CN109212831A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光模组及显示装置，属于显示技术领域，用以改善现有技术中存在的满天星不良的问题。该背光模组包括：布线基板、位于所述布线基板上呈阵列排布的多个Mini‑LED芯片、位于各所述Mini‑LED芯片背离所述布线基板一侧的荧光膜层；其中，各所述Mini‑LED芯片在所述荧光膜层背离所述Mini‑LED芯片一侧的表面上对应设置有两个凸起结构，且所述两个凸起结构的交接处在Mini‑LED芯片上的正投影与对应设置的Mini‑LED芯片的中心重叠。

Description

一种背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
目前，超小间距(mini)发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示屏是指0.2～0.9毫米像素颗粒的显示屏，通过Mini-LED技术可实现直下式背光区域调光(LocalDimming)的设备，达到高动态范围(High dynamic range，HDR)的屏幕效果，使得显示画面呈现更为细腻，用户体验更佳。
但是，目前Mini-LED技术尚处于不完善阶段，光学效果较差。如图1所示，为目前采用Mini-LED技术的背光模组的结构示意图，其中Mini-LED芯片20位于布完线的布线基板10上，再采用喷涂或膜压方式将荧光粉固定在布线基板10以及Mini-LED芯片20上方，形成荧光膜层30，通过布线基板20上线路对Mini-LED芯片20的控制，来达到面光源以及LocalDimming效果，但是由于Mini-LED芯片20之间存在间距，且每个Mini-LED芯片20的发光角度有限，在位于两Mini-LED芯片20间距部分由于无光源则会呈现偏暗的情况，在显示面板上呈现为如图2所示的亮区和暗区交替分布的现象，也就是所谓的满天星不良现象。
发明内容
本发明实施例提供一种背光模组及显示装置，用以改善现有技术中存在的满天星不良的问题。
第一方面，提供一种背光模组，该背光模组包括：布线基板、位于所述布线基板上呈阵列排布的多个Mini-LED芯片、位于各所述Mini-LED芯片背离所述布线基板一侧的荧光膜层；
其中，各所述Mini-LED芯片在所述荧光膜层背离所述Mini-LED芯片一侧的表面上对应设置有两个凸起结构，且所述两个凸起结构的交接处在Mini-LED芯片上的正投影与对应设置的Mini-LED芯片的中心重叠。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述凸起结构与所述荧光膜层一体成型。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述凸起结构为半球形结构或者半椭球型结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述两个凸起结构在所述布线基板上的正投影覆盖所述Mini-LED芯片在所述布线基板上的正投影。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述两个凸起结构基于对应设置的Mini-LED芯片的中垂面对称。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，靠近所述背光模组边缘的所述Mini-LED芯片对应的两个凸起结构呈非对称结构，且靠近所述背光模组边缘的凸起结构的尺寸大于远离所述背光模组边缘的凸起结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述荧光膜层包括靠近所述荧光膜层边缘的第一区域以及被所述第一区域围绕的第二区域，
其中，位于所述第二区域中凸起结构的边缘，与该凸起结构对应设置的Mini-LED芯片的边缘之间的距离，不大于对应设置的Mini-LED芯片的边缘与邻近Mini-LED芯片的边缘之间的距离的1/3。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述两个凸起结构为通过模具压印而成的。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述荧光膜层背离所述Mini-LED芯片一侧的表面上，未设置所述凸起结构的区域为平面。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述布线基板为柔性电路板FPC或者BT树脂基板。
第二方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：上述背光模组，以及设置在所述背光模组的出光面一侧的显示面板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的背光模组及显示装置，该背光模组，包括：布线基板、位于布线基板上呈阵列排布的多个Mini-LED芯片、位于各Mini-LED芯片背离布线基板一侧的荧光膜层；其中，各Mini-LED芯片在荧光膜层背离Mini-LED芯片一侧的表面上对应设置有两个凸起结构，且两个凸起结构的交接处在Mini-LED芯片上的正投影与对应设置的Mini-LED芯片的中心重叠。本发明实施例所提供的背光模组，通过为每个Mini-LED芯片在荧光膜层上对应设置了凸起结构，这样，每个Mini-LED芯片的光线射出时，能够通过凸起结构将光线的出射角增大，从而增大光线的覆盖范围，从而改善满天星不良的问题。
附图说明
图1为现有技术中的背光模组的结构示意图；
图2为现有技术中存在的满天星不良问题的示意图；
图3为现有技术中采用增大混光距离增大光线覆盖范围的示意图；
图4为本发明实施例提供的背光模组的截面示意图之一；
图5为本发明实施例提供的背光模组的俯视示意图；
图6为本发明实施例提供的背光模组的截面示意图之二；
图7为现有技术中的背光模组出射的光线进行仿真模拟的示意图；
图8为本发明实施例提供的背光模组出射的光线进行仿真模拟的示意图；
图9为本发明实施例提供的背光模组出射的光线进行仿真模拟的曲线图；
图10～图13为本发明实施例提供的背光模组的制作方法在每步骤执行后的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的显示装置的截面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，附图中各层薄膜厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
目前，Mini-LED技术正在火热研究中，请参见图1所示，背光模组(backlightmodule)一般可以包括：布线基板10、位于布线基板10上的多个Mini-LED芯片20以及位于各Mini-LED芯片20背离布线基板10一侧的荧光膜层30。其中，布线基板10上设置有用于实现信号和电的对外连接的走线，该走线用于传输驱动Mini-LED芯片20发光的信号。Mini-LED芯片20可以设置为蓝光LED芯片，荧光膜层30的材料可以包括黄色荧光粉，这样可以通过蓝光LED芯片激发黄色荧光粉以发射黄光，并通过黄色荧光粉出射的黄光与蓝光LED芯片出射的蓝光混合成白光。或者，荧光膜层30的材料也可以包括红色与绿色荧光粉，这样可以通过蓝光LED芯片激发红色荧光粉以发射红光，以及激发绿色荧光粉以发射绿光，并通过出射的红光和绿光以及蓝光LED芯片出射的蓝光混合成白光。
但是，Mini-LED芯片20相较普通LED芯片的芯片尺寸更小，从而有利于实现高动态范围效果，然而，Mini-LED芯片20的发光角度有一定极限(一般在120°左右)，这样使得LED芯片之间的区域和LED芯片所在的区域的亮暗程度不同，进而造成满天星不良现象。对于Mini-LED技术中所存在的满天星不良现象，请参见图3所示，现有技术中可以通过增大混光距离，也就是增大显示面板与背光模组之间的距离，因为芯片的发光角度一般固定在120°左右，增大混光距离，则可以增加光线在显示面板上的覆盖范围，但是这样，势必会增大设备的厚度，对于像手机或者平板电脑(PAD)等这种对厚度要求较高的设备而言，显然是得不偿失的。或者，还可以通过采用较厚的扩散板或者扩散膜，利用其更为优秀的遮瑕性，减轻满天星不良现象，但是这种方式会增加背光模组的厚度，同样会使得设备的厚度增大。
针对Mini-LED技术中存在的满天星不良的问题，本发明实施例提供了一种背光模组及显示装置。
下面结合附图，对本发明实施例提供的背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层和部件的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种背光模组，如图4和图5所示，图4为本发明实施例提供的背光模组的截面示意图之一，图5为本发明实施例提供的背光模组的俯视示意图，该背光模组包括：布线基板10、位于布线基板10上呈阵列排布的多个Mini-LED芯片20、位于各Mini-LED芯片20背离布线基板10一侧的荧光膜层30；
其中，各Mini-LED芯片20在荧光膜层背离Mini-LED芯片20一侧的表面上对应设置有两个凸起结构301，且两个凸起结构301的交接处在Mini-LED芯片20上的正投影与对应设置的Mini-LED芯片20的中心重叠。
具体的，当两个凸起结构301的交接处为一个点时，该点与Mini-LED芯片20的中心点重合；或者，两个凸起结构301的交接处为一条线时，该线在Mini-LED芯片20上的正投影覆盖对应设置的Mini-LED芯片20的中心点。
其中，在具体实施时，在本发明实施例中，Mini-LED芯片20很多，图4和图5中为便于进行示出，仅示出了少量的Mini-LED芯片20，但在实际实施过程中，Mini-LED芯片20的数量可以根据实际应用环境来设计确定，本发明实施例对此不作限制。
本发明实施例提供的背光模组，通过为每个Mini-LED芯片20在荧光膜层30上对应设置了凸起结构301，这样，通过两个凸起结构301可以使得光线的出光面呈广角状，则在每个Mini-LED芯片20的光线射出时，能够通过凸起结构301将光线的出射角增大，提高光线的扩散效果，从而增大光线的覆盖范围，从而改善满天星不良的问题。另外，这样还可以避免增大背光模组与显示面板之间的距离，有利于减少显示设备的厚度。
在具体实施时，在本发明实施例中，凸起结构301可以是与荧光膜层30一体成型的，即凸起结构301与荧光膜层30可以是采用同种材料在同一工艺中形成的，这样，避免增加制作凸起结构301的工艺制程，节省一步制作工艺，降低工艺成本。
在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，凸起结构301可以为半球形结构或者半椭球型结构。当然，凸起结构301也可以为其他可能的结构，本发明实施例对此不做限制。进一步的，荧光膜层30上背离所述Mini-LED芯片20一侧的表面上，未设置凸起结构301的区域为平面。具体如图4所示，相邻的两个Mini-LED芯片20对应的设置的凸起结构301之间通过平面进行连接。
在具体实施时，在本发明实施例中，两个凸起结构301在布线基板10上的正投影覆盖Mini-LED芯片20在布线基板10上的正投影，其中，每个Mini-LED芯片20在布线基板10上的正投影都位于对应设置的两个凸起结构301在布线基板10上的正投影中，换句话说，每个Mini-LED芯片20在布线基板10上的正投影的面积，不大于对应设置的两个凸起结构301在布线基板10上的正投影的面积，这样，每个Mini-LED芯片20射出的光线均可以通过凸起结构进行扩散，以增加最终光线在显示面板上的覆盖范围，从而改善满天星不良的问题。
在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，两个凸起结构301可以是基于对应设置的Mini-LED芯片的中垂面对称。这样，光线出射后，亮度能够更加均匀，从而在显示面板上呈现的视觉效果更佳。
本发明实施例中，由于在具体实施时，显示面板的边缘区域可能出现发蓝的问题，这是由于结构的原因，边缘区域Mini-LED芯片20发出的蓝光透过荧光膜层30相较中心区域更多，从而使得显示面板的边缘区域出现发蓝的问题，因此，为了改善边缘发蓝的问题，在本发明实施例中，如图3所示，将靠近背光模组边缘的Mini-LED芯片20对应设置的两个凸起结构301呈非对称结构，且靠近背光模组边缘的凸起结构301的尺寸大于远离背光模组边缘的凸起结构301，而不属于靠近背光模组边缘的Mini-LED芯片20对应设置的两个凸起结构301仍然基于对应设置的Mini-LED芯片的中垂面对称。这样，位于边缘区域的凸起结构更厚，降低Mini-LED芯片20发出的蓝光的通过率，从而改善边缘发蓝的问题。
具体的，如图6所示，为本发明实施例提供的背光模组的截面示意图之二，荧光膜层30包括靠近荧光膜层30边缘的第一区域(即图6中所示的A区域)以及被所述第一区域A围绕的第二区域(即图6中所示的B区域)，即，所述第一区域A和所述第二区域B的分界与靠近背光模组边缘的Mini-LED芯片20对应设置的两个凸起结构301的交接处重合。其中，位于第一区域A中的凸起结构301的直径明显大于位于第二区域B中的凸起结构301的直径。在具体实施过程中，凸起结构301的直径可以根据实际应用环境来设计确定，本发明实施例对此不作限制。
在具体实施时，在本发明实施例中，为避免邻近的凸起结构301之间发生干扰，一般而言，位于第二区域B中的凸起结构301的边缘，与该凸起结构对应设置的Mini-LED芯片20的边缘之间的距离(即图6中所示的L1)，不大于对应设置的Mini-LED芯片的边缘与邻近Mini-LED芯片的边缘之间的距离(即图6中所示的L2)的1/3。在具体实施过程中，L2可以根据实际应用环境来设计确定，本发明实施例对此不作限制。
在具体实施时，在本发明实施例中，布线基板10可以是柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)或者BT(Bismaleimide Triazine)树脂基板。
请参见图7所示，为目前一般的背光模组出射的光线进行仿真模拟的示意图，可以看出，一般背光模组在芯片中心的发光强度最大，而在芯片的发光角度在夹角为50°时，发光强度会衰减50％。
请参见图8和图9所示，为以图4所示的背光模组的结构为例进行仿真模拟，对出射的光线进行仿真模拟的示意图以及曲线图，其中，图9中横坐标为发光角度，纵坐标为发光强度。可以看出，本发明实施例提供的背光模组，通过广角状的出光面，发光强度最大时发光角度大致为40°，如图8中所示的Max角度，将Mini-LED芯片20中心的发光亮度适当降低，光线能够像周边更加发散，并且可以看出，发光强度衰减到50％时，角度大致为70°，即图8中所示的50％角度，也就是说最终的出光角度大致为140°，有效的扩大了光线的出射角，提高光线的扩散效果，从而增大光线的覆盖范围，从而改善满天星不良的问题。
在具体实施时，本发明实施例的背光模组可以通过以下的方法步骤制作得到，其中，图10～图13为该方法在每步骤执行后的结构示意图。
步骤一：如图10所示，将Mini-LED芯片20固定在布线基板10上。
步骤二：如图11所示，将荧光粉封胶在Mini-LED芯片20以及布线基板10上。
步骤三：如图12和图13所示，通过模具40进行压印，将荧光胶层压印成预设的形状，即使得荧光胶层包含凸起结构301，得到图13所示的背光模组。其中，模具40的形状是与凸起结构301相吻合的，例如模具40的第二区域B中与凸起结构301相对应部分是完全对称，以及模具40的第一区域A中与凸起结构301相对应部分是不对称的。在具体实施时，模具40可以是整体的结构，即模具40可以同时压印第二区域B的凸起结构301，以及第一区域A的凸起结构301；或者，模具40还可以包括两个或者以上的子模具，分别用于压印第二区域B的凸起结构301，以及第一区域A的凸起结构301，具体可以根据实际应用环境来设计确定，本发明实施例对此不作限制。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，请参见图14，为显示装置的截面示意图，包括本发明实施例提供的上述背光模组，以及与背光模组相对设置的显示面板。该显示装置解决问题的原理与前述背光模组相似，因此该显示装置的实施可以参见前述背光模组的实施，重复之处在此不再赘述。
在具体实施时，显示面板可以为液晶显示面板，图14具体以此为例。该液晶显示面板包括：相对设置的阵列基板50与对向基板70，以及封装于阵列基板与对向基板之间的液晶层60。具体地，该液晶显示面板的具体结构可以与现有技术中的结构相同，在此不作赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。
本发明实施例提供的背光模组及显示装置，通过为每个Mini-LED芯片20在荧光膜层30上对应设置了凸起结构301，这样，通过两个凸起结构301可以使得光线的出光面呈广角状，则在各每个Mini-LED芯片20的光线射出时，能够通过凸起结构301将光线的出射角增大，提高光线的扩散效果，从而增大光线的覆盖范围，从而改善满天星不良的问题。另外，这样还可以避免增大背光模组与显示面板之间的距离，有利于减少显示设备的厚度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种背光模组，其特征在于，包括布线基板、位于所述布线基板上呈阵列排布的多个Mini-LED芯片、位于各所述Mini-LED芯片背离所述布线基板一侧的荧光膜层；
其中，各所述Mini-LED芯片在所述荧光膜层背离所述Mini-LED芯片一侧的表面上对应设置有两个凸起结构，且所述两个凸起结构的交接处在Mini-LED芯片上的正投影与对应设置的Mini-LED芯片的中心重叠。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述凸起结构与所述荧光膜层一体成型。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述凸起结构为半球形结构或者半椭球型结构。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述两个凸起结构在所述布线基板上的正投影覆盖所述Mini-LED芯片在所述布线基板上的正投影。
5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述两个凸起结构基于对应设置的Mini-LED芯片的中垂面对称。
6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，靠近所述背光模组边缘的所述Mini-LED芯片对应的两个凸起结构呈非对称结构，且靠近所述背光模组边缘的凸起结构的尺寸大于远离所述背光模组边缘的凸起结构。
7.如权利要求1-6任一所述的背光模组，其特征在于，所述荧光膜层包括靠近所述荧光膜层边缘的第一区域以及被所述第一区域围绕的第二区域，
其中，位于所述第二区域中凸起结构的边缘，与该凸起结构对应设置的Mini-LED芯片的边缘之间的距离，不大于对应设置的Mini-LED芯片的边缘与邻近Mini-LED芯片的边缘之间的距离的1/3。
8.如权利要求1-6任一所述的背光模组，其特征在于，所述两个凸起结构为通过模具压印而成的。
9.如权利要求1-6任一所述的背光模组，其特征在于，所述荧光膜层背离所述Mini-LED芯片一侧的表面上，未设置所述凸起结构的区域为平面。
10.如权利要求1-6任一所述的背光模组，其特征在于，所述布线基板为柔性电路板FPC或者BT树脂基板。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的背光模组，以及设置在所述背光模组的出光面一侧的显示面板。
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