CN114002764A - 微透镜结构、显示屏幕及电子设备 - Google Patents

微透镜结构、显示屏幕及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN114002764A
CN114002764A CN202111231744.0A CN202111231744A CN114002764A CN 114002764 A CN114002764 A CN 114002764A CN 202111231744 A CN202111231744 A CN 202111231744A CN 114002764 A CN114002764 A CN 114002764A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microlens
light
light emitting
substrate
isolation structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111231744.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘高鹏
穆欣炬
马中生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yiwu Qingyue Optoelectronic Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Yiwu Qingyue Optoelectronic Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yiwu Qingyue Optoelectronic Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Yiwu Qingyue Optoelectronic Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN202111231744.0A priority Critical patent/CN114002764A/zh
Publication of CN114002764A publication Critical patent/CN114002764A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明属于光学器件技术领域，公开了一种微透镜结构、显示屏幕及电子设备，其中微透镜结构包括：基底，呈透明结构；发光单元，若干个所述发光单元呈矩阵排列在基底的入光表面；微透镜阵列，设置在基底的出光表面；以及隔离结构，呈网状设置在出光表面并将微透镜阵列分隔若干组微透镜子阵列，每组微透镜子阵列设置在隔离结构围设成的一个网格结构中，隔离结构呈黑色，任意一个发光单元能够沿光轴方向投影在一个网格结构的内侧。黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度。

Description

微透镜结构、显示屏幕及电子设备
技术领域
本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种微透镜结构、显示屏幕及电子设备。
背景技术
微透镜阵列是现阶段提升光学器件效率的有效手段，是一种在不改变器件内部结构的前提下提高光量子效率的手段，因其特性在照明领域及显示领域备受科研人员关注。
相对于照明领域，微透镜应用在显示领域上存在弊端，图1是发光单元200的出射光线直接穿设基底100的示意图，图2是发光单元200的出射光线经过基底100上的微透镜阵列(由微透镜单体301组成)的示意图，经过对比，加入微透镜阵列会使得出射光线的出射角增大，使得更多的光线穿设基底100，但同时有部分光线进入基底100的上方对应相邻两个发光单元200之间的第一视觉感受区域1000，导致发光单元200的轮廓模糊，降低了发光单元200与边界的对比度，降低了显示屏幕的清晰度。因此亟需一种微透镜结构解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微透镜结构、显示屏幕及电子设备，以解决现有显示屏幕加入微透镜后降低了发光单元与边界的对比度降低的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，一种微透镜结构，包括：
基底，呈透明结构；
发光单元，若干个所述发光单元呈矩阵排列在所述基底的入光表面；
微透镜阵列，设置在所述基底的出光表面；以及
隔离结构，呈网状设置在所述出光表面并将所述微透镜阵列分隔若干组微透镜子阵列，每组所述微透镜子阵列设置在所述隔离结构围设成的一个网格结构中，所述隔离结构呈黑色，其中：
任意一个所述发光单元能够沿光轴方向投影在一个所述网格结构的内侧。
黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度。
作为优选，所述基底与所述微透镜阵列一体成型。
能够利用微蚀刻工艺将微透镜阵列制备在基底上，不需要粘接工艺，避免了因粘接造成的元件的损伤，并且不需要粘接对准这一工艺要求。
作为优选，所述发光单元沿光轴方向的投影与所述微透镜子阵列重合。
发光单元沿光轴方向的投影与微透镜子阵列重合，能够出现更多出射光线，提高光效率。
作为优选，所述隔离结构由染黑后的光刻胶制成。
染黑的光刻胶具有较强的吸光特性，光刻胶能够利用黄光工艺直接制备到基底上，该工艺成熟，无需添加设备，降低了生产成本。
作为优选，所述隔离结构的高度不低于所述微透镜阵列中微透镜单体的半径。
隔离结构的高度不低于微透镜单体的半径，能够使尽可能多的光线被隔离结构吸收，从而提高发光单元与边界的对比度。
作为优选，所述隔离结构具有两个相背、并与所述出光表面垂直的侧表面，任意相邻两个所述发光单元的第一区域沿光轴方向投影在一对所述侧表面之间并相互重合。
隔离结构的两个侧表面与出光面垂直使得隔离结构具有矩形截面，进而较容易制得，且任意相邻两个发光单元之间的第一区域沿光轴方向的投影在一对侧表面之间并相互重合，进而使隔离结构刚好完全覆盖在第一区域投影在出光表面的第二区域，进一步防止光线到相邻网格结构中，使发光单元与边界的对比度进一步提升。
作为优选，所述隔离结构具有两个相背的侧表面，其中一个所述侧表面与所述出光表面之间形成锐角或两个所述侧表面均与所述出光表面之间形成锐角以使所述网格边框具有梯形截面，与所述出光表面之间形成锐角的所述侧表面设有反光膜。
网格边框具有梯形截面，在呈锐角的侧表面设有反光膜，使得反光膜与出光表面之间形成锐角，光线经过微透镜子阵列后背反光膜反射回网格结构中，进一步防止光线到相邻网格结构中，同时提高网格结构内的亮度，使发光单元与边界的对比度进一步提升。
作为优选，任意相邻两个所述发光单元之间的第一区域的投影与所述第一区域对应的所述隔离结构的背离所述出光表面的第一端面相重合。
任意相邻两个发光单元的第一区域的投影与第一区域对应的隔离结构的背离出光表面的第一端面相互重合，进而使隔离结构完全遮挡其对应的第一区域投影在出光表面的第二区域，能够进一步防止光线到相邻网格结构中，使发光单元与边界的对比度进一步提升。
另一方面，一种显示屏幕，包括上述的微透镜结构。
微透镜结构中黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度，提升了显示屏幕的清晰度。
再一方面，一种电子设备，包括上述的显示屏幕。
电子设备中的显示屏幕具有微透镜结构，微透镜结构中黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度，该电子设备具有更亮、更鲜艳的显示效果。
本发明的有益效果：
对于微透镜结构，黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度，提升了显示屏幕的清晰度。
对于显示屏幕，微透镜结构中黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度，提升了显示屏幕的清晰度。
电子设备中的显示屏幕具有微透镜结构，微透镜结构中黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度，该电子设备具有更亮、更鲜艳的显示效果。
附图说明
图1是发光单元的出射光线直接穿设基底的示意图；
图2是发光单元的出射光线经过基底上的微透镜阵列的示意图；
图3是本申请实施例一的微透镜结构的第一视角的结构示意图；
图4是本申请实施例一的微透镜结构的第二视角的结构示意图；
图5是本申请实施例二的微透镜结构的第一视角的结构示意图；
图6是本申请实施例二的微透镜结构的第二视角的结构示意图；
图7是图6中一对相邻两个发光单元以及对应的隔离结构处的结构示意图；
图8是本申请实施例三的微透镜结构的第一视角的结构示意图；
图9是本申请实施例三的微透镜结构的第二视角的结构示意图；
图10是图9中一对相邻两个发光单元以及对应的隔离结构处的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
图1是发光单元200的出射光线直接穿设基底100的示意图，图2是发光单元200的出射光线经过基底100上的微透镜阵列(由微透镜单体301组成)的示意图，经过对比，加入微透镜阵列会使得出射光线的出射角增大，使得更多的光线穿设基底100，但同时有部分光线进入基底100的上方对应相邻两个发光单元200之间的视觉感受区域1000，导致发光单元200的轮廓模糊，降低了发光单元200与边界的对比度，降低了显示屏幕的清晰度。因此亟需一种微透镜结构解决该技术问题。
实施例一：
图3是本申请实施例一的微透镜结构的第一视角的结构示意图，图4是本申请实施例一的微透镜结构的第二视角的结构示意图。
如图3和图4所示，微透镜结构包括基底100，基底100呈透明结构，基底100不限于玻璃材料、聚碳酸酯、丙烯树脂的一种或几种制成，在本申请实施例中，基底100由蓝宝石玻璃材料制成。
微透镜结构还包括发光单元200，发光单元200设置在基底100的入光表面101在本申请实施例中，入光表面101为基底100的下表面，一个发光单元200即为一个像素点。
进一步，发光单元200呈矩阵排列在入光表面101。
在本申请实施例中，发光单元200包括n型半导体层(例如n型半导体层为GaN)、有源层(例如有源层为InGaN)、p型半导体层(例如p型半导体层为GaN)。该p型半导体层设置有p侧电极，而该n型半导体层设置有n侧电极。在本申请实施例中，发光单元200可以发出波长为400nm至650nm范围的光作为入射光。
微透镜结构还包括微透镜阵列，微透镜阵列设置在基底100的出光表面102，在本申请实施例中，基底100的上表面设置为出光表面102，即发光单元200从下往上发射光线，并从出光表面102射出并经过微透镜阵列。
需要说明的是，微透镜阵列中的各个微透镜单体301呈半球体，半球体的圆形平面作为微透镜单体301的入光面以接触出光表面102，半球体的球面为微透镜单体301的出光面。
当然，微透镜单体301还可以包括但不限于平凸镜、凸透镜、凹凸透镜等，只要其能够聚光集可，考虑到微透镜单体301的加工和装配便利性，也可以采用平凸镜作为微透镜单体301。
在本申请实施例中，微透镜单体301具有5×10-6m左右的直径，并配置在出光表面102。需要说明的是，微透镜单体301不限于由UV硬化树脂、热硬化树脂或光刻胶制成。
进一步，基底100与微透镜阵列一体成型。即在本申请实施例中，基底100与微透镜阵列均设置为蓝宝石玻璃，两者一体成型。
微透镜结构还包括设置在出光表面102的隔离结构400，隔离结构400呈网状将微透镜阵列分割成多个微透镜子阵列302。隔离结构400的各网格结构与各发光单元200沿竖直方向(光轴方向)一一对应，任意一个网格结构能够沿光轴方向投影在一个发光单元200的外周。
并且，在本申请实施例中，微透镜子阵列302和发光单元200沿竖直方向投影相互重合，该设置能够出现更多出射光线，提高出光效率。可以理解为，在本申请实施例中，一个发光单元200沿光轴方向投影在一个微透镜子阵列302上，且微透镜子阵列302的长度与发光单元200的长度相同，微透镜子阵列302的宽度与发光单元200的宽度相对应。当然，本申请实施例一是以发光单元200呈矩形进行说明，若发光单元200设置为圆形，微透镜子阵列302排列为圆形，两者的半径相同，两者的圆心沿竖直方向同轴布置。
如图3示出了该基底100中的九个发光单元200，可以理解为，隔离结构400围设出九个网格结构。相应地，每个网格结构对应有一个微透镜子阵列302，并且每个发光单元200沿光轴方向投影在一个微透镜子阵列302上，该发光单元200的投影与微透镜子阵列302相互重合，同时该发光单元200的投影位于其中一个网格结构的内侧。
需要说明的是，在相邻两个发光单元200之间的第一区域201，第一区域201沿光轴方向投影在出光表面102的第二区域也可以设置若干个微透镜单体301，当然，为了使这部分区域不影响设置隔离结构400，相邻两个发光单元200之间的第一区域向上投影在出光表面102的第二区域并不设置微透镜单体301。
进一步，隔离结构400呈黑色。需要说明的是，本申请实施例中的隔离结构400由光刻胶制成，在采用黄光工艺蚀刻出隔离结构400之前，利用黑色颜料染黑光刻胶。
并且，为了尽可能多地阻挡穿设过微透镜结构200的光线到达相邻网格结构中，隔离结构400的高度越高越好，在本申请实施例中，隔离结构400的高度为微透镜单体301的直径的5倍。
本申请实施例一提供的微透镜结构，黑色的隔离结构400围设出九个网格结构，九个网格结构将微透镜阵列分隔出九个微透镜子阵列302，且每个网格结构与一个发光单元200对应，发光单元200出光后经过微透镜子阵列302后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元200与边界的对比度。
实施例二：
图5是本申请实施例二的微透镜结构的第一视角的结构示意图，图6是本申请实施例二的微透镜结构的第二视角的结构示意图。
如图5和图6所示，微透镜结构包括基底100，基底100呈透明结构，基底100不限于玻璃材料、聚碳酸酯、丙烯树脂的一种或几种制成，在本申请实施例中，基底100由石英玻璃材料制成。
微透镜结构还包括发光单元200，发光单元200设置在基底100的入光表面101，在本申请实施例中，基底100的下表面设置为入光表面101，一个发光单元200即为一个像素点。
发光单元200呈矩阵排列在入光表面101。
进一步，在本申请实施例中，发光单元200包括n型半导体层(例如n型半导体层为GaN)、有源层(例如有源层为InGaN)、p型半导体层(例如p型半导体层为GaN)。该p型半导体层设置有p侧电极，而该n型半导体层设置有n侧电极。在本申请实施例中，发光单元200可以发出波长为400nm至650nm范围的光作为入射光。
微透镜结构还包括微透镜阵列，微透镜阵列设置在基底100的出光表面102的微透镜阵列，在本申请实施例中，基底100的上表面设置为出光表面102，即发光单元200从基底100以下往基底100以上发射光线，并从出光表面102射出并经过微透镜阵列。
需要说明的是，微透镜阵列中的各个微透镜单体301呈半球体，半球体的圆形平面作为微透镜单体301的入光面以接触出光表面102，半球体的球面为微透镜单体301的出光面。
当然，微透镜单体301还可以包括但不限于平凸镜、凸透镜、凹凸透镜等，只要其能够聚光集可，考虑到微透镜单体的加工和装配便利性，也可以采用平凸镜作为微透镜单体。
在本申请实施例中，微透镜单体301具有2×10-5m左右的直径，并配置在出光表面102。需要说明的是，微透镜单体301不限于由UV硬化树脂、热硬化树脂或光刻胶制成。
进一步，基底100与微透镜阵列一体成型。即在本申请实施例中，基底100与微透镜阵列均设置为石英玻璃，两者一体成型。
微透镜结构还包括隔离结构400，隔离结构400设置在出光表面102，隔离结构400呈网状将微透镜阵列分割成多个微透镜子阵列302。隔离结构400的各网格结构与各发光单元200沿竖直方向(光轴方向)一一对应，任意一个网格结构能够沿光轴方向投影在一个发光单元200的外周。
并且，在本申请实施例中，微透镜子阵列302和发光单元200沿竖直方向投影相互重合，该设置能够出现更多出射光线，提高出光效率。可以理解为，在本申请实施例中，一个发光单元200沿光轴方向投影在一个微透镜子阵列302上，且微透镜子阵列302的长度与发光单元200的长度相同，微透镜子阵列302的宽度与发光单元200的宽度相对应。当然，本申请实施例一是以发光单元200呈矩形进行说明，若发光单元200设置为正六边形，微透镜子阵列302排列为正六边形，两者的半径相同，两者的几何中心沿竖直方向同轴布置。
如图5示出了该基底100中的九个发光单元200，可以理解为，隔离结构400围设出九个网格结构。相应地，每个网格结构对应有一个微透镜子阵列302，并且每个发光单元200沿光轴方向投影在一个微透镜子阵列302上，该发光单元200的投影与微透镜子阵列302相互重合，同时该发光单元200的投影位于其中一个网格结构的内侧。
需要说明的是，在相邻两个发光单元200之间的第一区域201，第一区域201沿光轴方向投影在出光表面102的第二区域也可以设置若干个微透镜单体301，当然，为了使这部分区域不影响设置隔离结构400，相邻两个发光单元200之间的第一区域向上投影在出光表面102的第二区域并不设置微透镜单体301。
进一步，隔离结构400呈黑色。需要说明的是，本申请实施例中的隔离结构400由光刻胶制成，在采用黄光工艺蚀刻出隔离结构400之前，利用黑色颜料染黑光刻胶。
并且，为了尽可能多地阻挡穿设过微透镜结构200的光线到达相邻网格结构中，隔离结构400的高度越高越好，在本申请实施例中，隔离结构400的高度为微透镜单体301的直径的6倍。
图7是图6中一对相邻两个发光单元200以及对应的隔离结构处的结构示意图，如图7所示，隔离结构400具有两个相背、并与出光表面102垂直的侧表面401，即，这两个侧表面401分别作为相邻两个网格结构的内壁，可以理解为，其中一个侧表面401作为第一网格结构的内壁，另一个侧表面401作为第二网格结构的内壁，第一网格结构和第二网格结构相邻。
相邻两个发光单元200之间的第一区域201沿光轴方向投影在一对侧表面401之间并相互重合。若将两个侧表面401的间距定义为隔离结构400的厚度，则隔离结构400的厚度为第一区域201的宽度，使隔离结构400完全覆盖任意相邻两个发光单元200之间的第一区域201。
隔离结构400的两个侧表面401与出光面102垂直，使得隔离结构400具有矩形截面，进而较容易制得，且任意相邻两个发光单元200之间的第一区域201沿光轴方向的投影在一对侧表面401之间并相互重合，进而使隔离结构400刚好完全覆盖在第一区域201投影在出光表面102上的第二区域，进一步防止光线到相邻网格结构中，进一步提高了发光单元200与边界的对比度。
实施例三：
图8是本申请实施例三的微透镜结构的第一视角的结构示意图，图9是本申请实施例三的微透镜结构的第二视角的结构示意图。
如图8和图9所示，微透镜结构包括基底100，基底100呈透明结构，基底100不限于玻璃材料、聚碳酸酯、丙烯树脂的一种或几种制成，在本申请实施例中，基底100由石英玻璃材料制成。
微透镜结构还包括发光单元200，发光单元200设置在基底100的入光表面101，在本申请实施例中，基底100的下表面设置为入光表面101，一个发光单元200即为一个像素点。
进一步，在本申请实施例中，发光单元200包括n型半导体层(例如n型半导体层为GaN)、有源层(例如有源层为InGaN)、p型半导体层(例如p型半导体层为GaN)。该p型半导体层设置有p侧电极，而该n型半导体层设置有n侧电极。在本申请实施例中，发光单元200可以发出波长为400nm至650nm范围的光作为入射光。
微透镜结构还包括微透镜阵列，微透镜阵列设置在基底100的出光表面102的微透镜阵列，在本申请实施例中，基底100的上表面设置为出光表面102，即发光单元200从基底100以下往基底100以上发射光线，并从出光表面102射出并经过微透镜阵列。
需要说明的是，微透镜阵列中的各个微透镜单体301呈半球体，半球体的圆形平面作为微透镜单体301的入光表面101以接触出光表面102，半球体的球面为微透镜单体301的出光面。
当然，微透镜单体301还可以包括但不限于平凸镜、凸透镜、凹凸透镜等，只要其能够聚光集可，考虑到微透镜单体的加工和装配便利性，也可以采用平凸镜作为微透镜单体。
在本申请实施例中，微透镜单体301具有15×10-6m左右的直径，并配置在出光表面102。需要说明的是，微透镜单体301不限于由UV硬化树脂、热硬化树脂或光刻胶制成。
进一步，基底100与微透镜阵列一体成型。即在本申请实施例中，基底100与微透镜阵列均设置为石英玻璃，两者一体成型。
微透镜结构还包括隔离结构400，隔离结构400设置在出光表面102，隔离结构400呈网状将微透镜阵列分割成多个微透镜子阵列302。隔离结构400的各网格结构与各发光单元200沿竖直方向(光轴方向)一一对应，任意一个网格结构能够沿光轴方向投影在一个发光单元200的外周。
并且，在本申请实施例中，微透镜子阵列302和发光单元200沿竖直方向投影相互重合，该设置能够出现更多出射光线，提高出光效率。可以理解为，在本申请实施例中，一个发光单元200沿光轴方向投影在一个微透镜子阵列302上，且微透镜子阵列302的长度与发光单元200的长度相同，微透镜子阵列302的宽度与发光单元200的宽度相对应。当然，本申请实施例一是以发光单元200呈矩形进行说明，若发光单元200设置为正六边形，微透镜子阵列302排列为正六边形，两者的半径相同，两者的几何中心沿竖直方向同轴布置。
如图8示出了该基底100中的九个发光单元200，可以理解为，隔离结构400围设出九个网格结构。结合图8-图9所示，每个网格结构对应有一个微透镜子阵列302，并且每个发光单元200沿光轴方向投影在一个微透镜子阵列302上，该发光单元200的投影与微透镜子阵列302相互重合，同时该发光单元200的投影位于其中一个网格结构的内侧。
需要说明的是，在相邻两个发光单元200之间的第一区域201，第一区域201沿光轴方向投影在出光表面102的第二区域也可以设置若干个微透镜单体301，当然，为了使这部分区域不影响设置隔离结构400，相邻两个发光单元200之间的第一区域向上投影在出光表面102的第二区域并不设置微透镜单体301。
进一步，隔离结构400呈黑色。需要说明的是，本申请实施例中的隔离结构400由光刻胶制成，在采用黄光工艺蚀刻出隔离结构400之前，利用黑色颜料染黑光刻胶。
并且，为了尽可能多地阻挡穿设过微透镜结构200的光线到达相邻网格结构中，隔离结构400的高度越高越好，在本申请实施例中，隔离结构400的高度为微透镜单体301的直径的4.5倍。
图10是图9中一对相邻两个发光单元200以及对应的隔离结构处的结构示意图，如图10所示，隔离结构400具有两个相背的侧表面401，两个侧表面401均与出光表面102之间形成锐角以使隔离结构400具有梯形截面，两个侧表面403均设有反光膜。
两个侧表面401均与出光表面102之间形成锐角，使网格边框具有梯形截面，在两个侧表面401设有反光膜，使得反光膜与出光表面102之间形成锐角，光线经过微透镜子阵列后背反光膜反射回网格结构中，同时防止光线到相邻网格结构中，提高了网格结构内的亮度，进一步提高了发光单元200与边界的对比度。
可选地，实施例二中的两个侧表面401也能够设置反光膜。
进一步，任意相邻两个发光单元200之间的第一区域201的投影与第一区域201对应的隔离结构400的背离出光表面102的第一端面404相互重合，进而使隔离结构400沿光轴方向完全遮挡其对应的第一区域201投影在出光表面102的第二区域，能够进一步防止光线到相邻网格结构中，进一步提高了发光单元200与边界的对比度。
需要说明的是，该实施例三中，也可以仅在其中一个侧表面401设置为倾斜结构同时设有反光膜，而另一个侧表面401依然垂直于出光表面102设置，此时，不设置反光膜的侧表面401能够吸收其对应的网格结构中的光线。
进一步，在一个矩形的网格结构中，能够设置其中两个侧表面401与出光表面102倾斜布置并设置有反光膜，其余两个侧表面401垂直于出光表面102并不设置反光膜。
实施例四：
本申请实施例四提供一种显示屏幕，该显示屏幕具有实施例一至三中任一个提供的微透镜结构，由于微透镜结构中黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度，提升了显示屏幕的清晰度。
实施例五：
本申请实施例五提供了一种电子设备，具有实施例四提供的显示屏幕，由于微透镜结构中黑色的隔离结构呈网状将微透镜阵列分隔若干个微透镜子阵列，且隔离结构围设成的每个网格结构与一个发光单元对应，发光单元出光后经过微透镜子阵列后会被网格结构阻挡、吸收，进而使这部分光无法进入相邻网格结构中，提高了发光单元与边界的对比度，提升了显示屏幕的清晰度。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微透镜结构，其特征在于，包括：
基底(100)，呈透明结构；
发光单元(200)，若干个所述发光单元(200)呈矩阵排列在所述基底(100)的入光表面(101)；
微透镜阵列，设置在所述基底(100)的出光表面(102)；以及
隔离结构(400)，呈网状设置在所述出光表面(102)并将所述微透镜阵列分隔若干组微透镜子阵列(302)，每组所述微透镜子阵列(302)设置在所述隔离结构(400)围设成的一个网格结构中，所述隔离结构(400)呈黑色，其中：
任意一个所述发光单元(200)能够沿光轴方向投影在一个所述网格结构的内侧。
2.根据权利要求1所述的微透镜结构，其特征在于，所述基底(100)与所述微透镜阵列一体成型。
3.根据权利要求2所述的微透镜结构，其特征在于，所述发光单元(200)沿光轴方向的投影与所述微透镜子阵列(302)重合。
4.根据权利要求3所述的微透镜结构，其特征在于，所述隔离结构(400)由染黑后的光刻胶制成。
5.根据权利要求4所述的微透镜结构，其特征在于，所述隔离结构(400)的高度不低于所述微透镜阵列中微透镜单体(301)的半径。
6.根据权利要求1-5任一项所述的微透镜结构，其特征在于，所述隔离结构(400)具有两个相背、并与所述出光表面(102)垂直的侧表面(401)，任意相邻两个所述发光单元(200)之间的第一区域(201)沿光轴方向投影在一对所述侧表面(401)之间并相互重合。
7.根据权利要求1-5任一项所述的微透镜结构，其特征在于，所述隔离结构(400)具有两个相背的侧表面(401)，其中一个所述侧表面(401)与所述出光表面(102)之间形成锐角或两个所述侧表面(401)均与所述出光表面(102)之间形成锐角以使所述隔离结构(400)具有梯形截面，与所述出光表面(102)之间形成锐角的所述侧表面(401)设有反光膜。
8.根据权利要求7所述的微透镜结构，其特征在于，任意相邻两个所述发光单元(200)之间的第一区域(201)的投影与所述第一区域(201)对应的所述隔离结构(400)的背离所述出光表面(102)的第一端面(404)相互重合。
9.一种显示屏幕，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的微透镜结构。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的显示屏幕。
CN202111231744.0A 2021-10-22 2021-10-22 微透镜结构、显示屏幕及电子设备 Pending CN114002764A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111231744.0A CN114002764A (zh) 2021-10-22 2021-10-22 微透镜结构、显示屏幕及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111231744.0A CN114002764A (zh) 2021-10-22 2021-10-22 微透镜结构、显示屏幕及电子设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114002764A true CN114002764A (zh) 2022-02-01

Family

ID=79923658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111231744.0A Pending CN114002764A (zh) 2021-10-22 2021-10-22 微透镜结构、显示屏幕及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114002764A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120127376A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Display device and video information processinsg device using the same
CN106707610A (zh) * 2017-03-28 2017-05-24 青岛海信电器股份有限公司 量子点彩色滤光片及制备方法、液晶面板、液晶显示设备
CN111353480A (zh) * 2020-04-26 2020-06-30 欧菲微电子技术有限公司 微透镜组件、制备方法、光学指纹模组及电子装置
CN112185268A (zh) * 2019-07-04 2021-01-05 夏普福山半导体株式会社 图像显示元件
CN113160711A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 厦门天马微电子有限公司 显示面板及显示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120127376A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Display device and video information processinsg device using the same
CN106707610A (zh) * 2017-03-28 2017-05-24 青岛海信电器股份有限公司 量子点彩色滤光片及制备方法、液晶面板、液晶显示设备
CN112185268A (zh) * 2019-07-04 2021-01-05 夏普福山半导体株式会社 图像显示元件
CN111353480A (zh) * 2020-04-26 2020-06-30 欧菲微电子技术有限公司 微透镜组件、制备方法、光学指纹模组及电子装置
CN113160711A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 厦门天马微电子有限公司 显示面板及显示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100970693B1 (ko) 조명 또는 영상-디스플레이 패널
CN111524463B (zh) 显示面板及其制作方法、显示装置
US20130170208A1 (en) Light-emitting device and surface light source device using same
JP2020144194A (ja) 発光モジュール
JP4773349B2 (ja) 光抽出素子を備えるエレクトロルミネッセンスパネル
KR100777410B1 (ko) 발광 소자 모듈 및 그 제조 방법
CN114464604B (zh) 显示装置、电子设备及背光模组的封装方法
CN110969959B (zh) 一种led显示屏
CN114002764A (zh) 微透镜结构、显示屏幕及电子设备
JP2022088086A (ja) 画像表示素子
CN114975721B (zh) 显示面板及其制作方法、以及显示装置
CN219981443U (zh) 显示面板及显示装置
CN112968141B (zh) 显示模组、电子设备和显示模组的制造方法
CN111580307B (zh) 显示模组及其制作方法、显示装置
KR20080043905A (ko) 디스플레이 패널용 백라이트 유닛
CN113936567B (zh) 一种显示面板及显示装置
CN102997136A (zh) 一种发光装置、背光模组及显示装置
CN217822815U (zh) 显示模组和电子装置
CN117255594B (zh) 显示面板及电子设备
CN114724470B (zh) 微型led芯片阵列片及微型led显示模组
WO2023032300A1 (ja) 発光デバイスおよび画像表示装置
US11703714B2 (en) Light-emitting module, surface light source, and liquid-crystal display device
JP2005093190A (ja) Ｅｌ照明装置
US11656497B2 (en) Light emitting module and optical lens thereof
CN216647023U (zh) 一种背光模组及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination