背光模组及其的制作方法与流程

本发明涉及一种液晶显示技术，尤其涉及背光模组及其制作方法。

背景技术：

液晶显示器(LCD)具有机身薄、功耗低、无辐射等优点，得到了广泛的应用，例如移动电话、数字相机、计算机、电视机屏幕等等。现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶屏及背光模组，液晶面板与背光模组相对设置，背光模组为液晶屏提供光源。液晶屏通过对背光模组发出的光线进行调制来显示出图形和色彩。

图1显示了一种现有的背光模组。这种背光模组包括方形的背板4、安装在背板4内且与背板4的各内侧壁贴合的胶框3、被胶框3环绕的且通过胶框3卡装在背板4内的导光板2，设置在导光板2一端的灯条5，覆盖在导光板2上的扩散片7，以及覆盖在扩散片7上的反射型偏光片8。黑色双面胶6将背光模组和液晶屏1粘接在一起，并对背光模组6的边缘进行遮光。灯条5上设置有发光元件(未示出)。发光元件发出的光线从导光板2的侧面入射到导光板2内。这些光线在导光板2内经过一次或多次反射后从导光板2的出光面射出，然后经过扩散片7被雾化。部分被雾化的光线再被反射型偏光片8过滤成偏振光透射至液晶屏1，一部分被雾化的光线被反射向扩散片7。胶框3、背板4、黑色双面胶6不反光，射向胶框3、背板4、黑色双面胶6的光线均被其吸收，光线从此处大量泄漏，这样就导致背光效率低下。背光效率低下会提升液晶显示器功耗、提升使用成本，减少便携式显示器续航时间、降低户外可读性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题为如何提高背光模组的背光效率。

针对上述技术问题，本发明提出了一种背光模组，其包括：导光板，其一个板面为出光面；反射膜，反射膜包括覆盖在所述出光面上的正面区，其中，所述正面区内设置有仅能透射偏振光的反射光栅区，所述反射膜的反射面朝向所述导光板。

在一个具体的实施例中，所述反射光栅区位于出光面的中部，所述反射膜覆盖在出光面边缘的部分形成用于遮光的遮光区。

在一个具体的实施例中，导光板的一个侧面为入光面，所述反射膜还包括依次覆盖在所述导光板除入光面的各个侧面上的多个侧面区。

在一个具体的实施例中，所述导光板还包括与所述出光面相对的背面，所述反射膜还包括覆盖在所述背面上的背面区。

在一个具体的实施例中，所述反射膜包括透明的柔性板以及依次层叠在柔性板上的透明介质层和金属反射层，所述柔性板与所述导光板相抵接，所述金属反射层在所述反射光栅区内的部分设置成线栅。

在一个具体的实施例中，所述线栅的周期的范围取值为20～500nm，其占空比为0.1～0.9。

在一个具体的实施例中，所述透明介质层的材料包括SiO2、SiO、MgO、Si3N4、TiO2、Ta2O5中的一种或多种。

在一个具体的实施例中，金属反射层的材料采用Al、Ag或Au。

本发明还提出了一种制作背光模组的方法，包括以下步骤：

S10：将透明介质层沉积在柔性板的一个板面上；

S20：将金属反射层沉积在透明介质层上；

S30：对金属反射层进行图案化处理后形成线栅；

S40：将柔性板的另一个板面连接到导光板上，并使得线栅覆盖在导光板的出光面上。

在一个具体的实施例中，在步骤S30中采用光刻工艺对金属反射层进行图案化处理。

光线从导光板的入光面入射导光板，经一次或多次反射后射向反射光栅区，反射光栅区仅能透射偏振光且反射其他光线，由此这些光线能被循环利用。采用这种结构的背光模组能大大提升了对发光器件发出光线的利用率，进而提高背光模组的亮度和背光效率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为现有技术中的一种液晶显示屏的全剖示意图；

图2为本发明的一种实施例中的背光模组的全剖示意图；

图3为本发明的一种实施例中的背光模组的俯视示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图2所示，在本实施例中，背光模组10包括导光板11、覆盖导光板11的反射膜12、设置在导光板11一端的发光器件19、容纳导光板11和发光器件19的胶框18以及覆盖在导光板11顶端的扩散片17。发光器件19可以粘接到胶框18上。发光器件19接通电源后向导光板11发出光线。光线在导光板11内经过一次或多层折射而射向扩散片17，在光线射出导光板11时过滤成偏振光。扩散片17雾化该偏振光。

导光板11为透明基板。导光板11通常采用矩形板。反射膜12包裹导光板11。反射膜12的反射面为镜面。反射膜12的反射面朝向导光板11。导光板11通常由折射率较高的透明材料制成。该透明材料可以是光学级的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。导光板11为大致矩形的板状结构。导光板11的一个板面为出光面31，与出光面31相对的另一个板面为背面。导光板11的背面设置有密集的反光网点。反光网点通常设置成向外凸出的凸点阵列。导光板11的各个侧面和出光面31均光滑。导光板11的一个侧面为入光面32。

如图3所示，反射膜12覆盖在导光板11上。反射膜12覆盖在导光板11除入光面32的各个面上。在本实施例中，反射膜12包括柔性板16、覆盖在柔性板16上的透明介质层30以及覆盖在透明介质层30上的金属反射层13。柔性板16与导光板11相抵接。柔性板16采用透明材料制成，例如树脂材料。透明介质层30沉积在柔性板16上。透明介质层30的材料包括SiO₂、SiO、MgO、Si₃N₄、TiO₂、Ta₂O₅中的一种或多种。金属反射层13优选采用折射率的虚部大的金属材料，例如，采用Al、Ag、Au中的一种。金属反射层13沉积在透明介质层30上。在本实施例中，金属反射层13的两面均为反射面，仅需将其中的一面朝向导光板11即可。

反射膜12包括正面区41、背面区43以及多个侧面区42。反射膜12的正面区41覆盖在导光板的出光面31上。正面区41内设置有反射光栅区14以及遮光区15。在反射光栅区14内金属反射层13设置成线栅。线栅为多条并排设置且间隔均匀的金属线20。金属线20的宽度相同。相邻两条金属线20之间形成镂空的狭缝21。多条金属线20之间优选为相互平行设置。狭缝21的宽度小于发光器件19发出的光的波长。反射膜12的背面区43覆盖在导光板11的背面上。反射膜12的多个侧面区42分别覆盖在导光板11除入光面的各个侧面上。优选地，反射膜12为一体结构。

发光器件19为主动发光元件。发光器件19靠近导光板11的入光面。发光器件19的发光方向朝向导光板11。在本实施例中，发光器件19设置有多个，多个发光器件19沿着入光面的延伸方向依次排布。相邻两个发光器件19之间的距离间隔均匀。发光器件19优选为发光二极管，更优选为发蓝光的发光二级管。

胶框18构造为盘状结构。在本实施例中，胶框18构造为方盘形。胶框18容纳导光板11和发光器件19。发光器件19优选为安装在胶框18的内侧壁上。发光器件19可以是粘接在胶框18上。胶框18采用弹性或柔性材料制作，对外力起到缓冲作用。胶框18包裹住大面积的反射膜12，能避免反射膜12被刮伤。

扩散片17覆盖在位于出光面31的反射膜12上。扩散片17可以是粘接在反射膜12上。扩散片17包括大量透明微粒。这样，光线穿过透明微粒时会发生折射，光束多次穿过透明微粒后向各个方向散射。当光线穿过扩散片17后被雾化，雾化后的光线更柔和、分布更均匀。

接通发光器件19的电源，发光器件19发出的光线从导光板11的入光面32射入。发光器件19发出的光束进入到导光板11内后射向反射膜12和反光网点而向各个方向折射。当光线射向反射光栅区14时，由于该处线栅的狭缝21的宽度小于光的波长，偏振方向垂直于金属线20的TM偏振光能透射出反射光栅区14而进入到扩散片17被雾化，而偏振方向平行于金属线20的TE偏振光则会被反射向导光板11内从而被循环利用。又由于导光板11被反射膜12覆盖，射向反射膜11的背面区43的光线会被其反射而重复利用，射向反射膜11的侧面区42的光线会被其反射而重复利用，光线仅能从入光面32泄露，这样就大大提升了对发光器件19发出光线的利用率，由此，提高背光模组10的亮度和背光效率。

优选地，反射光栅区14位于出光面31的中部，反射光栅区14周围均设置有遮光区15。如背景技术中所述，在现有技术中，采用黑色双面胶来防止液晶屏的边缘漏光。黑色双面胶吸收光线而导致光线利用率低下。而在反射光栅区14周围均设置有遮光区15，遮光区15能将出光面31边缘的光线反射回导光板11内而循环利用，这样既能避免液晶屏边缘漏光又提高了光线的利用率。

优选地，线栅的周期的范围取值为20～500nm，其占空比为0.1～0.9。线栅的周期是指单条金属线20的宽度与单条狭缝21的宽度之和。占空比指单条金属线20的宽度与单条狭缝21宽度之比。这样，反射光栅区14出射的透射光具有特别明显的偏振性能。

下面介绍一种制作上述背光模组10的方法，该方法包括以下步骤：

S10：将透明介质层30沉积在柔性板16的一个板面上；

在柔性板16的一个板面上沉积透明介质层30，该步骤可以物理气相沉积工艺，优选采用真空蒸镀工艺。

S20：将金属反射层13沉积在透明介质层30上；

该步骤可以物理气相沉积工艺，优选采用真空蒸镀工艺或溅射镀膜工艺。

S30：对金属反射层13进行图案化处理后形成线栅；

该步骤中采用光刻工艺对金属反射层13进行图案化处理。在本实施例中，先在金属反射层13上涂覆纳米压印光刻胶层；然后通过卷对卷的纳米压印模具压印光刻胶层以在反射光栅区14形成光刻胶光栅；再采用刻蚀工艺刻蚀金属反射层13以蚀刻出线栅；最后去除光刻胶。

S40：将柔性板16的另一个板面连接到导光板11上，并使得线栅覆盖在导光板11的出光上。

对反射膜12进行折叠，将柔性板16与导光板11相互粘接。将反射膜12的正面区41与导光板的出光面31对齐，背面区43与导光板11的背面区43对齐，多个侧面区42与导光板的三个侧面对应对齐。

采用这种方法制作背光模组10生产效率高，步骤简单。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。