CN114267770B - 背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种背光模组及显示装置，其中背光模组包括：基板；LED芯片，所述LED芯片设在所述基板上；反射墙，所述反射墙设在所述基板上，所述反射墙环绕所述LED芯片设置；封装层，所述封装层覆盖所述LED芯片上；其中，所述封装层位于出光侧的面为弧形曲面。本申请通过将封装层位于出光侧的面设为弧形曲面，由于封装层的弧形曲面对单颗LED芯片的出光产生折射而将单颗LED芯片的出光限制在一定范围内，而提升单颗LED芯片的出光效率，进而提升背光模组整体的出光效率。

Description

背光模组及显示装置

技术领域

本申请涉及LED技术领域，具体涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

次毫米发光二极管(MiniLightEmittingDiode，简称miniLED)背光目前越来越受到人们的关注，由于其具有高亮、高对比度、省功耗及高信赖性的优势，决定其在笔电、平板等多种消费类电子产品上具有显著的应用优势。然而，在miniLED基于直下式的背光结构设计中，其发光效率主要取决于基板反射率及芯片的发光效率等因素。一般而言，对于消费类电子产品而言，基于厚度方面的考量，多数设计会倾向于采用板上芯片封装设计方案的灯板设计架构，从成本端考量，板上芯片封装设计方案需要采用尽可能大的间距以减少LED芯片的用量，因此基于大间距的板上芯片封装设计方案的miniLED背光成为众多消费类电子产品设计的首选，该方案为保证混光均匀，需要将芯片正面的出光尽可能传导至芯片与芯片之间，以保证灯板整面的混光效果。随着设计间距的增加，单颗芯片出光光波导的距离也增加，会导致灯板整体的出光效率出现较大程度衰减，如何提升大间距设计的板上芯片封装设计方案灯板的出光效率成为人们关注的焦点。

发明内容

本申请提供一种背光模组及显示装置，以提升LED的出光效率。

本申请提供一种背光模组，其包括：

基板；

LED芯片，所述LED芯片设在所述基板上；

反射墙，所述反射墙设在所述基板上，所述反射墙环绕所述LED芯片设置；

封装层，所述封装层覆盖所述LED芯片上；其中，

所述封装层位于出光侧的面为向出光侧凸出的弧形曲面。

可选的，在本申请一些实施例中，所述LED芯片在所述基板上形成LED阵列，所述LED阵列包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域围绕着所述中心区域设置，位于所述中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径比位于所述边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径大。

可选的，在本申请一些实施例中，所述相邻LED芯片的中心间距小于或等于3毫米。

可选的，在本申请一些实施例中，所述中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径范围为2毫米至5毫米，所述边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径范围为1毫米至2.6毫米。

可选的，在本申请一些实施例中，所述中心区域的封装层的折射率比所述边缘区域的封装层的折射率小。

可选的，在本申请一些实施例中，所述中心区域的封装层的折射率范围为1.3至1.45，所述边缘区域的封装层的折射率范围为1.45至1.6。

可选的，在本申请一些实施例中，所述边缘区域包括左边缘区域和右边缘区域，所述左边缘区域和所述右边缘区域分别设在所述中心区域沿行方向的两侧。

可选的，在本申请一些实施例中，所述左边缘区域和所述右边缘区域在行向方向的长度相同。

可选的，在本申请一些实施例中，所述边缘区域包括上边缘区域和下边缘区域，所述上边缘区域和所述下边缘区域分别设在所述中心区域沿列方向的两侧。

可选的，在本申请一些实施例中，所述上边缘区域和所述下边缘区域位于列向方向的长度相同。

可选的，在本申请一些实施例中，所述边缘区域包括左边缘区域、上边缘区域、右边缘区域和下边缘区域，所述左边缘区域和所述右边缘区域分别设在所述中心区域沿行方向的两侧，所述上边缘区域和所述下边缘区域分别设在所述中心区域沿列方向的两侧。

可选的，在本申请一些实施例中，所述LED阵列沿行方向的长度为L，所述LED阵列沿列方向的长度为H，所述中心区域沿行方向的长度为4/5L，所述中心区域沿列方向的长度为4/5H。

可选的，在本申请一些实施例中，所述左边缘区域和所述右边缘区域沿行方向的长度为1/10L。

可选的，在本申请一些实施例中，所述上边缘区域和所述下边缘区域沿列方向的长度为1/10H。

可选的，在本申请一些实施例中，所述左边缘区域、上边缘区域、右边缘区域和下边缘区域依次首尾相连形成环形边缘区域。

可选的，在本申请一些实施例中，所述反射墙的内壁对所述LED芯片的光的反射率大于或等于90％。

可选的，在本申请一些实施例中，所述反射墙的内壁为向远离所述LED芯片方向凹进去的弧形曲面。

可选的，在本申请一些实施例中，所述反射墙的内壁的曲率半径范围为0.5毫米至2毫米。

可选的，在本申请一些实施例中，所述基板为印刷电路板基板、柔性电路板基板及玻璃基板中任一者。

可选的，在本申请一些实施例中，所述封装层的材料包括油墨树脂材质类材料、硅胶材质类材料及环氧胶材质类材料中的任一者。

相应的，本申请还提供一种显示装置，其包括上述的背光模组以及设置在所述背光模组上的显示面板。

本申请提供一种背光模组及显示装置，其中背光模组包括：基板；LED芯片，所述LED芯片设在所述基板上；反射墙，所述反射墙设在所述基板上，所述反射墙环绕所述LED芯片设置；封装层，所述封装层覆盖所述LED芯片上；其中，所述封装层位于出光侧的面为弧形曲面。本申请通过将封装层位于出光侧的面设为弧形曲面，由于封装层的弧形曲面对单颗LED芯片的出光产生折射而将单颗LED芯片的出光限制在一定范围内，而提升单颗LED芯片的出光效率，进而提升背光模组整体的出光效率。

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为本申请提供的背光模组的LED芯片的截面示意图；

图2为本申请提供的背光模组的LED芯片出射光线的线路示意图；

图3为本申请提供的背光模组的第一种结构的示意图；

图4为本申请提供的背光模组的第二种结构的示意图；

图5为本申请提供的背光模组的第三种结构的示意图。

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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请提供一种背光模组及显示装置，以下进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。

请参阅图1，图1是本申请提供的背光模组的第一结构的示意图。本申请提供一种背光模组100，其包括基板10、LED芯片20、反射墙30和封装层40。

LED芯片20设在基板10上；反射墙30设在基板10上，所述反射墙30环绕LED芯片20设置；封装层40覆盖LED芯片20上；其中，封装层40位于出光侧的面为向出光侧凸出的弧形曲面41。

本申请通过将封装层位于出光侧的面设为弧形曲面，由于封装层的弧形曲面对单颗LED芯片的出光产生折射而将单颗LED芯片的出光限制在一定范围内，而提升单颗LED芯片的出光效率，进而提升背光模组整体的出光效率。

具体地，请参考图2，图2为本申请提供的背光模组的LED芯片的出射光线的线路示意图，LED芯片发光会产生大角度和小角度两种出光光线；对于大角度光线，如图中光线1，光线1经过反射墙反射，再经过封装层的弧形曲面折射后以接近垂直于弧形曲面的方向出射；对于小角度光线，如图中光线2和光线3，光线2直接经过封装层的弧形曲面折射后以垂直于弧形曲面的方向出射，光线3直接以垂直于弧形曲面的方向出射。由此可知，LED芯片的出射光线经过不大于1次反射及1次折射后可在封装层上方区域形成以垂直于弧形曲面的方向出射，整个出光过程可减少光波导损耗，并将单颗LED芯片的出光限制在一定范围内，增加了LED芯片在正视方向的出光亮度而提升单颗LED芯片的出光效率，进而提升背光模组整体的出光效率。

此外，miniLED背光显示装置在实际使用中，由于LED阵列存在，往往容易产生LED阵列的中心区域较亮而LED阵列的边缘区域较暗的现象，上述现象为光晕现象，对此为了解决光晕现象，本申请在上述基础上作进一步改进。

另外，基板10的表面上还可以设有反射膜层50，反射膜层50覆盖在基板10的表面，反射膜层50的厚度30微米以内，LED芯片20和反射墙30均设在反射膜层50上，通过反射膜层可以增加LED芯片的光反射，增加出光效果。

进一步地，在一些实施例中，反射墙的高度比LED芯片的高度高，反射墙相对于LED芯片高出，可以提高对LED芯片的光的反射面积。

请参考图1和图3，图3为本申请提供的背光模组的第一种结构的示意图，在一些实施例中，LED芯片20在基板10上形成LED阵列101，LED阵列101包括中心区域102和边缘区域103，边缘区域103围绕着中心区域102设置，位于中心区域102的封装层40的弧形曲面41的曲率半径比位于边缘区域103的封装层4的弧形曲面41的曲率半径大。

通过将中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径比边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径大，由于弧形曲面的曲率半径越小弧形曲面的聚光效果就越好，就能达到位于边缘区域的LED芯片的聚光效果好于中心区域的LED芯片的聚光效果，从而提升边缘区域的LED芯片的亮度，使得LED阵列的中心区域和边缘区域的亮暗程度相同或相近，保证背光模组的出光均匀性，而解决光晕现象。

在一些实施例中，相邻LED芯片20的中心间距小于或等于3毫米。

进一步地，在一些实施例中，中心区域102的封装层40的弧形曲面41的曲率半径范围为2毫米至5毫米，边缘区域103的封装层40的弧形曲面41的曲率半径范围为1毫米至2.6毫米。

经本申请发明人研究得知，中心区域102的封装层40的弧形曲面41的曲率半径范围在2毫米至5毫米之间，边缘区域103的封装层40的弧形曲面41的曲率半径范围在1毫米至2.6毫米之间，背光模组可以在兼具中心区域和边缘区域的出光效果情况下得到较好的出光均匀性，作为优选地，中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径范围为3.6毫米，边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径范围为1.8毫米，中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径刚好为边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径的2倍。

作为一种改进，在一些实施例中，中心区域102的封装层40的折射率比边缘区域103的封装层40的折射率小。

由于封装层的折射率越大聚光效果就越好，因此通过采用中心区域的封装层的折射率比边缘区域的封装层的折射率小的设计方案，可以达到边缘区域的聚光作用更强，而提升边缘区域的亮度，从而进一步地提升背光模组中心区域和边缘区域的出光均匀性效果。

其中，中心区域的封装层可以采用相对折射率较低的胶水进行封装，而封装区域的封装层采用相对折射率较高的胶水进行封装。

具体地，在一些实施例中，中心区域102的封装层40的折射率范围为1.3至1.45，边缘区域103的封装层40的折射率范围为1.45至1.6。也即是中心区域的封装层采用折射率范围为1.3至1.45的胶水进行封装，而封装区域的封装层采用相对折射率范围为1.45至1.6的胶水进行封装。

在一些实施例中，边缘区域103包括左边缘区域104和右边缘区域105，左边缘区域104和右边缘区域105分别设在中心区域102沿行方向的两侧。

通过设置左边缘区域和右边缘区域，并使得中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径比左边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径大、中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径比右边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径大，从而改善背光模组的左边缘区域、右边缘区域与中心区域的出光均匀性。另外根据具体结构以及发光效果要求，左边缘区域和右边缘区域可以分别采用不同封装层的弧形曲面的曲率半径。

还可以进一步地，将中心区域102的封装层40的折射率设得比左边缘区域104的封装层的折射率小，中心区域102的封装层40的折射率设得比右边缘区域105的封装层40的折射率小，也可以根据具体结构以及发光效果要求，左边缘区域和右边缘区域的封装层分别采用不同的折射率。

另外，为了保证左边缘区域104和右边缘区域105对称的出光效果，在一些实施例中，左边缘区域和右边缘区域在行向方向的长度相同，因此左边缘区域和右边缘区域的发光效果相同。

进一步地，为了保证LED芯片的出光效果，反射墙30的内壁31对LED芯片20的光的反射率大于或等于90％。反射墙的内壁采用大反射率结构设置，能基本上将LED芯片的光都反射出去，使LED芯片的出光效果得到保障。

而且，在一些实施例中，反射墙30的内壁31还可以设为向远离LED芯片20方向凹进去的弧形曲面。反射墙的内壁采用向远离LED芯片方向凹进去的弧形曲面可以一次性将LED芯片的光向封装层方向反射，避免LED芯片的光在被反射墙的内壁反射过程产生过多的损耗。具体地，反射墙30的内壁31的曲率半径范围为0.5毫米至2毫米。

其中，基板10可以为印刷电路板基板、柔性电路板基板及玻璃基板中任一者。LED芯片大小不受限，可以为适合用于miniLED背光的多种尺寸LED芯片，LED芯片发光角度可以为大张角，也可以为普通张角，但优选的是大张角LED芯片。

另外，封装层40的材料可以包括油墨树脂材质类材料、硅胶材质类材料及环氧胶材质类材料中的任一者。

请参考图4，图4为本申请提供的背光模组的第二种结构的示意图，其与图3所提供的背光模组不同的是，边缘区域103包括上边缘区域106和下边缘区域107，上边缘区域106和下边缘区域107分别设在中心区域102沿列方向的两侧。通过设置上边缘区域和下边缘区域，并使得中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径比上边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径大、中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径比下边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径大，从而改善背光模组的上边缘区域、下边缘区域与中心区域的出光均匀性。另外根据具体结构以及发光效果要求，上边缘区域和下边缘区域可以分别采用不同封装层的弧形曲面的曲率半径。

还可以进一步地，将中心区域102的封装层40的折射率设得比上边缘区域106的封装层的折射率小，中心区域102的封装层40的折射率设得比下边缘区域107的封装层40的折射率小，也可以根据具体结构以及发光效果要求，上边缘区域和下边缘区域的封装层分别采用不同的折射率。

另外，为了保证上边缘区域和下边缘区域对称的出光效果，在一些实施例中，上边缘区域106和下边缘区域107位于列向方向的长度相同，因此上边缘区域和下边缘区域的发光效果相同。

请参考图5，图5为本申请提供的背光模组的第三种结构的示意图，其与图3所提供的背光模组不同的是，边缘区域103包括左边缘区域104、上边缘区域106、右边缘区域105和下边缘区域107，左边缘区域104和右边缘区域105分别设在中心区域102沿行方向的两侧，上边缘区域106和下边缘区域107分别设在中心区域102沿列方向的两侧。其中，左边缘区域的上端、右边缘区域的上端分别与上边缘区域的左端、右端相重叠，左边缘区域的下端、右边缘区域的下端分别与下边缘区域的左端、右端相重叠。也即是在本实施例中，左边缘区域104、上边缘区域106、右边缘区域105和下边缘区域107环绕在中心区域102的四周。

在本实施例中，通过设有左边缘区域、上边缘区域、右边缘区域和下边缘区域，可以改善背光模组的整面出光均匀性。另外为了达到更好的均匀效果，左边缘区域、上边缘区域、右边缘区域和下边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径也可以采用不同的数值，左边缘区域、上边缘区域、右边缘区域和下边缘区域的封装层的折射率也可以采用不同的数值。

在一些实施例中，LED阵列101沿行方向的长度为L，LED阵列101沿列方向的长度为H，中心区域102沿行方向的长度为4/5L，中心区域102沿列方向的长度为4/5H。为了达到较好的出光亮度，中心区域与LED阵列的面积比例必须达到较高的水平，而且为了使得LED阵列在行向方向和列向方向都与中心区域保持一致比例，因此将中心区域沿行方向的长度为4/5L、中心区域沿列方向的长度为4/5H。

在一些实施例中，左边缘区域104和右边缘区域105沿行方向的长度为1/10L。左边缘区域和右边缘区域在行向方向的长度相同保证了左边缘区域和右边缘区域对称的出光效果。

在一些实施例中，上边缘区域106和下边缘区域107沿列方向的长度为1/10H。上边缘区域和下边缘区域的宽度相同保证了上边缘区域和下边缘区域对称的出光效果。

进一步地，左边缘区域104、上边缘区域106、右边缘区域105和下边缘区域107依次首尾相连形成环形边缘区域。

此外，本申请还提供一种显示装置，其包括上述的背光模组100以及设置在所述背光模组100上的显示面板。

与现有技术相比，本申请实施例提供的显示装置的有益效果与上述技术方案提供的背光模组的有益效果相同，在此不做赘述。

以上对本申请实施例所提供的一种背光模组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，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

基板；

LED芯片，所述LED芯片设在所述基板上，所述LED芯片在所述基板上形成LED阵列，所述LED阵列包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域围绕着所述中心区域设置；

反射墙，所述反射墙设在所述基板上，所述反射墙环绕所述LED芯片设置；

封装层，所述封装层覆盖所述LED芯片上，所述封装层位于出光侧的面为向出光侧凸出的弧形曲面，所述封装层包括胶水，位于所述中心区域的所述胶水的折射率小于位于所述边缘区域的所述胶水的折射率；以及，

反射膜层，设于所述基板上，且所述反射墙和所述LED芯片均位于所述反射膜层上，所述反射膜层的厚度不大于30微米；

其中，位于所述中心区域的所述胶水的折射率为1.3~1.45，位于所述边缘区域的所述胶水的折射率为1.45~1.6。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，位于所述中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径比位于所述边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径大。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述中心区域的封装层的弧形曲面的曲率半径范围为2毫米至5毫米，所述边缘区域的封装层的弧形曲面的曲率半径范围为1毫米至2.6毫米。

4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述边缘区域包括左边缘区域和右边缘区域，所述左边缘区域和所述右边缘区域分别设在所述中心区域沿行方向的两侧。

5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述边缘区域包括上边缘区域和下边缘区域，所述上边缘区域和所述下边缘区域分别设在所述中心区域沿列方向的两侧。

6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述边缘区域包括左边缘区域、上边缘区域、右边缘区域和下边缘区域，所述左边缘区域和所述右边缘区域分别设在所述中心区域沿行方向的两侧，所述上边缘区域和所述下边缘区域分别设在所述中心区域沿列方向的两侧。

7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射墙的内壁为向远离所述LED芯片方向凹进去的弧形曲面。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的背光模组以及设置在所述背光模组上的显示面板。