CN110161752A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模组及显示装置，背光模组包括基板；反射层，设于所述基板上；若干LED芯片，排布于所述反射层上；扩散结构，设于所述LED芯片上；第一扩散膜，设于所述扩散结构上；增亮膜，设于所述第一扩散膜上。本发明的有益效果在于本发明的背光模组及显示装置通过透明材料填充LED芯片的间隙，使LED芯片整体平整；在发光层和平坦层之间设置扩散膜，针对在显示装置的显示区分区点亮技术中，优化不同区域间的边界亮度和均匀色度，从硬件方面进行优化，保证LED芯片发出的光源到发光层上的光程一致，显著的降低成本。

Description

一种背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，特别涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

目前的显示技术分为侧入式显示和直下式显示两类。传统的LCD技术采用侧入式发光技术，利用导光板将线光源转换为面光源，搭配彩色滤光膜和液晶面进行光调制，实现彩色显示。而直下式显示的典型则是OLED显示，它是将有机发光材料制作成显示像素，电激发有机材料形成彩色显示。二者相比，OLED显示方式具有响应速度快、透过率高(续航时间长)、对比度高、色域广、质量轻等一系列优势，但是由于有机发光材料在高电流下会老化严重，且易受水、氧影响，致使其亮度变低、寿命变短。

为了优化LCD显示效果，提高其对比度，降低背光驱动功耗，基于直下式结构的LCD显示技术应运而生，其背光结构如图1所示。采用直下式背光结构将LED发光源分成若干个区域，对每个区域都能单独控制，在显示过程中根据显示画面的特征可以选择性的关闭和打开对应的LED光源，这种分区点亮背光有两方面优势：一是节能省电，黑色或者低灰度画面对应的LED光源可以关闭；二是对比度高，黑色区域不存在漏光问题，且这些黑色区域节省下来的电功率可以叠加在灰度高的区域使用，使亮的区域更亮。

但是新的问题出现了，背光中不同分区在点亮时，相邻区域的亮度或者色度的差异会产生比较明显的边界效应，如亮暗区域间的颜色过渡不好、出现黄边、边界色彩模糊、显示文字时锐利度不够等，会严重影响显示画质。这些问题是随着器件结构与生俱来无法克服的。

发明内容

解决上述问题的技术方案是：本发明提供了一种背光模组，包括基板；反射层，设于所述基板上；若干LED芯片，排布于所述反射层上；扩散结构，设于所述LED芯片上；第一扩散膜，设于所述扩散结构上；增亮膜，设于所述第一扩散膜上。

进一步的，所述扩散结构包括平坦层，覆盖所述LED芯片；第二扩散膜，设于所述平坦层上；第一发光层，设于所述第二扩散膜上。

进一步的，所述扩散结构包括平坦层，覆盖所述LED芯片；第一发光层，设于所述平坦层上；其中，所述第一发光层靠近所述平坦层一侧设有第一扩散部。

进一步的，所述扩散结构包括平坦层，覆盖所述LED芯片；第一发光层，设于所述平坦层上；其中，所述平坦层靠近所述第一发光层一侧设有第二扩散部。

进一步的，所述扩散结构包括若干扩散单元，任一所述扩散单元对应封装一LED芯片。

进一步的，所述扩散单元中掺杂有散射粒子，所述散射粒子尺寸为1um-5um。

进一步的，所述第二扩散膜的材料为亚克力、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

进一步的，其特征在于所述平坦层的材质为透明硅胶或环氧树脂。

进一步的，所述扩散结构为发光材料，包括氟化物荧光粉、钇铝石榴石或者量子点材料中的至少一种。

本发明还提供了一种显示装置，包括所述背光模组。

本发明的优点是：本发明的背光模组及显示装置通过透明材料填充LED芯片的间隙，使LED芯片整体平整；在发光层和平坦层之间设置扩散膜，针对在显示装置的显示区分区点亮技术中，优化不同区域间的边界亮度和均匀色度，从硬件方面进行优化，保证LED芯片发出的光源到发光层上的光程一致，显著的降低成本，制作工艺简单，能够大规模生产，同时也可以单独在发光层或平坦层上通过电子束或离子束或者化学刻蚀等方式制备散射部，采用这种结构能够减少背光模组的厚度且成本会进一步降低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释。

图1是背景技术中的背光模组示意图。

图2是实施例1中的背光模组示意图。

图3是实施例2中的一种背光模组示意图。

图4是实施例2中的一种背光模组示意图。

图5是实施例3中的背光模组示意图。

图6是实施例3中的扩散单元示意图。

图7是实施例1中的显示装置示意图。

图中

10背光模组； 110基板；

120反射层； 130LED芯片；

140扩散结构； 150第一扩散膜；

160增亮膜； 141、1411平坦层；

142、1421第一发光层； 143第二扩散膜；

14210第一扩散部； 14110第二扩散部；

14020扩散单元； 14021散射粒子；

具体实施方式

以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

实施例1

如图2和图7所示，本实施例中，本发明的显示装置1包括背光模组10，所述背光模组10包括基板110、反射层120、LED芯片130、扩散结构140、第一扩散膜150和增亮膜160。

所述基板110为驱动基板，其上分布有若干驱动电路，用以连接所述LED芯片130并提供电能。

所述反射层120设于所述基板110上，用以对所述LED芯片130发出的光线进行反射，从而使LED芯片130发出的光线能够全部或绝大多数作为背光模组10的光源使用，提高LED芯片130发光有效率。

所述LED芯片130均匀排布于所述基板110上，本实施例中，所述LED芯片130为蓝光LED芯片，其作为所述背光模组10的光源，所述LED芯片130内部设有发光结构，能够将电能转换为光能。

本实施例中，所述扩散结构140包括平坦层141、第一发光层142和第二扩散膜143。

所述平坦层141为透明材料，以便所述LED芯片130产生的光线从平坦层141中穿过，其材料可以为透明硅胶或环氧树脂。所述平坦层141覆盖所述LED芯片130，这是因为所述LED芯片130间隔均匀排布于所述基板110上，相邻所述LED芯片130之间不可避免的存在空隙，为了改善这种结构，采用所述平坦层141填充所述LED芯片130之间的空隙，同时为了避免所述LED芯片130在制造过程中由于制程和本身的公差带来的高度不一的现象，所述平坦层141同时覆盖所有LED芯片130，其厚度厚于任一所述LED芯片130的厚度。

所述第一发光层142设于所述平坦层141上，其材料可以为氟化物荧光粉、钇铝石榴石或者量子点材料，用于增强所述LED芯片130的发光强度。

由于本实施例中的所述背光模组10采用直下式结构，其中，所述背光模组10的发光源为若干个均匀排列的LED芯片130，每一LED芯片130都能单独控制，在显示过程中可以根据显示画面的特征和要求选择性的关闭和打开LED芯片130，从而可以节能省电，显示画面中的低灰度画面对应的所述LED芯片130可以关闭，黑色遮光部分的LED芯片130可以关闭，既解决了显示装置1的漏光问题，也可以将在黑色遮光部分节省下来的电功率叠加在灰度高的区域使用，提高对比度。

本实施例中，本发明的第二扩散膜143设于所述第一发光层142和所述平坦层141之间，用以解决当所述LED芯片130在不同区域点亮时，相邻区域的亮度或者色度之间的差异会出现比较明显的边界效应，如亮暗区域间的颜色过渡不好，出现黄边、边界色彩模糊、显示文字时锐度不够等影响显示画质的问题，所述第二扩散膜143通过表面凹凸不平的结构，改善所述LED芯片130发出的光线的传播路径，使到达所述第一发光层142的光线为各个方向均匀的激发光，从而避免因激发光的传播路径不同形成不同区域间的亮色度不均匀的现象。

所述第一扩散膜150设于所述第一发光层142上，其材质与所述第二扩散膜143相同，作用是为了使从所述第一发光层142发出的光线为各个方向均匀的激发光，从而避免因激发光的传播路径不同形成不同区域间的亮色度不均匀的现象。

所述增亮膜160设于所述第一扩散膜150上，其为棱镜膜或反射型偏光增亮膜，其工作原理主要是利用两种不同高低折射率的材料组成多层膜，光线经过所述增亮膜160进行多次反射从而实现增亮的效果。

实施例2

本实施例中，所述显示装置1包括背光模组10，所述背光模组10包括基板110、反射层120、LED芯片130、扩散结构1401、第一扩散膜150和增亮膜160。

如图3所示，其中，本实施例与实施例1结构大体相似，不同点在于，本实施例中的扩散结构1401包括平坦层1411和第一发光层1421，其中，在所述第一发光层1421靠近所述平坦层1411一侧设有第一扩散部14210。

所述第一扩散部14110是通过在所述第一发光层1421的表面采用电子束或离子束或化学刻蚀的方式制备形成的，采用直接在所述第一发光层1421的表面形成所述第一扩散部14110，可以减少所述背光模组10的厚度同时也可以节约成本。

同样的，如图4所示，也可以在所述平坦层1411靠近所述第一发光层1421一侧设置第二扩散部14110。

所述第二扩散部14110是通过在所述平坦层1411通过热压或者电子束、离子束结合掩膜板等方式制备一层光散射结构从而制备形成的，也可以减少所述背光模组10的厚度并降低成本。

所述第一扩散部14210和所述第二扩散部14110在本实施例中可以同时存在也可以单独存在，其作用都是通过表面凹凸不平的结构，改善所述LED芯片130发出的光线的传播路径，使到达所述第一发光层142的光线为各个方向均匀的激发光，从而避免因激发光的传播路径不同形成不同区域间的亮色度不均匀的现象。

实施例3

如图5所示，本实施例中，所述显示装置1包括背光模组10，所述背光模组10包括基板110、反射层120、LED芯片130、扩散结构1402、第一扩散膜150和增亮膜160。

所述基板110为驱动基板，其上分布有若干驱动电路，用以连接所述LED芯片130并提供电能。

所述反射层120设于所述基板110上，用以对所述LED芯片130发出的光线进行反射，从而使LED芯片130发出的光线能够全部或绝大多数作为背光模组10的光源使用，提高LED芯片130发光有效率。

所述LED芯片130均匀排布于所述基板110上，本实施例中，所述LED芯片130为蓝光LED芯片，其作为所述背光模组10的光源，所述LED芯片130内部设有发光结构，能够将电能转换为光能。

所述扩散结构1402为发光材料，其材料可以为氟化物荧光粉、钇铝石榴石或者量子点材料等常用的发光膜材料，所述扩散结构1402包括若干扩散单元14020，任一所述扩散单元14020均对应封装一颗所述LED芯片130，采用对所述LED芯片130进行单颗封装的方式可以通过改变所述扩散单元14020的外形有效设计所述LED芯片130的出光角度和出光光型，使所述LED芯片130射出的光型为朗伯型。

如图6所示，所述扩散结构1402掺杂有散射粒子14021，所述散射粒子14021的尺寸在1um至5um之间，使所述LED芯片130发出得光线更加均匀，柔和。

所述第一扩散膜150设于所述扩散结构1402上，所述LED芯片130射出的光通过所述第一扩散膜150形成亮度均匀的面光源，一方面有效避免了区域性点亮产生的边界亮度不均的问题，另一方面能够显著减少发光材料的使用量，降低制作成本。

所述增亮膜160设于所述第一扩散膜150上，其为棱镜膜或反射型偏光增亮膜，其工作原理主要是利用两种不同高低折射率的材料组成多层膜，光线经过所述增亮膜160进行多次反射从而实现增亮的效果。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括

基板；

反射层，设于所述基板上；

若干LED芯片，排布于所述反射层上；

扩散结构，设于所述LED芯片上；

第一扩散膜，设于所述扩散结构上；

增亮膜，设于所述第一扩散膜上。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，

所述扩散结构包括

平坦层，覆盖所述LED芯片；

第二扩散膜，设于所述平坦层上；

第一发光层，设于所述第二扩散膜上。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，

所述扩散结构包括

平坦层，覆盖所述LED芯片；

第一发光层，设于所述平坦层上；其中，所述第一发光层靠近所述平坦层一侧设有第一扩散部。

4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，

所述扩散结构包括

平坦层，覆盖所述LED芯片；

第一发光层，设于所述平坦层上；其中，所述平坦层靠近所述第一发光层一侧设有第二扩散部。

5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，

所述扩散结构包括若干扩散单元，任一所述扩散单元对应封装一LED芯片。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，

所述扩散单元中掺杂有散射粒子，所述散射粒子尺寸为1um-5um。

7.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，

所述第二扩散膜的材料为亚克力、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

8.根据权利要求2或3所述的背光模组，其特征在于

所述平坦层的材质为透明硅胶或环氧树脂。

9.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，

所述扩散结构为发光材料，包括氟化物荧光粉、钇铝石榴石或者量子点材料中的至少一种。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的背光模组。