发光模组、显示面板和显示装置的制作方法

1.本发明属于显示技术领域，具体涉及一种发光模组、显示面板和显示装置。


背景技术：

2.在玻璃基lcd的分辨率提升至一定程度时，由于ito、bm等线宽存在工艺极限，会出现透光区远小于不透光区的情况，开口率相比低分辨率lcd急剧下降，光效极低。此时如果搭配常规背光源，则大部分光能量会被bm阻挡吸收，只有小部分光透过为显示提供能量，造成了模组功耗上升，光能浪费，光能利用率低。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的是提供一种发光模组、显示面板和显示装置，用以解决发光源的光能利用率低的问题。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种发光模组，包括：
5.基板；
6.光源，所述光源设置于所述基板的一侧；
7.遮光层，所述遮光层设置于所述光源远离所述基板的一侧，所述遮光层具有透光区；
8.聚光结构，所述聚光结构设置于所述遮光层靠近所述光源的一侧，所述光源发出的光入射至所述聚光结构，入射至所述聚光结构的光从所述聚光结构的出射面出射至所述透光区并从所述透光区出射。
9.进一步地，所述遮光层具有多个间隔分布的所述透光区，至少两个所述透光区在所述基板上的正投影围绕所述光源的外周设置。
10.进一步地，至少两个所述透光区在所述基板上的正投影围绕所述光源的外周均匀间隔设置。
11.进一步地，所述聚光结构为自聚焦透镜。
12.进一步地，所述聚光结构的光轴垂直于所述遮光层，每个所述透光区设置一个所述聚光结构，所述聚光结构的出射面在所述遮光层上的正投影覆盖所述透光区。
13.进一步地，所述发光模组还包括：
14.反射结构，所述光源发出的光投射至所述反射结构的反射面，所述反射面的反射光线入射至所述聚光结构。
15.进一步地，所述反射结构设置于所述遮光层与所述光源之间。
16.进一步地，所述反射结构的形状为棱锥状，所述反射结构的底面靠近所述遮光层设置。
17.进一步地，所述反射结构的轴线垂直于所述遮光层。
18.进一步地，每个所述反射结构的外周分布有多个所述透光区。
19.进一步地，每个所述反射结构的外周均匀设置有多个所述透光区。
20.进一步地，所述反射结构与所述光源间隔设置。
21.进一步地，所述反射结构与所述光源在垂直于所述基板的方向上的间隔距离为0.05-0.2mm。
22.第二方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：
23.上述实施例中所述的发光模组。
24.第三方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：
25.上述实施例中所述的显示面板。
26.在本发明实施例的发光模组中，所述遮光层设置于所述光源远离所述基板的一侧，所述遮光层具有透光区，聚光结构设置于所述遮光层靠近所述光源的一侧，所述光源发出的光入射至所述聚光结构，入射至所述聚光结构的光从所述聚光结构的出射面出射至所述透光区并从所述透光区出射。通过聚光结构可以聚集光源发出的光，聚光结构将收集的光从所述聚光结构的出射面出射至所述透光区并从所述透光区出射，使得光源发出的光经过聚光结构聚集后可以更多地从所述透光区出射，提高光源发出的光的有效利用率，降低功耗，减少光的浪费，实现光能最大化利用。
附图说明
27.图1为本发明实施例中发光模组的一个结构示意图；
28.图2为本发明实施例中聚光结构出射的光从透光区出射的一个示意图；
29.图3为遮光层上的透光区相对于聚光结构的一个示意图；
30.图4为遮光层上的透光区相对于聚光结构的另一个示意图。
31.附图标记
32.基板10；
33.光源20；
34.遮光层30；
35.聚光结构40；
36.透光区50；
37.反射结构60。
具体实施方式
38.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，都属于本发明保护的范围。
39.本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
40.下面结合附图1至图4所示，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供
的发光模组、显示面板和显示装置进行详细地说明。
41.如图1至图4所示，本发明实施例的发光模组，包括：基板10、光源20、遮光层30、聚光结构40，光源20设置于基板10的一侧，光源可以为led光源，光源20的数量可以为一个或多个，在光源20的数量为多个的情况下，多个光源20可以间隔分布在基板10的一侧表面，多个光源20在基板10的一侧表面可以呈阵列分布。
42.遮光层30可以设置于光源20远离基板10的一侧，遮光层30可以与基板10间隔设置，遮光层30与基板10可以平行设置，遮光层30可以为黑矩阵(black matrix，bm)层。遮光层30具有透光区50，遮光层30可以具有一个或多个透光区50，在透光区50的数量为多个的情况下，多个透光区50可以间隔分布在遮光层30上，多个透光区50可以在遮光层30上呈阵列分布。光源20在遮光层30上的正投影与透光区50可以间隔分布，每个光源20在遮光层30上的正投影的外周可以分布多个透光区50，每个光源20在遮光层30上的正投影的外周可以均匀分布多个透光区50，比如，每个光源20在遮光层30上的正投影的外周可以分布四个透光区50。遮光层30的透光区50可以为镂空区或透光材料区，透光区50可以为圆形、椭圆形、多边形等，比如，透光区50可以为圆形或矩形，透光区50的尺寸大小和具体形状可以根据实际的需要合理选择。
43.聚光结构40可以设置于遮光层30靠近光源20的一侧，聚光结构40可以设置于遮光层30与光源20之间的区域，光源20发出的光可以入射至聚光结构40，入射至聚光结构40的光从聚光结构40的出射面出射至透光区50并从透光区50出射，通过聚光结构40使得光源20发出的光可以从聚光结构40的出射面出射至透光区50并从透光区50出射，使得光源20发出的光更多地可以透光区50出射。
44.在本发明实施例的发光模组中，遮光层30设置于光源20远离基板10的一侧，遮光层30具有透光区，聚光结构设置于遮光层30靠近光源20的一侧，光源20发出的光入射至聚光结构40，入射至聚光结构40的光从聚光结构40的出射面出射至所述透光区并从透光区出射。通过聚光结构可以聚集光源发出的光，聚光结构将收集的光从聚光结构40的出射面出射至所述透光区并从所述透光区出射，使得光源发出的光经过聚光结构聚集后可以更多地从所述透光区出射，提高光源发出的光的有效利用率，降低功耗，减少光的浪费，实现光能最大化利用，使大部分光能透过面板，使面板透过率大幅提高，实现更加细腻、更明亮的极致显示效果。
45.在一些实施例中，遮光层30可以具有多个间隔分布的透光区50，遮光层30可以具有多个均匀间隔分布的透光区50，至少两个透光区50在基板10上的正投影围绕光源20的外周设置，多个透光区50在基板10上的正投影可以围绕光源20的外周均匀间隔设置，比如，四个透光区50在基板10上的正投影可以围绕光源20的外周均匀间隔设置，使得该光源20发出的光通过聚光结构可以聚集，聚光结构将收集的光从聚光结构40的出射面出射至对应的四个透光区并从透光区出射，使得光源发出的光经过聚光结构聚集后可以更多地从透光区出射，提高光源发出的光的有效利用率。
46.在另一些实施例中，至少两个透光区50在基板10上的正投影围绕光源20的外周均匀间隔设置，以使得光源20发出的光可以通过聚光结构聚集后从对应的透光区均匀出射，使得光源发出的光经过聚光结构聚集后可以更多地从透光区均匀出射。
47.在本发明的实施例中，聚光结构40可以为自聚焦透镜。自聚焦透镜又称为梯度变
折射率透镜，是指其折射率分布是沿径向渐变的柱状光学透镜，具有聚焦和成像功能。当光线在空气中传播当遇到不同介质时，由于介质的折射率不同会改变其传播方向。传统的透镜成像是通过控制透镜表面的曲率，利用产生的光程差使光线汇聚成一点。自聚焦透镜同普通透镜的区别在于，自聚焦透镜材料的折射率的分布沿径向逐渐减小，自聚焦透镜材料能够使沿轴向传输的光产生折射，从而实现出射光线被平滑且连续的汇聚到一点。光源20发出的光通过自聚焦透镜收集后从自聚焦透镜的出射面出射并从透光区出射，提高光线的利用率。如图1和图2所示，光源发出的光线可以从自聚焦透镜的焦点位置入射，从自聚焦透镜的底面出射至透光区并从透光区出射。
48.在一些实施例中，聚光结构40的光轴可以垂直于遮光层30，每个透光区50可以设置一个聚光结构40，聚光结构40的出射面在遮光层30上的正投影可以覆盖透光区50，使得光线可以更多地覆盖透光区50。遮光层30可以为平板状，透光区50可以为平面状，聚光结构40的出射面与遮光层30的透光区50之间可以平行，聚光结构40的出射面在遮光层30上的正投影可以覆盖透光区50，聚光结构40的出射面与遮光层30的透光区可以贴合接触设置，使得聚光结构40的出射面出射的光可以更多地从透光区50出射，提高光线利用率。
49.在一些实施例中，发光模组还可以包括：反射结构60，光源20发出的光投射至反射结构60的反射面，反射面可以为反射结构60的外表面，反射面的反射光线入射至聚光结构40。通过反射结构60的反射面可以使得光源20发出的光反射，反射结构60的反射面反射的光可以入射至聚光结构的入射面，入射至聚光结构入射面的光可以通过聚光结构聚集，聚光结构聚集的光从聚光结构的出射面出射至透光区并从透光区出射，使得光源发出的光经过反射结构60的反射以及聚光结构的聚集后可以更多地从透光区出射，提高光的利用率。反射结构60的反射面可以涂覆反射材料图涂层，可以提高反射结构60的反射面的反射效果。
50.在本发明的一些实施例中，反射结构60可以设置于遮光层30与光源20之间，反射结构60与遮光层30在垂直于遮光层30的方向上可以间隔设置，反射结构60与光源20在垂直于遮光层30的方向上可以间隔设置，便于光源20发出的光投射至反射结构60的反射面，使得反射结构60的反射面反射的光可以入射至聚光结构，聚光结构聚集的光从聚光结构的出射面出射至透光区并从透光区出射，使得光源发出的光可以更多地从透光区出射，提高光的利用率。
51.在一些实施例中，反射结构60的形状可以为棱锥状，反射结构60的底面可以靠近遮光层30设置，反射结构60的底面可以与遮光层30平行设置，反射结构60的底面可以与遮光层30间隔设置，反射结构60的顶端可以朝向光源20设置，反射结构60的轴线可以垂直于基板10，反射结构60的顶端端部在基板10上的正投影可以位于光源20的中心区域，反射结构60的底面在基板10上的正投影可以覆盖光源20，反射结构60的侧面可以为反射面，以便于光源20发出的光投射至反射结构60的反射面，使得反射面可以更好地反射光源20发出的光线，使得更多地光线可以入射至聚光结构，使得光源发出的光可以更多地从透光区出射，提高光的利用率。聚光结构40的底面为靠近基板10的一侧表面，聚光结构40的底面可以处于反射结构60的底面所在的平面，反射结构60的底面与聚光结构40的底面在垂直于遮光层30的方向上可以间隔一定的间距，具体的间隔距离可以根据实际情况合理选择。
52.光线偏转可通过使用自聚焦透镜实现，在遮光层30的透光区的下方可以增加一个
自聚焦透镜，聚光结构40在遮光层30上的正投影可以覆盖遮光层30的透光区，保证收集到的光线可以充满遮光层30的透光区，同时为了使自聚焦透镜收集的光尽可能多地通过遮光层30的透光区，遮光层30的透光区可以与自聚焦透镜做适配，如图3和图4所示，遮光层30的透光区可以为正方形或八边形，聚光结构40在遮光层30上的正投影可以为圆形，聚光结构40在遮光层30上的正投影可以覆盖遮光层30的透光区，可以看出八边形的透光区相较正方形的透光区光能利用率更高。聚光结构40在遮光层30上的正投影可以为圆形，透光区50可以为圆形，聚光结构40在遮光层30上的正投影的直径与遮光层30的透光区的直径可以相等，聚光结构40在遮光层30上的正投影与遮光层30的透光区可以重合，以使从聚光结构40出射的光线更多地从透光区出射，使得光的利用率更高。
53.可选地，反射结构60的轴线可以垂直于遮光层30，以便于光源20发出的光可以均匀地投射至反射结构60的反射面，使得反射面可以更均匀地反射光源20发出的光线，使得更多地光线可以均匀入射至聚光结构，使得光源发出的光可以更均匀地从透光区出射，可以使得不同透光区的透光量相同。
54.在一些实施例中，每个反射结构60的外周可以分布有多个透光区50，每个反射结构60的外周可以均匀分布有多个透光区50，比如，每个反射结构60的外周可以分布有四个透光区50，每个透光区50设置一个聚光结构40，每个反射结构60的顶端端部可以设置一个光源20，通过一个反射结构60可以反射对应的一个光源20发出的光，使得该反射结构60反射的光可以投射至四个聚光结构40，通过聚光结构40聚集的光可以从聚光结构的出射面出射至对应的透光区并从透光区出射，使得光源发出的光可以更多地从透光区出射，提高光的利用率。
55.在一些实施例中，每个反射结构60的外周可以均匀设置有多个透光区50。比如，每个反射结构60的外周可以均匀分布有四个透光区50，每个透光区50设置一个聚光结构40，每个反射结构60的顶端端部可以设置一个光源20，通过一个反射结构60可以反射对应的一个光源20发出的光，使得该反射结构60反射的光可以均匀投射至四个聚光结构40，从聚光结构40的出射面出射的光可以均匀出射至对应的透光区并从透光区出射，使得不同透光区的透光量相同。反射结构60的尖角可以正对光源的中心，以保证光源发出的光被均匀分开，尽可能多地进入自聚焦透镜，反射结构60的侧壁可以使得光源出射的光在其表面发生全反射，反射结构60的侧面与反射结构60的轴线方向的夹角可以大于(90
°‑
光线的全反射角)，光线的全反射角的大小可以根据材料的折射率确定。
56.光源可以使用led芯片，可以将光源放置在相邻两个透光区50连线中点的正下方，使其出光角度与自聚焦透镜的光线接收角度对接，同时，为使光源垂直出射部分的光线不直接被正上方遮光层材料吸收，而是尽可能使其进入自聚焦透镜中，可以在光源正上方增加由高折射率材料形成的棱锥状反射结构，可以将垂直出射的光线在棱锥表面全反射，改变其传播方向，使其进入自聚焦透镜，最终通过透光区。
57.在本发明一实施例中，光源20的数量可以为多个，多个光源20可以间隔均匀分布在基板10的一侧表面，多个光源20在基板10的一侧表面可以呈阵列分布。遮光层30可以具有多个透光区50，多个透光区50可以间隔均匀分布在遮光层30上，多个透光区50可以在遮光层30上呈阵列分布。光源20在遮光层30上的正投影与透光区50可以间隔分布，每个光源20在遮光层30上的正投影的外周可以分布多个透光区50，比如，每个光源20在遮光层30上
的正投影的外周可以分布四个透光区50，透光区50可以位于正方形区域的四个角部，每个角部可以设置一个透光区50，光源20在遮光层30上的正投影可以位于正方形区域的中心，以使得一个光源20发出的光可以从四个透光区50出射，一个光源20发出的光可以为四个透光区提供光。反射结构60的形状可以为棱锥状，反射结构60的底面可以靠近遮光层30设置，反射结构60的底面可以与遮光层30平行间隔设置，反射结构60的顶端可以朝向光源20设置，反射结构60的轴线可以垂直于基板10，反射结构60的顶端端部在基板10上的正投影可以位于光源20的中心区域，反射结构60的底面在基板10上的正投影可以覆盖光源20，反射结构60的底面可以为圆形，反射结构60的底面的中心在遮光层30上的正投影可以位于正方形区域的中心，每个透光区50设置一个聚光结构40，聚光结构40可以为自聚焦透镜，以便于反射结构60的侧面反射的光线可以均匀地入射至聚光结构40。
58.一个光源20发出的光可以投射至反射结构60的侧面，反射结构60的侧面作为反射面将光线反射至四个聚光结构40的入射面，入射至聚光结构40的光线从聚光结构40的出射面出射至透光区50，并从透光区50出射。一个光源发出的光线经过反射结构60的反射以及聚光结构40的聚光，可以使得更多的光从透光区50出射，提高光的有效利用率，减少光的浪费。光源的数量可以为遮光层30的透光区数量的1/4，即一个光源可以控制遮光层30上四个透光区出光，整体模组的厚度可以不超过2mm，如增加模组厚度，一个光源可以同时控制更多透光区出光，也就是背光分区数减小，可以根据具体分光需求制定合理的分区数及对应的模组厚度。
59.在一些实施例中，反射结构60与光源20可以间隔设置，反射结构60与光源20在垂直于基板10的方向上可以间隔设置，以便于光源20发出的光投射至反射结构60的反射面，防止在外部作用力下反射结构60的顶端端部损坏光源20。
60.可选地，反射结构60与光源20在垂直于基板10的方向上的间隔距离可以为0.05-0.2mm，比如，反射结构60与光源20在垂直于基板10的方向上的间隔距离可以为0.1mm，以便光源20发出的光投射至反射结构60的反射面，防止在外部作用力下反射结构60的顶端端部损坏光源20。
61.在一些实施例中，基板10上可以具有第一区域与第二区域，遮光层30上可以具有第三区域与第四区域，基板10与遮光层30可以间隔设置，基板10与遮光层30之间可以平行，第三区域在基板10上的正投影可以与第一区域完全重合，第四区域在基板10上的正投影可以与第二区域完全重合，在第一区域与第二区域可以均设置光源，在第三区域与第四区域可以均设置透光区。
62.位于第一区域的光源与位于第二区域的光源的设置方式可以相同或不同，位于第一区域的光源与位于第二区域的光源可以呈阵列分布，位于第一区域的光源与位于第二区域的光源可以发出相同波长的光或不同波长的光，具体可以根据实际需要进行合理选择，比如，位于第一区域的光源可以发出第一波长的光，位于第二区域的光源可以发出第二波长的光，第一波长与第二波长不同，例如，第一波长的光可以为红光，第二波长的光可以为蓝光。位于第三区域的透光区与位于第四区域的透光区的设置方式可以相同或不同，位于第三区域的透光区与位于第四区域的透光区可以呈阵列分布，位于第三区域的透光区与位于第四区域的透光区的形状、大小可以相同或不同，具体可以根据实际情况合理选择，比如，位于第三区域的透光区与位于第四区域的透光区的形状可以均为圆形，位于第三区域
的透光区与位于第四区域的透光区的尺寸可以均相同。
63.位于第一区域与第三区域之间的反射结构、聚光结构相对位于第一区域的光源、第三区域的透光区的设置方式和位于第二区域与第四区域之间的反射结构、聚光结构相对位于第二区域的光源、第四区域的透光区的设置方式可以相同或不同，具体可以根据实际情况选择。
64.本发明实施例提供一种显示面板，显示面板包括：
65.上述实施例中所述的发光模组。
66.具有上述实施例中发光模组的显示面板，光源发出的光经过聚光结构聚集后可以更多地从所述透光区出射，提高光源发出的光的有效利用率，降低功耗，减少光的浪费，实现光能最大化利用。
67.本发明实施例提供一种显示装置，包括：
68.上述实施例中所述的显示面板。
69.具有上述实施例中显示面板的显示装置，光源发出的光经过聚光结构聚集后可以更多地从所述透光区出射，提高光源发出的光的有效利用率，降低功耗，减少光的浪费，实现光能最大化利用。
70.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种发光模组，其特征在于，包括：基板；光源，所述光源设置于所述基板的一侧；遮光层，所述遮光层设置于所述光源远离所述基板的一侧，所述遮光层具有透光区；聚光结构，所述聚光结构设置于所述遮光层靠近所述光源的一侧，所述光源发出的光入射至所述聚光结构，入射至所述聚光结构的光从所述聚光结构的出射面出射至所述透光区并从所述透光区出射。2.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，所述遮光层具有多个间隔分布的所述透光区，至少两个所述透光区在所述基板上的正投影围绕所述光源的外周设置。3.根据权利要求2所述的发光模组，其特征在于，至少两个所述透光区在所述基板上的正投影围绕所述光源的外周均匀间隔设置。4.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，所述聚光结构为自聚焦透镜。5.根据权利要求4所述的发光模组，其特征在于，所述聚光结构的光轴垂直于所述遮光层，每个所述透光区设置一个所述聚光结构，所述聚光结构的出射面在所述遮光层上的正投影覆盖所述透光区。6.根据权利要求1所述的发光模组，其特征在于，还包括：反射结构，所述光源发出的光投射至所述反射结构的反射面，所述反射面的反射光线入射至所述聚光结构。7.根据权利要求6所述的发光模组，其特征在于，所述反射结构设置于所述遮光层与所述光源之间。8.根据权利要求7所述的发光模组，其特征在于，所述反射结构的形状为棱锥状，所述反射结构的底面靠近所述遮光层设置。9.根据权利要求8所述的发光模组，其特征在于，所述反射结构的轴线垂直于所述遮光层。10.根据权利要求6所述的发光模组，其特征在于，每个所述反射结构的外周分布有多个所述透光区。11.根据权利要求6所述的发光模组，其特征在于，所述反射结构与所述光源间隔设置。12.根据权利要求11所述的发光模组，其特征在于，所述反射结构与所述光源在垂直于所述基板的方向上的间隔距离为0.05-0.2mm。13.一种显示面板，其特征在于，包括：权利要求1-12中任一项所述的发光模组。14.一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求13所述的显示面板。

技术总结
本发明公开一种发光模组、显示面板和显示装置，发光模组包括：基板；光源，光源设置于基板的一侧；遮光层，遮光层设置于光源远离基板的一侧，遮光层具有透光区；聚光结构，聚光结构设置于遮光层靠近光源的一侧，光源发出的光入射至聚光结构，入射至聚光结构的光从聚光结构的出射面出射至透光区并从透光区出射。光源发出的光入射至聚光结构，入射至聚光结构的光从聚光结构的出射面出射至透光区并从透光区出射。通过聚光结构可以聚集光源发出的光，聚光结构将收集的光从聚光结构的出射面出射至透光区并从透光区出射，使得光源发出的光经过聚光结构聚集后可以更多地从透光区出射，提高光源发出的光的有效利用率，降低功耗，减少光的浪费。浪费。浪费。


技术研发人员：董瑞君 王秋里 马鑫 张浩 陈丽莉 王晨如 武玉龙 白家荣 韩娜 黄海涛
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司 北京京东方技术开发有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/7/25