CN113138494A - 背光模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种背光模组及显示装置。背光模组包括基板、多个发光单元、导光层以及反光层。本发明实现了超薄柔性背光模组的设计,保证了背光模组整体厚度不超过0.3mm;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,而且背光模组中无匀光膜片结构,在灯板表面膜面上制作网点结构,通过光波导和网点结构的综合作用实现正面不同位置的出光均匀,保证背光的薄型化和整面出光均匀性,兼顾背光的出光均匀性和可弯折特性,在实现整面发光均匀性的同时,可以提升灯板整体光效,实现光效更高的超薄柔性背光。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域,尤其涉及一种背光模组及显示装置。
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背光的厚度大,难以适合超薄背光模组的需求。
因此,如何提供超薄柔性背光模组成了亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种背光模组及显示装置,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,柔性LCD背光模组已成为开发柔性LCD发展的瓶颈,而且LCD背光的厚度大,难以适合超薄背光模组的需求的技术问题。
为了解决上述问题,本发明提供一种背光模组,包括基板、多个发光单元、导光层以及反光层;所述发光单元呈阵列式设于所述基板上;所述导光层设于所述基板上且完全覆盖所述发光单元;所述反光层设于所述导光层远离所述基板的一面,所述反光层中具有若干反光单元,每一反光单元对应设置在一发光单元的正上方;在相邻的所述反光单元之间,所述导光层远离所述基板的一面形成有网点结构。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述背光模组的整体厚度小于等于0.3mm。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述发光单元包括衬底、反射膜以及LED芯片;所述反射膜采用布拉格反射镜镀膜工艺形成在所述衬底上;所述LED芯片设置在所述衬底和所述反射膜之间。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述导光层为有机塑料膜材质,所述导光层的透过率至少为85%。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述反光层的厚度为0.1μm-10μm;所述反光层的反射率至少为80%。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述反光单元为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种;所述透光孔为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述反光单元的在所述基板上投影的外接圆直径为I-p,其中I为所述发光单元的最大边长,p为相邻两个所述发光单元的最小间距;所述透光孔的在所述基板上投影的外接圆直径大小为1μm-100μm。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述反光单元与所述发光单元一一对应设置,所述反光单元与所述发光单元的纵向对称轴线重合,当所述发光单元在所述基板上投影完全落入所述反光单元的在所述基板上投影内时,所述反光单元上设有间隔设置的透光孔。
于本发明其中的一实施例中所述的背光模组,其中,所述网点结构分布于所述反光单元的外围,所述网点结构包括多个凹槽,所述凹槽的在所述基板上投影的外接圆直径为1μm-100μm,所述凹槽的槽深为1μm-10μm。
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显示装置,实现了超薄柔性背光模组的设计,保证了背光模组整体厚度不超过0.3mm;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,而且背光模组中无匀光膜片结构,在灯板表面膜面上制作网点结构,通过光波导和网点结构的综合作用实现正面不同位置的出光均匀,保证背光的薄型化和整面出光均匀性,兼顾背光的出光均匀性和可弯折特性,在实现整面发光均匀性的同时,可以提升灯板整体光效,实现光效更高的超薄柔性背光。
附图说明
图1为本发明实施例中一种背光模组的结构示意图;
图2为本发明实施例中所述反光单元的结构示意图;
图3为本发明实施例中所述透光孔的结构示意图;
图4为本发明实施例中所述背光模组的混光示意图;
图5为本发明实施例中一种背光模组的制作方法的流程图;
图6为本发明实施例中制作所述发光单元步骤的结构示意图;
图7为本发明实施例中制作所述导光层及所述反光层步骤的结构示意图;
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、发光单元2、导光层3,
反光层4,背光模组10,显示面板20,
纵向对称轴线21,网点结构31,反光单元40,
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。
请参阅图1所示,本发明实施例中提供一种背光模组10,包括基板1、多个发光单元2、导光层3以及反光层4;所述发光单元2呈阵列式设于所述基板1上;所述导光层3设于所述基板1上且完全覆盖所述发光单元2;所述反光层4设于所述导光层3远离所述基板1的一面,所述反光层4中具有若干反光单元40,每一反光单元40对应设置在一发光单元2的正上方;在相邻的所述反光单元40之间,所述导光层3远离所述基板1的一面形成有网点结构31。
本实施例中,所述基板1包括玻璃基板或聚酰亚胺基板,所述基板1上设有连接所述发光单元2的走线或焊盘。
本实施例中,所述发光单元2包括衬底、LED芯片和反射膜,其厚度小于等于500μm。所述背光模组10的整体厚度小于等于0.3mm。
本实施例中,所述LED芯片的厚度在30μm-80μm之间,采用布拉格反射镜镀膜工艺在所述衬底表面沉积所述反射膜以实现所述发光单元2的发光角度在160°-180°;所述发光单元2采用单色蓝光LED芯片或红绿蓝彩色LED芯片;当所述发光单元2采用蓝光LED芯片时,所述导光层3中含有红绿量子点材料。
本实施例中,所述导光层3为有机塑料膜材质,通常可以为亚克力(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚碳酸酯(PC),所述导光层3的透过率至少为85%。
本实施例中,所述反光层4的厚度为0.1μm-10μm;所述反光层4的材质为金属或树脂,所述反光层4的反射率至少为80%。
本实施例中,所述反光单元40与所述发光单元2一一对应设置,且在垂直所述基板1的投影上所述反光单元40的中心位置与所述发光单元2的中心位置重合;即所述反光单元40与所述发光单元2的纵向对称轴线21重合。请参阅图2所示,图2为所述反光单元40的结构示意图,所述反光单元40为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种。所述反光单元40的在所述基板1上投影的外接圆直径为I-p,其中I为所述发光单元2的最大边长,p为相邻两个所述发光单元2的最小间距。
本实施例中,当所述反光单元40的在所述基板上投影的外接圆直径小于所述发光单元2的最大边长时,所述反光单元40设有多个,且相互间隔设置;当所述发光单元2在所述基板1上投影完全落入所述反光单元40的在所述基板1上投影内时,所述反光单元40上设有间隔设置的透光孔41。
请参阅图3所示,图3为所述透光孔41的结构示意图,所述透光孔41为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种,所述透光孔41的在所述基板1上投影的外接圆直径大小为1μm-100μm。所述反光单元40的下表面用于反射来自发光单元2的光线。
请参阅图1所示,本实施例中,所述导光层3的上表面分布有网点结构31,主要起到导光和扩光的作用;所述网点结构31分布于所述反光单元40的外围,靠近所述反光单元40区域的所述网点结构31较为稀疏,远离反光单元40区域的所述网点结构31较为密集,所述网点结构31包括多个凹槽,所述凹槽的宽度为1μm-100μm,所述凹槽的槽深为1μm-10μm。所述网点结构31中的凹槽分布密度从靠近所述反光单元40边缘远离所述反光单元40的方向逐步减小。所述网点结构31包括多个网点单元,所述网点单元在所述反光层4上呈现阵列分布,所述网点单元与所述反光单元40布满一个所述发光单元2的分布范围,所述网点单元分布范围为所述反光单元40边缘位置至相邻两个所述发光单元2的中间位置。图案化膜层导光存在一定光损,本申请所述网点结构31导光基本无光损。
请参阅图4所示,图4为所述背光模组10的混光示意图,所述发光单元2正上方出光强度较高,通过小开窗设计降低所述反光层4的综合透过率,调节灯口位置的出光光效。所述反光单元40远离灯口位置,通过逐渐增加图案的透光孔41,增大导光图案的综合透过率,调节不同位置的出光光强。在所述网点结构31的分布区域,通过所述导光层3上的网点结构31作用破坏膜层中的全反射光线,增加所述发光单元2间位置的出光。通过所述网点结构31在不同位置疏密调节,控制所述网点结构31分布区域不同位置的出光光强,从而调节整面出光均匀性。
请参阅图5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S1-S4。
S1、制作发光单元步骤,在一基板1上通过光刻工艺或金属蚀刻布线工艺在所述基板1的上表面制作所述发光单元2的走线或焊盘,并在所述基板1上制作呈阵列式排布的发光单元2;所述基板1包括玻璃基板或聚酰亚胺基板;所述发光单元2的厚度小于等于500μm,所述发光单元2包括衬底、反射膜以及LED芯片,所述LED芯片的厚度在30μm-80μm之间,采用布拉格反射镜镀膜工艺在所述衬底表面沉积所述反射膜以实现所述发光单元2的发光角度在160°-180°;所述发光单元2采用单色蓝光LED芯片或红绿蓝彩色LED芯片;其中制作走线或焊盘也可称为刷锡,制作所述发光单元2也可称为固晶。请参阅图6所示,图6为制作发光单元2步骤的结构示意图。
S2、制作导光层步骤,使用有机塑料膜材质制作一导光层3,通常可以为亚克力(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚碳酸酯(PC),所述导光层3的透过率至少为85%;当所述发光单元2采用蓝光LED芯片时,所述导光层3中含有红绿量子点材料。在相邻两个所述发光单元2之间,通过卷对卷工艺或者激光撞点工艺在所述导光层3的上表面制作网点结构31;所述网点结构31包括多个凹槽,所述凹槽的宽度为1μm-100μm,所述凹槽的槽深为1μm-10μm。
S3、制作反光层步骤,设于在所述导光层3上通过镀膜、曝光、显影、蚀刻工艺制作反光层4,优选通过镀膜工艺在所述导光层3上制作所述反光层4,这样能紧密结合;所述反光层4的厚度为0.1μm-10μm;所述反光层4的材质为金属或树脂,所述反光层4的反射率至少为80%;所述反光层4包括多个反光单元40;每一反光单元40对应设置在一发光单元2的正上方,亦即所述反光单元40与所述发光单元2一一对应设置,且在垂直所述基板1的投影上所述反光单元40的中心位置与所述发光单元2的中心位置重合,即所述反光单元40与所述发光单元2的纵向对称轴线21重合;所述网点结构31分布于所述反光单元40的外围,靠近所述反光单元40区域的所述网点结构31较为稀疏,远离所述反光单元40区域的所述网点结构31较为密集;所述反光单元40为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种,所述反光单元40的在所述基板1上投影的外接圆直径小于等于相邻两个所述发光单元2间距的一半;当所述反光单元40的在所述基板1上投影的外接圆直径小于所述发光单元2的最大边长时,所述反光单元40设有多个,且相互间隔设置;当所述发光单元2在所述基板1上投影完全落入所述反光单元40的在所述基板1上投影内时,所述反光单元40上设有间隔设置的透光孔41;所述透光孔41为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种,所述透光孔41的在所述基板1上投影的外接圆直径大小为1μm-100μm。其中制作所述导光层3及所述反光层4的步骤也可称为封胶。请参阅图7所示,图7为制作所述导光层3及所述反光层4步骤的结构示意图。
S4、贴合形成背光模组步骤,通过贴合工艺将所述导光层3的下表面与所述基板1的上表面进行对位贴合,所述导光层3完全覆盖所述发光单元2,制作形成的所述背光模组10的整体厚度小于等于0.3mm。请参阅图1所示,图1为贴合形成背光模组10的结构示意图。
如图8所示,本发明还提供一种显示装置100,包括前文所述的背光模组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。
本发明的有益效果在于,提供一种背光模组及显示装置,实现了超薄柔性背光模组的设计,保证了背光模组整体厚度不超过0.3mm;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,而且背光模组中无匀光膜片结构,在灯板表面膜面上制作网点结构,通过光波导和网点结构的综合作用实现正面不同位置的出光均匀,保证背光的薄型化和整面出光均匀性,兼顾背光的出光均匀性和可弯折特性,在实现整面发光均匀性的同时,可以提升灯板整体光效,实现光效更高的超薄柔性背光。
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;
多个发光单元,呈阵列式设于所述基板上;
导光层,设于所述基板上且完全覆盖所述发光单元;以及
反光层,设于所述导光层远离所述基板的一面,所述反光层中具有若干反光单元,每一反光单元对应设置在一发光单元的正上方;
在相邻的所述反光单元之间,所述导光层远离所述基板的一面形成有网点结构。
2.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组的整体厚度小于等于0.3mm。
3.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述发光单元包括:
衬底;
反射膜,采用布拉格反射镜镀膜工艺形成在所述衬底上;
LED芯片,设置在所述衬底和所述反射膜之间。
4.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述导光层为有机塑料膜材质,所述导光层的透过率至少为85%。
5.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述反光层的厚度为0.1μm-10μm;所述反光层的反射率至少为80%。
6.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述反光单元为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种;所述透光孔为方形、圆形、环形、多边形或其他不规则形状中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的背光模组,其特征在于,所述反光单元的在所述基板上投影的外接圆直径为I-p,其中I为所述发光单元的最大边长,p为相邻两个所述发光单元的最小间距;所述透光孔的在所述基板上投影的外接圆直径大小为1μm-100μm。
8.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述反光单元与所述发光单元的纵向对称轴线重合,当所述发光单元在所述基板上投影完全落入所述反光单元的在所述基板上投影内时,所述反光单元上设有间隔设置的透光孔。
9.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述网点结构环绕所述反光单元设置,所述网点结构包括多个凹槽,所述凹槽的宽度为1μm-100μm,所述凹槽的槽深为1μm-10μm。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的背光模组。
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