CN109459884A - 背光结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种背光结构及其制备方法，所述背光结构包括：基板和光源膜片，所述光源膜片包括：光源层、量子点层及棱镜膜片。所述背光结构的制备方法包括：基板设置步骤和光源膜片制备步骤，所述光源膜片制备步骤包括：光源层制备步骤，棱镜膜片制备步骤和量子点层制备步骤。本发明的技术效果在于，实现背光薄型化、背光一体化，便于自动组装，提高背光亮度，节约成本。

Description

背光结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及背光领域，特别涉及背光结构及其制备方法。
背景技术
现有的LCD显示背光光源一般采用Mini-LED，Mini-LED可实现背光薄型化，满足人们对超薄的需求，Mini-LED多分区的同时又是小尺寸的产品，能在效果上媲美OLED产品，且在材料成本上又能较OLED更有竞争优势，因此Mini-LED被大量使用。
但是Mini-LED在作为背光光源使用时，必须搭配荧光粉使用，实现白光出光，为体现Mini-LED高端机种的设计需求，一般Mini-LED产品会搭配量子点膜片使用以实现高色域。
如图1所示，现有的背光结构中，光源100与量子点膜片200分开设置，再在量子点膜片200的上表面制备光学膜片300，这样极易造成量子点膜片200的组装不良，且在量子点膜片200裁切时容易发生脱落等状况。
由于量子点膜片的效率比较低，所以量子点膜片需要搭配棱镜增亮，虽然利用Mini-LED的小间距实现降延时的效果，从而达成背光薄型化设计，但是，依旧没有改变传统的背光形态，即此时，背光结构中依旧有光源、扩散板、光学膜片等光学材料。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种背光结构及其制备方法，用以解决现有技术中背光结构不够薄型化、背光亮度不高等技术问题。
为实现上述目的，被发明提供一种背光结构，包括：一基板；以及一光源膜片，贴附于所述基板的一侧表面；所述光源膜片包括：一光源层，贴附于所述基板的一侧表面；一量子点层，贴附于所述光源层远离所述基板的一侧表面；以及一棱镜膜片，贴附于所述量子点层远离所述光源层的一侧表面。
进一步地，所述光源层包括：两个以上光源，设于所述基板的一侧表面；一胶层，填充于任意两个光源之间的间隙、贴附于所述光源远离所述基板的一侧表面；以及一第一阻隔层，贴附于所述胶层远离所述光源的一侧表面。
进一步地，所述棱镜膜片包括：一棱镜层，贴附于所述量子点层远离所述光源层的一侧表面；一PET膜片，贴附于所述棱镜层远离所述量子点层的一侧表面；以及一第二阻隔层，贴附于所述PET膜片远离所述棱镜层的一侧表面。
进一步地，所述背光结构还包括一偏光片，贴附于所述光源膜片远离所述基板的一侧表面。
为实现上述目的，本发明还提供一种背光结构的制备方法，包括如下步骤：S1基板设置步骤，设置一基板；S2光源膜片制备步骤，在所述基板的上表面制备出一光源膜片；所述光源膜片制备步骤包括：S21光源层制备步骤，在所述基板的上表面制备出一光源层；S22棱镜膜片制备步骤，制备出一棱镜膜片；以及S23量子点层制备步骤，将所述光源层与所述棱镜膜片贴合，在所述光源层与所述棱镜膜片之间填充量子点材料，形成一量子点层，同时获得一光源膜片。
进一步地，所述基板为柔性电路板或硬质电路板。
进一步地，当所述基板为硬质电路板时，所述光源层制备步骤包括：S2111光源邦定步骤，在所述硬质电路板上邦定两个以上光源；S2112胶层制备步骤，在任意两个光源之间及所述光源上表面涂布液态胶，所述液态胶经固化后形成一胶层；以及S2113第一阻隔层制备步骤，在所述胶层上表面制备出一第一阻隔层。
进一步地，当所述基板为柔性电路板时，所述光源层制备步骤包括：S2121光源邦定步骤，在所述柔性电路板上邦定两个以上光源；S2122光源卷膜制备步骤，将所述柔性电路板贴附于一PET膜，形成一光源卷膜；S2123胶层制备步骤，在所述光源卷膜上表面涂布液态胶，所述液态胶经固化后形成一胶层；以及S2124第一阻隔层制备步骤，在所述胶层上表面制备出一第一阻隔层。
进一步地，所述棱镜膜片制备步骤包括：S221PET膜片设置步骤，设置一PET膜片；S222棱镜层制备步骤，在所述PET膜片下表面制备出一棱镜层；以及S223第二阻隔层制备步骤，在所述PET膜片的上表面制备出一第二阻隔层。
进一步地，所述背光结构的制备方法还包括S3偏光片制备步骤，在所述光源膜片的上表面制备出一偏光片。
本发明的技术效果在于，将光源层、量子点层与棱镜膜片贴合到一起形成新的光源膜片，减少了量子点层中PET的使用量，实现背光薄型化，节约成本，提高量子点层裁切及组装的良率，同时由量子点层及低折射率胶形成的棱镜层可以实现棱镜收光作用，提高背光亮度。
附图说明
图1为现有技术中背光结构的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的背光结构的结构示意图；
图3为本发明实施例所述光源层的结构示意图；
图4为本发明实施例所述棱镜膜片的结构示意图；
图5为本发明实施例所述的背光结构的全反射原理图；
图6为本发明实施例所述的另一种背光结构的结构示意图；
图7为本发明实施例所述的背光结构的制备方法的流程图；
图8为本发明实施例所述硬质基板的光源膜片制备步骤的流程图；
图9为本发明实施例所述柔性基板的光源层制备步骤的流程图；
图10为本发明实施例所述的光源层制备步骤的流程图；
图11为本发明实施例所述的棱镜膜片制备步骤的流程图；
图12为本发明实施例所述的另一种背光结构的制备方法的流程图。
部分组件标识如下
100、光源；200、量子点膜片；300、光学膜片；
1、基板；
2、光源膜片；
21、光源层；211、光源；212、胶层；213、第一阻隔层；
22、量子点层；
23、棱镜膜片；231、棱镜层；232、PET膜片；233、第二阻隔层；
3、偏光片；
41、第一光束；42、第二光束；43、第三光束。
具体实施方式
以下结合说明书附图详细说明本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。
本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，本文所使用的方向用语是用来解释和说明本发明，而不是用来限定本发明的保护范围。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。此外，为了便于理解和描述，附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。
当某些组件，被描述为“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接置于所述另一组件上；也可以存在一中间组件，所述组件置于所述中间组件上，且所述中间组件置于另一组件上。当一个组件被描述为“安装至”或“连接至”另一组件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个组件通过一中间组件“安装至”或“连接至”另一个组件。
如图2-4所示，本实施例提供一种背光结构，包括基板1和光源膜片2。光源膜片从下至上依次包括：光源层21、量子点层22和棱镜膜片23。
基板1为柔性电路板或硬质电路板，硬质电路板为金属基印刷电路板(Metal CorePCB,MCPCB)，包括CEM3或者FR4。
光源层21包括：两个以上光源211、胶层212和第一阻隔层213。光源211为Mini-LED，在任意两个光源之间及光源211的上方设置有胶层212，所述胶层的材质为有机硅塑料(silicone)或者光学UV胶，用于保护光源。第一阻隔层213的材质为有机材料或无极材料，例如玻璃材料，第一阻隔层213有隔水隔氧的作用。
量子点层22包括红色量子点与绿色量子点，量子点的优势在于：通过调控量子点的尺寸，可以实现发光波长范围覆盖到红外及整个可见光波段，且发射光波段窄，色彩饱和度高；量子点材料量子转换效率高；材料性能稳定；制备方法简单多样，可以从溶液中制备，资源丰富。
将量子点层22填充于光源层21与棱镜膜片23之间，减小光源层21与棱镜膜片23之间的间距，一般使用量子点的背光结构需要棱镜膜片进行增亮，这样会加厚背光结构的厚度，本实施例的技术方案减少了量子点层22中PET的使用，在保证增亮的同时，减少制作工序，节约制作成本，整合成光源膜片2，便于后续的裁切等操作，提高裁切良率。
棱镜膜片23包括：棱镜层231、PET膜片232和第二阻隔层233。棱镜层231设于PET膜片232的下方，采用的胶水为低折射率胶水，所述低折射率胶水的折射率需低于量子点层22的胶水的折射率及PET膜片232的折射率。第二阻隔层233贴附于PET膜片232的上表面，第二阻隔层233的材质为有机材料或无极材料，例如玻璃材料，第二阻隔层233用于阻隔水氧。
如图5所示，N1为量子点层22的折射率，N2为棱镜层231的折射率，N3为PET膜片232的折射率，其中，N1＞N2，N3＞N2。
光线进入所述背光结构，入射光经过棱镜层231时，入射光与棱镜层231的入射面的法线的夹角为第一入射角，临界角为α，sin光线从棱镜层231入射到PET膜片232的入射面的法线的夹角为第二入射角，临界角为β，sin当入射角小于临界角时，光线会发生折射，当入射角大于临界角时，光线会发生全反射。
当第一入射角θ1小于临界角α时(如第一光束41)，第一光束41被棱镜层231折射后出射到PET膜片232，折射角为θ2，折射光线继续入射到PET膜片232时的入射角为θ3，折射角为θ4，折射光线折射到空气中，入射角为θ5，折射角为θ6，其中，θ4＝θ5。这一部分的光线会折射到空气中，不聚光，对所述背光结构的背光亮度不起作用。
当第一入射角θ7等于临界角α时(如第二光束42)，如第二光束42经棱镜层231发生内全反射，反射回量子点层22被重新利用，这一部分的光对所述背光结构的背光亮度起到作用，有效地提高了背光结构的亮度。
当第一入射角θ8大于临界角α时(如第三光束43)，第三光束43经棱镜层231发生内全反射，会被旁边的棱镜折射出光。经过棱镜膜片23的收光，有效地提高了背光结构的亮度。
即所述第一入射角越大，就越容易发生内全反射，此时棱镜膜片23的收光效果越明显，所述背光结构的亮度就越高。
如图6所示，所述背光结构还包括偏光片3，贴附于棱镜膜片23的上表面，偏光片3为反射型偏光片，由3M提供，用于增加背光结构的亮度。
将所述背光结构放置于一结构背板上，再加上相应的O/C限位和承载结构件即可获得一完整的背光结构。
本实施例的技术效果在于，将光源层、量子点层及棱镜膜片整合为新的光源膜片，减少了量子点层中PET的使用量，实现背光薄型化，节约成本，提高量子点层裁切及组装的良率，同时由量子点层及低折射率胶形成的棱镜层可以实现棱镜收光作用，提高背光亮度。
如图7-12所示，本实施例还提供一种背光结构的制备方法，包括步骤S1～S2。
S1基板设置步骤，设置一基板；所述基板可选择柔性电路板(FPC)或者硬质电路板(Metal Core PCB,MCPCB)中的一种，所述MCPCB为CEM3或者FR4中的一种。
S2光源膜片制备步骤，在所述基板的上表面制备出一光源膜片。
所述光源膜片制备步骤包括：S21光源层制备步骤，在所述基板的上表面制备出一光源层。当所述基板为硬质电路板时，所述光源层制备步骤包括：S2111光源邦定步骤，在所述基板上邦定两个以上光源。S2112胶层制备步骤，在任意两个光源之间及所述光源上表面涂布一液态胶，所述液态胶经固化后形成一胶层，所述液态胶为有机硅塑料(silicone)或者光学UV胶中的一种，所述胶层用于保护光源。S2113第一阻隔层制备步骤，在所述胶层上表面制备出一第一阻隔层，可以在所述胶层的上表面贴合一第一阻隔层，也可以利用磁控溅射的方式镀在所述胶层的上表面，所述第一阻隔层的材质为有机材料或无极材料，例如玻璃材料，所述第一阻隔层的作用为阻隔水氧。
当所述基板为柔性电路板时，所述光源层制备步骤包括S2121光源邦定步骤，在所述柔性电路板上邦定两个以上光源；S2122光源卷膜制备步骤，将所述柔性电路板贴附于一PET膜，形成一光源卷膜；S2123胶层制备步骤，在所述光源卷膜上表面涂布一液态胶，所述液态胶经固化后形成一胶层，所述液态胶为有机硅塑料(silicone)或者光学UV胶中的一种，所述胶层用于保护光源。S2124第一阻隔层制备步骤，在所述胶层上表面制备出一第一阻隔层，可以在所述胶层的上表面贴合一第一阻隔层，也可以利用磁控溅射的方式镀在所述胶层的上表面，所述第一阻隔层的材质为有机材料或无极材料，例如玻璃材料，所述第一阻隔层的作用为阻隔水氧。
S22棱镜膜片制备步骤，制备出一棱镜膜片。所述棱镜膜片制备步骤包括：S221PET膜片设置步骤，设置一PET膜片。S222棱镜层制备步骤，利用prism制程在所述PET膜片下表面制备出一棱镜层，所述棱镜层的胶水为低折射率胶水，所述低折射率胶水的折射率低于所述量子点层的折射率及所述PET膜片的折射率。S223第二阻隔层制备步骤，在所述PET膜片的上表面制备出一第二阻隔层，可以在所述PET膜片的上表面贴合一第二阻隔层，也可以利用磁控溅射的方式镀在所述PET膜片的上表面，所述第二阻隔层的材质为有机材料或无极材料，例如玻璃材料，所述第二阻隔层的作用为阻隔水氧。所述棱镜膜片可利用棱镜层的收光作用，提高背光结构的亮度。
所述棱镜膜片制备步骤中的步骤S222与步骤S223的先后顺序可调换，调换后制备所得的棱镜膜片与原先的棱镜膜片的技术效果是相同的。
在完成棱镜膜片的制备后，可选择地在所述第二阻隔层的上表面制备一偏光片，所述偏光片为反射性偏光片，由3M公司供应，用于增加背光结构的亮度。
S23量子点层制备步骤，将所述光源层的第一阻隔层的一面与所述棱镜膜片的棱镜层的一面贴合，在所述光源层与所述棱镜膜片之间填充量子点材料，形成一量子点层，同时获得一新的光源膜片。将所述光源层、所述量子点层及所述棱镜膜片整合为新的光源膜片，减少了量子点层中PET的使用量，实现背光薄型化，节约成本，同时在后续的裁切步骤中直接进行光源膜片整体裁切，简化制作工序，提高裁切良率。
根据需求裁切获得的新的光源膜片，获得基于光源排布的一体化背光光学材料，再将所述背光结构安装至结构背板，安装相应的O/C限位和承载结构件，即可完成完整的背光结构的制备。
本实施例的技术效果在于，将光源层、量子点层及棱镜膜片整合为新的光源膜片，减少了量子点层中PET的使用量，实现背光薄型化，节约成本，提高量子点层裁切及组装的良率，同时由量子点层及低折射率胶形成的棱镜层可以实现棱镜收光作用，提高背光亮度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种背光结构，其特征在于，包括：
一基板；以及
一光源膜片，贴附于所述基板的一侧表面；
所述光源膜片包括：
一光源层，贴附于所述基板的一侧表面；
一量子点层，贴附于所述光源层远离所述基板的一侧表面；以及
一棱镜膜片，贴附于所述量子点层远离所述光源层的一侧表面。
2.如权利要求1所述的背光结构，其特征在于，
所述光源层包括
两个以上光源，设于所述基板的一侧表面；
一胶层，填充于任意两个光源之间的间隙、贴附于所述光源远离所述基板的一侧表面；以及
一第一阻隔层，贴附于所述胶层远离所述光源的一侧表面。
3.如权利要求1所述的背光结构，其特征在于，
所述棱镜膜片包括
一棱镜层，贴附于所述量子点层远离所述光源层的一侧表面；
一PET膜片，贴附于所述棱镜层远离所述量子点层的一侧表面；以及
一第二阻隔层，贴附于所述PET膜片远离所述棱镜层的一侧表面。
4.如权利要求1所述的背光结构，其特征在于，还包括
一偏光片，贴附于所述光源膜片远离所述基板的一侧表面。
5.一种背光结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1基板设置步骤，设置一基板；
S2光源膜片制备步骤，在所述基板的上表面制备出一光源膜片；
所述光源膜片制备步骤包括：
S21光源层制备步骤，在所述基板的上表面制备出一光源层；
S22棱镜膜片制备步骤，制备出一棱镜膜片；以及
S23量子点层制备步骤，将所述光源层与所述棱镜膜片贴合，在所述光源层与所述棱镜膜片之间填充量子点材料，形成一量子点层，同时获得一光源膜片。
6.如权利要求5所述的背光结构的制备方法，其特征在于，
所述基板为柔性电路板或硬质电路板。
7.如权利要求6所述的背光结构的制备方法，其特征在于，
当所述基板为硬质电路板时，
所述光源层制备步骤包括
S2111光源邦定步骤，在所述硬质电路板上邦定两个以上光源；
S2112胶层制备步骤，在任意两个光源之间及所述光源上表面涂布液态胶，所述液态胶经固化后形成一胶层；以及
S2113第一阻隔层制备步骤，在所述胶层上表面制备出一第一阻隔层。
8.如权利要求6所述的背光结构的制备方法，其特征在于，
当所述基板为柔性电路板时，
所述光源层制备步骤包括
S2121光源邦定步骤，在所述柔性电路板上邦定两个以上光源；
S2122光源卷膜制备步骤，将所述柔性电路板贴附于一PET膜，形成一光源卷膜；
S2123胶层制备步骤，在所述光源卷膜上表面涂布液态胶，所述液态胶经固化后形成一胶层；以及
S2124第一阻隔层制备步骤，在所述胶层上表面制备出一第一阻隔层。
9.如权利要求5所述的背光结构的制备方法，其特征在于，
所述棱镜膜片制备步骤包括
S221 PET膜片设置步骤，设置一PET膜片；
S222棱镜层制备步骤，在所述PET膜片下表面制备出一棱镜层；以及
S223第二阻隔层制备步骤，在所述PET膜片的上表面制备出一第二阻隔层。
10.如权利要求5所述的背光结构的制备方法，其特征在于，还包括
S3偏光片制备步骤，在所述光源膜片的上表面制备出一偏光片。
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