CN112241088B - 一种微型发光二极管灯板、背光模组及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种微型发光二极管灯板、背光模组及其制备方法，所述微型发光二极管灯板主要包括：依次层叠设置的一基板、一第一反射层、一电路层以及多个微型发光二极管，其中，所述多个微型发光二极管间隔设置于所述电路层上，所述微型发光二极管灯板可以作为背光模组的背光源，具有提高光线利用率、节约能耗的优点。

Description

一种微型发光二极管灯板、背光模组及其制备方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种微型发光二极管灯板、背光模组及其制备方法。
背景技术
液晶显示器是显示面板市场上的主流产品。背光模组是液晶显示器的关键部件之一，用于提供充足且分布均匀的光源，使得液晶显示器可以显示图面。传统的背光模组通常包括背光源、导光板、光学膜片、胶框等部件，依光源分布位置不同，传统的背光模组分为侧光式背光模组和直下式背光模组两大类型。
传统的背光模组开启时，由于其上所有的背光源都会开启，所以液晶显示面板上无需显示的区域亦会受到背光照射，使得亮态和暗态之间对比度低。微型发光二极管(Mini-Light Emitting Diode,Mini-LED)背光模组具有显示性能佳、低功率、高亮度等特点，且Mini-LED背光模组开启时，并非所有的Mini-LED全部开启，而是开启与显示画面相匹配的Mini-LED，使得无需显示的区域呈现完全的暗态，从而实现高对比度。
现有Mini-LED背光模组包括Mini-LED灯板，如图1所示，所述Mini-LED灯板一般包括：一玻璃基板100；多个Mini-LED200(Mini-Light Emitting Diode,Mini-LED)，间隔设置所述玻璃基板100上；以及一白油反射层300，层叠设置于所述玻璃基板100上，所述白油反射层300在各个所述Mini-LED200的位置处设有一白油开孔，使得各个所述Mini-LED200在所述白油反射层300上露出。所述白油反射层300用于增强所述玻璃基板100对光线的反射效果，提高光线的利用率，避免所述玻璃基板100上未设有Mini-LED200的区域反射率低、光线损失率大的缺点。但是，由于开孔工艺的原因，无法确保所述白油开孔与所述Mini-LED200充分适配，即：所述白油开孔的孔缘与Mini-LED200的边缘之间具有空隙400，光线会从所述空隙400漏出，从而降低光线的利用率。
发明内容
本申请实施例提供了一种微型发光二极管灯板、背光模组及其制备方法，以改善现有Mini-LED背光模组存在的光线损失率大、光线利用率低的问题。
第一方面，本申请提供了一种微型发光二极管灯板，包括：
一基板；
一第一反射层，层叠设置于所述基板的一面上；
一电路层，层叠设置于所述第一反射层背离所述基板的一面上，且所述电路层上设有多个电性连接位；以及
多个微型发光二极管，分别电性连接于各个所述电性连接位上，并且所述多个微型发光二极管间隔设置。
进一步地，所述第一反射层为分布式布拉格反射镜结构。
优选地，所述第一反射层由依次层叠设置的一第一氮化硅层、一氧化硅层和一第二氮化硅层组成。
优选地，所述第一反射层由依次层叠设置的一第一氮化硅层、一非晶矽层和一第二氮化硅层组成。
第二方面，本申请提供了一种背光模组，包括：
至少一如第一方面中所述的微型发光二极管灯板；以及
一第二反射层，层叠设置于所述微型发光二极管灯板的一面上，且所述第二反射层上设有多个间隔设置的开口，以将各个所述微型发光二极管露出。
优选地，所述第二反射层的材质为具有反射作用的白色油墨。
进一步地，所述背光模组还包括：一保护层，覆盖于各个所述微型发光二极管和所述第二反射层上。
进一步地，所述背光模组还包括：一光学膜片组，层叠设置于所述第二反射层背离所述微型发光二极管灯板的一面上。
第三方面，本申请提供了一种背光模组的制备方法，包括如下步骤：
制备一微型发光二极管灯板，所述微型发光二极管灯板包括：一基板；一第一反射层，层叠设置于所述基板的一面上；一电路层，层叠设置于所述第一反射层背离所述基板的一面上，且所述电路层上设有多个电性连接位；以及多个微型发光二极管，分别电性连接于各个所述电性连接位上，并且所述多个微型发光二极管间隔设置；以及
在所述微型发光二极管灯板的一面上印刷形成一第二反射层，所述第二反射层在各个微型发光二极管的位置处分别设有一开口，使得各个微型发光二极管露出。
进一步地，所述制备一微型发光二极管灯板，包括如下步骤：
提供一基板，在所述基板的一面上沉积形成整面的一第一反射层；
在所述第一反射层背离所述基板的一面上制备形成一电路层，所述电路层上设有多个电性连接位；以及
将多个微型发光二极管分别电性连接于各个所述电性连接位上。
本申请提供了一种微型发光二极管灯板、背光模组及其制备方法，产生如下的技术效果：
本申请提供了一种微型发光二极管灯板，相较于现有的微型发光二极管灯板，增设了一第一反射层，所述第一反射层设置于基板与多个微型发光二极管之间，以解决现有微型发光二极管灯板存在的问题:白油开孔的孔缘与对应的微型发光二极管的边缘之间具有空隙，光线会从所述空隙漏出，从而降低光线的利用率。在本申请的微型发光二极管灯板中，所述空隙内设有所述第一反射层以增强光线的反射效果，有效避免光线从所述空隙漏出，从而提高了光线的利用率，极大地降低了光线的损失率。所述微型发光二极管灯板所述微型发光二极管灯板可以作为背光模组的背光源，具有节约能耗的优点。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为现有技术中Mini-LED灯板的结构示意图。
图2为本申请提供的Mini-LED灯板的一个实施例的结构示意图。
图3为本申请提供的Mini-LED灯板的制备方法的一个实施例的流程示意图。
图4为图3中步骤S2的一个实施例的流程示意图。
图5为图4中步骤S2的另一个实施例的流程示意图。
图6为本申请提供的背光模组的一个实施例的横向截面示意图。
图7为本申请提供的背光模组的一个实施例的纵向截面示意图。
图8为本申请提供的背光模组的另一个实施例的结构示意图。
图9为本申请提供的背光模组的制备方法的一个实施例的流程示意图。
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”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
第一方面，如图2所示，本申请提供了一种微型发光二极管(Mini-Light EmittingDiode,Mini-LED)灯板，主要包括：一基板1、一第一反射层2、一电路层3以及多个Mini-LED4。所述第一反射层2层叠设置于所述基板1的一面上，所述电路层3层叠设置于所述第一反射层2背离所述基板1的一面上，所述多个Mini-LED4间隔设置于所述电路层3上。
所述基板1用于承载多个Mini-LED4，所述基板1的材质可以是玻璃。此外，所述基板1对Mini-LED4发出的光线具有反射的作用，以降低光线的损失率。
所述第一反射层2为分布式布拉格反射镜结构，即：由两种不同折射率的材料层交替设置而形成的复合层结构。所述第一反射层2可以提高光线的利用率，增强光线的反射效果。
作为一优选的实施方案，所述第一反射层2由依次层叠设置的一第一氮化硅(SiNx)层、一氧化硅(SiOx)层和一第二氮化硅层组成。
作为另一优选的实施方案，所述第一反射层2由依次层叠设置的一第一氮化硅(SiNx)层、一非晶矽(a-Si)层和一第二氮化硅(SiNx)层组成。
需要说明的是，所述第一反射层2的整体厚度，以及组成所述第一反射层2的各个材料层的厚度不作具体限定，可依据实际需要自行选择。
所述电路层3上设有多个电性连接位，每个所述电性连接位包括一正极连接位点和一负极连接位点。所述电路层3可以包括图案化的金属层，所述金属层的材质可以是钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)或钛(Ti)等单种金属，也可以是合金，并且所述金属层可以是单层结构，也可以是多层结构，所述多层结构中至少两层的材质不相同。
作为一优选的实施方案，所述电路层3可以是印刷电路板(Printed CircuitBoard,PCB)、BT(Bismaleimide Triazine)板、铝基板、柔性电路(Flexible PrintedCircuit,FPC)板等电路板结构。
所述多个Mini-LED4分别电性连接于各个所述电性连接位上，即：各个Mini-LED4分别电性连接于一正极连接位点和一负极连接位点上。外部的电源通过所述电性连接位与各个Mini-LED4电性连接，从而为各个Mini-LED4提供发光的电力。所述多个Mini-LED4的数量不作具体限定，可依据实际需要自行选择。
本领域技术人员可以理解，所述Mini-LED灯板还应包括一些其他所必需的结构件，以确保所述Mini-LED灯板正常工作，例如：胶层等。
第二方面，本申请提供了一种Mini-LED灯板的制备方法，用于制备第一方面中所述的Mini-LED灯板，如图3所示，包括如下步骤：
S1、提供一基板，在所述基板的一面上沉积形成一整面的一第一反射层。
在一个实施例中，采用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)工艺在所述基板的一面上沉积形成一整面的一第一反射层。
S2、在所述第一反射层背离所述基板的一面上制备形成一电路层，所述电路层上设有多个电性连接位。
具体的，制备电路层为本领域常规技术手段，可以直接在所述第一反射层上利用光刻与刻蚀工艺制备形成所述电路层，也可以采用喷墨印刷(Ink-Jet printing,IJP)工艺制备形成所述电路层；或者，先单独制备一电路板结构，然后将所述电路板结构通过胶合剂粘附于所述第一反射层背离所述基板的一面上。
在一个实施例中，如图4所示，所述步骤S2包括如下步骤：
S2.1-a、在第一反射层背离基板的一面上沉积形成整面的一金属层。
具体的，采用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)工艺在所述第一反射层上沉积形成整面的一金属层，所述金属层的材质优选为铜(Cu)。
S2.2-a、在所述金属层背离所述第一反射层的一面上制备形成整面的一第一光刻胶层。
具体的，先将光刻胶材料涂布于所述金属层背离所述第一反射层的一面上，然后烘干，形成所述第一光刻胶层。
S2.3-a、对所述第一光刻胶层进行图案化处理，获得图案化的第一光刻胶层。
具体的，所述图案化处理为本领域常规技术手段，包括曝光、显影、烘干等工序。
S2.4-a、对所述金属层进行图案化处理，即去除所述图案化的第一光刻胶层未覆盖区域的金属，获得图案化的金属层。
具体的，可以采用湿法刻蚀方式对所述金属层进行图案化处理，即利用化学溶液腐蚀去除所述图案化的第一光刻胶层未覆盖区域的金属。
S2.5-a、在所述图案化的金属层上制备形成多个电性连接位。
具体的，首先，去除所述图案化的金属层上剩余的所述第一光刻胶层；然后，在所述图案化的金属层上沉积第二光刻胶层；最后，在所述第二光刻胶层上刻蚀出多个电性连接位，所述刻蚀方式可以是光刻蚀、刀模冲切等。
在另一个实施例中，如图5所示，所述步骤S2包括：
S2.1-b、制备一PCB板，所述PCB板上设有多个电性连接位。
S2.2-b、在第一反射层背离基板的一面上均匀涂覆一胶合剂，获得一胶层。
S2.3-b、将所述PCB板与所述基板对向贴合，形成基板-PCB板一体化结构。
对步骤S2.1-b至步骤S2.3-b需要说明的是，所述步骤S2.1-b和所述步骤S2.2-b可以交换顺序进行，也可以同时进行。在所述步骤S2.1-b中，采用本领域常规技术手段制备PCB板，在此不再赘述。在所述步骤S2.2-b中，所述胶合剂为透光性理想的胶。
S3、将多个Mini-LED分别电性连接于各个所述电性连接位上。
具体的，通过表面组装技术(Surface Mounted Technology,SMT)将多个Mini-LED分别电性连接于各个电性连接位上。
第三方面，本申请提供了一种背光模组，如图6和图7所示，所述背光模组包括：一第一方面中所述的Mini-LED灯板以及一第二反射层20，所述第二反射层20层叠设置于所述Mini-LED灯板的一面上。
所述第二反射层20在各个Mini-LED4的位置处分别设有一开口，使得各个Mini-LED4露出。由于开口工艺的原因，各个所述开口与对应的Mini-LED4的边缘之间具有一空隙，但因额外设置了具有增强反射效果的所述第一反射层2，所以光线不会从所述空隙中漏出，从而有效地提高了光线的利用率。
在一实施例中，所述第二反射层20的材质为具有反射作用的白色油墨。所述第二反射层20的厚度为5微米至10微米，其中，各个Mini-LED4从对应的各个开口处凸伸出所述第二反射层20的上表面外，即：在一纵向上，所述第二反射层20的顶部不高于各个Mini-LED4的顶部，以保证各个Mini-LED4具有较高的出光效率。
本领域技术人员可以理解，所述背光模组还可以包括一些其他的结构件，例如：光学膜片组、保护层、外框、胶框、胶层、遮光层等，这些结构件是保证所述背光模组正常工作的必需组成元件或具有提升所述背光模组某方面性能的作用。
在一实施例中，如图8所示，所述背光模组主要包括：一Mini-LED灯板、一第二反射层20、一外框30、一胶框40、一双面胶层50、一保护层60、一光学膜片组70以及一遮光层80。其中，所述外框30是由一金属背板301和四个金属挡墙302(图8中仅示出两个金属挡墙302)围合形成，所述金属背板301、所述双面胶层50、所述Mini-LED灯板、所述第二反射层20、所述保护层60以及所述光学膜片组70依次层叠设置。所述胶框40设置于所述双面胶层50、所述Mini-LED灯板、所述保护层60以及所述光学膜片组70的四周，并且所述胶框40设置于所述金属背板301上，各个所述金属挡墙302分别设置于所述胶框40的***。所述遮光层80设置于各个所述金属挡墙302的顶部，并延伸至所述光学膜片组70的部分区域的上方，以确保不遮挡各个Mini-LED4。
所述外框30是所述背光模组的整体结构的承载，用于支撑所述背光模组的各个组成元件。所述外框30的材质可以为铜(Cu)、铝(Al)、合金等。所述金属背板301和所述四个金属挡墙302可以是一体成型结构，也可以不是一体成型结构。所述双面胶层50用于将所述Mini-LED灯板10粘附于所述金属背板301上。
所述Mini-LED灯板和所述第二反射层20的结构组成，以及两者之间的关系如上所述，在此不再赘述。
所述保护层60覆盖于所述多个Mini-LED4上，并延伸至所述第二反射层20上。所述保护层60用于封装所述多个Mini-LED4，以避免所述多个Mini-LED4出现脱落、受潮等问题。所述保护层60的材质可以是硅胶、环氧树脂或其它具有较高光透过率的胶体材料。
所述光学膜片组70可以包括棱镜片、量子点膜、扩散片、反射式偏光片等中的一种或多种，以使背光模组适应多样化的应用。例如，棱镜片可以改变光线的出射角度，从而改变显示装置的可观看角度。量子点膜可以提供单色性更高的量子点发光，从而拓宽显示装置的显示色域，以及大幅度地提升显示亮度。反射式偏光片可以提高光线的利用率，同时使出射光线具有偏振性，从而可以省略液晶显示面板中的下偏光片。
所述遮光层80和所述光学膜片组70之间具有一空气间隙10，即：在一纵向上，各个所述金属挡墙302的顶部高于所述光学膜片组70的顶部，所述空气间隙10的作用是：为所述光学膜片组70、所述Mini-LED灯板等组成元件预留形变的空间，从而避免所述背光模组在高温或低温环境下出现变形的问题。
第四方面，本申请提供了一种背光模组的制备方法，用于制备第三方面中所述的背光模组，包括步骤：制备一mini-LED灯板；以及，在所述微型发光二极管灯板的一面上印刷形成一第二反射层，所述第二反射层在各个所述微型发光二极管的位置处分别设有一开口，使得各个所述微型发光二极管露出。
其中，所述mini-LED灯板的制备方法详见第二方面中所述，在此不再赘述。可以采用喷印、丝印等印刷方式制备所述第二反射层。
本领域技术人员可以理解，所述背光模组的制备方法还包括制备一些其他结构件的步骤，这些结构件是保证所述背光模组正常工作的必需组成元件或具有提升所述背光模组某方面性能的作用，例如：制备光学膜片组、保护层、外框、胶框、胶层、遮光层等结构件的步骤。
在一实施例中，提供了一种背光模组的制备方法，用于制备如图8所示的背光模组，如图9所示，具体包括如下步骤：
S10、提供一外框，所述外框是由一金属背板和四个金属挡墙围合形成的一体化结构。
S20、提供一胶框，将所述胶框贴附于所述金属背板的一面上。
S30、在所述胶框内的所述金属背板的一面上均匀涂覆一胶合剂，烘干形成所述双面胶层。
S40、提供一Mini-LED灯板，将所述Mini-LED灯板贴附于所述金属背板涂覆有所述双面胶层的一面上。
S50、在所述Mini-LED灯板背离所述金属背板的一面上，采用丝印工艺印刷形成一第二反射层。
S60、在多个Mini-LED和所述第二反射层的表面上喷涂形成一保护层。
S70、提供一组装好的光学膜片组，将所述光学膜片组贴附于所述保护层背离所述Mini-LED灯板的一面上。
S80、在各个所述金属挡墙的顶部分别贴附一遮光胶，以形成一遮光层，获得所述背光模组。
对上述步骤需要说明的是，在所述步骤S10中，所述外框可以通过模具一体成型，工艺参数不作具体限定，可依据实际需要自行选择。在所述步骤S40中，所述Mini-LED灯板参照第二方面中所述的制备方法制得。在所述步骤S70中，所述光学膜片组采用本领域的常规技术手段进行组装，在此不再赘述。
第五方面，本申请实施例提供了一种显示装置，所述显示装置可为手机、电脑、数码相机、数码摄像机、游戏机、音频再生装置、信息终端机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述智能可穿戴设备可为智能手环、智能手表、智能眼镜等。
所述显示装置包括：一如第三方面中所述的背光模组以及一显示面板，所述显示面板位于所述背光模组的出光侧。所述背光模组可以在整个出光面内均匀的发出光线，用于为所述显示面板提供亮度重组且分布均匀的光线，以使所述显示面板可以正常显示影像。
所述显示面板具有多个呈阵列分布的像素单元，每个像素单元都可以独立控制背光模组入射于其内的光线透过率和色彩，以对所述背光模组射出的光线进行调制，实现图像显示。所述显示面板可以是现有技术中的产品，例如：液晶显示面板、量子点显示面板等。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种微型发光二极管灯板、背光模组及其制备方法，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技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
一微型发光二极管灯板，所述微型发光二极管灯板包括一基板、一第一反射层、一电路层以及多个微型发光二极管，所述第一反射层层叠设置于所述基板的一面上，所述电路层层叠设置于所述第一反射层背离所述基板的一面上，且所述电路层上设有多个电性连接位，所述多个微型发光二极管分别电性连接于各个所述电性连接位上，并且所述多个微型发光二极管间隔设置；以及
一第二反射层，层叠设置于所述微型发光二极管灯板的一面上，且所述第二反射层上设有多个间隔设置的开口，以将各个所述微型发光二极管露出，且各个所述开口与对应的微型发光二极管的边缘之间具有一空隙；
其中，所述第一反射层为分布式布拉格反射镜结构，所述第二反射层的材料为具有反射作用的白色油墨。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一反射层由依次层叠设置的一第一氮化硅层、一氧化硅层和一第二氮化硅层组成。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一反射层由依次层叠设置的一第一氮化硅层、一非晶矽层和一第二氮化硅层组成。
4.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：一保护层，覆盖于各个所述微型发光二极管和所述第二反射层上。
5.根据权利要求1中所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：一光学膜片组，层叠设置于所述第二反射层背离所述微型发光二极管灯板的一面上。
6.一种背光模组的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备一微型发光二极管灯板，所述微型发光二极管灯板包括：一基板；一第一反射层，层叠设置于所述基板的一面上；一电路层，层叠设置于所述第一反射层背离所述基板的一面上，且所述电路层上设有多个电性连接位；以及多个微型发光二极管，分别电性连接于各个所述电性连接位上，并且所述多个微型发光二极管间隔设置；以及
在所述微型发光二极管灯板的一面上印刷形成一第二反射层，所述第二反射层在各个微型发光二极管的位置处分别设有一开口，使得各个微型发光二极管露出。
7.根据权利要求6所述的背光模组的制备方法，其特征在于，所述制备一微型发光二极管灯板，包括如下步骤：
提供一基板，在所述基板的一面上沉积形成整面的一第一反射层；
在所述第一反射层背离所述基板的一面上制备形成一电路层，所述电路层上设有多个电性连接位；以及
将多个微型发光二极管分别电性连接于各个所述电性连接位上。
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