CN110543049A - 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，包括：微型发光二极管灯板和散射片；散射片面向微型发光二极管灯板的一侧表面固定有多个支撑柱。采用普通的散射片配合锥形台结构的支撑柱，使得微型发光二极管灯板与散射片之间保持一定的混光距离，由此不再需要高成本的高雾散射片即可实现同样的背光效果。普通散射片具有较高的光线透过率，可以降低微型发光二极管灯板的能耗。将锥形台结构的支撑柱面积较大的底面固定于散射片的表面，面积较小的顶面与微型发光二极管灯板相接触，可以减小支撑柱与微型发光二极管灯板的接触面积，降低支撑柱被安装在微型发光二极管芯片正上方的概率，还可以减小支撑柱对微型发光二极管芯片出光的影响。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
微型发光二极管(Mini Light Emitting Diode，简称Mini LED)的尺寸在100-300μm，相比于传统发光二极管的尺寸要小得多，将Mini LED作为背光可以增加光源的数量，由此，将调光分区数做得更细致，达到高动态范围呈现高对比度效果，在近阶段的显示领域脱颖而出。
目前微型发光二极管通常采用将芯片直接固晶在基板上的封装技术(Chip OnBoard，简称COB)技术，可以达到生产产量批量化、显示间距细小化、具有良好的发光性、并且具有良好的防撞击防水的特性。COB-Mini LED采用整层涂层封装方式，具有较高的封装效率，但无法按照原有的加工工艺进行支撑柱的贴装，需要配合使用高雾度散射片，且对散射片的要求较高，厚度较大，雾度高，增加了生产成本。且采用高雾度散射片时透过率损失较大，导致背光能耗增大。
发明内容
本发明提供了一种背光模组及显示装置，在散射片上固定新型支撑柱结构，降低散射片厚度和加工要求，提升背光模组的光透过率。
第一方面，本发明提供一种背光模组，包括：微型发光二极管灯板和位于所述微型发光二极管灯板出光侧的散射片；
其中，所述微型发光二极管灯板包括：驱动电路板，位于所述驱动电路板上的多个微型发光二极管芯片，以及覆盖各所述微型发光二极管芯片的封装胶；
所述散射片面向所述微型发光二极管灯板的一侧表面固定有多个支撑柱；所述支撑柱将所述微型发光二极管灯板与所述散射片之间保持设定距离；所述支撑柱为锥形台结构，所述锥形台结构为锥体被平行于底面的平面截去顶角形成的锥形台结构，所述锥形台结构的底面固定于所述散射片的表面，所述锥形台结构平行于所述底面的顶面与所述微型发光二极管灯板相接触。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述封装胶整层覆盖各所述微型发光二极管芯片构成封装胶层；所述锥形台结构的顶面与所述封装胶层面向所述散射片一侧的表面相接触。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述封装胶分别覆盖各所述微型发光二极管芯片所在区域形成多个分立的封装胶点；所述锥形台结构的顶面与所述封装胶点之间的驱动电路板相接触。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述锥形台结构的顶面在所述驱动电路板上的正投影与所述微型发光二极管芯片在所述驱动电路板上的正投影互不重叠。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述锥形台结构为圆台或棱台。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述棱台为八面体结构，所述八面体结构为正四面体分别被平行于正四面体表面的平面截去每个顶角形成的八面体结构；
所述八面体结构包括：四个形状相同的顶面和四个形状相同的底面；一个所述顶面对应一个所述底面，且相互对应的所述顶面和所述底面平行，所述顶面的面积小于所述底面的面积；四个所述顶面为全等的三角形，四个所述底面为全等的六边形，所述顶面的三角形为等边三角形，所述底面的六边形由交替连接的第一边和第二边构成，所述第一边的边长小于或等于所述第二边的边长；
所述顶面的边长与所述底面的边长满足：
a<0.5A；
其中，a表示所述顶面的等边三角形的边长，A表示所述底面的六边形的第二边的边长。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述微型发光二极管灯板还包括：与所述微型发光二极管芯片位于所述驱动电路板同侧的反射层；所述反射层的图形在所述驱动电路板的正投影与所述封装胶点在所述驱动电路板的正投影互不重叠。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述微型发光二极管芯片的尺寸为100-300μm。
在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述驱动电路板为印刷电路板或玻璃阵列基板。
第二方面，本发明提供一种显示装置，包括上述任一背光模组以及位于所述背光模组出光侧的显示面板。
本发明有益效果如下：
本发明提供的背光模组及显示装置，包括：微型发光二极管灯板和位于微型发光二极管灯板出光侧的散射片；其中，微型发光二极管灯板包括：驱动电路板，位于驱动电路板上的多个微型发光二极管芯片，以及覆盖各微型发光二极管芯片的封装胶；散射片面向微型发光二极管灯板的一侧表面固定有多个支撑柱；支撑柱将微型发光二极管灯板与散射片之间保持设定距离；支撑柱为锥形台结构，锥形台结构的底面固定于散射片的表面，锥形台结构平行于底面的顶面与微型发光二极管灯板相接触。采用普通的散射片配合锥形台结构的支撑柱，使得微型发光二极管灯板与散射片之间保持一定的混光距离，通过设置合理的支撑柱的高度使微型发光二极管芯片的出射光充分混光，再经过散射片的扩散作用，将微型发光二极管芯片的点光源转化为均匀的面光源，由此不再需要高成本的高雾散射片即可实现同样的背光效果。普通散射片具有较高的光线的透过率，从而可以降低微型发光二极管灯板的能耗。将锥形台结构的支撑柱面积较大的底面固定于散射片的表面，面积较小的顶面与微型发光二极管灯板相接触，这样可以减小支撑柱与微型发光二极管灯板的接触面积，降低支撑柱被安装在微型发光二极管芯片正上方的概率，同时还可以减小支撑柱对微型发光二极管芯片出射光线的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的支撑柱的结构示意图之一；
图5为本发明实施例提供的支撑柱的结构示意图之二；
图6为本发明实施例提供的支撑柱的结构示意图之三；
图7为图6所示的支撑柱的俯视结构示意图；
图8为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
微型发光二极管灯板中的微型发光二极管芯片的尺寸相比于传统的发光二极管芯片要小得多，因此，对于微型发光二极管芯片的封装不再采用贴片封装的技术，而是采用COB封装技术将微型发光二极管芯片在基板上绑定封装。COB封装可以提高小间距微型发光二极管芯片封装的可靠性、防护性，累积坏点率不到传统贴片封装技术的十分之一。将微型发光二极管芯片焊接于基板之后需要进行涂胶封装，整面涂胶的方式还可以有效降低COB封装的生产成本。但是COB封装的微型发光二极管灯板作为背光时需要配合高雾度大厚度的散射片才能满足将点光源转换为均匀面光源的使用要求，高雾散射片的加工要求高，导致加工成本的增加。
有鉴于此，本发明实施例提供一种背光模组，如图1所示，该背光模组包括：微型发光二极管灯板100和位于微型发光二极管灯板出光侧的散射片200。
其中，微型发光二极管灯板100包括：驱动电路板11，位于驱动电路板11上的多个微型发光二极管芯片12，以及覆盖各微型发光二极管芯片12的封装胶；散射片200面向微型发光二极管灯板100的一侧表面固定有多个支撑柱30；支撑柱30将微型发光二极管灯板100与散射片200之间保持设定距离。支撑柱30为锥形台结构，锥形台结构的底面固定于散射片200的表面，平行于底面的顶面与微型发光二极管灯板100相接触。
本发明实施例提供的上述背光模组中，锥形台结构为锥体被平行于底面的平面截去顶角形成的锥形台结构。采用普通的散射片配合锥形台结构的支撑柱，使得微型发光二极管灯板与散射片之间保持一定的距离，该距离即为微型发光二极管灯板的混光距离，通过设置合理的混光距离可以使微型发光二极管芯片的出射光充分混光，再经过散射片的扩散作用，将微型发光二极管芯片的点光源转化为均匀的面光源，由此不再需要高成本的高雾散射片即可实现同样的背光效果。采用普通的散射片还可以提高光线的透过率，从而降低微型发光二极管灯板的能耗。
如图1所示，本发明实施例提供的上述背光模组中，将锥形台结构的支撑柱30固定于散射片200的表面，且面积较大的底面固定于散射片200的表面，面积较小的顶面与微型发光二极管灯板100相接触，这样可以减小支撑柱30与微型发光二极管灯板100的接触面积，降低支撑柱被安装在微型发光二极管芯片12正上方的概率，同时还可以减小支撑柱30对微型发光二极管芯片12出射光线的影响。位于微型发光二极管灯板100与散射片200之间的支撑柱的高度决定了微型发光二极管的混光距离，因此根据不同规格的微型发光二极管灯板的根据，可以合理地设置支撑柱的高度，从而可以使微型发光二极管灯板充分混光，形成均匀的面光源。本发明实施例可将支撑柱30贴装于散射片200上，而不是将支撑柱贴装在微型发光二极管灯板100上，这样可以避免微型发光二极管芯片出射的光线在经过支撑柱与灯板这间的胶层后，光路发生改变，影响出光效果。
在具体实施时，可以采用如图1所示的整层涂层封装的方式对微型发光二极管芯片12进行封装，此时，封装胶整层覆盖各微型发光二极管芯片12构成封装胶层13；锥形台结构(即支撑柱30)的顶面与封装胶层13面向散射片200一侧的表面相接触。
采用整层涂覆封装胶的形式对微型发光二极管灯板进行面封装的封装效率高，在形成封装胶层13之后，再将带有支撑柱30的散射片200安装在封装胶层13的上方，并且使锥形台结构的支撑柱30的面积较小的顶面与封装胶层13的表面相接触，由此使得微型发光二极管灯板100到散射片300的距离为支撑柱30的高度，通过将支撑柱30的高度设置在合理的取值，可以使微型发光二极管灯板的混光距离恰当，从而实现微型发光二极管灯板的充分混光。
在另一种可实施的方式中，还可以对微型发光二极管芯片12采用点封装的方式进行封装。此时，如图2所示，封装胶分别覆盖各微型发光二极管芯片12所在区域形成多个分立的封装胶点13’；锥形台结构(即支撑柱30)的顶面与封装胶点13’之间的驱动电路板11相接触。
采用点胶涂覆封装胶的形式对微型发光二极管芯片进行点封装，采用点封装的封装形式可以在微型发光二极管灯板除涂胶以外的区域设置反射层，由此可以将微型发光二极管芯片大角度出射的光线，以及被微型发光二极管灯板上方的光学膜片向下反射的光线均被反射层重新向微型发光二极管灯板出光一侧反射，由此来提高光源的利用率。具体结构可参见图3，微型发光二极管灯板100还包括：与微型发光二极管芯片12位于驱动电路板11同侧的反射层14；反射层14的图形在驱动电路板11的正投影与封装胶点13’在驱动电路板11的正投影互不重叠。反射层的材料可以采用白色油墨，也可以采用其它反光性材料，在此不做限定。
无论采用上述哪种封装方式，在考虑到不影响微型发光二极管芯片12的出光的前提下，可以将支撑柱30设置在微型发光二极管芯片12之间的间隙位置，如图1和图2所示，在本发明实施例中，锥形台结构(即支撑柱30)的顶面在驱动电路板11上的正投影与微型发光二极管芯片12在驱动电路板11上的正投影互不重叠。当采用面封装的形式涂覆封装胶时，支撑柱30与封装胶层13直接接触，而采用点封装的形式点涂封装胶时，支撑柱30与微型发光二极管芯片12之间的驱动电路板11相接触。为了避免将支撑柱30设置在微型发光二极管芯片12的正方向，本发明实施例采用锥形台结构的支撑柱，锥形台结构面积较小的顶面与微型发光二极管灯板100接触，锥形台结构的顶面与微型发光二极管灯板100的接触面积较小，这样将锥形台结构的支撑柱设置在微型发光二极管芯片12之间的位置时，可以最大限度地避免支撑柱30对微型发光二极管芯片出射光线的影响。
在具体实施时，上述的锥形台结构可以采用如图4所示的圆台，或者也可以采用如图5所示的棱台结构。
如图4所示，圆台结构为圆锥体被平行于底面的平面截去顶角形成的结构。圆台的顶面ts1与底面us1均为圆形，在安装时，可将圆台的底面us1粘结在散射片200面向微型发光二极管灯板100一侧的表面，再将带有圆台的散射片安装在微型发光二极管灯板100的出光侧，使圆台的顶面ts1与微型发光二极管灯板相接触。
如图5所示，棱台结构为棱锥被平行于底面的平面截去顶角形成的结构。棱台的顶面ts2与底面us2通常为相似的多边形，本发明实施例以三棱台举例说明，三棱台的顶面ts2与底面us2均为三角形，在安装时，可将棱台的顶面ts2粘结在散射片200面向微型发光二极管灯板100一侧的表面，再将带有棱台的散射片安装在微型发光二极管灯板100的出光侧，使棱台的顶面ts2与微型发光二极管灯板相接触。
除本发明实施例举例说明的圆台和三棱台结构之外，在具体实施时还可以采用四棱台、六棱台等结构来作为支撑柱，在此不再一一列举，凡采用本发明构思形成的锥形台结构均属于本发明的保护范围。
由于微型发光二极管芯片的尺寸在100-300μm，微型发光二极管芯片需要的混光距离仅仅在毫米量级，因此支撑柱30的尺寸相应地也需要设置在毫米量级。当支撑柱30的尺寸较小时，则不容易分辨出哪个表面为粘结在散射片的底面，容易在安装过程中出现反向安装或安装错误等问题。为了避免上述问题，本发明例提供一种棱台结构，如图6所示，该棱台为八面体结构，八面体结构为正四面体分别被平行于正四面体表面的平面截去每个顶角形成的八面体结构。采用这样的八面体结构，只存在面积较大的底面和面积较小的顶面，因此无论以哪个底面粘结散射片都可以使该底面对应的顶面面向微型发光二极管灯板，由此避免误安装的情况发生。
具体地，如图6所示，八面体结构包括：四个形状相同的顶面ts3和四个形状相同的底面us3；一个顶面ts3对应一个底面us3，且相互对应的顶面和底面平行，顶面ts3的面积小于底面us3的面积；四个顶面ts3为全等的三角形，四个底面us3为全等的六边形，顶面ts3的三角形为等边三角形，底面us3的六边形由交替连接的第一边和第二边构成，第一边的边长小于或等于第二边的边长。上述的八面体结构的支撑柱为正四面体去掉四个顶角后得到的，在制作过程中也是采用正四面体结构进行切割来形成上述八面体结构的支撑柱，切割过程为了避免过渡切割造成无法形成锥形台结构的问题，需要保证切割后的八面体结构的顶面的边长与底面的边长满足以下关系：
a<0.5A；
如图7所示的八面体结构的俯视结构示意图，其中，a表示顶面ts3的等边三角形的边长，A表示底面us3的六边形的第二边的边长。
上述的支撑柱30均可以采用透过性材料进行制作，避免阻挡微型发光二极管芯片的光线的出射。通常情况下上述支撑柱30可以采用树脂材料，在此不做限定。
本发明实施例提供的上述微型发光二极管芯片的尺寸为100-300μm，采用这样的微型发光二极管芯片制作而成的微型二极管灯板作为背光可以实现更加精细的背光分区，从而根据显示图像对背光进行更加精细化的动态控制，提高显示图像的动态表现和更佳的图像细节。
本发明实施例提供的上述微型发光二极管灯板中的驱动电路板11即可以采用印刷电路板也可以采用玻璃阵列基板。印刷电路板可以采用PCB硬板，也可以采用FPC软板，根据实际需要来选择。而采用玻璃阵列基板作为上述驱动电路板，则可以采用TFT制作工艺，在玻璃基板上形成用于驱动各微型发光二极管芯片的驱动电路，再将微型发光二极管芯片焊接于驱动电路板，即可实现对微型发光二极管芯片的点亮。本发明实施例提供的上述背光模组可以用于精细分区的区域调光，可以实现高动态显示。
基于同一本发明构思，本发明具体实施例还提供了一种显示装置，如图8所示，该显示装置包括本发明具体实施例提供的上述任一背光模组BL以及位于显示面板P。该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、液晶屏显示设备；也可以为手机、平板电脑、智能相册等移动终端。由于该显示装置解决问题的原理与上述背光模组相似，因此该显示装置的实施可以参见上述背光模组的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的背光模组及显示装置，包括：微型发光二极管灯板和位于微型发光二极管灯板出光侧的散射片；其中，微型发光二极管灯板包括：驱动电路板，位于驱动电路板上的多个微型发光二极管芯片，以及覆盖各微型发光二极管芯片的封装胶；散射片面向微型发光二极管灯板的一侧表面固定有多个支撑柱；支撑柱将微型发光二极管灯板与散射片之间保持设定距离；支撑柱为锥形台结构，锥形台结构的底面固定于散射片的表面，锥形台结构平行于底面的顶面与微型发光二极管灯板相接触。采用普通的散射片配合锥形台结构的支撑柱，使得微型发光二极管灯板与散射片之间保持一定的混光距离，通过设置合理的支撑柱的高度使微型发光二极管芯片的出射光充分混光，再经过散射片的扩散作用，将微型发光二极管芯片的点光源转化为均匀的面光源，由此不再需要高成本的高雾散射片即可实现同样的背光效果。普通散射片具有较高的光线的透过率，从而可以降低微型发光二极管灯板的能耗。将锥形台结构的支撑柱面积较大的底面固定于散射片的表面，面积较小的顶面与微型发光二极管灯板相接触，这样可以减小支撑柱与微型发光二极管灯板的接触面积，降低支撑柱被安装在微型发光二极管芯片正上方的概率，同时还可以减小支撑柱对微型发光二极管芯片出射光线的影响。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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 (10)
1.一种背光模组，其特征在于，包括：微型发光二极管灯板和位于所述微型发光二极管灯板出光侧的散射片；
其中，所述微型发光二极管灯板包括：驱动电路板，位于所述驱动电路板上的多个微型发光二极管芯片，以及覆盖各所述微型发光二极管芯片的封装胶；
所述散射片面向所述微型发光二极管灯板的一侧表面固定有多个支撑柱；所述支撑柱将所述微型发光二极管灯板与所述散射片之间保持设定距离；所述支撑柱为锥形台结构，所述锥形台结构为锥体被平行于底面的平面截去顶角形成的锥形台结构，所述锥形台结构的底面固定于所述散射片的表面，所述锥形台结构平行于所述底面的顶面与所述微型发光二极管灯板相接触。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述封装胶整层覆盖各所述微型发光二极管芯片构成封装胶层；所述锥形台结构的顶面与所述封装胶层面向所述散射片一侧的表面相接触。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述封装胶分别覆盖各所述微型发光二极管芯片所在区域形成多个分立的封装胶点；所述锥形台结构的顶面与所述封装胶点之间的驱动电路板相接触。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述锥形台结构的顶面在所述驱动电路板上的正投影与所述微型发光二极管芯片在所述驱动电路板上的正投影互不重叠。
5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述锥形台结构为圆台或棱台。
6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述棱台为八面体结构，所述八面体结构为正四面体分别被平行于正四面体表面的平面截去每个顶角形成的八面体结构；
所述八面体结构包括：四个形状相同的顶面和四个形状相同的底面；一个所述顶面对应一个所述底面，且相互对应的所述顶面和所述底面平行，所述顶面的面积小于所述底面的面积；四个所述顶面为全等的三角形，四个所述底面为全等的六边形，所述顶面的三角形为等边三角形，所述底面的六边形由交替连接的第一边和第二边构成，所述第一边的边长小于或等于所述第二边的边长；
所述顶面的边长与所述底面的边长满足：
a<0.5A；
其中，a表示所述顶面的等边三角形的边长，A表示所述底面的六边形的第二边的边长。
7.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述微型发光二极管灯板还包括：与所述微型发光二极管芯片位于所述驱动电路板同侧的反射层；所述反射层的图形在所述驱动电路板的正投影与所述封装胶点在所述驱动电路板的正投影互不重叠。
8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述微型发光二极管芯片的尺寸为100-300μm。
9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述驱动电路板为印刷电路板或玻璃阵列基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的背光模组以及位于所述背光模组出光侧的显示面板。
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