CN113031347A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种背光模组及显示装置，在背光模组，基板上依次设置有LED器件、第一封装层、导光层、第二封装层和透镜结构层，导光层包括多个透反单元，透反单元用于反射第一光线且透过第二光线，第一光线和第二光线的波段不同；透反单元与LED器件重叠设置；透镜结构层包括第一透镜和第二透镜，第一透镜与LED器件重叠设置，第二透镜对应设置在LED器件的外周；第一透镜具有第一正视亮度，第二透镜具有第二正视亮度，第一正视亮度小于所述第二正视亮度。本申请采用透反单元降低LED器件区域的亮度，并弥补LED器件之间的亮度，并在第一透镜和第二透镜的作用下，使得背光模组达到均匀出光的效果。

Description

背光模组及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
在对现有技术的研究和实践过程中，本申请的发明人发现，由于次毫米发光二极管(Mini Light Emitting Diode，MiniLED)或微型LED(Micro Light Emitting Diode，Micro LED)背光模组作为发光架构，导致其需要较大的混光距离或者较多的膜片数量才能实现背光整体的均匀混光，这与轻薄化的发展趋势相背离。若要减薄背光模组的厚度，则需要在增加LED发光芯片的数量，导致成本增加。
发明内容
本申请实施例提供一种背光模组及显示装置，可以薄化背光模组和降低制作背光模组的成本。
本申请实施例提供一种背光模组，其包括：
基板；
LED器件，所述LED器件设置在所述基板上；
第一封装层，所述第一封装层覆盖在所述LED器件上；
导光层，所述导光层设置在所述第一封装层上，所述导光层包括多个透反单元，所述透反单元用于反射第一光线且透过第二光线，所述第一光线和所述第二光线的波段不同；所述透反单元与所述LED器件重叠设置；
第二封装层，所述第二封装层覆盖所述导光层；以及
透镜结构层，所述透镜结构层设置在所述第二封装层上，所述透镜结构层包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜与所述LED器件重叠设置，所述第二透镜对应设置在所述LED器件的外周；
其中，所述第一透镜具有第一正视亮度，所述第一正视亮度为全角度的光线穿透所述第一透镜测得的正视亮度；所述第二透镜具有第二正视亮度，所述第二正视亮度为所述全角度的光线穿透所述第二透镜测得的正视亮度；所述第一正视亮度小于所述第二正视亮度。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一透镜的出光面为弧面结构或球冠结构；所述第二透镜为三角棱镜结构或棱锥结构。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一透镜包括棱台构造体和设置在所述棱台构造体上的弧状构造体；所述第二透镜为三角棱镜结构。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一透镜的曲率半径大于所述第二透镜的曲率半径。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一透镜的折射率小于所述第二透镜的折射率。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一封装层的折射率大于或等于所述第二封装层的折射率。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述导光层的材料包括铝金属、银金属和有机树脂中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述背光模组还包括反射层和漫反射结构，所述反射层设置在所述基板上，所述反射层设置有开口，所述LED器件设置在所述开口内；
所述漫反射结构设置在所述反射层上且位于所述LED器件的周侧。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述漫反射结构为凸起结构或掺杂有扩散粒子的涂层。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述背光模组还包括光转换粒子，所述光转换粒子掺杂在所述第二封装层内或涂布在所述第二封装层上。
相应的，本申请实施例还提供一种显示装置，其包括显示面板和如上述实施例的背光模组；所述显示面板设置在所述背光模组上。
本申请实施例采用透反单元与LED器件重叠设置，且将具有第一正视亮度的第一透镜与LED器件重叠设置，将具有第二正视亮度的第二透镜对应于LED器件的外周，其中第一正视亮度小于第二正视亮度；具体的，LED器件发出的光线部分透过透反单元，并穿过第一透镜，部分光线在透反单元发生反射，随后经反射层反射并穿透第二透镜。其中透反单元起到降低LED器件发出光线的正视角的亮度，并弥补LED器件之间的亮度，最后在第一透镜和第二透镜的作用下，使得背光模组达到均匀出光的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请第一实施例提供的背光模组的结构示意图；
图2是本申请第二实施例提供的背光模组的结构示意图；
图3是本申请第三实施例提供的背光模组的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本申请实施例提供一种背光模组及显示装置，下文进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
图1是本申请第一实施例提供的背光模组的结构示意图。本申请实施例提供一种背光模组100，其包括基板11、反射层12、LED器件13、漫反射结构14、第一封装层15、导光层16、第二封装层17、光转换粒子18和透镜结构层19。
LED器件13设置在基板11上。反射层12设置在基板11上。反射层12设置有开口121，LED器件13设置在开口121内。漫反射结构14设置在反射层12上且位于LED器件13的周侧。
第一封装层15覆盖在LED器件13、反射层12和漫反射结构14上。
导光层16设置在第一封装层15上。导光层16包括多个透反单元161，透反单元161用于反射第一光线且透过第二光线。第一光线和第二光线的波段不同；透反单元161与LED器件13重叠设置。
可选的，导光层16的材料包括铝金属、银金属和有机树脂中的至少一种。或者，导光层16为不同折射率的膜层的堆叠结构，以选择特定波段的光线透过。
第二封装层17覆盖导光层16。
光转换粒子18掺杂在第二封装层17内或涂布在第二封装层17上。本第一实施例以将光转换粒子18掺杂在第二封装层17内为例进行说明，但不限于此。
可选的，光转换粒子18可以是荧光粉、量子点或钙钛矿材料，用于将LED器件13发出的光转换为其他颜色的光，比如当LED器件13发出的蓝光时，光转换粒子可以是黄色材料，如此蓝光在黄色的光转换粒子的作用下发出白光。
在一些实施例中，背光模组100也可以没有光转换粒子18。
透镜结构层19设置在第二封装层17上。透镜结构层19包括第一透镜191和第二透镜192。第一透镜191与LED器件13重叠设置。第二透镜192对应设置在LED器件13的外周。
其中，第一透镜191具有第一正视亮度，所述第一正视亮度为全角度的光线穿透第一透镜191测得的正视亮度。第二透镜192具有第二正视亮度，所述第二正视亮度为所述全角度的光线穿透所述第二透镜192测得的正视亮度。第一正视亮度小于所述第二正视亮度。
需要说明的是，正视亮度(on-axis brightness or namely brightness ofnormal view)为正视方向上的亮度。
本申请第一实施例采用透反单元161与LED器件13重叠设置，且将具有第一正视亮度的第一透镜191与LED器件13重叠设置，将具有第二正视亮度的第二透镜192对应于LED器件13的外周，其中第一正视亮度小于第二正视亮度。
具体的，LED器件13发出的光线部分透过透反单元161，并穿过第一透镜191，部分光线在透反单元161发生反射，随后经反射层12反射并穿透第二透镜192。其中透反单元161起到降低LED器件13发出光线的正视角的亮度，并弥补LED器件13之间的亮度，最后在第一透镜191和第二透镜192的作用下，使得背光模组100达到均匀出光的效果。
可选的，基板11包括基底和设置在基底上的驱动电路，LED器件13电性连接于驱动电路。
可选的，漫反射结构14为凸起结构或掺杂有扩散粒子的涂层。其中当漫反射结构14为凸起结构时，可采用光刻工艺制备成型；当漫反射结构14为掺杂有扩散粒子的涂层时，可将扩散粒子掺杂在透光的材料中，并将混合材料涂布在反射层12上，随后进行光刻制程形成图案化的膜层。
本第一实施例以漫反射结构14为凸起结构为例进行说明，但不限于此。当LED器件发出的部分光线被导光层16反射时，该部分的光线辐射至漫反射结构14和反射层12上，在漫反射结构14上发生散射破坏光在第一封装层15中的横向光波导，增加了LED器件13之间区域的出光效率。
可选的，凸起结构的形状可以是圆弧状或半球状，或其他凸起结构。
可选的，第一封装层15和第二封装层17的材料可以是硅胶类、环氧树脂类或丙烯酸类。
其中，第一封装层15的折射率大于第二封装层17的折射率，以增大LED器件13发出的光线的出射角度，进而提高发光的范围。
在一些实施例中，第一封装层15的折射率也可以等于第二封装层17的折射率
可选的，在本第一实施例中，第一透镜191的出光面为弧面结构或球冠结构。第二透镜192为三角棱镜结构或棱锥结构。
由于弧面结构或球冠结构的第一透镜191的聚光效果小于三角棱镜或棱锥结构的第二透镜192的聚光效果，因此将第一透镜191与LED器件13重叠设置，将第二透镜192设置在对应于LED器件13之间的区域，进一步调整了LED器件13区域和LED器件13之间的区域的出光效率，进而达到背光模组100整面均匀出光和提高正视亮度的效果。
可选的，透镜结构层19可以通过转印、膜压或贴合的方式形成在第二封装层17上。
可选的，第一透镜191的折射率小于或等于第二透镜192的折射率。其中，第一透镜191的折射率小于第二透镜192的折射率，提高了第二透镜192的聚光效果。
请参照图2，本申请第二实施例提供一种背光模组200，其包括基板21、反射层22、LED器件23、漫反射结构24、第一封装层25、导光层26、第二封装层27、光转换粒子28和透镜结构层29。反射层22设置有开口221，LED器件23设置在开口221内。导光层26包括多个透反单元261，透反单元261用于反射第一光线且透过第二光线。
本第二实施例的背光模组200与第一实施例的背光模组100的不同之处在于：第一透镜291包括棱台构造体29a和设置在棱台构造体29a上的弧状构造体29b。第二透镜292为三角棱镜结构。
也就是说，本第二实施例在第一实施例的基础上，对第一实施例的第一透镜191的结构进行了调整。
相较于第一实施例的背光模组100，本第二实施例的背光模组200的LED器件23的区域具有更好的聚光效果，即LED器件23的区域的正视亮度相对较高。
可选的，弧状构造体29b的宽度大于棱台构造体29a的顶面宽度且小于棱台构造体29a的底面宽度，以降低LED器件23的区域的正视亮度，达到背光模组200整面均匀出光的效果。
请参照图3，本申请第三实施例提供一种背光模组300，其包括基板31、反射层32、LED器件33、漫反射结构34、第一封装层35、导光层36、第二封装层37、光转换粒子38和透镜结构层39。反射层32设置有开口321，LED器件33设置在开口321内。导光层36包括多个透反单元361，透反单元361用于反射第一光线且透过第二光线。
本第三实施例的背光模组300与第一实施例的背光模组100的不同之处在于：第一透镜391的曲率半径大于第二透镜392的曲率半径。也就是说，第一透镜391和第二透镜392的出光面均为圆弧面或球冠面。
也就是说，本第三实施例在第一实施例的基础上，对第一实施例的第一透镜191和第二透镜192的结构进行了调整。
其中，将第一透镜391的曲率半径设置大于第二透镜392的曲率半径，以使得第二透镜392的聚光效果大于第一透镜391的聚光效果，进而达到背光模组300整面均匀出光的效果。
请参照图4，相应的，本申请实施例还提供一种显示装置1000，其包括显示面板PN和背光模组BL。显示面板PN设置在背光模组BL上。其中，背光模组BL为上述第一实施例至第三实施例的背光模组(100、200、300)中的一种。
本申请实施例采用透反单元与LED器件重叠设置，且将具有第一正视亮度的第一透镜与LED器件重叠设置，将具有第二正视亮度的第二透镜对应于LED器件的外周，其中第一正视亮度小于第二正视亮度；具体的，LED器件发出的光线部分透过透反单元，并穿过第一透镜，部分光线在透反单元发生反射，随后经反射层反射并穿透第二透镜。其中透反单元起到降低LED器件发出光线的正视角的亮度，并弥补LED器件之间的亮度，最后在第一透镜和第二透镜的作用下，使得背光模组达到均匀出光的效果。
以上对本申请实施例所提供的一种背光模组以及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
基板；
LED器件，所述LED器件设置在所述基板上；
第一封装层，所述第一封装层覆盖在所述LED器件上；
导光层，所述导光层设置在所述第一封装层上，所述导光层包括多个透反单元，所述透反单元用于反射第一光线且透过第二光线，所述第一光线和所述第二光线的波段不同；所述透反单元与所述LED器件重叠设置；
第二封装层，所述第二封装层覆盖所述导光层；以及
透镜结构层，所述透镜结构层设置在所述第二封装层上，所述透镜结构层包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜与所述LED器件重叠设置，所述第二透镜对应设置在所述LED器件的外周；
其中，所述第一透镜具有第一正视亮度，所述第一正视亮度为全角度的光线穿透所述第一透镜测得的正视亮度；所述第二透镜具有第二正视亮度，所述第二正视亮度为所述全角度的光线穿透所述第二透镜测得的正视亮度；所述第一正视亮度小于所述第二正视亮度。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一透镜的出光面为弧面结构或球冠结构；所述第二透镜为三角棱镜结构或棱锥结构。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一透镜包括棱台构造体和设置在所述棱台构造体上的弧状构造体；所述第二透镜为三角棱镜结构。
4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一透镜的曲率半径大于所述第二透镜的曲率半径。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一透镜的折射率小于所述第二透镜的折射率。
6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一封装层的折射率大于或等于所述第二封装层的折射率。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光层的材料包括铝金属、银金属和有机树脂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括反射层和漫反射结构，所述反射层设置在所述基板上，所述反射层设置有开口，所述LED器件设置在所述开口内；
所述漫反射结构设置在所述反射层上且位于所述LED器件的周侧。
9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述漫反射结构为凸起结构或掺杂有扩散粒子的涂层。
10.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括光转换粒子，所述光转换粒子掺杂在所述第二封装层内或涂布在所述第二封装层上。
11.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和如权利要求1-10任意一项所述的背光模组；所述显示面板设置在所述背光模组上。
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