一种透镜及由其构成的LED显示屏制造技术

本发明专利技术公开了一种透镜及由其构成的LED显示屏，该透镜运用衍射和干涉的共同调制对LED显示屏进行汇聚、发散、整合、均匀分配，减少墨色差，提升对比度，扩充发光面积，提高画面质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种透镜及由其构成的LED显示屏


[0001]本专利技术属于LED显示屏
，特别涉及透镜及由其构成的LED显示屏。

技术介绍

[0002]LED显示屏是由多个LED灯阵列组成，LED灯出射光束为大致圆形，颗粒感强，近距离观看时刺目、眩晕，灰度不够，还有墨色不一致等问题；
[0003]现存解决方法是在LED显示屏前加装光扩散膜，在专利技术专利(申请号201810737617.X)中采用扩散层与大、小扩散粒子方式实现光扩散的辐射角度及扩散面积，大、小扩散粒子的截面为半圆形、圆形、半椭圆形、椭圆形或锥形中的一种。虽然大、小扩散粒子的外形与本专利技术中的凸形状接近，但是该技术采用的大、小扩散粒子扩散方式与本专利技术的透镜的干涉与衍射混合的光学原理不同，实现的效果也不同。
[0004]还有一种方法改善墨色不一致的专利技术是薄膜封装，在专利技术专利(申请号201910016893.1)中采用在显示基板的前表面封装一层黑色薄膜来解决墨色差问题。但本专利技术是黑色平面型部件与透镜平行叠加，实现的技术方式是让外界入射光被透镜折射成远离法线光线，外界光不再直接照射芯片与PCB，从而改善墨色差问题，与专利技术专利(申请号201910016893.1)结构不同、原理不同。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种透镜及由其构成的LED显示屏，扩大显示面积，减少黑区面积，消除颗粒感，提高对比度。
[0006]本申请采用与公开专利(申请号201810737617.X)和专利技术专利(申请号201910016893.1)完全不同的技术原理。本申请所采用技术方案是透镜，所述透镜由若干个单位形状构成，所述单位形状在与所述透镜的厚度方向垂直的面内排列向一个方向延伸，与所述透镜的厚度方向平行且与所述透镜的厚度方向垂直截面的截面形状形成为大致圆弧状。
[0007]所述单位形状排列间距d满足1μm≤d≤430μm。
[0008]所述单位形状包括：正圆柱面，方程是x2+z2＝r2，它的母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以同样方程表示的圆；所述正圆柱面的曲率半径为r，r与d的关系满足关系式d/2＜r＜2d；
[0009]椭圆柱面，方程是z2/a2+y2/b2＝1，母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以0为中心，a，b为半轴的椭圆；设定a轴为半长轴，b轴为半短轴，z轴设置在半长轴方向上，a与d的关系满足关系式d/1.2＜a＜2d；
[0010]抛物柱面，方程是x2＝pz，它的母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以同样方程表示的抛物线；所述抛物柱面的焦参数为p；p与d的关系满足关系式d/10＜p＜d；
[0011]双曲柱面，方程是x2/a2‑
z2/b2＝1，它的母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以同样方程表示的双曲线，a为半实轴，b为半虚轴；所述双曲柱面a与d的关系满足关系式d/10＜a
＜4d。
[0012]所述单位形状还包括：所述单位形状为在延伸方向有1条或1条以上棱线的大致柱面状，所述大致柱面状与所述透镜的厚度方向垂直的截面的截面形状形成为曲率r满足d/13≤r≤4d大致圆弧状
[0013]所述透镜与LED显示屏平行叠加设置，所述透镜靠近所述LED显示屏的一个侧面与所述LED显示屏的距离m满足m≤400μm，如果m大于400μm的距离，LED光源在所述透镜的截面会产生过量的折射，影响观看。
[0014]所述透镜由所述单位形状任意一种构成或者任意一种以上混合构成，避免大小一样的规则的所述单位形状与所述LED显示屏矩阵排列的若干led光源产生的光干涉；所述单位形状包括凹面设置、凸面设置、凹凸面混合设置，避免大小一样的规则的所述单位形状与所述LED显示屏矩阵排列的若干led光源产生的光干涉。
[0015]上述技术方案中，所述LED光源包括有呈串行排列红色、绿色、蓝色芯片或品字形排列红色、绿色、蓝色芯片，同时相应地，其形成的LED显示屏也不相同：
[0016]在某些实施例中，所述透镜与LED显示屏主体平行叠加设置；所述LED显示屏主体靠近所述透镜的一侧面，矩阵排列有若干led光源，所述单位形状的延伸方向与所述led光源的红色、绿色、蓝色芯片串行排列方向呈成角度d设置，所述角度d满足90
°
≤α≤180
°
，所述单位形状的延伸方向与所述led光源的红色、绿色、蓝色芯片串行排列方向呈180
°
设置时，光强由于所述透镜衍射和干涉的共同调制在所述单位形状的延伸方向90度方向呈高斯分布；所述单位形状的延伸方向与所述led光源的红色、绿色、蓝色芯片串行排列方向呈小于180
°
大于90
°
夹角设置时，光强在所述单位形状的延伸方向90度方向呈高斯分布，避免所述单位形状排列周期与所述led光源矩阵排列周期、所述led光源侧漏光、所述led光源不可见光等产生的光干涉现象。
[0017]在某些实施例中，所述透镜与LED显示屏主体平行叠加设置；所述LED光源有呈品字形排列的红色、绿色、蓝色芯片，所述单位形状的延伸方向与所述品字形排列红色、绿色、蓝色芯片的led光源呈角度β设置，所述角度β满足1
°
≤β≤180
°
，光强在所述单位形状的延伸方向90度方向呈高斯分布，同样的避免所述单位形状排列周期与所述led光源矩阵排列周期产生的光干涉现象。
[0018]目前LED显示屏存在铜面色差、曝光偏位及焊盘变形、模块化效应等问题，现存的方法是在PCB或封装表面增加黑色，但是这种方法只能增加了墨色，不能减轻墨色差。在本专利技术中，所述透镜与LED显示屏主体平行叠加后的光透过率为10％至93％，在所述透镜一个侧面平行叠加黑色平面型部件，所述黑色平面型部件以及所述透镜与所述LED显示屏主体平行叠加后的光透过率为10％至93％；或者在所述透镜一个侧面涂覆黑色涂层，与所述LED显示屏主体平行叠加后的光透过率为10％至93％；或者所述透镜含有色料，与所述LED显示屏主体平行叠加后的光透过率为10％至93％。外界入射光被所述透镜折射成远离法线的光线，外界光不再直接照射芯片与PCB，改善了墨色不一致问题，增加了LED显示屏的对比度，提升了灰度。
[0019]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的透镜及由其构成的LED显示屏，其中透镜虽然有多种不同参数，但均采用了同样的专利技术构思，是具有单一性的技术方案，均系运用衍射和干涉的共同调制对LED显示屏进行汇聚、发散、整合、均匀分配，不仅可扩充发光面积，还可
显著提高画面质量，减少墨色差，提升对比度。
附图说明
[0020]图1绘示出了本申请透镜与LED显示屏主体结构图；
[0021]图2绘示出了本申请实施例1中所述的一种凸面设置有双曲柱面的透镜；
[0022]图3为本申请实施例1中的的放大结构示意图；
[0023]图4是本申请某实施例中所述的LED显示屏主体的结构示意图；
[0024]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜，其特征在于，所述透镜由若干个单位形状构成，所述单位形状在与所述透镜的厚度方向垂直的面内排列向一个方向延伸，与所述透镜的厚度方向平行且与所述透镜的厚度方向垂直截面的截面形状形成为弧状。2.根据权利要求1所述的一种透镜，其特征在于，所述单位形状排列间距d满足1μm≤d≤430μm。3.根据权利要求1、2所述的一种透镜，其特征在于，所述单位形状包括：正圆柱面，方程是x2+z2＝r2，它的母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以同样方程表示的圆；所述正圆柱面的曲率半径为r，r与d的关系满足关系式d/2＜r＜2d；椭圆柱面，方程是z2/a2+y2/b2＝1，母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以0为中心，a，b为半轴的椭圆；设定a轴为半长轴，b轴为半短轴，z轴设置在半长轴方向上，a与d的关系满足关系式d/1.2＜a＜2d；抛物柱面，方程是x2＝pz，它的母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以同样方程表示的抛物线；所述抛物柱面的焦参数为p；p与d的关系满足关系式d/10＜p＜d；双曲柱面，方程是x2/a2‑
z2/b2＝1，它的母线平行于Z轴，准线是XOY平面上以同样方程表示的双曲线；设定a为半实轴，b为半虚轴，a与d的关系满足关系式d/10＜a＜4d。4.根据权利要求1、2所述的一种透镜，其特征在于，所述单位形状还包括：所述单位形状形成为在其延伸方向有1条或者1条以上棱线的柱面状，所述柱面状与所述透镜的厚度方向垂直截面的截面形状形成为曲率r满足d/13≤r≤4d弧形状。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：腾家臻，
申请(专利权)人：腾家臻，
类型：发明
国别省市：