CN114397782B - 背光模组及其形成方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于显示领域，具体涉及一种背光模组及其形成方法、显示装置，其中背光模组包括驱动基板和多个光源，所述驱动基板具有第一侧面，多个所述光源间隔设置在所述驱动基板的第一侧面，所述背光模组还包括第一散热层，所述第一散热层设置在所述驱动基板的第一侧面并位于相邻的所述光源之间，所述第一散热层为透明膜层。第一散热层设置在驱动基板的第一侧面并位于相邻的光源之间，其直接与光源接触，一方面阻隔光源，一方面吸收光源热量并进行散热，用于降低或消除相邻光源之间的热耦合，帮助驱动基板的第一侧面散热，这样设计背光模组的热稳定性较好，使用寿命缩长。

Description

背光模组及其形成方法、显示装置

技术领域

本申请属于显示领域，具体涉及一种背光模组及其形成方法、显示装置。

背景技术

Micro/Mini LED(迷你发光二极管)属于LCD(液晶显示器)背光技术的一种，其通过封装、尺寸微缩与巨量转移技术的导入，提高背光模组的控制能力、减少背光的光学距离，进而实现超薄、高动态对比的背光技术。

随着对Micro/Mini LED的解析度及亮度需求增加，单位面积的LED数量不断增加，LED的间距不断缩小，单颗LED的驱动电流越来越大，且显示器会有长时间工作的需求，这会导致单颗LED发热量增加，相邻LED之间的热耦合效应增加，不能进行有效的散热。

发明内容

本申请的目的在于提供一种背光模组及其形成方法、显示装置，以解决背光模组的散热的问题。

为了达到上述目的，本申请提供了一种背光模组，包括驱动基板和多个光源，所述驱动基板具有第一侧面，多个所述光源间隔设置在所述驱动基板的第一侧面，所述背光模组还包括：

第一散热层，设置在所述驱动基板的第一侧面并位于相邻的所述光源之间，所述第一散热层为透明膜层。

可选的，所述第一散热层包括石墨烯涂层。

可选的，所述背光模组还包括光学膜，所述光学膜设置在所述第一散热层远离驱动基板一侧；

所述光源至少远离所述驱动基板一面为发光面，所述第一散热层中掺杂有反射介质，所述反射介质反射所述发光面边缘部位的发光以及所述光学膜的反光；

其中，所述反射介质包括导热陶瓷，所述导热陶瓷为氧化铝、氧化铍、氮化铝和氮化硼中的一种或多种的组合。

可选的，所述第一散热层的厚度小于或等于所述光源的高度。

可选的，所述背光模组还包括第二散热层和边框，所述驱动基板位于所述边框内，所述驱动基板还具有与所述第一侧面在所述驱动基板的厚度方向上相对的第二侧面，所述第二散热层设置在所述驱动基板的所述第二侧面，且所述第二散热层和所述边框连接。

可选的，所述背光模组还包括导热填充层，所述导热填充层设置在所述第二散热层和所述驱动基板之间。

可选的，所述第二散热层包括石墨烯涂层或金属层；和/或

所述导热填充层包括导热硅胶或散热铝箔。

本申请还提供一种以上任意一项所述的背光模组的形成方法，包括：

提供驱动基板，所述驱动基板具有第一侧面；

在所述驱动基板的第一侧面形成多个间隔设置的光源；

在所述驱动基板第一侧面形成第一散热层，所述第一散热层位于相邻的所述光源之间，所述第一散热层为透明膜层。

可选的，在所述驱动基板第一侧面形成第一散热层的方法包括：

在所述驱动基板的第一侧面依次形成保护层和散热膜；

对所述保护层和所述散热膜进行图案化处理，以形成所述第一散热层，并使所述第一侧面中用于绑定所述光源的区域裸露。

本申请还提供一种显示装置，包括：

以上任意一项所述的背光模组；

显示面板，设置在所述背光模组的出光侧。

本申请公开的背光模组及其形成方法、显示装置具有以下有益效果：

在本申请中，第一散热层设置在驱动基板的第一侧面并位于相邻的光源之间，其直接与光源接触，一方面阻隔光源，一方面吸收光源热量并进行散热，用于降低或消除相邻光源之间的热耦合，帮助驱动基板的第一侧面散热，这样设计背光模组的热稳定性较好，使用寿命缩长，用于显示装置可提升显示装置显示品质。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。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是本申请实施例一中背光模组的结构示意图；

图2是本申请实施例二中背光模组的结构示意图；

图3是本申请实施例三中背光模组的结构示意图；

图4是本申请实施例四中背光模组的结构示意图；

图5是本申请实施例四中第二散热层作为背板时背光模组的结构示意图；

图6是本申请实施例五中背光模组的形成方法的流程示意图；

图7是本申请实施例五中第一散热层形成方法的流程示意图；

图8是本申请实施例六中显示装置的结构示意图。

附图标记说明：

100、背光模组；

110、第一散热层；120、驱动基板；121、焊盘；130、第二散热层；140、光源；150、导热填充层；160、反射介质；170、光学膜；180、边框；190、散热鳍片；

200、显示面板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本申请各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

实施例一

图1是本申请实施例一中背光模组的结构示意图，参见图1所示，背光模组包括驱动基板120、光源140和第一散热层110。

光源140可为Mini LED芯片或Micro LED芯片，但不限于此，具体视情况而定。其中，Mini LED芯片的尺寸为100微米～200微米，Micro LED芯片的尺寸小于100微米。驱动基板120依次包括基底和保护层。驱动基板120的基底具有在厚度方向上相对的第一侧面和第二侧面，多个光源140间隔设置在驱动基板120的基底的第一侧面。

应当理解的是，光源140可直接在驱动基板120的基底上形成，也可以先形成光源140，再将光源140绑定在驱动基板120的基底上，具体视情况而定。若先形成光源140，再将光源140绑定在驱动基板120的基底上，则驱动基板120还可包括多个焊盘121，多个焊盘121间隔设置在驱动基板120的基底的第一侧面，相应的多个光源140间隔设置在基底的第一侧面的焊盘121上，光源140和焊盘121之间一一对应绑定。

第一散热层110为透明膜层，第一散热层110设置在驱动基板120的第一侧面并位于相邻的光源140之间，即第一散热层110覆盖驱动基板120的第一侧面，光源140埋设在第一散热层110中。对于驱动基板120边缘位置的光源140，可埋设在第一散热层110中，也可以将靠近边缘的一面裸露在第一散热层110外，具体视情况而定。

需要说明的是，第一散热层110设置在驱动基板120的第一侧面，第一散热层110主要填充相邻光源140之间间隙，其直接与光源140接触。第一散热层110的周边可部分向靠近光源140凹陷，部分向远离光源140凸出，形成凹凸不平的表面，使第一散热层110面积小于驱动基板120面积，但增大了第一散热层110周边的散热面积。此外，第一散热层110远离驱动基板120的侧面也可以作图案化处理，形成凹凸不平的表面，从而增大散热面积，取得更好的散热效果。

在本申请中，第一散热层110设置在驱动基板120的第一侧面并位于相邻的光源140之间，第一散热层110主要填充相邻光源140之间间隙，其直接与光源140接触，一方面阻隔光源140，一方面吸收光源140热量并进行散热，用于降低或消除相邻光源140之间的热耦合，帮助驱动基板120的第一侧面散热。

为降低或消除相邻光源140之间的热耦合，第一散热层110需要具有良好的导热性能，本实施例中第一散热层110材料为石墨烯，当然也可选择其它具有良好导热性能的材料，具体视情况而定。石墨烯可通过外延生长法或化学气相沉积法(CVD)形成，其能够牢固地附着在驱动基板120上，不容易脱落。

石墨烯具有优良的导热性、机械强度和化学稳定性，其优良的导热性有助于消除相邻光源140之间的热耦合，帮助驱动基板120的第一侧面散热；其优良的机械强度和化学稳定性，可以提高背光模组的热稳定性。此外，石墨烯还具有高透光性，用石墨烯材料形成的第一散热层110不会吸光影响光学效果。

需要说明的是，第一散热层110设置在相邻的光源140之间，光源140的四周与第一散热层110接触，接触面积越大导热越快，散热效果越好，由于石墨烯还具有高透光性，第一散热层110厚度可以等于光源140的高度，仅裸露光源140远离驱动基板120一面，甚至光源140可以完全埋入第一散热层110。当然在满足散热条件下，第一散热层110厚度也可以小于光源140的高度，第一散热层110厚度具体可视情况而定。

实施例二

图2是本申请实施例二中背光模组的结构示意图，参见图2所示，实施例二与实施例一的区别在于：第一散热层110中掺杂有反射介质160。

背光模组还包括光学膜170，光学膜170设置在第一散热层110远离驱动基板120一侧。在第一散热层110中掺杂反射介质160，光源140远离驱动基板120一面发光，光源140远离驱动基板120一面靠近光源140侧壁位置会产生侧壁光，掺杂反射介质160后第一散热层110可对光源140产生的侧壁光进行反射或隔离，同时光源140远离驱动基板120一面的光线被光学膜170反射回来，反射光又会被第一散热层110再次反射，从而可提高光线利用率。

其中，在第一散热层110中掺杂反射介质160时，反射介质160包括导热陶瓷。具体地，导热陶瓷为氧化铝、氧化铍、氮化铝和氮化硼中的一种或多种的组合。导热陶瓷掺入石墨烯中，通过物理气相沉积形成在驱动基板120上。导热陶瓷具有优良的导热性，掺入的导热陶瓷不影响石墨烯导热性。

在掺入导热陶瓷后，第一散热层110可对光源140产生的侧壁光进行反射或隔离，同时亦可降低或消除相邻光源之间的热耦合。此外，掺入导热陶瓷后，第一散热层110的机械强度更高，其可作为支撑结构，支撑光学膜170，防止光学膜170产生褶皱。

第一散热层110作为支撑结构时，可设置第一散热层110的厚度大于光源140的高度。光学膜170可包括匀光膜、棱镜膜和扩散膜，这些光学膜170可以是独立的膜片，也可以是形成在第一散热层110上的膜层，具体视情况而定。光学膜170为独立的膜片时，背光模组还包括边框180，驱动基板120和光学膜170均位于边框180内部，第一散热层110可作为光学膜170的下限位，边框180向内凸起的部位可作为光学膜170的上限位，光学膜170支撑在边框180向内凸起的部位和第一散热层110之间。

在掺入导热陶瓷后，第一散热层110远离驱动基板120一侧能够反射光线，因此第一散热层110可以替代背光模组中的反射膜，从而一定程度较小背光模组的厚度。

需要说明的是，第一散热层110中掺杂反射介质160时，第一散热层110的厚度也可小于或等于光源140的高度。第一散热层110厚度等于光源140的高度，可以尽可能多的反射光源140产生的侧壁光，从而提高光线利用率。第一散热层110厚度小于光源140的高度，具体的，第一散热层110厚度为光源140高度的2/3至4/5，例如第一散热层110厚度为光源140高度的2/3、11/15、4/5等。如此设置，第一散热层110可反射光源140产生的侧壁光，同时也可防止掺杂反射介质160的石墨烯覆盖光源140表面遮挡光线。

实施例三

图3是本申请实施例三中背光模组的结构示意图，参见图3所示，实施例三与实施例一的区别在于：实施例三中背光模组还包括第二散热层130。

驱动基板120的基底具有在厚度方向上相对的第一侧面和第二侧面，多个光源140间隔设置在驱动基板120的基底的第一侧面，而第二散热层130设置在第二侧面，也就是说，第一散热层110和第二散热层130分别设置在驱动基板120的两侧。

通过将第二散热层130设置在驱动基板120的第二侧面，帮助驱动基板120的第二侧面散热，驱动基板120正反两面双重散热，背光模组的热稳定性较好，使用寿命缩长，用于显示装置可提升显示装置显示品质。

需要说明的是，第二散热层130的周边可部分向内凹陷，部分向外凸出，形成凹凸不平的表面，使第二散热层130面积小于驱动基板120面积，但增大了第二散热层130周边的散热面积。此外，第二散热层130远离驱动基板120的侧面也可以作图案化处理，形成凹凸不平的表面，从而增大散热面积，取得更好的散热效果。

第二散热层130设置在驱动基板120的第二侧面，其材料也可以采用石墨烯。第一散热层110和第二散热层130材料相同，且均具有优良的导热性能，可以对驱动基板120正反两面双重散热。此外，形成第一散热层110和第二散热层130可采用相同的工艺，从而缩短工艺流程，降低生产成本。

实施例四

图4是本申请实施例四中背光模组的结构示意图，参见图4所示，实施例四和实施例三的区别在于：第二散热层130的材质不同。本实施例中，第二散热层130为金属层，如铝层或铜合金层等，具有优良导入性的金属制薄板。

参见图4所示，第二散热层130上可设置散热鳍片190，从而增大散热面积，取得更好的散热效果，但不限于设置散热鳍片190，也可将第二散热层130远离所述驱动基板120一侧作图案化处理，形成凹凸不平的表面，具体视情况而定。

散热鳍片190可设置在第二散热层130远离驱动基板120的一侧；当第二散热层130尺寸大于驱动基板120时，第二散热层130靠近驱动基板120一侧也可设置散热鳍片190，也就是说，驱动基板120位于第二散热层130中部，散热鳍片190位于驱动基板120周边。

金属制第二散热层130不仅可以帮助驱动基板120的第二侧面散热，亦可作为显示装置的背板起到支撑和承载作用。

图5是本申请实施例四中第二散热层作为背板时背光模组的结构示意图，参见图5所示，第二散热层130作为背板时，背光模组还包括边框180，驱动基板120均位于边框180内部，第二散热层130设置在驱动基板120的第二侧面，第二散热层130和边框180连接，作为显示装置的背板。

当第二散热层130为金属制薄板，驱动基板120第二侧面和第二散热层130靠近所述驱动基板120一面均无法做到绝对平整，组装贴合后驱动基板120和第二散热层130之间存在间隙，间隙中空气的导热性能远远低于第二散热层130的导热性能，降低了第二散热层130的散热效果。

参见图4所示，第二散热层130和驱动基板120之间还设置有导热填充层150。导热填充层150包括导热硅胶或散热铝箔，导热硅胶具有流动性，散热铝箔可变形，并且导热硅胶和散热铝箔均具有优良的导热性能，导热硅胶或散热铝箔填充驱动基板120和第二散热层130之间的间隙，排出导热性差的空气，可以大幅提升第二散热层130的散热效果。

需要说明的是，导热填充层150不限于导热硅胶和散热铝箔，也可为其他材料，只要能保证与驱动基板120无间隙贴合，具体视情况而定。

实施例五

本实施例提供一种背光模组的形成方法，用于形成实施例一至实施例四中提及的背光模组。图6是本申请实施例五中背光模组的形成方法的流程示意图，参见图6所示，背光模组的形成方法包括以下步骤：

S310：提供驱动基板120，驱动基板120具有相对的第一侧面和第二侧面；

S320：在驱动基板120的第一侧面形成多个间隔设置的光源140；

S330：在驱动基板120的第一侧面形成第一散热层110，第一散热层110位于相邻的光源140之间；

S340：在驱动基板120的第二侧面形成第二散热层130。

需要说明的是，当第二散热层130为金属层时，形成第一散热层110和第二散热层130的先后顺序可以调整，具体视情况而定；当第二散热层130为石墨烯涂层时，第一散热层110和第二散热层130可以在采用相同的工艺，在同一道工序完成，从而缩短工艺流程，降低生产成本。

在驱动基板120的第一侧面形成光源140和形成第一散热层110的先后顺序也可以调整，具体视情况而定。若先形成光源140，再形成第一散热层110，第一散热层110可以填充光源140之间间隙，并且第一散热层110为石墨烯涂层，其能够牢固地附着在驱动基板120上，不容易脱落，因此第一散热层110可以保护光源140，防止光源140损坏和脱落。若先形成第一散热层110，再对第一散热层110图案化处理形成绑定光源140的凹槽区域，光刻或刻蚀形成的凹槽可以是扩散口结构，也就是说凹槽靠近驱动基板120一端小于远离驱动基板120一端，绑定光源140时可以减少光源140侧壁和第一散热层110之间摩擦，且可以使第一散热层110和光源140侧壁形成良好的接触，有利于光源140通过第一散热层110散热。

图7是本申请实施例五中第一散热层形成方法的流程示意图，结合图6和图7所示，在步骤S320具体包括：

S321：在驱动基板120的第一侧面依次形成保护层和散热膜；

S322：对保护层和散热膜进行图案化处理，以形成所述第一散热层110，并使第一侧面中用于绑定光源140的区域裸露。

需要说明的是，形成第一散热层110时，将石墨烯通过外延生长或化学气相沉积的方法在保护层上形成散热膜，再用光刻或刻蚀的方法对保护层和散热膜进行图案化处理，散热膜图案化形成第一散热层110。

光源140可直接在驱动基板120的基底上形成，也可以先形成光源140，再将光源140绑定在驱动基板120的基底上。若先形成光源140，再将光源140绑定在驱动基板120的基底上，则驱动基板120可包括基底和设置在基底上的焊盘121，保护层覆盖在基底上，对保护层进行图案化处理后裸露焊盘121，焊盘121以外部分仍然覆盖有部分保护层，用于保护基底及其附属结构。保护层的材料包括有机物和紫外光固化物，有机物有助于溶解助焊剂，促使光源140和焊盘121接触完成绑定，该有机物掺杂有紫外线固化剂，以便后续对有机物进行紫外线固化处理形成保护层。

实施例六

本实施例提供一种显示装置，图8是本申请实施例六中显示装置的结构示意图，参见图8所示，显示装置包括背光模组100和显示面板200，背光模组100具有在其厚度方向上相对的出光侧和入光侧，显示面板200，设置在背光模组100的出光侧。

需要说明的是，显示面板200可为液晶显示面板，该背光模组100为实施例一至实施例四提及的背光模组100，应当理解的是，背光模组100可还包括导光板和反射层等结构。该显示装置可广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、电脑显示器等各种消费性电子产品中。

背光模组100还可用于直显装置，直显装置根据显示方式不同分为mini LED直显和micro LED直显。直显装置采用光源LED显示像素点，以此提供成像的基本单位，从而实现图像显示，其具有高亮度、宽色域、高对比度、高速响应、低功耗和长寿命等优势。在显示效果上，具有比普通LCD具有色彩完整性好、对比度、更轻薄等多方面优势。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本申请的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本申请专利涵盖的范围之内。

Claims (8)

1.一种背光模组，包括驱动基板和多个光源，所述驱动基板具有第一侧面，多个所述光源间隔设置在所述驱动基板的第一侧面，其特征在于，所述背光模组还包括：

第一散热层，设置在所述驱动基板的第一侧面并位于相邻的所述光源之间，使所述光源至少部分埋设在所述第一散热层中，所述第一散热层为透明膜层，所述第一散热层包括石墨烯涂层；

所述第一散热层中掺杂有反射介质，所述光源至少远离所述驱动基板一面为发光面，所述反射介质反射所述发光面边缘部位的发光，所述第一散热层的厚度小于或等于所述光源的高度。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括光学膜，所述光学膜设置在所述第一散热层远离驱动基板一侧，所述反射介质反射所述发光面边缘部位的发光以及所述光学膜的反光；

其中，所述反射介质包括导热陶瓷，所述导热陶瓷为氧化铝、氧化铍、氮化铝和氮化硼中的一种或多种的组合。

3.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第二散热层和边框，所述驱动基板位于所述边框内，所述驱动基板还具有与所述第一侧面在所述驱动基板的厚度方向上相对的第二侧面，所述第二散热层设置在所述驱动基板的所述第二侧面且所述第二散热层和所述边框连接。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括导热填充层，所述导热填充层设置在所述第二散热层和所述驱动基板之间。

5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述第二散热层包括石墨烯涂层或金属层；和/或

所述导热填充层包括导热硅胶或散热铝箔。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的背光模组的形成方法，其特征在于，包括：

提供驱动基板，所述驱动基板具有第一侧面；

在所述驱动基板的第一侧面形成多个间隔设置的光源；

在所述驱动基板的第一侧面形成第一散热层，所述第一散热层位于相邻的所述光源之间。

7.根据权利要求6所述的背光模组的形成方法，其特征在于，在所述驱动基板的第一侧面形成第一散热层的方法包括：

在所述驱动基板的第一侧面依次形成保护层和散热膜；

对所述保护层和所述散热膜进行图案化处理，以形成所述第一散热层，并使所述第一侧面中用于绑定所述光源的区域裸露。

8.一种显示装置，其特征在于，包括：

如权利要求1～5任意一项所述的背光模组；

显示面板，设置在所述背光模组的出光侧。

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