背光模组和液晶显示器的制作方法

文档序号:28856867发布日期:2022-02-11 21:10阅读:86来源:国知局
背光模组和液晶显示器的制作方法

1.本发明涉及显示领域,尤其涉及一种背光模组和液晶显示器(liquidcrystal display,lcd)。


背景技术:

2.在显示技术领域,有阴极射线管(cathode ray tube,crt)和lcd两种显示方式,与crt相比,lcd占用空间小,功耗较低,辐射较低,无闪烁,不易产生视觉疲劳。因此,lcd已经成为显示领域的主流发展趋势。
3.lcd本身是不能发光的,需借助要额外的光源才可发光,通常额外配备的部件称为背光模组,因led具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点,因此一般会选择通过led芯片为lcd提供光源,以使lcd顺利工作。一般情况下,该背光模组多为侧入光式背光模组。
4.上述的背光模组一般由基板、led芯片和光学膜片组成,其中led芯片固定于基板的一侧表面上,光学膜片层叠于基板设有led芯片的表面上。 led发出的光从入光面射入光学膜层后经反射从光学膜层的出光面射出,然后进入液晶显示模组。
5.然而,目前的背光模组,很容易出现热点(hotspot)问题,热点问题,也即由于led光源的发散角受到限制,在光学膜片靠近led光源的区域出现光柱亮区,从而引起背光模组的入光侧发光面存在明暗不均的不良现象。
6.为了解决上述问题,一般通过增加扩散片来解决,然而,增加扩散片之后,虽然解决了热点问题,但是却很容易出现晕光现象。


技术实现要素:

7.鉴于上述现有技术的不足,本技术的目的在于提供一种背光模组和液晶显示器,旨在解决增加扩散片之后,容易出现晕光的问题。
8.本技术第一方面提供一种背光模组,包括:基板、背光灯、光学膜片和白色围坝;所述基板的一侧表面包括多个背光区域,所述背光区域上设有多个所述背光灯;所述光学膜片层叠于所述基板设有所述背光灯的表面上,且覆盖所述背光灯;每个所述背光区域的周围均设置有所述白色围坝,且所述白色围坝相对于所述光学膜片背离所述基板的表面凸起。
9.上述白色围坝环绕背光区域,该背光区域有多个背光灯,因此,白色围坝可以对整个背光区域进行匀光,背光区域由其对应的光学膜层进行色转换等等。也即,整个背光模组以背光区域为单位进行匀色和色转换等,此时,背光区域内的背光灯的侧出光射于白色围坝后,可以由白色围坝反射至朝向基板,从而可以防止晕光现象出现。
10.在一些实施例中,任意相邻的两个所述背光区域共用部分所述白色围坝。由此可以节省资源,降低成本。
11.在一些实施例中,所述白色围坝包括沿所述背光模组的厚度方向相对设置的顶表面和底表面;所述顶表面背离所述光学膜片,所述底表面与所述光学膜片相接触;在所述背
光模组的宽度方向上,所述顶表面的尺寸小于所述底表面的尺寸。由此,白色围坝的结构稳定性较强,不易出现倾斜或者坍塌等情况。
12.在一些实施例中,所述白色围坝的截面形状为等腰梯形或者等腰三角形;所述宽度方向垂直于所述背光模组的厚度方向,且垂直于所述白色围坝的延伸方向。将白色围坝的截面设置为等腰梯形或者等腰三角形,可以便于加工,从而降低加工成本;以及可以增加白色围坝的结构稳定性。
13.在一些实施例中,所述白色围坝沿所述背光模组的厚度方向延伸至贯穿所述光学膜片,且与所述基板设有所述背光灯的表面固定也即,白色围坝的厚度较厚,可以贯穿整个光学膜片,并且高凸于光学膜片。由此,背光灯的侧出光射于白色围坝之后,可以被白色围坝反射至上方出光面处,再从上方的出光面射出。该种设置方式,可以增加出光强度,提高光能利用率,达到节约能源的目的。
14.在另一些实施例中,所述白色围坝沿所述背光模组的厚度方向伸至所述光学膜片内,且所述白色围坝的底表面与所述背光灯的侧出光面朝向所述基板的边沿平齐。由此,既能使得白色围坝将背光灯的侧出光尽可能的反射至上方出光面,又能降低白色围坝的厚度,从而节约资源。
15.在一些实施例中,所述白色围坝的材质包括白色围坝胶、白色感光胶和白色涂料中任一种。
16.在一些实施例中,所述白色围坝相对于所述光学膜片背离所述基板的表面凸起的尺寸大于或等于10微米。由此,白色围坝既能起到支撑作用,又能防止晕光现象出现。
17.在一些实施例中,所述光学膜片包括从上至下依次层叠色转换层、扩散层和反射层;所述扩散层面对所述白色围坝,所述反射层面对所述基板。其中,反射层可以使背光灯发射的光的强度均质化,扩散层可以使背光灯发射的光的颜色比较均匀,色转换层可以将蓝光背光灯发出的蓝光转换成红光或者绿光,从而满足lcd的多色彩显示需求。
18.在一些实施例中,在所述背光模组的厚度方向上,所述光学膜片的尺寸大于或等于63微米,且小于或等于330微米。因一般情况下,背光灯的厚度为10微米至100微米之间,因此设置光学膜片的厚度处于63微米至 330微米之间,使得光学膜片可以覆盖住背光灯,又能使得光学膜片的厚度在合理范围内,以降低背光模组的厚度,以及节约资源。
19.基于同样的发明构思,本技术还提供一种lcd,包括上述第一方面中任一项所述的背光模组和多个液晶层,多个所述液晶层均层叠于所述背光模组的出光面上;所述液晶层的边框在所述基板上的正投影区域和所述白色围坝在所述基板上的正投影区域重合。
20.上述lcd,应用本技术第一方面中所述的背光模组之后,在白色围坝作用下,晕光现象明显改善。
附图说明
21.图1为现有技术中lcd的结构示意图。
22.图2为热点现象结构示意图。
23.图3为晕光现象结构示意图。
24.图4为本技术一种实施例提供的背光模组的结构示意图。
25.图5为图1所述背光模组的对应的显示面板的结构示意图。
26.图6为图4的a处放大图。
27.图7为图6图1中所示背光模组沿厚度方向的分层结构示意图。
28.图8为本技术另一种实施例提供的背光模组沿厚度方向的剖视图。
29.图9为本技术又一种实施例提供的背光模组沿厚度方向的剖视图。
30.附图标记说明:
31.现有技术:10-背光模组,11-光学膜片,12-扩散层,13-色转换层,14
‑ꢀ
增亮膜层,15-反射式偏光增亮膜层,16-基板,17-背光灯,20-显示面板;
32.本发明:1000-背光模组,100-基板,110-背光区域,200-背光灯,300
‑ꢀ
光学膜片,310-色转换层,320-扩散层,330-反射层,400-白色围坝,410
‑ꢀ
顶表面,420-底表面,500-液晶层,510-像素;x-延伸方向,y-宽度方向, z-厚度方向。
具体实施方式
33.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
34.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术。
35.参考图1,图1为现有技术中lcd的结构示意图,lcd包括显示面板 20和背光模组10,背光模组10包括光学膜片11、基板16和背光灯17。其中,光学膜片11包括依次层叠的扩散层12、色转换层13、增亮膜层14 (brightness enhancement film,bef)和反射式偏光增亮膜(dual-brightnessenhancement film,dbef)层15;背光灯17设于基板16上。该背光灯17 可以为mini-led或micro-led芯片。该种类型的背光模组10,很容易出现如图2中所示的热点问题,也即,部分很亮,部分很暗,形成明暗不均的图像。
36.而增加扩散板之后,虽然解决了热点问题,但是很容易出现如图3中所示的晕光现象。为了解决上述问题,本技术实施例提供一种背光模组 1000。
37.具体请参考图4至图7,图4为本技术一种实施例提供的背光模组的结构示意图,图5为图1所述背光模组的对应的显示面板的结构示意图,图6 为图4的a处放大图,图7为图6图1中所示背光模组沿厚度方向的分层结构示意图。该实施例提供背光模组1000具体包括:基板100、背光灯200、光学膜片300和白色围坝400。
38.其中,所述基板100的一侧表面包括多个背光区域110,所述背光区域 110上设有多个所述背光灯200;所述光学膜片300层叠于所述基板100设有所述背光灯200的表面上,且覆盖所述背光灯200。本技术实施例中,多个意指两个以上。每个所述背光区域110的周围均设置有所述白色围坝400,所述白色围坝400相对于所述光学膜片300背离所述基板100的表面凸起。
39.上述的背光灯200可以为冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp, ccfl)简称,ccfl具有高功率、高亮度等优点。上述背光灯200还可以为led,led具有亮度高、功耗低和寿命长等优点。因此本领域技术人员可以根据实际需求,选择ccfl或者led作为背
光灯200。
40.一般情况下,lcd产品中,显示面板通常具有多个液晶层500,液晶层500上通常具有边框,该边框一般为黑色,且不用于显示图像等,而是用于铺设驱动器件的栅极金属走线,该黑边框区域需要设置黑色矩阵(blackmatrix,bm)进行遮挡。那么相对应的,该液晶层500会在bm的分隔下分区显示,各个分区内具有多个像素510,每个像素510均包括一个红色像素、一个绿色像素和一个蓝色像素。每个分区包括几十到几千个像素510 不等,比如2k显示,如果有516个分区,则每区对应4000多像素510。如图5中所示的,bm将显示面板分隔为单个子像素,且各单个子像素以一组红绿蓝(red、green、blue,rgb)为一个单元重复。
41.可以理解的是,该背光模组1000应用于lcd上时,该背光区域110 的边沿与上述的bm对齐,因bm作为lcd像素510之间的阻挡层,其不透光,因此不会影响到视觉效果。并且背光模组1000上的多个背光区域110 与液晶层500中的各个分区一一对应,由此可以实现分区消除光晕现象,成本较低,且消除效果较好。
42.可以理解的是,一个像素510对应三个背光灯200,其中红色像素、绿色像素和蓝色像素分别对应一个背光灯200,因此lcd如果为2k显示,对应的背光模块则需要516个背光区域110,每个背光区域110对应4000*3 个背光灯200。
43.本实施例中,白色围坝400围绕背光区域110,因此,白色围坝400可以对整个背光区域110进行匀光,背光区域110由其对应的光学膜层进行色转换等等。也即,整个背光模组1000以背光区域110为单位进行匀色和色转换等,此时,背光区域110内的背光灯200的侧出光射于白色围坝400 后,可以由白色围坝400反射至朝向基板100,从而可以防止晕光现象出现。
44.背光模组1000上具有多个背光区域110,多个背光区域110均一一与lcd上的黑色矩阵对应。各个背光区域110均环绕有一圈白色围坝400,从而对各个背光区域110分别进行匀色,最终达到对整个背光模组1000进行匀色的目的。
45.示例性的,所述白色围坝400的材质包括白色围坝胶、白色感光胶和白色涂料中任一种。其中,白色围坝胶可以采用热固化方式制备;白色感光胶可以采用曝光方式制备,白色涂料可以采用转印方式制备。
46.在某些实施例中,该多个背光区域110中,任意相邻的两个背光区域110之间可以共用部分白色围坝400,由此可以节省资源,降低成本。具体的,以背光区域110呈正方形为例,那么环绕背光区域110一周的白色围坝400也呈正方形,此时与该背光区域110与其右侧的另一个背光区域110 可以共用该白色围坝400的右侧边。
47.在一些实施例中,所述白色围坝400包括沿所述背光模组1000的厚度方向z相对设置的顶表面410和底表面420;所述顶表面410背离所述光学膜片300,所述底表面420与所述光学膜片接触;在所述背光模组1000的宽度方向y上,所述顶表面410的尺寸小于所述底表面420的尺寸;所述宽度方向y垂直于所述厚度方向z,且垂直于所述白色围坝400的延伸方向x。
48.也即,以附图中的方向为参考,白色围坝400的截面呈现出上窄下宽的形状,由此,白色围坝400的结构稳定性较强,不易出现倾斜或者坍塌等情况。另外,上宽下窄的结构工艺上更易加工,且其周壁反射后的光线朝向出光面,可以提升出光效率,增加出光亮度。
49.具体的,白色围坝400的截面可以为缓坡形,具体的,以图7中的方向为参考,其截
面的上边沿和下边沿相平行,且上边沿长度小于下边沿长度,左边沿可以向左侧凸起呈坡状,右边沿可以向右侧凸起呈坡状;或者是左边沿向右凹进呈坡状,右边沿向左凹进呈坡状。本技术中不做局限。
50.在一些实施例中,在所述背光模组1000的宽度方向y上,所述白色围坝400的截面形状为等腰梯形或者等腰三角形;所述宽度方向y垂直于所述背光模组1000的厚度方向z,且垂直于所述白色围坝400的延伸方向x。以图中方向为参考,白色围坝400的延伸方向x为环绕背光区域110一周的的方向。将白色围坝400的截面设置为等腰梯形或者等腰三角形,可以便于加工,从而降低加工成本;以及可以增加白色围坝400的结构稳定性。
51.当然,结合上述白色围坝400需要上宽下窄的实施例,白色围坝400 的截面形状为等腰梯形时,其所在等腰梯形的上底边背离光学膜层,下底边朝向光学膜层。白色围坝400的截面形状为等腰三角形时,其所在等腰三角形的顶点背离光学膜层,底边朝向光学膜层。当然可以理解的是,等腰三角形的角为圆角,从而可以便于加工。
52.在一些实施例中,所述白色围坝400相对于所述光学膜片300背离所述基板100的表面凸起的尺寸大于或等于10微米。由此,白色围坝400既能起到支撑作用,又能防止晕光现象出现。具体的,白色围坝400凸起的厚度小于10微米,则背光灯200的侧出光可能会绕过白色围坝400而形成晕光现象,因此,需要设置白色围坝400的厚度大于或等于10微米。在某些实施方案中,会具有多个光学膜片300相互叠加的情况,此时白色围坝 400可以起到支撑光学膜片300的作用。
53.在一些实施例中,基板100可以为玻璃基板、硅基板、印刷电路板或者柔性电路板中任一种,可以根据实际需要进行选择,本技术实施例中不做限制。
54.在一些实施例中,所述光学膜片300包括从上至下依次层叠色转换层 310、扩散层320和反射层330;所述扩散层320面对所述白色围坝400,所述反射层330面对所述基板100。其中,反射层330可以使背光灯发射的光的强度均质化,扩散层320可以使背光灯发射的光的颜色比较均匀,色转换层310可以将蓝光背光灯200发出的蓝光转换成红光或者绿光,从而满足lcd的多色彩显示需求。另外,色转换层310和扩散层320可以分开制备,也即在反射层330上方先制备扩散层320,再在扩散层320上方制备色转换层310。也可以是在反射层330上方制备一层膜层,该膜层同时具有扩散和色转换的作用,也即色转换层310和扩散层320混合制备;具体的,可以制备色转换层310的材料中加入反射粒子等形成。
55.示例性的,色转换层310可以为胶水、色转换材料以及扩散粒子的混合物,其中胶水可以为硅胶系胶水或环氧系胶水,色转换材料可以为色转换材料量子点或者荧光粉,扩散粒子可以为二氧化硅(sio2)。反射层330 可以为白色涂料或者白色油墨制成。
56.其中,在所述背光模组1000的厚度方向z上,所述光学膜片300的尺寸大于或等于63微米,且小于或等于330微米。具体的,其中扩散层320 和色转换层310的厚度之和大于或等于60微米,且小于或等于300微米;反射层330的厚度大于或等于3微米,且小于或等于30微米。
57.因一般情况下,背光灯200的厚度为10微米至100微米之间,因此设置光学膜片300的厚度处于63微米至330微米之间,使得光学膜片300可以覆盖住背光灯200,又能使得光学膜片300的厚度在合理范围内,以降低背光模组1000的厚度,以及节约资源。
58.参考图8,图8为本技术另一种实施例提供的背光模组沿厚度方向的剖视图。本申
请另一种实施例提供的背光模组1000,其与上述实施例中背光模组1000的区别在于,所述白色围坝400沿所述背光模组1000的厚度方向z延伸至贯穿所述光学膜片300,且与所述基板100设有所述背光灯200 的表面固定。
59.也即,白色围坝400的厚度较厚,可以贯穿整个光学膜片300,并且高凸于光学膜片300。由此,背光灯200的侧出光射于白色围坝400之后,可以被白色围坝400反射至上方出光面处,再从上方的出光面射出。该种设置方式,可以增加出光强度,提高光能利用率,达到节约能源的目的。
60.参考图9,图9为本技术又一种实施例提供的背光模组沿厚度方向的剖视图。本技术又一种实施例提供的背光模组1000,其白色围坝400可以向下延伸至光学膜层内部,但是不贯穿光学膜片300。更具体的,白色围坝 400延伸至与背光灯200的侧出光面的下侧边沿平齐即可,由此,既能使得白色围坝400将背光灯200的侧出光尽可能的反射至上方出光面,又能降低白色围坝400的厚度,从而节约资源。
61.基于上述任意实施例提供的背光模组1000,本技术实施例还提供一种 lcd,包括上述任意实施例所述的背光模组1000。当然,需要理解的是, lcd还会包括一些lcd光学组件等,不再赘述。
62.应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
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