CN113138493B - 背光模组及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种背光模组及其制作方法、显示装置。背光模组包括基板、至少一LED灯以及保护层；所述保护层设于所述基板上；所述保护层内含有扩散粒子；其中，一个所述LED灯及其对应设置的所述保护层形成一出光单元；拟定每一LED灯具有一中心轴线，该中心轴线垂直于所述基板的表面；在所述出光单元内，从所述LED灯的中心轴线的位置向远离所述中心轴线的位置的方向，所述保护层的厚度各不相同。本发明实现所述保护层表面的均匀出光，从而达成均匀超薄背光的目的；并且采用直下式的出光方式，保证背光在不同角度弯折时具有较好的视角均匀性。

Description

背光模组及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种背光模组及其制作方法。
背景技术
柔性屏有着可弯曲、柔韧性佳的技术优势，因此受到包括手机、笔电等众多显示终端厂的青睐。OLED显示技术可用柔性基板作为衬底，在制备柔性器件上比LCD具备技术优势，常规LCD由于玻璃基板、背光等因素限制无法在柔性上与OLED相媲美。
但目前而言，LCD已有柔性显示屏的展品或报道，但LCD背光模组由于胶铁框、导光板等因素暂时无法实现较大程度的弯曲或可挠，柔性LCD背光模组已成为开发柔性LCD发展的瓶颈。而且LCD背光模组不能有效控制不同区域出光雾度或散射度，导致整面出光均匀的效果差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，解决了LCD背光模组由于胶铁框、导光板等因素暂时无法实现较大程度的弯曲或可挠，以及LCD背光模组不能有效控制不同区域出光雾度或散射度，导致整面出光均匀的效果差的技术问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种背光模组，包括基板、至少一LED灯以及保护层；所述保护层设于所述基板上；所述保护层内含有扩散粒子；其中，一个所述LED灯及其对应设置的所述保护层形成一出光单元；拟定每一LED灯具有一中心轴线，该中心轴线垂直于所述基板的表面；在所述出光单元内，从所述LED灯的中心轴线的位置向远离所述中心轴线的位置的方向，所述保护层的厚度各不相同。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组，其中，所述出光单元为对称结构或非对称结构，当所述出光单元为对称结构时，所述出光单元具有一对称轴线，所述对称轴线与这一出光单元中的LED灯的中心轴线重合。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组，其中，在所述出光单元内，所述保护层在对应所述出光单元位置设有凹槽，所述凹槽对应所述LED灯设置且位于所述保护层的下表面或上表面；所述保护层的厚度从所述LED灯的中心轴线向远离所述中心轴线的位置的方向依次增大。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组，其中，所述凹槽内填充有透明胶层，所述透明胶层填平所述凹槽；所述透明胶层的折射率小于或等于所述保护层的折射率。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组，其中，所述的背光模组还包括：遮挡层，设于所述保护层上；在所述出光单元内，所述遮挡层设有透光孔，所述透光孔的分布密度从所述LED灯的中心轴线向远离所述中心轴线的位置的方向依次增大。
本发明还提供一种背光模组的制作方法，包括以下步骤：
制作LED灯步骤，在一基板上通过固晶工艺制作至少一LED灯，所述LED灯呈阵列式设于所述基板上；以及
制作保护层步骤，制作一保护层，所述保护层内含有扩散粒子；一个所述LED灯及其对应设置的所述保护层形成一出光单元；拟定每一LED灯具有一中心轴线，该中心轴线垂直于所述基板的表面；在所述出光单元内，从所述LED灯的中心轴线的位置向远离所述中心轴线的位置的方向，所述保护层的厚度各不相同。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组的制作方法，其中，在制作所述保护层时，在所述保护层对应所述出光单元位置通过膜片压辊工艺制作凹槽，所述凹槽对应所述LED灯设置且位于所述保护层的下表面或上表面，用于在所述出光单元内，使得所述保护层的厚度从所述LED灯的中心轴线的位置向远离所述中心轴线的位置的方向依次增大。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组的制作方法，其中，还包括制作透明胶层步骤，在制作完成所述凹槽后，将所述凹槽置于所述保护层的上表面，通过热压工艺用透明胶层填平所述凹槽；所述透明胶层的折射率小于或等于所述保护层的折射率。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组的制作方法，其中，在制作保护层步骤之后还包括制作遮挡层步骤，在所述保护层上制作遮挡层，所述遮挡层与所述出光单元对应设置；所述遮挡层为光阻图层或金属镀层，采用曝光、显影、蚀刻工艺进行图案化处理。
本发明还提供一种显示装置，包括前文所述的任一背光模组。
本发明的有益效果在于，提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，通过对所述保护层中扩散粒子含量随所述出光单元不同区域的渐变设计，实现所述保护层中光波导区表面的均匀光取出，并通过所述保护层表面不同位置遮光层形貌设计，实现所述保护层表面的均匀出光，从而达成均匀超薄背光的目的；并且采用直下式的出光方式，保证背光在不同角度弯折时具有较好的视角均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例1中一种背光模组的结构示意图；
图2为本发明实施例1中所述背光模组的制作方法的流程图；
图3为本发明实施例1中制作完成所述LED灯后的结构示意图；
图4为本发明实施例1中制作完成所述保护层至形成所述背光模组的结构示意图；
图5为本发明实施例2中一种背光模组的结构示意图；
图6为本发明实施例2中所述背光模组的制作方法的流程图；
图7为本发明实施例2中制作完成所述保护层至形成所述背光模组的结构示意图；
图8为本发明实施例中一种显示装置的结构示意图。
图中部件标识如下：
基板1，出光单元2，保护层3，遮挡层4，
背光模组10，显示面板20，中心轴线21，凹槽31，
透明胶层32，透光孔41，显示装置100。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，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]、[内]、[外]、[侧面]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。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
在附图中，为了清楚，层和区域的厚度被夸大。例如，为了便于描述，附图中的元件的厚度和尺寸被任意地示出，因此，所描述的技术范围不由附图限定。
实施例1
请参阅图1所示，本发明实施例1中提供一种背光模组10，包括基板1、至少一LED灯2、保护层3以及遮挡层4。其中所述基板1包括阵列基板，用于对所述LED灯2进行出光控制。所述保护层3为封装保护胶或保护膜片，用于保护所述LED灯2。所述遮挡层4为所述保护层3表面遮挡层，所述遮挡层4为光阻图层或金属镀层。其中，一个所述LED灯2及其对应设置的所述保护层3形成一出光单元11；拟定每一LED灯2具有一中心轴线21，该中心轴线21垂直于所述基板1的表面；在所述出光单元11内，从所述LED灯2的中心轴线21的位置向远离所述中心轴线21的位置的方向，所述保护层3的厚度各不相同。
所述出光单元11为对称结构或非对称结构，当所述出光单元11为对称结构时，所述出光单元11具有一对称轴线，所述对称轴线与这一出光单元11中的LED灯2的中心轴线21重合。当所述出光单元11为非对称结构时，可实现光线的偏转一侧传播方式。
为实现超薄可弯曲特性，所述基板1的厚度小于等于0.1mm；所述保护层3的厚度小于等于0.2mm；所述遮挡层4的厚度小于等于0.02mm。所述背光模组10的整体厚度需要满足小于0.3mm。
具体地，所述LED灯2呈阵列式设于所述基板1上；所述保护层3设于所述基板1上；所述保护层3内含有扩散粒子，所述扩散粒子用于改变所述保护层3中光的传播方向，在一定程度上破坏光波导作用，通过控制所述保护层3在不同位置厚度，使所述保护层3在不同位置具有不同的渐变散射度(即雾度)，从而起到调节所述保护层3表面光取出的作用；所述保护层3在对应所述出光单元11位置设有凹槽31，所述凹槽31对应所述LED灯2设置，所述凹槽31用于减少对应所述LED灯2的扩散粒子数量；所述遮挡层4设于所述保护层3上且与所述LED灯2对应设置。在所述出光单元11内，所述保护层3的厚度从所述LED灯2的中心轴线21向远离所述中心轴线21的位置的方向依次增大，所述遮挡层4设有透光孔41，所述透光孔41的分布密度从所述LED灯2的中心轴线21至所述出光单元11的边缘依次增大。所述遮挡层4用于反射来自所述LED灯2的部分光线，从而起到调节所述保护层3表面光取出的作用，避免光线集中在所述LED灯2的中心轴线21位置。
本实施例通过对所述保护层3中扩散粒子含量随所述出光单元11不同区域的渐变设计，实现所述保护层3中光波导区表面的均匀光取出，并通过所述保护层3表面不同位置遮光层4形貌设计，实现所述保护层3表面的均匀出光，从而达成均匀超薄背光的目的；并且采用直下式的出光方式，保证背光在不同角度弯折时具有较好的视角均匀性。
本实施例中，为实现背光的超薄设计和整面出光均匀性，可利用LED灯2在所述保护层3中的波导效应和散射效应的综合作用实现基板1上LED灯2不同区域出光照度均匀。
本实施例中，所述凹槽31设于所述保护层3的上表面或下表面。如图1所示，展示了所述凹槽31设于所述保护层3的下表面时的结构。
本实施例中，所述凹槽31呈半球形，所述出光单元2的中点与所述凹槽31的球心所在的直线与所述基板1垂直。优选地，所述出光单元2的中点与所述凹槽31的球心的位置重合。
本实施例中，所述保护层3在所述凹槽31处与所述LED灯2之间间隔设置形成空气层，所述空气层的折射率小于或等于所述保护层3的折射率。所述保护层3与空气折射率差异决定了光线从所述空气层穿过所述保护层3的临界出射角，芯片上方区域所述保护层3中扩散粒子含量较少，光线传导被改变几率较小，芯片与芯片之间的区域所述保护层3中扩散粒子含量较多，通过扩散粒子的散射作用从而降低在该区域表面的出光，使得芯片与芯片之间光场交错区域的亮度增强效应可以降低。因此在图中表现出LED灯2正上方扩散粒子含量少，LED灯2之间扩散粒子含量高的分布特点。所述保护层3表面的遮光层4为高反射率膜层材料，通过改变遮光层4在LED不同区域位置的大小和密度分布，调节所述保护层3表面出光量，达成整面出光均匀的效果。
请参阅图2所示，本发明还提供一种背光模组10的制作方法，包括以下步骤S11-S13：
S11、制作LED灯步骤，在一基板1上通过固晶工艺设置至少一LED灯2，所述LED灯2呈阵列式设于所述基板1上；如图3所示，图3为设置完成所述LED灯2后的结构示意图；
S12、制作保护层步骤，制作一保护层3，所述保护层3内含有扩散粒子，所述扩散粒子用于改变所述保护层3中光的传导方向；一个所述LED灯2及其对应设置的所述保护层3形成一出光单元11；拟定每一LED灯2具有一中心轴线21，该中心轴线21垂直于所述基板1的表面；具体为所述保护层3在对应所述LED灯2位置通过膜片压辊工艺制作凹槽31，所述凹槽31对应所述LED灯2设置且位于所述保护层3的下表面，用于在所述出光单元11内，从所述LED灯2的中心轴线21向远离所述中心轴线21的位置的方向，所述保护层3的厚度各不相同；所述凹槽31用于减少对应所述LED灯2的扩散粒子数量；将所述保护层3设于所述基板1上，所述凹槽31对应所述LED灯2；其中在制作完成所述凹槽31后，将所述凹槽31置于所述保护层3的下表面，将所述保护层3的凹槽31扣设于所述LED灯2的上方；以及
S13、制作遮挡层步骤，在所述保护层3上制作遮挡层4，所述遮挡层4与所述LED灯2对应设置；所述遮挡层4为光阻图层或金属镀层，采用曝光、显影、蚀刻工艺进行图案化处理。优选所述遮挡层4在靠近所述LED灯2的一侧宽度大于在远离所述LED灯2的一侧宽度。
如图4所示，图4为实施例1中制作所述保护层3至形成所述背光模组10的结构示意图。
实施例2
请参阅图5所示，实施例2与实施例1的技术特征类似，其区别在于，实施例2中的所述凹槽31内填充有透明胶层32，所述透明胶层32填平所述凹槽31；所述透明胶层32的折射率小于或等于所述保护层3的折射率。其中所述透明胶层32中无扩散粒子。
所述保护层3与所述透明胶层32的折射率差异决定了所述保护层3中光线的临界出射角，芯片出光小于临界出射角区域所述保护层3中扩散粒子含量较少，光线传导被改变几率较小，大于临界角区域所述保护层3中扩散粒子含量较多，通过扩散粒子的散射作用从而降低在该区域表面的出光，使得芯片与芯片之间光场交错区域的亮度增强效应可以降低。因此在图中表现出LED灯2正上方扩散粒子含量少，LED灯2之间扩散粒子含量高的分布特点。所述保护层3表面的遮光层4为高反射率膜层材料，通过改变遮光层4在LED不同区域位置的大小和密度分布，调节所述保护层3表面出光量，达成整面出光均匀的效果。
本实施例中，所述凹槽31设于所述保护层3的上表面。
请参阅图6所示，本发明还提供一种背光模组10的制作方法，包括以下步骤S21-S24：
S21、制作LED灯步骤，在一基板1上通过固晶工艺制作至少一LED灯2，所述LED灯2呈阵列式设于所述基板1上；请参考图3所示，图3为制作完成所述LED灯2后的结构示意图；
S22、制作保护层步骤，请一并参阅图5及图7所示，制作一保护层3，所述保护层3内含有扩散粒子，所述扩散粒子用于改变所述保护层3中光的传导方向；一个所述LED灯2及其对应设置的所述保护层3形成一出光单元11；所述保护层3在对应所述LED灯2位置通过膜片压辊工艺制作凹槽31，所述凹槽31对应所述LED灯2设置且位于所述保护层3的上表面，用于在所述出光单元11内，从所述LED灯2的中心轴线21向远离所述中心轴线21的位置的方向，所述保护层3的厚度各不相同；所述凹槽31用于减少对应所述LED灯2的扩散粒子数量；将所述保护层3设于所述基板1上，所述凹槽31对应所述LED灯2；
S23、制作透明胶层步骤，在制作完成所述凹槽31后，将所述凹槽31置于所述保护层3的上表面，通过热压工艺用透明胶层32填平所述凹槽31；所述透明胶层32的折射率小于或等于所述保护层3的折射率；将所述保护层3设于所述基板1上，所述凹槽31对应所述LED灯2；以及
S24、制作遮挡层步骤，在所述保护层3上制作遮挡层4，所述遮挡层4与所述LED灯2对应设置；所述遮挡层4为光阻图层或金属镀层，采用曝光、显影、蚀刻工艺进行图案化处理。优选所述遮挡层4在靠近所述LED灯2的一侧宽度大于在远离所述LED灯2的一侧宽度。
如图7所示，图7为实施例2中制作所述保护层3至形成所述背光模组10的结构示意图。
如图8所示，基于同样的发明构思，本公开实施例提供一种显示装置100，该显示装置100包括由以上实施例所提供的背光模组10以及位于所述背光模组10上方的显示面板20。本公开实施例中的显示装置可以为：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。
本实施例提供的显示装置的工作原理，与前述背光模组10的实施例工作原理一致，具体结构关系及工作原理参见前述背光模组10实施例，此处不再赘述。
本发明的有益效果在于，提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，通过对所述保护层中扩散粒子含量随所述出光单元不同区域的渐变设计，实现保护胶层中光波导区表面的均匀光取出，并通过胶层表面不同位置遮光层形貌设计，实现胶层表面的均匀出光，从而达成均匀超薄背光的目的；并且采用直下式的出光方式，保证背光在不同角度弯折时具有较好的视角均匀性。
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)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
基板；
LED灯，阵列式设于所述基板上；以及
保护层，设于所述基板上；所述保护层内含有扩散粒子；
其中，一个所述LED灯及其对应设置的所述保护层形成一出光单元；
拟定每一LED灯具有一中心轴线，该中心轴线垂直于所述基板的表面；
在所述出光单元内，从所述LED灯的中心轴线的位置向远离所述中心轴线的位置的方向，所述保护层的厚度各不相同；
所述保护层中所述扩散粒子含量随所述出光单元不同区域渐变，所述LED灯正上方区域所述扩散粒子含量少，所述LED灯之间区域所述扩散粒子含量高。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述出光单元为对称结构或非对称结构，当所述出光单元为对称结构时，所述出光单元具有一对称轴线，所述对称轴线与这一出光单元中的LED灯的中心轴线重合。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，
在所述出光单元内，所述保护层在对应所述出光单元位置设有凹槽，所述凹槽对应所述LED灯设置且位于所述保护层的下表面或上表面；所述保护层的厚度从所述LED灯的中心轴线向远离所述中心轴线的位置的方向依次增大。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述凹槽内填充有透明胶层，所述透明胶层填平所述凹槽；所述透明胶层的折射率小于或等于所述保护层的折射率。
5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括：
遮挡层，设于所述保护层上；在所述出光单元内，所述遮挡层设有透光孔，所述透光孔的分布密度从所述LED灯的中心轴线向远离所述中心轴线的位置的方向依次增大。
6.一种背光模组的制作方法，其特征在于，包括步骤：
制作LED灯步骤，在一基板上通过固晶工艺制作LED灯，所述LED灯呈阵列式设于所述基板上；以及
制作保护层步骤，制作一保护层，所述保护层内含有扩散粒子；一个所述LED灯及其对应设置的所述保护层形成一出光单元；拟定每一LED灯具有一中心轴线，该中心轴线垂直于所述基板的表面；在所述出光单元内，从所述LED灯的中心轴线的位置向远离所述中心轴线的位置的方向，所述保护层的厚度各不相同；
所述保护层中所述扩散粒子含量随所述出光单元不同区域渐变，所述LED灯正上方区域所述扩散粒子含量少，所述LED灯之间区域所述扩散粒子含量高。
7.根据权利要求6所述的背光模组的制作方法，其特征在于，在制作所述保护层时，在所述保护层对应所述出光单元位置通过膜片压辊工艺制作凹槽，所述凹槽对应所述LED灯设置且位于所述保护层的下表面或上表面，用于在所述出光单元内，使得所述保护层的厚度从所述LED灯的中心轴线的位置向远离所述中心轴线的位置的方向依次增大。
8.根据权利要求7所述的背光模组的制作方法，其特征在于，在制作完成所述凹槽后，将所述凹槽置于所述保护层的下表面，将所述保护层的凹槽扣设于所述LED灯的上方。
9.根据权利要求7所述的背光模组的制作方法，其特征在于，还包括制作透明胶层步骤，在制作完成所述凹槽后，将所述凹槽置于所述保护层的上表面，通过热压工艺用透明胶层填平所述凹槽；所述透明胶层的折射率小于或等于所述保护层的折射率。
10.根据权利要求7所述的背光模组的制作方法，其特征在于，在制作保护层步骤之后还包括：
制作遮挡层步骤，在所述保护层上制作遮挡层，所述遮挡层与所述出光单元对应设置；所述遮挡层为光阻图层或金属镀层，采用曝光、显影、蚀刻工艺进行图案化处理。
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