CN108919559B - 一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，包括由上至下依次设置的彩膜滤光层、聚合物阵列组件层以及点阵LED光源阵列。本发明提出的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，实现了光能的分光复用，与彩膜滤光层子像素对准使用大大提升了光能利用率，实现了薄型化的高密度显示和照明，可进一步推广于其他直下式光源的显示领域。

Description

一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块

技术领域

本发明涉及显示、背光、照明等领域，特别是一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块。

背景技术

显示技术的发展大致经历了分为四代的发展：CRT（玻璃显像管显示器）作为第一代显示技术，PDP、LCD作为第二代，OLED作为第三代，激光作为第四代。其中CRT显示器由于体积硕大等原因，不能满足对时代更新的要求，逐渐远离了人们的生活。现在我们所说的显示技术更多便体现在第二代技术开始的平板显示（FPD）技术。由于平板显示（FPD）器件具有重量轻、厚度薄、体积小、无辐射等优点，平板显示技术已成为目前显示技术发展的方向。平板显示技术主要包括：液晶显示器（LCD）、有机发光二极管显示器（OLED）、LED显示器等。液晶显示装置作为主流的高密度显示装置，主要包括三个部分，即阵列基板，彩膜滤光片和背光源。然而，液晶显示显示装置为非发光性的显示装置，须要借助背光源才能达到显示的功能。背光源性能的好坏除了会直接影响LCD显像质量，由于背光源属于面光源照明，背光模组把点光源或线光源发出的光通过漫反射使之成为面光源，液晶显示装置的高密度像素开口率低，造成能量损耗大，光能利用率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，包括由上至下依次设置的彩膜滤光层、聚合物阵列组件层以及点阵LED光源阵列。

进一步的，在本实施例中，所述彩膜滤光层包括彩膜基底以及间隔设置于所述彩膜基底上表面的像素单元；所述像素单元包括多个间隔设置的彩色像素以及设置于彩色像素间的黑色矩阵框，彩色像素单元可以选用量子点、荧光粉、彩色感光胶等进行填充，且若采用某一可见光波段的点阵LED光源阵列，则其中至少一个彩色像素可不填充，但周围仍需设置黑色矩阵框。

进一步的，在本实施例中，所述聚合物阵列组件层包括由下至上依次设置的聚合物阵列第一组件、聚合物阵列第二组件、聚合物阵列第三组件；所述聚合物阵列第一组件以及所述聚合物阵列第三组件包括多个依次相邻设置的像素单元；所述像素单元包括依次相邻设置的第一子单元、第二子单元和第三子单元，且每个子单元对应为一个子像素；所述第一子单元、第二子单元和第三子单元的界面均为等腰直角三角形，且第一子单元和第三子单元的截面等腰三角形的直角边长度等于第二子单元的截面等腰三角形的斜边长度；所述第一子单元与所述第三子单元对称设置于所述第二子单元两侧，且所述第一子单元与所述第三子单元的其中一直角边与所述第二子单元的斜边在同一直线上；所述聚合物阵列第一组件中的第二子单元直角向上，且第一子单元的斜边与第三子单元的斜边相背离设置；所述聚合物阵列第三组件中的第二子单元直角向下，且第一子单元的斜边与第三子单元的斜边相向设置；所述聚合物阵列第二组件的截面为两个直角相对且对称设置的等腰直角三角形，且斜边长度与所述第二子单元相等，两个等腰直角三角形的直角边形成的夹角为90度；所述聚合物阵列第二组件位于所述聚合物阵列第一组件中第二子单元与所述聚合物阵列第三组件中第二子单元之间。

进一步的，在本实施例中，所述聚合物阵列第一组件中第一子单元以及第三子单元截面斜边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有半透半反膜；所述聚合物阵列第一组件中第三子单元截面中与所述聚合物阵列第二组件接触的直角边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有绿色滤色膜层；所述聚合物阵列第二组件中的直角边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有二向分色膜。

进一步的，在本实施例中，所述点阵LED光源阵列包括基板结构、LED灯珠以及在LED灯珠上的二次光学元件。

进一步的，在本实施例中，所述点阵LED光源阵列中对应每个像素单元设置有至多不超过两组LED灯珠及二次光学元件；其中一组光源位于像素单元聚合物阵列第一组件中第一子单元下方，另一组位于像素单元聚合物阵列第一组件中第三子单元下方。

进一步的，在本实施例中，所述二次光学元件为内表面镀有反射膜的反射器或含有自由曲面的折射器，集光半角大于60度。

进一步的，在本实施例中，所述聚合物阵列组件层还包括分别与所述聚合物阵列第三组件中第一子单元、第二子单元和第三子单元对应设置的出光面。

进一步的，在本实施例中，所述彩膜滤光层的厚度≤3μm，所述聚合物阵列组件层的厚度≤7μm。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明提出一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，具有和像素开口率匹配的高密度像素显示及其背光整合结构，保证了显示性能和器件结构的薄型化。实现了光能的分光复用，与彩膜滤光层子像素对准使用大大提升了光能利用率，实现了薄型化的高密度显示和照明，可进一步推广于其他直下式光源的显示领域。

附图说明

图1为本发明中聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块的结构示意图。

图2为本发明中聚合物阵列第一压模示意图。

图3为本发明中聚合物阵列第三压模示意图。

图4为本发明中聚合物阵列第二压模示意图。

图5为本发明中聚合物阵列第一组件的图案。

图6为本发明中聚合物阵列第三组件的图案。

图7为本发明中聚合物阵列第二组件的图案。

图8为本发明中压印出的聚合物阵列三组组件的组合，在相应位置蒸镀上半透半反膜，绿色滤色膜并组合二向分色膜。

图9为本发明中彩膜滤光层的示意图。

图10为本发明中聚合物阵列组件层的示意图。

图11为本发明中直下式点阵LED背光源的结构示意图。

图12为本发明中光路在聚合物阵列中的走向图。

图13为本发明中压印出的贴合了基底的聚合物阵列三组组件的组合，在相应位置蒸镀上半透半反膜，绿色滤色膜并组合二向分色膜。

图14为本发明中贴合了基底的聚合物阵列组件层的示意图。

图15为本发明中贴合了基底的聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块的结构示意图。

图16为本发明中聚合物阵列组件层的工艺流程图。

【标号说明】：

1-彩膜滤光层；10-黑色矩阵框；11-红色量子点膜；12-绿色量子点膜；13-彩膜基底；2-聚合物阵列层；20-基底；22-半透半反膜；23-二向分色膜；24-聚合物阵列组件层的入光面；25- 聚合物阵列组件层的出光面；26-聚合物阵列第一组件；261-聚合物阵列第一组件第一子单元；262-聚合物阵列第一组件第二子单元；263-聚合物阵列第一组件第三子单元；27-聚合物阵列第三组件；271-聚合物阵列第三组件第一子单元；272-聚合物阵列第三组件第二子单元；272-聚合物阵列第三组件第三子单元；28-聚合物阵列第二组件；3-直下式点阵LED背光源；30-基板结构；31-LED灯珠；32-二次光学元件；4-光源光线；5-分光；6-通过绿色滤光膜的分光；7-聚合物阵列第一压模；71-聚合物阵列第一压模第一子单元；72-聚合物阵列第一压模第二子单元；73-聚合物阵列第一压模第三子单元；8-聚合物阵列第三压模；81-聚合物阵列第三压模第一子单元；82-聚合物阵列第三压模第二子单元；83-聚合物阵列第三压模第三子单元；9-聚合物阵列第二压模；15-绿色滤色膜。

具体实施方式

下面结合附图以及现有软件，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明提供一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，包括由上至下依次设置的彩膜滤光层1、聚合物阵列组件层2以及点阵LED光源阵列3。

进一步的，在本实施例中，如图9所示，彩膜滤光层包括彩膜基底13以及间隔设置于彩膜基底上表面的像素单元；像素单元包括多个间隔设置的彩色像素以及设置于彩色像素间的黑色矩阵框10，彩色像素单元选用红色、绿色量子点作为主要光转换材料，且采用蓝光波段的点阵LED阵列作为光源，则其中蓝色像素区域内可不填充量子点，但周围仍需设置黑色矩阵框。此时，彩色像素仅包括：红色量子点膜11以及绿色量子点膜12。

进一步的，在本实施例中，聚合物阵列组件层包括由下至上依次设置的聚合物阵列第一组件、聚合物阵列第二组件、聚合物阵列第三组件；聚合物阵列第一组件以及聚合物阵列第三组件包括多个依次相邻设置的像素单元；像素单元包括依次相邻设置的第一子单元、第二子单元和第三子单元，且每个子单元对应为一个子像素；第一子单元、第二子单元和第三子单元的界面均为等腰直角三角形，且第一子单元和第三子单元的截面等腰三角形的直角边长度等于第二子单元的截面等腰三角形的斜边长度；第一子单元与第三子单元对称设置于第二子单元两侧，且第一子单元与第三子单元的其中一直角边与第二子单元的斜边在同一直线上；如图1、图5、图6、图7中所示的聚合物阵列第一组件中的第一子单元261、第二子单元262和第三子单元263，聚合物阵列第三组件中的第一子单元271、第二子单元272和第三子单元273。聚合物阵列第一组件中的第二子单元直角向上，且第一子单元的斜边与第三子单元的斜边相背离设置；聚合物阵列第三组件中的第二子单元直角向下，且第一子单元的斜边与第三子单元的斜边相向设置；聚合物阵列第二组件28的截面为两个直角相对且对称设置的等腰直角三角形，且斜边长度与第二子单元相等，两个等腰直角三角形的直角边形成的夹角为90度；聚合物阵列第二组件位于聚合物阵列第一组件中第二子单元与聚合物阵列第三组件中第二子单元之间。

进一步的，在本实施例中，聚合物阵列组件层的制作方法包括：

步骤S1：压模制备。选取压模毛坯的透明材料，其具有较强的硬度，包括但不限于Si、SiO2、氮化硅、金刚石等。用电子束刻印术、反应离子刻蚀技术或纳米球刻蚀技术等方法，在压模毛坯上分别制作三个压模，即聚合物阵列第一、第二和第三压模，对应为7、9、8。其中，聚合物阵列第一压模7包括第一子单元71、第二子单元72和第三子单元73，第一子单元截面是等腰直角三角形，第二子单元截面是含一个四分之一面积缺口的正方形，第三子单元的截面是等腰直角三角形，第一、第二和第三子单元以周期性规则排列设置组成组合，其中等腰直角三角形的截面尺寸均相等，两个等腰直角三角形某一直角边在同一平面内，另一直角边远离正方形截面；聚合物阵列第一压模的相临第一子单元和第三子单元的等腰直角三角形斜面所在平面在空间中均呈90度。聚合物阵列第三压模8包括第一子单元81、第二子单元82和第三子单元83，其子单元可看作是由聚合物阵列第一压模的相应子单元以截面为基准平面旋转180度形成，第一和第二压模的相应子单元的外形尺寸一一对应相等。聚合物阵列第二压模9是一个独立的以含一个四分之一面积缺口的正方形为截面的压模，其外形尺寸与聚合物阵列第一或第二压模中的第二子单元一一对应相等。

步骤S2：压印成型。选用透明聚合物材料作为基片，在基片上以增材制造工艺，包括旋涂、喷墨打印、流延、蒸发等，镀上一层相同聚合物薄膜，将其加热至高弹态，再将第一步制成的聚合物阵列第一压模、第二压模和第三压模分别按照垂直向下的压力挤压聚合物薄膜，使之瞬间形变，并形成与压膜相对的聚合物阵列第一组件、第二组件和第三组件，最后对其进行热形式或光形式的固化。

步骤S3：图形转移。采用刻蚀、剥离、振动等图形转移技术，将聚合物阵列第一、二、三压模和基片分离，即将毛坯图案转移到基片上，制作成了聚合物阵列第一、二、三组件的薄膜层图案，组件图案和压模的形状相对。

步骤S4：半透半反膜及绿色滤色膜制备。制作分段掩膜版，将聚合物阵列第一组件中的第一子单元、第二子单元、第三子单元的所有直角面所在位置遮挡，再在聚合物阵列第一组件的第一子单元的截面等腰直角三角形的斜面上通过蒸镀或旋涂等方法附着一层高透明度材料，使用材料包括但不限于硫化锌、二氧化硅，二氧化钛，Ta₂O₅等。同理，在聚合物阵列第一组件的第三子单元截面等腰直角三角形的直角面附着一层绿色滤色膜层。

步骤S5：二向分色膜制备。令聚合物阵列第二组件的两个直角面向上放置，首先遮挡其中一个直角面，在另一直角面上通过蒸镀或旋涂等方法附着一层反射蓝光的二向分色膜；再遮挡该已镀膜的直角面，在另一直角面上附着一层反射绿光的二向分色膜。

步骤S6：截面体的嵌合。多个聚合物阵列组件的嵌合。将制作好的聚合物阵列第一组件、第二组件和第三组件按顺序嵌合形成完整的薄膜层图案，具体步骤是：取2个聚合物阵列第二组件与第一组件第二子单元的2个直角面紧密贴合形成半嵌合体，再将聚合物阵列第三组件与该半嵌合体准确、牢固对齐嵌合，形成聚合物阵列组件层。

进一步的，在本实施例中，聚合物阵列组件的制作工艺不限于热压印工艺，也可以利用挤出成型和注塑成型，使聚合物阵列在基板上一次成型；可以采用紫外压印工艺，使用压模在基板上一次成型，成型后的聚合物阵列彼此相连，组成阵列。

紫外压印的工艺流程如下：

第一步，将被单体涂覆的衬底和透明压模装载到对准机中，真空固定在各自的卡盘中，完成衬底和压模的光学对准后开始接触。

第二步，通过压模的紫外曝光，使压印区域的聚合物发生聚合和固化成型。

第三步至第五步的工艺同步骤S3~步骤S5。

进一步的，在本实施例中，如图8所示，聚合物阵列第一组件中第一子单元以及第三子单元截面斜边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有半透半反膜22；聚合物阵列第一组件中第三子单元截面中与聚合物阵列第二组件接触的直角边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有绿色滤色膜层15；聚合物阵列第二组件中的直角边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有二向分色膜23。

进一步的，在本实施例中，半透半反膜经制备成型于聚合物阵列第一组件中的斜面，每个半透半反膜均与基片表面方向呈45°夹角，相临半透半反膜的空间位置相互成90度，优选采用蒸镀的制备工艺，流程如下：

第一步，脱脂处理，用丙酮或酒精进行清洗。

第二步，表面处理，电晕放电处理，紫外线照射处理等。

第三步，底面涂布/硬化处理，使用喷枪进行喷涂。

第四步，真空蒸镀工艺，蒸镀金属为铝、金等。

第五步，表面涂布/硬化处理，需要实施表面涂布处理或过量涂布。

进一步的，在本实施例中，如图11所示，点阵LED光源阵列包括基板结构30、LED灯珠31以及在LED灯珠上的二次光学元件32。

进一步的，在本实施例中，聚合物阵列组件层还包括分别与聚合物阵列第三组件中第一子单元、第二子单元和第三子单元对应设置的出光面25。出光面数量至少为3个或3个的整数倍，用于出射三基色光形成高密度阵列。第一子单元对应第一出光面，第一出光面的出射光是经由半透半反分光膜透射的出射光；第三子单元对应第三出光面，第三出光面的出射光是经由半透半反膜透射的出射光；第二子单元对应第二出光面，第二出光面的出射光是由二向分色膜将经第一和第三子单元的半透半反膜反射收集并转换的出射光。

进一步的，在本实施例中，在聚合物阵列第三组件的第一子单元、第二子单元和第三子单元的出光面按照红、绿、蓝的顺序依次覆盖不同基色的彩膜滤光片，即每一个子单元组成一个子像素点，即三基色中的一种颜色的像素点，三个子单元组成一个完整的像素单元组。这些彩膜滤光片的材料针对该子像素对应的颜色波长具有高透过率，可以选用量子点、荧光粉、彩色感光胶等，但不限于此。这种结构中，点阵LED光源优选蓝光、紫外等光源，必要时加入蓝色子像素滤色膜层。彩色滤光片的材料也可以选用有色玻璃、彩色阻光材料等，这种结构中，点阵LED光源优选覆盖可见光波段的白光宽谱段光源。

进一步的，在本实施例中，聚合物阵列组件层的透明聚合物材料透光性高于90%，可采用压模压印的胶状物，材料可以选用聚基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅树脂等，但不限于此。二向分色膜的材料反光率高于75%，可采用云母片，方解石，石英，二氧化硅以及各类聚合物，但不限于此。LED阵列基板材料可采用铝，陶瓷，硅，石墨烯，矽，碳化矽，二氧化铝以及其他一些金属复合材料，用于将点阵LED光源产生的热量及时传导扩散，但不限于此。LED阵列基板表面涂覆漫反射材料，用于将杂散光再利用。

进一步的，在本实施例中，彩膜滤光层的厚度≤3μm，聚合物阵列组件层的厚度≤7μm。点阵LED光源阵列的厚度根据实际用到的LED灯芯情况而定。

进一步的，在本实施例中，点阵LED光源阵列中对应每个像素单元设置有至多不超过两组LED灯珠及二次光学元件；其中一组光源位于像素单元聚合物阵列第一组件中第一子单元下方，另一组位于像素单元聚合物阵列第一组件中第三子单元下方。单颗LED灯珠的基板结构宽度小于或等于第一子单元直角边的2倍，点阵LED作为该系统的入射光源，其发光光轴中心对准棱镜中心。点阵LED的单个发光芯片单元尺寸小于二次光学元件口径，也小于彩膜滤光层子像素宽度。点阵LED芯片也可以采用Mini-LED芯片和Micro-LED芯片替代，结构尺寸可进一步缩小。

进一步的，在本实施例中，沿光线传播方向，LED点阵发出的光将被二次光学元件集光和整形，二次光学元件可以是内表面镀有反射膜的反射器，也可以是含有自由曲面的折射器，集光半角大于60度，尽可能收集LED光能量并定向出射，二次光学元件的出射光是充满出光面且照度均匀性较高的照明光斑。

实施例1

图1示出了这种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块的结构，包括：彩膜滤光层1，聚合物阵列组件层2以及位于聚合物阵列组件层下的直下式点阵LED背光源3。在图1中所示的第一初始结构中，彩膜滤光层1的结构如图9所示，直下式点阵LED背光源3的结构如图11所示；聚合物阵列组件层2的结构如图10所示，聚合物阵列组件层2由绿色滤色膜15，半透半反膜22，二向分色膜23，聚合物阵列第一组件26，聚合物阵列第二组件28，聚合物阵列第三组件27构成。聚合物阵列组件层的聚合物阵列可以由透光的聚合物材料制成，由于背光源采用蓝光LED，所以要求聚合物材料对波长在380-480nm之间的光线透过率≥90%，材料可以是聚合物材料如聚基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚甲基异戍二烯、透明聚酰胺。高透光性的聚合物材料棱镜是一种固态透光材质。它的厚度根据需要调节。它可以通过热压印制得。工艺流程图如图16所示，具体实施步骤如下：

步骤S11：压模制备。选取压模毛坯的透明材料，其具有较强的硬度，包括但不限于Si、SiO2、氮化硅、金刚石等。用电子束刻印术、反应离子刻蚀技术或纳米球刻蚀技术等方法，在压模毛坯上分别制作三个压模，即聚合物阵列第一、第二和第三压模。其中，聚合物阵列第一压模包括第一子单元、第二子单元和第三子单元，其中第一子单元截面是等腰直角三角形，第二子单元截面是含一个四分之一面积缺口的正方形，第三子单元的截面是等腰直角三角形，第一、第二和第三子单元以周期性规则排列设置组成组合，其中等腰直角三角形的截面尺寸均相等，两个等腰直角三角形某一直角边在同一平面内，另一直角边远离正方形截面；聚合物阵列第一压模的相临第一子单元和第三子单元的等腰直角三角形斜面所在平面在空间中均呈90度。聚合物阵列第二压模包括第一子单元、第二子单元和第三子单元，其子单元可看作是由聚合物阵列第一压模的相应子单元以截面为基准平面旋转180度形成，第一和第二压模的相应子单元的外形尺寸一一对应相等。聚合物阵列第三压模是一个独立的以含一个四分之一面积缺口的正方形为截面的压模，其外形尺寸与聚合物阵列第一或第二压模中的第二子单元一一对应相等。

步骤S12：压印成型。选用透明聚合物材料作为基片，在基片上以增材制造工艺，包括旋涂、喷墨打印、流延、蒸发等，镀上一层相同聚合物薄膜，将其加热至高弹态，再将第一步制成的聚合物阵列第一压模、第二压模和第三压模分别按照垂直向下的压力挤压聚合物薄膜，使之瞬间形变，并形成与压膜相对的聚合物阵列第一阵列、第二阵列和第三阵列，最后对其进行热形式或光形式的固化。

步骤S13：图形转移。采用刻蚀、剥离、振动等图形转移技术，将聚合物阵列第一/二/三压模和基片分离，即将毛坯图案转移到基片上，制作成了聚合物阵列第一/二/三组件的薄膜层图案，组件图案和压模的形状相对。

步骤S14：半透半反膜及绿色滤色膜制备。制作分段掩膜版，将聚合物阵列第一组件中的第一子单元、第二子单元、第三子单元的所有直角面所在位置遮挡，再在聚合物阵列第一组件的第一子单元的截面等腰直角三角形的斜面上通过蒸镀或旋涂等方法附着一层高透明度材料，使用材料包括但不限于硫化锌、二氧化硅，二氧化钛，Ta2O5等。同理，在聚合物阵列第一组件的第三子单元截面等腰直角三角形的直角面附着一层绿色滤色膜层。

步骤S15：二向分色膜制备。令聚合物阵列第三组件的两个直角面向上放置，首先遮挡其中一个直角面，在另一直角面上通过蒸镀或旋涂等方法附着一层反射蓝光的二向分色膜；再遮挡该已镀膜的直角面，在另一直角面上附着一层反射绿光的二向分色膜。

步骤S16：截面体的嵌合。多个聚合物阵列组件的嵌合。将制作好的聚合物阵列第一组件、第二组件和第三组件按顺序嵌合形成完整的薄膜层图案，具体步骤是：取2个聚合物阵列第三组件与第一组件第二子单元的2个直角面紧密贴合形成半嵌合体，再将聚合物阵列第二组件与该半嵌合体准确、牢固对齐嵌合，形成聚合物阵列组件层。

实施例2

图15示出了这种贴合了基底的聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块的结构示意图，包括：彩膜滤光层1，聚合物阵列组件层2以及位于聚合物阵列组件层下的直下式点阵LED背光源3。在图15中所示的第一初始结构中，聚合物阵列组件层2的结构如图14所示，聚合物阵列组件层2由基底20，绿色滤色膜15，半透半反膜22，二向分色膜23，聚合物阵列第一组件26，聚合物阵列第二组件28，聚合物阵列第三组件27构成聚合物阵列组件层的高透光性的聚合物阵列可以由透光的聚合物材料制成，由于背光源采用蓝光LED，所以要求聚合物材料对波长在380-480nm之间的光线透过率≥90%，材料可以是聚合物材料如聚基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚甲基异戍二烯、透明聚酰胺。聚合物材料棱镜是一种固态透光材质。它的厚度根据需要调节。它可以通过热压印制得。工艺流程图如图16所示，具体实施步骤如下：

步骤S21：压模制备。采用如实施例1步骤S11提供的方法

步骤S22：压印过程。采用如实施例1步骤S12提供的方法

步骤S23：图形转移。采用如实施例1步骤S13提供的方法

步骤S24：半透半反膜及绿色滤色膜制备。采用如实施例1步骤S14提供的方法

步骤S25：二向分色膜制备。采用如实施例1步骤S15提供的方法

步骤S26：将聚合物阵列第一压模和聚合物阵列第二压模压印得到的聚合物阵列与基板相互粘合。先在长方体基板的上表面涂上一层粘合剂，然后把之前压印好的聚合物材料棱镜的底面整齐地跟长方体基板相粘合在一起。如图13所示。

步骤S27：截面体的嵌合。采用如实施例1步骤S16提供的方法

实施例3

图1示出了这种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块的结构，包括：彩膜滤光层1，聚合物阵列组件层2以及位于聚合物阵列组件层下的直下式点阵LED背光源3。在图1中所示的第一初始结构中，彩膜滤光层1的结构如图9所示，直下式点阵LED背光源3的结构如图11所示；聚合物阵列组件层2的结构如图10所示，聚合物阵列组件层2由绿色滤色膜15，半透半反膜22，二向分色膜23，聚合物阵列第一组件26，聚合物阵列第二组件28，聚合物阵列第三组件27构成。聚合物阵列组件层层的聚合物阵列可以由透光的聚合物材料制成，由于背光源采用蓝光LED，所以要求聚合物材料对波长在380-480nm之间的光线透过率≥90%，材料可以是聚合物材料如聚基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚甲基异戍二烯、透明聚酰胺。高透光性的聚合物材料棱镜是一种固态透光材质。它的厚度根据需要调节。它可以通过紫外压印制得。工艺流程图如图16所示，具体实施步骤如下：

紫外压印的工艺流程如下：

第一步，将被单体涂覆的衬底和透明压模装载到对准机中，真空固定在各自的卡盘中，完成衬底和压模的光学对准后开始接触。

第二步，通过压模的紫外曝光，使压印区域的聚合物发生聚合和固化成型。

第三步至第五步的工艺同热压印工艺的第三步至第五步。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于，包括由上至下依次设置的彩膜滤光层、聚合物阵列组件层以及点阵LED光源阵列；所述聚合物阵列组件层包括由下至上依次设置的聚合物阵列第一组件、聚合物阵列第二组件、聚合物阵列第三组件；所述聚合物阵列第一组件以及所述聚合物阵列第三组件包括多个依次相邻设置的像素单元；所述像素单元包括依次相邻设置的第一子单元、第二子单元和第三子单元，且每个子单元对应为一个子像素；所述第一子单元、第二子单元和第三子单元的界面均为等腰直角三角形，且第一子单元和第三子单元的截面等腰三角形的直角边长度等于第二子单元的截面等腰三角形的斜边长度；所述第一子单元与所述第三子单元对称设置于所述第二子单元两侧，且所述第一子单元与所述第三子单元的其中一直角边与所述第二子单元的斜边在同一直线上；所述聚合物阵列第一组件中的第二子单元直角向上，且第一子单元的斜边与第三子单元的斜边相背离设置；所述聚合物阵列第三组件中的第二子单元直角向下，且第一子单元的斜边与第三子单元的斜边相向设置；所述聚合物阵列第二组件的截面为两个直角相对且对称设置的等腰直角三角形，且斜边长度与所述第二子单元相等，两个等腰直角三角形的直角边形成的夹角为90度；所述聚合物阵列第二组件位于所述聚合物阵列第一组件中第二子单元与所述聚合物阵列第三组件中第二子单元之间。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于：所述彩膜滤光层包括彩膜基底以及间隔设置于所述彩膜基底上表面的像素单元；所述像素单元包括多个间隔设置的彩色像素以及设置于彩色像素间的黑色矩阵框；所述彩色像素选用量子点、荧光粉或彩色感光胶进行填充，且若采用可见光波段的点阵LED光源阵列，则其中至少一个彩色像素不填充，周侧设置黑色矩阵框。

3.根据权利要求1所述的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于：所述聚合物阵列第一组件中第一子单元以及第三子单元截面斜边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有半透半反膜；所述聚合物阵列第一组件中第三子单元截面中与所述聚合物阵列第二组件接触的直角边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有绿色滤色膜层；所述聚合物阵列第二组件中的直角边对应的面通过蒸镀或旋涂附着有二向分色膜。

4.根据权利要求1所述的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于：所述点阵LED光源阵列包括基板结构、LED灯珠以及在LED灯珠上的二次光学元件。

5.根据权利要求4所述的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于：所述点阵LED光源阵列中对应每个像素单元设置有至多不超过两组LED灯珠及二次光学元件；其中一组光源位于像素单元聚合物阵列第一组件中第一子单元下方，另一组位于像素单元聚合物阵列第一组件中第三子单元下方。

6.根据权利要求4所述的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于：所述二次光学元件为内表面镀有反射膜的反射器或含有自由曲面的折射器，集光半角大于60度。

7.根据权利要求1所述的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于：所述聚合物阵列组件层还包括分别与所述聚合物阵列第三组件中第一子单元、第二子单元和第三子单元对应设置的出光面。

8.根据权利要求1所述的一种聚合物阵列多组件集成的高密度像素显示及背光模块，其特征在于：所述彩膜滤光层的厚度≤3μm，所述聚合物阵列组件层的厚度≤7μm。

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