向。

另外，本实施例中的第一方向10指的是led光源6的发散光束61的光轴，发散光束61以光轴为界，位于光轴上方的光线为上视角光线，朝斜上方射出；位于光轴下方的光线为下视角光线；而第二方向20垂直第一方向10，并且第二方向20自下视角朝向上视角，透镜片3内部的折射率沿该第二方向20逐渐减小以保证上视角的光线可以依次从折射率大的部分进入折射率小的部分，以完成光线的转化。

本实施例提供的led发光模组的有益效果在于：

led光源6射出发散光，其中包括上视角的光线和下视角的光线，通过在发光面2上覆盖有透镜片3，并且该透镜片3的内部折射率沿第二方向20逐渐减小，上视角的光线进入该透镜片3后依次发生折射且随着折射率的逐渐减小而光线的折射角越来越大，直至发生全反射，最终变成下视角的光线，避免浪费led光源6上视角的光线。

在一个实施例中，透镜片3的折射率的范围为1.0至3.0。在本实施例中，透镜片3的折射率越大，其折射光线的能力越强，在上述折射率范围内的透镜片3易于获得，而有具有较好的折射光线的能力。

在一个实施例中，透镜片3的各部分的厚度相等。在本实施例中，透镜片3采用贴合的方式设于灯板1上，厚度均一的透镜片3更有利于贴合工艺，同时灯板1在发光会汇聚大量热量，上述设计的透镜片3可以避免各部分热膨胀不均而引起从灯板1上脱落，造成使用寿命缩短。

需要进一步解释的是，市面上的led显示屏的贴片灯与锥形透镜是分离的，安装工艺要求较高，难以保证精度；而本实施例的透镜片3采用贴合的方式，透镜片3完全贴合于贴片灯，其安装可以融合在led贴片灯的封装过程，避免后期加装透镜的工艺限制。

在一个实施例中，透镜片3的厚度为1微米至1000微米。可以理解的是，市面上有少量的交通led显示屏在贴片灯的表面应用锥形透镜，使得上视角的光线在锥形透镜的上表面实现全反射，将上视角的光线转化为下视角的光线。但是上述的设计存在以下问题：1.锥形透镜的体积较大，目前在大间距的led显示屏上应用还较为容易实现，难以应用于更小间距的led显示屏产品上；2.大体积的锥形透镜应用较多的光学材料，制造成本高。本实施例的透镜片3在上述的设计下，最小厚度可以做到1微米，大大缩小了透镜片3的体积和厚度，提高了适用性，降低了制造成本。

在一个实施例中，透镜片3的横截面为矩形。可以理解的是，上述设计的透镜片3易于制造，利于降低制造成本。

在一个实施例中，透镜片3为高分子复合材料件。可以理解的是，上述透镜片3易于制造，制造成本低。

在一个实施例中，透镜片3包括至少两个层叠设置的透镜层31，至少两个透镜层31的折射率沿第二方向20依次递减。在本实施例中，透镜片3采用叠片式设计，利用至少两个折射率不同的透镜层31层叠形成透镜片3。优选地，透镜片3包括多个透镜层31，多个透镜层31的折射率沿第二方向20依次递减。可以理解的是，该种透镜片3的制造方式简单，制造成本低。

在一个实施例中，透镜片3为离子注入件，离子注入件的离子浓度沿第二方向20依次递减或者递增；因材料特性的关系，离子浓度与折射率可成正比或反比。

本实施例还提供一种显示屏，包括基板，以及上述的led发光模组。

设有上述的led发光模组的显示屏具有提高显示光强的作用，提高显示效率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。