CN109509401A - 背光源、背光模组、显示装置及背光源制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种背光源、背光模组、显示装置及背光源制作方法，背光源包括：电路板；位于电路板上的多个发光元件；位于发光元件上的多个梯台型结构，梯台型结构与发光元件一一对应，覆盖对应的发光元件；位于梯台型结构上的透反层；覆盖透反层和梯台型结构的保护层，保护层的折射率大于梯台型结构的折射率。这样，通过梯台型结构、透反层和保护层可以在发光元件的上方形成具有微结构的复合保护层，可以对多个发光元件起到保护的作用；同时，通过透反层可以使得小角度的光线反射回所述电路板表面进行二次利用，并且保护层的折射率大于梯台型结构的折射率，可以增加大角度光线的出射比率和出射角度，从而起到减小背光的混光距离的作用。

Description

背光源、背光模组、显示装置及背光源制作方法

技术领域

本发明涉及背光显示领域和微结构加工领域，特别涉及一种背光源、背光模组、显示装置及背光源制作方法。

背景技术

目前，Mini LED背光技术具有超高对比度、快速响应以及高色域等优点，使得MiniLED背光开发成为目前市场上比较热的课题，其中Mini LED的背光模组的混光距离(Optical Distance，OD)大成为现在亟需解决的问题之一。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种背光源、背光模组、显示装置及背光源制作方法，以解决现有的Mini LED的背光模组混光距离大的问题。

依据本发明实施例的一个方面，提供了一种背光源，包括：

电路板；

位于所述电路板上的多个发光元件；

位于所述发光元件上的多个梯台型结构，所述梯台型结构与所述发光元件一一对应，覆盖对应的发光元件；

位于所述梯台型结构上的透反层；

覆盖所述透反层和所述梯台型结构的保护层，所述保护层的折射率大于所述梯台型结构的折射率。

可选地，所述梯台型结构的材质为紫外固化胶。

可选地，所述梯台型结构的侧表面与水平面之间的夹角α1＜60°。

可选地，所述保护层中掺杂有荧光粉或扩散粒子。

依据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种背光模组，包括如上所述的背光源。

依据本发明实施例的又一个方面，还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。

依据本发明实施例的再一个方面，还提供了一种背光源的制作方法，包括：

提供一电路板，所述电路板上设置有多个发光元件；

在发光元件的上方形成梯台型结构，所述梯台型结构与所述发光元件一一对应，覆盖对应的发光元件；

在所述梯台型结构上方形成透反层；

在所述透反层和所述梯台型结构上方形成保护层，所述保护层的折射率大于所述梯台型结构的折射率。

可选地，所述在发光元件的上方形成梯台型结构，包括：

将电路板和发光元件置于模具的型腔中，所述模具的型腔用于在所述发光元件上形成梯台型结构；

在所述模具的型腔中填充用于生成梯台型结构的原料；

将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型。

可选地，所述将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型，包括：

通过紫外光照射，将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型。

可选地，所述原料为紫外固化胶。

可选地，所述在所述透反层和所述梯台型结构上方形成保护层，包括：

采用喷涂工艺，在所述透反层和所述梯台型结构上方形成保护层。

本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明实施例中，通过梯台型结构、透反层和保护层可以在所述多个发光元件(例如：Mini LED)的上方形成具有微结构的复合保护层，一方面可以对多个发光元件起到保护的作用，防止发光元件脱落；另一方面，通过透反层可以使得小角度的光线反射回所述电路板表面进行二次利用，同时，通过将保护层的折射率设置为大于梯台型结构的折射率，可以增加大角度光线的出射比率和出射角度，从而起到减小背光的混光距离的作用。

附图说明

图1为本发明实施例的一种背光源的结构示意图之一；

图2为本发明实施例的一种背光源的制作方法的流程图之一；

图3为本发明实施例的一种模具的结构示意图；

图4为本发明实施例的一种背光源的制作方法的工艺流程图之一；

图5为本发明实施例的一种背光源的制作方法的工艺流程图之二；

图6为本发明实施例的一种背光源的制作方法的工艺流程图之三。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

一般地，Mini LED的背光模组大多是将多个Mini LED阵列设置在电路板上构成，然而在阵列的Mini LED之间存在间隙，Mini LED之间的间隙会造成在背光模组上存在一个混光的厚度，即混光距离。为了降低混光距离，可以采用以下方式来遮蔽Mini LED之间的间隙：

1)增加空气层厚度；

2)利用高雾度扩散或多张扩散；

3)制作微结构膜材减小混光距离。

其中，方式1)会导致背光厚度增加，方式2)会降低背光亮度，方式3)通常需要将膜材与LED芯片精确对位。

综合考虑以上三种方式的利弊，本发明实施例采用方式3)来遮蔽Mini LED之间的间隙。

图1为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图，参见图1，所述背光源包括：电路板1、多个发光元件2、多个梯台型结构3、透反层4和保护层5；

所述多个发光元件2位于所述电路板1上，所述多个梯台型结构3位于所述发光元件2上，所述梯台型结构3与所述发光元件2一一对应，覆盖对应的发光元件2；所述透反层4位于所述梯台型结构3上；所述保护层5覆盖所述透反层4和所述梯台型结构3，所述保护层5的折射率大于所述梯台型结构3的折射率。

其中，所述发光元件2可以为LED芯片或Mini LED(或称为Micro LED)芯片等，所述电路板1可以为柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，当然并不仅限于此。

需要说明的是，以上有关所述发光元件2和所述电路板1的描述只是示例并非限定，可以理解的是，本发明实施例中并不具体限定所述发光元件2和所述电路板1的种类。

继续参见图1，所述多个发光元件2间隔设置在所述电路板1上，所述多个梯台型结构3与所述发光元件2一一对应设置，可以理解的是，所述梯台型结构3间隔设置在电路板1上，且间隔设置的梯台型结构3部分重叠，这样可以在所述发光元件2上方形成微结构来减小混光距离。并在梯台型结构3的顶部平台处镀设有预设透反比的透反层4，例如：透反比为T％的透反膜，透反比用于表示透射比和反射比的比值。通过设置在梯台型结构3上方的透反层4可以将发光元件2所发出的部分光线反射回电路板1的表面进行二次利用。进一步地，所述透反层4并未覆盖所述梯台型结构3的侧表面，且所述梯台型结构3的侧表面与所述保护层5接触，所述梯台型结构3和所述保护层5的折射率不同，发光元件2所发出的光线在梯台型结构3的侧表面与所述保护层5的交界面会发生折射，可以理解的是，可以通过调整所述梯台型结构3和所述保护层5的折射率，以及梯台型结构3侧表面与水平面之间的夹角来调整光线的出射角度。

继续参见图1，以所述发光元件2为Mini LED芯片为例，Mini LED芯片的发光角度通常为140°，80％以上的能量集中在90°范围内，所述发光元件2所发出的小角度的光线在经过所述透反层4时，一部分直接射出，另一部分光线会通过所述透反层4反射回所述电路板1表面进行二次利用。所述发光元件2所发出的一部分大角度的光线在通过梯台型结构3的侧表面与所述保护层5的交界面时，由于保护层5的折射率n2大于梯台型结构3的折射率n1，光线的出射角度由r1变为r2，根据折射定律，r1＞r2，从而使光线出射角度或范围增大。

本发明实施例中，通过梯台型结构3、透反层4和保护层5可以在所述多个发光元件2(例如：Mini LED)的上方形成具有微结构的复合保护层，一方面可以对多个发光元件2起到保护的作用，防止发光元件2脱落；另一方面，通过透反层4可以使得小角度的光线反射回所述电路板1表面进行二次利用，同时，通过将保护层5的折射率设置为大于梯台型结构3的折射率，可以增加大角度光线的出射比率和出射角度，从而起到减小背光的混光距离的作用。

进一步地，相比现有技术，本发明实施例的背光源不需要增加额外的膜材即可减小背光的混光距离，又可以起到保护发光元件2(例如：LED芯片)的作用。同时，本发明实施例的背光源可以保证梯台型结构3和发光元件2精确对位，即需要精确管控梯台型结构3制作过程的对位精度，可以避免在背光源的组装过程中会出现梯台型结构3与发光元件2偏位的问题。

进一步地，所述梯台型结构3的侧表面与水平面之间的夹角α1满足以下条件：α1＜60°，当然并不仅限于此。

在本发明实施例中，所述梯台型结构3的材质可以为紫外固化胶，所述保护层5可以为具有预设折射率的硅胶，当然并不仅限于此。

需要说明的是，以上有关所述梯台型结构3和所述保护层5材质的描述只是示例并非限定，可以理解的是，本发明实施例中并不具体限定所述梯台型结构3和保护层5的材质。

在本发明实施例中，所述保护层5中可以掺杂有荧光粉或扩散粒子。其中，通过在保护层5中添加荧光粉，可以使得保护层5能够激发出白光；通过在所述保护层5中添加扩散粒子，来进一步提高所述保护层5对发光元件2所发出的光线的扩散效果。

除此之外，本发明实施例还提供了一种背光模组，包括如上所述的背光源。

进一步地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。

参见图2，本发明实施例还提供了一种背光源的制作方法，该制作方法的具体步骤如下：

步骤201：提供一电路板1，所述电路板1上设置有多个发光元件2；

在本发明实施例中，多个发光元件2可以间隔且阵列设置在所述电路板1上。

步骤202：在发光元件2的上方形成梯台型结构3，所述梯台型结构3与所述发光元件2一一对应，覆盖对应的发光元件2；

在本发明实施例中，所述梯台型结构3间隔设置在所述电路板1上，两个相邻的梯台型结构3部分重叠。

进一步地，所述梯台型结构3的侧表面与水平面之间的夹角α1满足以下条件：α1＜60°，当然并不仅限于此。

参见图3至图4，步骤202具体包括：

提供一模具，所述模具的型腔用于在所述发光元件2上形成梯台型结构3；将电路板1和发光元件2置于模具的型腔中；在所述模具的型腔中填充用于生成梯台型结构3的原料；将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型。

继续参见图3，为了便于所述梯台型结构3的成型以及脱模，本发明实施例所采用的模具可以分为上模100和下模200，通过上模100和下模200共同构成用于形成梯台型结构3的型腔，在原料固化成型后，将上模100和下模200分离，可以将固化成型的结构从所述型腔中取出。

需要说明的是，所述模具的结构并不仅限于图3所示的情形，可以理解的是，本发明实施例中并不具体限定所述模具的结构形式。

继续参见图4，进一步地，可以通过紫外光300照射，将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型。可选地，所述原料可以为紫外固化胶。

需要说明的是，以上有关原料材质以及将原料固化成型的工艺只是示例并非限定。

步骤203：在所述梯台型结构3上方形成透反层4；

参见图1、图5和图6，所述透反层4位于所述梯台型结构3顶部的平台上，可以理解的是，所述透反层4并未覆盖梯台型结构3的侧表面，所述梯台型结构3的侧表面与所述保护层5接触。

步骤204：在所述透反层4和所述梯台型结构3上方形成保护层5，所述保护层5的折射率大于所述梯台型结构3的折射率。

在本发明实施例中，所述保护层5可以为具有预设折射率的硅胶，当然并不仅限于此。

继续参见图6，所述步骤204具体可以包括：

采用喷涂工艺，在所述透反层4和所述梯台型结构3上方形成保护层5。

例如：参见图6，可以将容纳有保护层原料的喷射设备400往复移动，并通过喷射设备400的喷嘴401将保护层原料喷至所述梯台型结构3和所述透反层4的表面上，进而在所述透反层4和所述梯台型结构3上方形成预设厚度的保护层5。

为了使得保护层5能够激发出白光，在上述实施例的基础上，所述方法还包括以下步骤：

当在所述透反层4和所述梯台型结构3上方形成保护层5时，在所述保护层5中加入荧光粉。

为了提高所述保护层5对发光元件2所发出的光线的扩散效果，在上述实施例的基础上，所述方法还包括以下步骤：

当在所述透反层4和所述梯台型结构3上方形成保护层5时，在所述保护层5中加入扩散粒子。

本发明实施例的背光源的制作方法，通过梯台型结构3、透反层4和保护层5可以在所述多个发光元件2(例如：Mini LED)的上方形成具有微结构的复合保护层5，一方面可以对多个发光元件2起到保护的作用，防止发光元件2脱落；另一方面，通过透反层4可以使得小角度的光线反射回所述电路板1表面进行二次利用，同时，通过将保护层5的折射率设置为大于梯台型结构3的折射率，可以增加大角度光线的出射比率和出射角度，从而起到减小背光的混光距离的作用。

进一步地，相比现有技术，本发明实施例的背光源的制作方法不需要增加额外的膜材即可减小背光的混光距离，又可以起到保护发光元件2(例如：LED芯片)的作用。同时，本发明实施例的背光源的制作方法可以保证梯台型结构3和发光元件2精确对位，即需要精确管控梯台型结构3制作过程的对位精度，可以避免在背光源的组装过程中会出现梯台型结构3与发光元件2偏位的问题。

以上所述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来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种背光源，其特征在于，包括：

电路板；

位于所述电路板上的多个发光元件；

位于所述发光元件上的多个梯台型结构，所述梯台型结构与所述发光元件一一对应，覆盖对应的发光元件；

位于所述梯台型结构上的透反层；

覆盖所述透反层和所述梯台型结构的保护层，所述保护层的折射率大于所述梯台型结构的折射率。

2.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述梯台型结构的材质为紫外固化胶。

3.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述梯台型结构的侧表面与水平面之间的夹角α1＜60°。

4.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述保护层中掺杂有荧光粉或扩散粒子。

5.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的背光源。

6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求5所述的背光模组。

7.一种背光源的制作方法，其特征在于，包括：

提供一电路板，所述电路板上设置有多个发光元件；

在发光元件的上方形成梯台型结构，所述梯台型结构与所述发光元件一一对应，覆盖对应的发光元件；

在所述梯台型结构上方形成透反层；

在所述透反层和所述梯台型结构上方形成保护层，所述保护层的折射率大于所述梯台型结构的折射率。

8.根据权利要求7所述的背光源的制作方法，其特征在于，所述在发光元件的上方形成梯台型结构，包括：

将电路板和发光元件置于模具的型腔中，所述模具的型腔用于在所述发光元件上形成梯台型结构；

在所述模具的型腔中填充用于生成梯台型结构的原料；

将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型。

9.根据权利要求8所述的背光源的制作方法，其特征在于，所述将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型，包括：

通过紫外光照射，将填充到所述模具的型腔中的原料固化成型。

10.根据权利要求9所述的背光源的制作方法，其特征在于，所述原料为紫外固化胶。

11.根据权利要求7所述的背光源的制作方法，其特征在于，所述在所述透反层和所述梯台型结构上方形成保护层，包括：

采用喷涂工艺，在所述透反层和所述梯台型结构上方形成保护层。