CN217543592U - 背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种背光模组及显示装置，背光模组包括：基板；LED芯片，设置于基板上；封装胶层，覆盖基板及LED芯片，封装胶层具有第一表面，第一表面位于背离LED芯片的一侧，第一面表面形成有多个呈凹槽状的第一微结构和第二微结构，第一微结构和第二微结构的深度不同。本申请实施例提供的背光模组，通过在封装胶层的第一表面形成多个呈凹槽状的第一微结构和第二微结构，LED芯片发出的光线通过第一微结构和第二微结构时发生扩散，从而增加LED芯片出光角度及混光均匀性，以减少LED芯片的使用数量，降低背光模组的成本。

Description

背光模组及显示装置

技术领域

本申请属于显示技术领域，更具体的说，涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

随着显示技术的不断发展，Mini LED背光源具有高亮度、可分区控光、对比度高、可实现产品超薄化等优点，而搭配Mini LED背光源的液晶显示模组有望成为市场的主流。

目前，绝大多数MiniLED芯片为顶发光，且发光角度较小，为保证相邻Mini LED芯片之间的地带不会出现暗影，需要将Mini LED芯片设置得非常密集，从而导致背光模组的制作成本较高。

实用新型内容

本申请实施例提供一种背光模组及显示装置，以解决现有的LED芯片混光不均匀及排布密集而导致背光模组成本较高的问题。

申请实施例提供一种背光模组，包括：

基板；

LED芯片，设置于所述基板上；

封装胶层，覆盖所述基板及所述LED芯片，所述封装胶层具有第一表面，所述第一表面位于背离所述LED芯片的一侧，所述第一面表面形成有多个呈凹槽状的第一微结构和第二微结构，所述第一微结构与所述第二微结构的深度不同。

在一些实施例中，所述第一微结构为所述第一表面内凹形成的锥形槽，所述锥形槽的尖端朝向所述LED芯片。

在一些实施例中，所述锥形槽尖端的夹角范围为90°至110°。

在一些实施例中，所述锥形槽的深度大于等于0.5毫米，且小于等于所述封装胶层厚度的0.85倍。

在一些实施例中，所述锥形槽的槽壁上设置有多个第一凹槽。

在一些实施例中，所述第二微结构包括第二凹槽，所述第二凹槽包括第一子凹槽和第二子凹槽，所述第二子凹槽与所述第一微结构间隔设置，所述第一子凹槽设置于所述第二子凹槽远离所述第一微结构的一侧，所述第一子凹槽的深度大于所述第二子凹槽的深度。

在一些实施例中，所述第一微结构与所述第二微结构之间的距离小于等于相邻所述LED芯片之间距离的0.2倍。

在一些实施例中，所述第一微结构和所述第二微结构通过模压方式成型。

在一些实施例中，所述背光模组还包括反射层，所述反射层设置于所述封装胶层与所述基板之间。

在一些实施例中，所述背光模组还包括扩散板和膜片，所述膜片与所述扩散板层叠设置，所述扩散板设置于所述封装胶层远离所述基板的一侧。

本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括上述任一项所述的背光模组。

本申请实施例提供的背光模组及显示装置，通过在封装胶层的第一表面形成多个呈凹槽状的第一微结构和第二微结构，LED芯片发出的光线通过第一微结构和第二微结构时发生扩散，从而增加LED芯片出光角度及混光均匀性，以减少LED芯片的使用数量，降低背光模组的成本。

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。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行以下说明，其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的背光模组的第一种结构示意图。

图2为图1所示的封装胶层的第一种结构示意图。

图3为图1所示的封装胶层的第二种结构示意图。

图4为图1所示的LED芯片的出光示意图。

图5为本申请实施例提供的背光模组的第二种结构示意图。

图6为本申请实施例提供的背光模组的第三种结构示意图。

图7为本申请实施例提供的背光模组的第四种结构示意图。

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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

本申请实施例提供一种背光模组及显示装置，以解决现有的Mini LED芯片混光不均匀及排布密集而导致背光模组成本较高的问题。以下将结合附图进行说明。

请参考图1和图2，图1为本申请实施例提供的背光模组的第一种结构示意图，图2为图1所示的封装胶层的第一种结构示意图。

本申请实施例提供一种背光模组，包括基板10、LED芯片20以及封装胶层30。其中，LED芯片20设置于基板10上，封装胶层30覆盖基板10以及LED芯片20。

基板10可以为PCB板或者柔性线路板，基板10上布置有线路，LED芯片20连接在基板10上。具体的，LED芯片20设置在基板10表面，并与基板10电性连接，外部的电路可以通过基板10为LED芯片20提供电源，以使LED芯片20发光。

LED芯片20用于背光模组的光源。优选的，LED芯片20为Mini LED芯片，LED芯片20的发光方式为顶发光。

本申请实施例中，基板10上设置有多个LED芯片20，多个LED芯片20呈阵列排布方式设置于基板10上，或者呈其他规则或不规则的方式设置于基板10上，对此本申请不做具体限制。示例性的，LED芯片20呈M行*N列排列方式设置于基板10的表面上，M和N均为不小于2的整数。

本申请实施例中，在基板10上设置有封装胶层30，封装胶层30与LED芯片20位于基板10的同侧，封装胶层30覆盖LED芯片20，其中，封装胶层30的厚度高于LED芯片20的高度。需要说明的是，封装胶层30可以有效维护LED芯片20的气密性并保护LED芯片20不受周围环境中湿度及温度的影响，同时封装胶层30还可以起到缓冲作用，有效防止LED芯片20受到机械振动、外界冲击产生破损或引起特性的变化而影响其发光性能。

在一些实施例中，为使LED芯片20发出原始颜色的光线，封装胶层30为透明胶层。通过将封装胶层30设置为透明胶层，使得LED芯片20发出的光线通过透明胶层以原始光线射出。例如，当LED芯片20发蓝光时，蓝光穿过封装胶层30后仍为蓝光，封装胶层30对背光源不造成色差。

示例性的，封装胶层30采用透明材质制成，尤其是高透明材质，其透光率优选为90％或以上。封装胶层30的材质可以选用硅胶、环氧胶或橡胶等。

在一些实施例中，为了使LED芯片20发出的光线转化为白光，封装胶层30内还可以设置荧光粉颗粒，荧光粉颗粒均匀分散于封装胶层30内。由于通常LED芯片20发出的光线为蓝光，通过在封装胶层30内设置荧光粉颗粒，使得LED芯片20发出的光线在荧光粉颗粒的作用下转化为白光。需要说明的是，LED芯片20通过荧光粉颗粒转化为白光的搭配为现有技术，本申请不再赘述。

请继续参考图1和图2，本申请实施例中，封装胶层30具有第一表面31，第一表面31位于背离LED芯片20的一侧，第一表面31形成有多个呈凹状的第一微结构32和第二微结构33，且第一微结构32与第二微结构33的深度不同。通过在封装胶层30的第一表面31形成多个呈凹槽状的第一微结构32和第二微结构33，LED芯片20发出的光线通过第一微结构32和第二微结构33时发生扩散，从而增加LED芯片20出光角度及混光均匀性，实现较为均匀的面光源，进一步可以减少LED芯片20的使用颗数，降低成本，同时还可以缩短混光距离，以实现背光模组的轻薄化。

请参考图2和图4，图4为图1所示的LED芯片的出光示意图。

如图2所示，第一微结构32为第一表面31内凹形成的锥形槽321，锥形槽321的尖端朝向LED芯片20，锥形槽321尖端的夹角α范围为90°至110°。当LED芯片20发出的光线射向第一微结构32时，多数光线可以全反射，以使LED芯片20出光角度比较大，同时也可以兼顾LED芯片20部分光直接投射发出，以达到均光效果。

示例性的，锥形槽321尖端的夹角α可以为90°、100°、105°、110°中的任意一种。

需要说明的是，封装胶层30的厚度值C范围为0.6毫米≤C≤1.2毫米，而锥形槽321的深度值B范围为0.5毫米≤B≤0.85×C。示例性的，封装胶层30的厚度设置为0.8毫米，锥形槽321的深度可以为0.5毫米、0.55毫米、0.6毫米中的任意一种；或者封装胶层30的厚度设置为1.0毫米，锥形槽321的深度可以为0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米中的任意一种。

其中，锥形槽321开口直径值D大于锥形槽321深度值B。优选的，锥形槽321开口直径大于等于锥形槽321深度的2倍，且小于等于锥形槽321深度的3倍，即2B≤D≤3B。示例性的，锥形槽321的深度设置为0.5毫米，锥形槽321开口直径可以为1毫米、1.2毫米、1.3毫米、1.5毫米中的任意一种；或者锥形槽321的深度设置为0.6毫米，锥形槽321开口直径可以为1.2毫米、1.4毫米、1.6毫米、1.8毫米中的任意一种。

如图4所示，由于LED芯片20发出光线主要集中在LED芯片20正上方，通过在封装胶层30的第一表面31设置内凹的锥形槽321，且锥形槽321的尖端朝向LED芯片20，以使LED芯片20发出的部分光进行全反射，补偿到相邻LED芯片20之间的光强较弱的区域，以保证相邻LED芯片之间的地带不会出现暗影，从而实现均光的效果。

请参考图3，图3为图1所示的封装胶层的第二种结构示意图。在一些实施例种，锥形槽321的槽壁3211上还设置有多个第一凹槽32111，第一凹槽32111可以对光线进一步扩散和反射，以增加LED芯片20出光角度及混光均匀性。

示例性的，第一凹槽32111的形状可以呈半圆形、V型或锥形等，第一凹槽32111的深度及开口大小可以根据实际LED芯片20的光强分布进行调整，本申请不做具体限定。

请继续参考图1和图2，本申请实施例中，封装胶层30的第一表面31还形成有多个呈凹槽状的第二微结构33，第二微结构33设置于相邻第一微结构32之间。其中，第二微结构33包括多个第二凹槽331，多个第二凹槽331形成类似棱镜结构。第二微结构33可以将反射到相邻LED芯片20之间的光线进行再次扩散，以增加相邻LED芯片20之间的光强度，避免相邻LED芯片之间的地带出现暗影，从而实现更好的混光效果。

需要说明的是，第一微结构32与第二微结构33之间的距离小于等于相邻LED芯片20之间的距离的0.2倍，第一微结构32与第二微结构33之间的距离可以理解为锥形槽321开口边缘到第二凹槽331边缘的距离。

示例性的，相邻LED芯片20之间设置距离值P，第一微结构32和第二微结构33之间设置距离值A，其中A≤20％*P。例如，相邻LED芯片20之间的距离设置为1毫米，第一微结构32与第二微结构33之间的距离可以为0.1毫米、0.15毫米、0.2毫米中的任意一种。

其中，第一微结构32和第二微结构33之间的距离越大，越有利于光在封装胶层30中继续反射及扩散，以增大LED芯片的发光角度。第一微结构32和第二微结构33之间的距离可以根据实际LED芯片发光强度进行调整。

如图2所示，第二微结构33包括第二凹槽331，第二凹槽331的深度值H小于锥形槽321的深度值B。示例型的，第二凹槽331深度值H范围为0.05毫米≤H≤0.2毫米。

在一些实施例中，第二凹槽331包括第一子凹槽3311和第二子凹槽3312，第二子凹槽3312与第一微结构32间隔设置，第一子凹槽3311设置于第二子凹槽3312远离第一微结构32的一侧，第一子凹槽3311的深度大于第二子凹槽3312的深度。第二微结构通过设置多个子凹槽，且多个子凹槽的深度从LED芯片20端向相邻LED芯片20中心依次增大，多个子凹槽可以形成类似棱镜的微结构，LED芯片20发出的光线通过棱镜微结构可以发生扩散和反射，从而增加LED芯片20出光角度，提高光效利用率，以实现较好的混光效果。

在一些实施例中，第二微结构33包括多个第二凹槽331，多个第二凹槽331的深度均相同，多个第二凹槽331可以连续排列，以形成类似棱镜的微结构，棱镜结构能够提高光效利用率，同时具备良好的扩散匀光效果。

请参考图4，本申请实施例中，通过在封装胶层30的第一表面31形成多个呈凹槽状的第一微结构32和第二微结构33，LED芯片20发出的光线通过第一微结构32和第二微结构33时发生扩散和反射，从而增加LED芯片20出光角度及混光均匀性，避免相邻LED芯片之间的地带出现暗影，实现较为均匀的面光源，并减少LED芯片20的使用颗数，降低成本，同时还可以缩短混光距离，可实现背光模组的轻薄化。

本申请实施例中，第一微结构32和第二微结构33可以通过模压方式一次成型。为了保证第一微结构32和第二微结构33的形貌，需要根据所需成型的封装胶层30第一表面31的形貌对模压模具的表面进行相应的形貌设计，最后通过烘烤固化形成最终的封装胶层30。

需要说明的是，本申请实施例中，A、B、C、D、H值的大小与LED光强分布、相邻LED芯片20的间距、所用材料的折射率等因素有关，可以根据LED芯片20光强分布、相邻LED芯片20的间距、所用材料的折射率等因素调整A、B、C、D、H值，以使背光模组的发光效果符合显示装置的要求。

为了进一步提高背光模组面光源的亮度，以及将LED芯片20出射光线利用率达到最大化，本申请实施例提供的背光模组还可以设置反射层40，进而通过反射层40将LED芯片20出射光线反射至封装胶层30，并由封装胶层30进一步扩散及二次反射，以提高混光均匀性。

请参考图5至图7所示，图5为本申请实施例提供的背光模组的第二种结构示意图，图6为本申请实施例提供的背光模组的第三种结构示意图，图7为本申请实施例提供的背光模组的第四种结构示意图。

在一些实施例中，背光模组还包括：反射层40，反射层40设置于基板10与封装胶层30之间。可以理解的，反射层40设置于基板10上，反射层40在LED芯片20位置镂空以露出LED芯片20，封装胶层30覆盖反射层40及LED芯片20，封装胶层30的第一表面31形成有多个呈凹槽状的第一微结构32和第二微结构33。

需要说明的是，反射层40可以为基板10朝向LED芯片20一侧粘贴的反射片或者喷涂的反射涂层。其中，反射片和反射涂层均可以为金属等材质，对此本申请不做具体限制。反射层40的反射面可以为镜面或者雾面，对此需要根据实际应用进行具体设计。

通过设置反射层40，可以进一步提高背光模组面光源的亮度，以及将LED芯片20出射光线利用率达到最大化，并提高混光均匀性。同时，LED芯片20的漏光还能够通过反射层40的反射后再次进入封装胶层30，可以防止LED芯片20的漏光问题，进一步提高背光模组的性能。

在一些实施例中，背光模组还包括：扩散板50和膜片60，膜片60与扩散板50层叠设置，扩散板50设置于封装胶层30远离基板10的一侧。通过在封装胶层30的出光面上设置扩散板50，用于增加混光距离和雾化效果，这里的扩散板50的厚度相比现有技术的扩散板50，减少了很多，以实现背光模组的超薄化。

其中，膜片60包括多层光学薄膜，例如扩散片、棱镜片、透镜片等，多层光学薄膜层叠设置形成膜片60，膜片60起到均匀光线以及增亮的作用。在膜片60和扩散板50共同作用下，背光模组能够为显示面板提供高亮度且出光均匀的面光源。

在一些实施例中，背光模组还包括支撑柱70，支撑柱70设置于封装胶层30与扩散板50之间。通过设置支撑柱70可以进一步提高背光模组的混光效果及发光均匀性。示例性的，支撑柱70为圆柱状的透明垫片。

本申请实施例还提供一种显示装置，包括上述的背光模组，背光模组为显示装置提供背光源。所述显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、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。

本申请实施例提供的背光模组及显示装置，通过在封装胶层30的第一表面31形成多个呈凹槽状的第一微结构32和第二微结构33，LED芯片20发出的光线通过第一微结构32和第二微结构33时发生扩散，从而增加LED芯片20出光角度及混光均匀性，以减少LED芯片20的使用数量，降低背光模组的成本。

在本申请的描述中，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特征。

以上对本申请实施例所提供的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 (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

基板；

LED芯片，设置于所述基板上；

封装胶层，覆盖所述基板及所述LED芯片，所述封装胶层具有第一表面，所述第一表面位于背离所述LED芯片的一侧，所述第一表面形成有多个呈凹槽状的第一微结构和第二微结构，所述第一微结构与所述第二微结构的深度不同。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构为所述第一表面内凹形成的锥形槽，所述锥形槽的尖端朝向所述LED芯片。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述锥形槽尖端的夹角范围为90°至110°。

4.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述锥形槽的深度大于等于0.5毫米，且小于等于所述封装胶层厚度的0.85倍。

5.根据权利要求2至4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述锥形槽的槽壁上设置有多个第一凹槽。

6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第二微结构包括第二凹槽，所述第二凹槽包括第一子凹槽和第二子凹槽，所述第二子凹槽与所述第一微结构间隔设置，所述第一子凹槽设置于所述第二子凹槽远离所述第一微结构的一侧，所述第一子凹槽的深度大于所述第二子凹槽的深度。

7.根据权利要求1至4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构与所述第二微结构之间的距离小于等于相邻所述LED芯片之间距离的0.2倍。

8.根据权利要求1至4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构和所述第二微结构通过模压方式成型。

9.根据权利要求1至4任一项所述的背光模组，其特征在于，还包括反射层、扩散板和膜片，所述反射层设置于所述封装胶层与所述基板之间，所述扩散板和所述膜片层叠设置，所述扩散板设置于所述封装胶层远离所述基板的一侧。

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。

Images