CN115185125A - Mini-LED光源内嵌式背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Mini‑LED光源内嵌式背光模组，该背光模组包括自下而上设置的背光单元、下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜，背光单元可分为若干个区域调光单元，每个调光单元由反射片、单个Mini‑LED光源和导光板组成。调光单元中位于Mini‑LED光源上方的导光板上的耦合导光微结构为具有反射和透射功能的结构，导光板的下表面设置有网点或者凹槽等微结构，导光板的上表面正中间设置图案化的反射点。本发明通过将Mini‑LED光源发出的光通过导光板上的耦合导光微结构入射到导光板中，通过导光板下表面的微结构以及上表面的反射点的作用，出射形成面光源，在保证均匀性和光效的前提下，减少了光源数量，降低了功耗，同时降低了背光模组的厚度。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种Mini-LED光源内嵌式背光模组。
背景技术
液晶显示技术由于其产品成本低、功耗小、寿命长等优点，占据了平板显示产品的主流。同时，Mini-LED显示因其高动态范围、较高的环境对比度，薄型化和低功耗而受到广泛关注。因此将液晶显示和Mini-LED结合起来有很大的应用前景。
液晶显示主要由显示面板和背光源两个部分组成，按照光源的位置不同可将背光模组划分为直下式和侧入式两类。直下式是将光源置于导光板的正下方，光源直接置于在导光板的下底面，侧入式是光源从导光板的侧边入射。
传统的直下式背光模组，背光源LED采用“满天星”的布置方式，这样会导致使用的LED数量过多，增加制造成本，同时也会增加功耗。同时，由于LED光源自发光角度以及LED光源与导光板的距离，导致离LED光源较近的出光面发光亮度高，而离LED光源较远的出光面发光亮度低，从而在导光板的出光面形成暗区，导致背光模组出光不均匀。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种Mini-LED光源内嵌式背光模组，用于在保证背光模组的出光均匀性满足要求的前提下，减小背光模组的厚度从而减少发光源的数量、减少功耗和制造成本。该结构能够增大发光源的发光面积，减少混光距离，有利于系统结构的薄型化设计。
该背光模组包括自下而上设置的背光单元、下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜，背光单元可分为若干个区域调光单元，每个调光单元由反射片、单个Mini-LED光源和导光板组成。调光单元中位于Mini-LED光源上方的导光板上的耦合导光微结构为具有反射和透射功能的结构，导光板的下表面设置有网点或者凹槽等微结构，导光板的上表面正中间设置图案化的反射点。本发明通过将Mini-LED光源发出的光通过导光板上的耦合导光微结构入射到导光板中，通过导光板下表面的微结构以及上表面的反射点的作用，出射形成面光源，在保证均匀性和光效的前提下，减少了光源数量，降低了功耗，同时降低了背光模组的厚度。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种Mini-LED光源内嵌式背光模组，背光模组从下到上依次包括背光单元、下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜。
在所述背光单元中，内嵌于反射片中的Mini-LED光源发出的光，经过导光板下表面的耦合导光微结构导向导光板的四周，通过位于导光板下表面的网点和上表面的反射点使光线从导光板的上表面均匀出射，然后再依次通过下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜出射到液晶显示面板。
进一步地，背光单元可分为若干个区域调光单元，每个区域调光单元包括单个Mini-LED光源、在导光板下方的反射片以及导光板，每个调光单元单独控制该区域的发光亮度，最后将所有调光单元拼接起来调节整体发光。
进一步地，单个区域调光单元的反射片中间设置有内嵌孔，将单个直下式Mini-LED光源内嵌于反射片中，直下式Mini-LED发光面朝向导光板，且导光板含与Mini-LED光源中心对准的耦合导光微结构。
进一步地，导光板选材对Mini-LED出光的光吸收率尽可能小，其四周附反射材料，提高光线利用率；导光板下表面的中心设置耦合导光微结构，并在下表面的其他区域设置网点或者凹槽结构，光线遇到网点或者凹槽则发生散射，从导光板的上表面出射，导光板上表面正中间可设置有图案化的反射点，光线遇到反射点则反射回导光板，遇到反射点的间隙且不满足全内反射条件则从间隙透过而出射，反射点的间距与导光板下表面的中心导光微结构相匹配，避免导光板中心区域出现亮斑。导光板的整体厚度不超过2mm。
进一步地，所述耦合导光微结构与出光表面之间留有一定的距离，以使光线能够在导光板中进行传播，耦合导光微结构在导光板下表面的投影面积覆盖整个Mini-LED光源，且使Mini-LED光源边缘发出的光线进行反射后能够在导光板内进行全反射。
进一步地，反射片上的内嵌孔包括四个侧面和一个底面，其侧面涂覆有高反射性的材料，底面与反射片底面平齐，内嵌孔开孔高度等于或略小于单个区域调光单元反射片的厚度。
进一步地，导光板上的耦合导光微结构位于Mini-LED光源正上方，其靠近Mini-LED光源的表面涂覆有透射率为2％到10％(或反射率为90％到98％)的材料，中心耦合导光微结构与Mini-LED之间有一定距离的光学通道，不同发光角度对应的光学通道长度不同，使Mini-LED发出的光线能够被耦合进入导光板中进行传播，中心耦合导光微结构的上表面直径2R由Mini-LED光源的长度L，耦合导光微结构厚度d0，光源与耦合导光微结构的间距h，导光板的临界角θc决定，具体公式为：
其中临界角θc可由斯涅尔定律结合导光板折射率计算得出。
进一步地，Mini-LED光源正上方耦合导光微结构的剖面轮廓满足将Mini-LED发出的光线耦合进入导光板内进行全内反射，首先针对单个入射点，求出单个入射点处的耦合导光微结构的曲率，连接起来即得到耦合导光微结构。耦合导光微结构的剖面轮廓使经过耦合导光微结构反射后的光线满足以下方程：
其中点(x0,-d)为入射点坐标，直线y+d＝k×(x-x0)为耦合导光微结构的剖面轮廓在入射点的切线，k为切线的斜率，d0为最大厚度，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角，h为光源与耦合导光微结构的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，L为Mini-LED光源的长度。
进一步地，可采用的耦合导光微结构的剖面轮廓包括倒圆锥型、倒圆台型、圆锥曲线型、正态型、“花瓣式”中的一种或多种的组合，耦合导光微结构厚度d与Mini-LED出射光的方向存在几何或函数关系如下：
(1)若耦合导光微结构的剖面轮廓为倒圆锥型，即倒直角三角形以一条直角边为轴旋转360°形成的旋转体，d由以下公式定义：
其中，R为耦合导光微结构的底面半径，d0为最大厚度，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角，h为光源与耦合导光微结构的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度。
(2)若耦合导光微结构的剖面轮廓为倒圆台型，即在某水平位置截去倒圆锥的下半部分，d由以下公式定义：
其中，R为耦合导光微结构的上底面半径，r为耦合导光微结构的下底面半径，d0为截前倒圆锥的高，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角，h为光源与耦合导光微结构的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度。
(3)若耦合导光微结构的剖面轮廓为圆锥曲线型，即圆锥曲线沿中心轴旋转360°形成的旋转体，线型包括椭圆、双曲线的一支、抛物线；
椭圆型耦合导光微结构厚度分布，d由以下公式定义：
其中，a、b为椭圆方程参数，决定了椭圆曲线的形状，可以是焦点沿横轴分布的椭圆的下半部分(a>b)，也可以是焦点沿纵轴分布的椭圆的下半部分(a<b)，x为入射点与中心入射点之间的距离(横坐标)，Δd表示图形在纵轴方向上平移动的距离。特别地，当a＝b且Δd＝0时，平面曲线表现为半圆，耦合导光微结构分布为半球型，d还可以由公式d＝r·sinα或d2＝r2-(h+d0-d)2tan2θ定义，其中，r为球体半径(r＝a＝b)、θ为目标位置相对于光源的方位角度、h为光源与耦合导光微结构的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，α为半球出射点与球心的夹角。
双曲线型耦合导光微结构厚度分布，d由以下公式定义：
其中，a、b为双曲线方程参数，决定了双曲线的形状，x为入射点与中心入射点之间的距离，d0为中心入射点处耦合导光微结构的厚度(耦合导光微结构的厚度最大处)，平面曲线表现为焦点在纵轴双曲线的上支。
抛物线型耦合导光微结构厚度分布，d由以下公式定义：
d＝px2-d0(p＞0)
其中，p为抛物线方程参数，决定了抛物线的形状，x为入射点与中心入射点之间的距离，d0为中心入射点处耦合导光微结构厚度(耦合导光微结构厚度最大处)。
(4)若耦合导光微结构的剖面轮廓为正态型，可以是一维正态分布曲线沿中心轴旋转360°形成的旋转体，也可以是二维正态分布与某一平面包围形成的立体结构。
d由以下公式定义：
其中，x为入射点与中心入射点的距离，σ为耦合导光微结构厚度所服从一维正态分布的标准差，μ为耦合导光微结构厚度所服从一维正态分布的期望；
或，由二维正态分布公式进行定义：
即以下两个一维正态分布分量的联合分布：
其中，x、y为入射点与光源入射中心点的横、纵距离(以入射中心点为原点建立的水平二维平面坐标值)，σ1、σ2分别为耦合导光微结构厚度在x、y方向上所服从一维正态分布的标准差，μ1、μ2分别为耦合导光微结构厚度在x、y方向上所服从一维正态分布的期望，ρ为x与y的相关系数(结合紧密程度参数)，d为目标位置耦合导光微结构厚度。
(5)若耦合导光微结构的剖面轮廓为“花瓣式”曲线型，即“花瓣式”曲线沿中心轴旋转360°形成的旋转体，线型包括“指数型”的复合函数或四分之一圆形。
“指数型”的复合函数型耦合导光微结构厚度分布，d由以下公式定义：
其中，a为指数函数参数，决定了指数函数的形状，x为入射点与中心入射点之间的距离(横坐标)，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，d0为中心入射点处耦合导光微结构厚度(耦合导光微结构厚度最大处)。
四分之一圆型耦合导光微结构厚度分布，d由以下公式定义：
其中，a为圆沿横坐标方向移动的距离，x为入射点与中心入射点之间的距离(横坐标)，h为光源与耦合导光微结构的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，d0为中心入射点处耦合导光微结构厚度(耦合导光微结构厚度最大处)。
进一步地，导光板下表面有根据网点密度分布函数布置的多个网点或者根据导光板出光面照度均匀性设置的密度不同的多个环状凹槽，经过网点或者凹槽反射的光线朝向导光板出光面一侧为最佳，网点密度函数与出光面照度均匀性相关。
进一步地，网点或者凹槽可以是以Mini-LED光源为中心向导光板的侧壁方向扩散，也可以位于导光板的四周、中间或角落，同时网点与网点之间或者凹槽与凹槽之间要留有足够大的间隙，以便使光在导光板内部进行全内反射。
以及，一种Mini-LED光源内嵌式背光模组的制备方法，其特征在于：首先，通过激光刻蚀在反射片上制备出Mini-LED的内嵌孔，将Mini-LED嵌入到反射片中。然后通过光刻和刻蚀在硅片上制备出模具，将PDMS预聚体和其固化剂的混合物浇铸在模具表面，对PDMS进行压印，加热固化一定时间后，冷却将PDMS从模具表面剥离开，从而得到带有中心耦合导光微结构和网点或者凹槽的导光板，并在中心导光微结构表面镀上一层具有透射率为2％到10％(或反射率为90％到98％)的薄膜以及在导光板上表面镀上反射点，将反射片和导光板组装起来形成调光单元。然后将每个调光单元拼接起来组成背光单元，最后将背光单元、下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜组装起来。
本发明及其优选方案与现有技术相比具有以下有益效果：
1、结合Mini-LED和中心耦合导光微结构，使光线在整个导光板中传播，同时，将Mini-LED光源嵌入到反射片中，可以大大减小直下式背光模组的厚度。
2、通过Mini-LED光源上方的中心耦合导光微结构，将Mini-LED光源发出的光线导入导光板中，同时利用导光板下表面的网点或者凹槽结构以及上表面的反射点，在保证均匀性和光效的前提下，减小了Mini-LED的数量，降低了功耗，实现了混光距离的减小，使背光模组做得更薄。
附图说明
图1为本发明实施例提供的Mini-LED光源内嵌式背光模组的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的背光单元的结构示意图。
图3为本发明实施例的单块区域调光单元的结构示意图。
图4为本发明实施例的“花瓣型”耦合导光微结构轮廓的结构示意图。
图5为本发明实施例的单块区域调光单元的混光示意图。
图6本发明实施例3的衍生结构示意图。
图7本发明实施例4的衍生结构示意图。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本说明书使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
请参照图1，本发明提供一种Mini-LED光源内嵌式背光模组，从下到上依次为背光单元(包括反射片1、导光板2和Mini-LED光源3)、下扩散膜4、水平棱镜增亮膜5、垂直棱镜增亮膜6和上扩散膜7。
其中背光单元的发光情况为：由内嵌于反射片1中的Mini-LED光源3发出的光，经过导光板2下表面的耦合导光微结构导向导光板2的四周，通过位于导光板2下表面的网点和上表面的反射点使光线从导光板2的上表面均匀出射。然后再依次通过下扩散膜4、水平棱镜增亮膜5、垂直棱镜增亮膜6和上扩散膜7优化，经过优化后的光线出射到液晶显示面板。
参考图2，在本实施例中，背光单元中的导光板2包括4个贴附有反射片的侧壁21，一排布有密度不同的反射点的光滑平整化出光表面22和一排布有密度不同的网点的下表面23，其中出光表面22和导光板底面23相对设置，24为导光板下表面23对应的Mini-LED光源3上方的中心耦合导光微结构。背光单元的反射片1中有若干个用于放置Mini-LED的内嵌孔11，12为覆有高反射性材料的反射片1的上表面，反射片上表面12和导光板下表面23间距很小，几乎等于0mm，25为背光单元的单块区域调光单元。
优选的，在本实施例中，内嵌孔包括4个覆有高反射性材料的侧壁以及一个用于支撑Mini-LED光源的底面，内嵌孔的侧壁与Mini-LED光源留有一定的间距，内嵌孔的开孔高度大于Mini-LED光源的高度。内嵌孔中内陷有Mini-LED光源，使Mini-LED光源的发光表面与反射片上表面平齐。
优选的，在本实施例中，中心耦合导光微结构与出光表面之间留有一定的距离，以使光线能够在导光板中进行传播，中心耦合导光微结构在导光板下表面的投影面积覆盖整个Mini-LED光源，同时，中心耦合导光微结构使Mini-LED光源边缘发出的光线进行反射后能够在导光板内进行全反射。
优选的，在本实施例中，导光板上表面正中间设置有图案化的反射点，随着反射点远离导光板上表面的正中间，反射点的尺寸减小，同时反射点之间的间距也变大，反射点可以是环形分布，也可以是矩形分布或者不规则分布。
基于以上结构，本实施例还提供了对应的Mini-LED光源内嵌式背光模组的制备方法：首先，通过激光刻蚀在反射片上制备出Mini-LED的内嵌孔，将Mini-LED嵌入到反射片中。然后通过光刻和刻蚀在硅片上制备出模具，将PDMS预聚体和其固化剂的混合物浇铸在模具表面，对PDMS进行压印，加热固化一定时间后，冷却将PDMS从模具表面剥离开，从而得到带有中心耦合导光微结构和网点或者凹槽的导光板，并在中心导光微结构表面镀上一层具有透射率为2％到10％(或反射率为90％到98％)的薄膜以及在导光板上表面镀上反射点，将反射片和导光板组装起来形成调光单元。然后将每个调光单元拼接起来组成背光单元，最后将背光单元、下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜组装起来。
以下提供几个优选实施例，对本发明方案进行进一步的说明。
实施例1：
参考图2，在本实施例中背光单元采用九块物理分区，即九块单块区域调光单元25依照规则矩阵分布拼接组合而成，通过调节单块区域调光单元25的出光均匀性，从而使得背光模组的总体出光均匀性满足要求。
在本实施例中，背光单元的尺寸大小为60mm×60mm，即单块区域调光单元25的尺寸大小为20mm×20mm，材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。单块区域调光单元25的4个侧壁涂有高反射率材料白色聚乙烯对本二酸脂。
在本实施例中，中心耦合导光微结构24的直径为0.23mm，厚度为0.05mm，整个背光单元总共有9个中心耦合导光微结构24，单块区域调光单元25有一个中心耦合导光微结构24。
如图3所示，优选的，在本实施例中，单块区域调光单元包括单块区域导光板和单块区域反射片。单块区域导光板包括4个涂覆有高反射率材料的侧壁251、一排布有密度不同反射点的光滑平整的出光表面252、一排布有密度不同网点的底面253、中心耦合导光微结构24、散射网点254及反射点255。其中的散射网点254不规则分布于单块区域调光单元下表面253上，其目的是将直下式Mini-LED光源发出的光线散射到出光表面252，以破坏单块区域调光单元25内部的全反射，反射点255分布于单块区域调光单元上表面252上，对上表面照度较大位置的入射光线进行反射，从而形成均匀出射的面光源。单块区域反射片中有用于放置Mini-LED光源的内嵌孔11。
优选的，在本实施例中，单块区域导光板底面为排布有密度不同的网点254，根据单位区域调光单元25的出光表面252的出光照度均匀性设置，网点254破坏了光线在单块区域导光板中的全反射条件，使光线发生漫反射而从导光板的出光表面252出射。由于单块区域调光单元25的四个角落距离发光源的距离最远，会在这四个角落形成暗区，为了解决此情况，本实施例在单块区域导光板底面253的四个角落设置的网点密度和大小要比其他位置的大。
优选的，在本实施例中，Mini-LED的尺寸为0.1×0.1mm，厚度小于0.1mm，单块区域导光板和反射片尺寸为20×20mm，单块区域导光板厚度不超过2mm，单块区域反射片厚度为0.1mm。
优选的，在本实施例中，单位区域调光单元25中Mini-LED光源正上方的发光强度较大，而远离Mini-LED光源3的发光强度较弱，通过放置在Mini-LED光源正上方的耦合导光微结构24将光源发出的光导向光源四周，使光线充满整个单位区域调光单元25，同时通过在耦合导光微结构24上镀上一层透射率为2％到10％(或反射率为90％到98％)的膜以及单块区域导光板下表面的网点254和单块区域导光板上表面的反射点255，使出光更加均匀。
优选的，如图4所示，在本实施例中，中心耦合导光微结构24的上表面直径2R由Mini-LED光源的长度L，耦合导光微结构厚度d0，光源与耦合导光微结构24的间距h，导光板的临界角θc决定，具体公式为：
其中临界角θc可由斯涅尔定律结合导光板折射率计算得出，θc为42.115°。
L为0.1mm，d0为0.05mm，2R为0.23mm。
优选的，如图4所示，在本实施例中，中心耦合导光微结构24的剖面轮廓满足将Mini-LED发出的光线耦合进入导光板内进行全内反射，入射点处的耦合导光微结构的曲率要满足以下方程，此方程为经过耦合导光微结构24反射后的光线方程为：
其中点(x0,-d)为入射点坐标，直线y+d＝k×(x-x0)为耦合导光微结构24的剖面轮廓在入射点的切线，k为切线的斜率，d0为最大厚度，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角，h为光源与耦合导光微结构24的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，L为Mini-LED光源的长度。
优选的，如图4所示，在本实施例中，中心耦合导光微结构24的剖面轮廓为“花瓣式”曲线型，即“花瓣式”曲线沿中心轴旋转360°形成的旋转体，线型包括“指数型”的复合函数或四分之一圆形。
“指数型”的复合函数型耦合导光微结构厚度分布，d由以下公式定义：
其中，a为指数函数参数，决定了指数函数的形状，x为入射点与中心入射点之间的距离(横坐标)，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，d0为中心入射点处耦合导光微结构厚度(耦合导光微结构厚度最大处)。
或四分之一圆型耦合导光微结构厚度分布，d由以下公式定义：
其中，a为圆沿横坐标方向移动的距离，x为入射点与中心入射点之间的距离(横坐标)，h为光源与耦合导光微结构的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，d0为中心入射点处耦合导光微结构厚度(耦合导光微结构厚度最大处)。
参考图5，在本实施例中，Mini-LED光源3发出的光线经过中心耦合导光微结构24，一部分光线透过去进入单块区域导光板内部，入射到导光板上表面22的反射点255则反射回导光板，入射到反射点之间的间隙且不满足全内反射条件则从间隙透过而出射，另一部分光线被反射进入单块区域导光板内部，经过底面23的散射网点254的作用，光线被散射到出光表面22，形成亮度高、均匀性良好的面光源。
实施例2：
可以将实施例1中的背光单元的物理分区取消，即不存在单块区域调光单元，而是将背光单元作为一个整体调节整体的出光，通过调节内嵌到反射片中的Mini-LED的亮度，提高背光单元上表面出光的亮度，形成均匀性良好的面光源。
实施例3：
参考图6，在本实施例中，背光单元中的单块区域调光单元25保留了原来的中心耦合导光微结构24，将中心耦合导光微结构24上的镀膜去掉，用中心耦合导光微结构24上方的网点254进行代替，实现中心耦合导光微结构24上方出光面的出光均匀性，具体实现方法为：在导光板2下表面的正中间挖一个圆柱，然后在挖空的位置通过激光刻蚀或者纳米压印得到凹点，往里填充材料，得到中心耦合导光微结构24上方的网点，最后将中心耦合导光微结构24内嵌到导光板中。
实施例4：
参考图7，在本实施例中，背光单元中的单块区域调光单元25保留了中心耦合导光微结构24，将中心耦合导光微结构24上的镀膜去掉，在原有的中心耦合导光微结构24下方添加例如截面为锯齿状的微结构进行代替，实现背光单元均匀出光。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的Mini-LED光源内嵌式背光模组，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：从下到上依次为背光单元、下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜；
在所述背光单元中，内嵌于反射片中的Mini-LED光源发出的光，经过导光板下表面的耦合导光微结构导向导光板的四周，通过位于导光板下表面的网点和上表面的反射点使光线从导光板的上表面均匀出射，然后再依次通过下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜出射到液晶显示面板。
2.根据权利要求1所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：所述背光单元分为若干个区域调光单元，每个区域调光单元包括单个Mini-LED光源、在导光板下方的反射片以及导光板，每个调光单元单独控制该区域的发光亮度，通过将所有调光单元进行拼接调节整体发光；
单个区域调光单元的反射片中间设置有内嵌孔，将单个直下式Mini-LED光源内嵌于反射片中，直下式Mini-LED发光面朝向导光板，且导光板设置有与Mini-LED光源中心对准的耦合导光微结构。
3.根据权利要求1所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：所述导光板下表面的中心设置耦合导光微结构，并在下表面的其他区域设置网点或者凹槽结构，使光线遇到网点或者凹槽则发生散射，从导光板的上表面出射，导光板上表面正中间可设置有图案化的反射点，光线遇到反射点则反射回导光板，遇到反射点的间隙且不满足全内反射条件则从间隙透过而出射，反射点的间距与导光板下表面的耦合导光微结构相匹配，以避免导光板中心区域出现亮斑；导光板的整体厚度不超过2mm。
4.根据权利要求3所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：所述耦合导光微结构与出光表面之间留有一定的距离，以使光线能够在导光板中进行传播，耦合导光微结构在导光板下表面的投影面积覆盖整个Mini-LED光源，且使Mini-LED光源边缘发出的光线进行反射后能够在导光板内进行全反射。
5.根据权利要求1所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：所述反射片上的内嵌孔包括四个侧面和一个底面，其侧面涂覆有高反射性的材料，底面与反射片底面平齐，内嵌孔开孔高度等于或略小于反射片的厚度。
6.根据权利要求1所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：所述导光板上的耦合导光微结构位于Mini-LED光源正上方，靠近Mini-LED光源的表面涂覆有透射率为2％到10％的材料，耦合导光微结构与Mini-LED之间有一定距离的光学通道，不同发光角度对应的光学通道长度不同，使Mini-LED发出的光线能够被耦合进入导光板中进行传播；
所述耦合导光微结构的上表面直径2R由Mini-LED光源的长度L，耦合导光微结构厚度d0，光源与耦合导光微结构的间距h，导光板的临界角θc决定，具体公式为：
其中临界角θc由斯涅尔定律结合导光板折射率计算得出。
7.根据权利要求1所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：所述Mini-LED光源正上方耦合导光微结构的剖面轮廓满足将Mini-LED发出的光线耦合进入导光板内进行全内反射，耦合导光微结构的剖面轮廓使经过耦合导光微结构反射后的光线满足以下方程：
其中，点(x0,-d)为入射点坐标，直线y+d＝k×(x-x0)为耦合导光微结构的剖面轮廓在入射点的切线，k为切线的斜率，d0为最大厚度，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角，h为光源与耦合导光微结构的间距，d为在θ角度处的耦合导光微结构厚度，L为Mini-LED光源的长度。
8.根据权利要求2所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：在所有的区域调光单元中，所述耦合导光微结构的剖面轮廓为倒圆锥型、倒圆台型、圆锥曲线型、正态型、“花瓣式”中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1所述的Mini-LED光源内嵌式背光模组，其特征在于：所述导光板下表面根据网点密度分布函数布置有多个网点或者根据导光板出光面照度均匀性设置的密度不同的多个环状凹槽，使经过网点或者凹槽反射的光线朝向导光板出光面一侧。
10.一种Mini-LED光源内嵌式背光模组的制备方法，其特征在于：首先，通过激光刻蚀在反射片上制备出Mini-LED的内嵌孔，将Mini-LED嵌入到反射片中；然后通过光刻和刻蚀在硅片上制备出模具，将PDMS预聚体和其固化剂的混合物浇铸在模具表面，对PDMS进行压印，加热固化一定时间后，冷却将PDMS从模具表面剥离开，从而得到带有耦合导光微结构和网点或者凹槽的导光板，并在中心导光微结构表面镀上一层具有透射率为2％到10％的薄膜以及在导光板上表面镀上反射点，将反射片和导光板组装起来形成调光单元；然后将每个调光单元拼接起来组成背光单元，最后将背光单元、下扩散膜、水平棱镜增亮膜、垂直棱镜增亮膜和上扩散膜组装起来。
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