一种背光模组及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术：

液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，lcd)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：移动电话、个人数字助理(pda)、数码相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶显示面板及背光模组(backlightmodule)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，通过给玻璃基板通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像。因此，背光模组的亮度均匀性对液晶显示模组的显示均匀性有很大的影响，因此，提升背光模组亮度均匀性是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种背光模组及显示装置，用以提升背光模组亮度均匀性。

本发明实施例提供了一种背光模组，包括：基板，位于所述基板上间隔设置的多个发光芯片，位于各所述发光芯片背离所述基板一侧的荧光层，以及位于所述荧光层背离所述发光芯片一侧且与所述发光芯片一一对应的梯形体结构的第一光学透镜层；其中，所述第一光学透镜层背离所述荧光层的一侧具有多个间隔设置的立体凹形微结构，各所述立体凹形微结构沿垂直于所述基板所在平面的方向、且经过所述立体凹形微结构最低点的剖面的形状为v字形，且各所述v字形的两侧边形成的底角指向所述发光芯片的中心区域。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，各所述立体凹形微结构的最低点位于同一水平面上，且相邻两个所述最低点之间的距离相同。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，由所述发光芯片的中心区域指向所述发光芯片的两侧区域，所述立体凹形微结构由密变疏。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，相邻两个所述立体凹形微结构的最低点到所述荧光层的上表面的距离不同。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述第一光学透镜层包括多个扩散粒子。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述扩散粒子包括二氧化硅、二氧化钛其中之一或组合。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述立体凹形微结构包括凹形曲面微结构、凹形棱镜微结构其中之一或组合。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述凹形曲面微结构包括圆锥形凹形微结构、半球形凹形微结构、半椭圆形凹形微结构其中之一或组合。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述凹形棱镜微结构包括三棱镜凹形微结构、四棱镜凹形微结构其中之一或组合。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，相邻两个所述发光芯片的相邻侧边之间的距离相同。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，相邻两个所述第一光学透镜层之间具有第二光学透镜层，所述第二光学透镜层背离所述荧光层的一侧具有多个间隔设置的凸棱镜结构。

可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述荧光层包括荧光粉层和量子点层其中之一或组合。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的背光模组。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的背光模组及显示装置，通过在荧光层背离发光芯片一侧设置与发光芯片一一对应的具有梯形体结构的第一光学透镜层，并且第一光学透镜层背离荧光层的一侧具有多个间隔设置的立体凹形微结构，各立体凹形微结构沿垂直于基板所在平面的方向、且经过立体凹形微结构最低点的剖面的形状为v字形，且各v字形的两侧边形成的底角指向发光芯片的中心区域。这样从荧光层出射的光通过上述各立体凹形微结构时会发生折射，由于各v字形的两侧边形成的底角指向发光芯片的中心区域，从而可以使从荧光层出射的光向发光芯片的两侧折射，从而可以增大从荧光层出射的光的出射角度，以使光扩散至较大区域，从而可以使背光模组均匀出光。另外，这样设置还可以减少后续制作扩散膜层的数量，降低模组厚度，有利于实现mini-led背光模组。

附图说明

图1为相关技术中的背光模组的结构示意图；

图2为相关技术中的背光模组的俯视结构示意图；

图3为相关技术中的背光模组发光时的发光亮度分布示意图；

图4为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之一；

图5为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之三；

图7为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之四；

图8为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之五；

图9为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之六；

图10为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之七；

图11为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之八；

图12为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之九；

图13为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之十；

图14为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之十一；

图15为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图之十二；

图16为本发明实施例提供的凹形曲面微结构的剖视具体结构示意图之一；

图17为本发明实施例提供的凹形曲面微结构的剖视具体结构示意图之二；

图18为本发明实施例提供的凹形曲面微结构的剖视具体结构示意图之三；

图19为本发明实施例提供的凹形棱镜微结构的剖视具体结构示意图之一；

图20为本发明实施例提供的凹形棱镜微结构的剖视具体结构示意图之二；

图21a、图21b、图21c和图21d分别为形成图5所示的背光模组的结构示意图；

图22为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，附图中各层薄膜厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

如图1和图2所示，图1为相关技术中的背光模组的结构示意图，图2为相关技术中的背光模组的俯视结构示意图。一般背光模组可以包括：基板100、位于基板100上的多个发光芯片110，如发光二极管(lightemittingdiode，led)芯片，以及位于各发光芯片110背离基板100一侧的荧光层120。其中，基板100上设置有用于实现信号和电的对外连接的走线，该走线用于传输驱动led芯片发光的信号。led芯片可以设置为蓝光led芯片，荧光层120的材料可以包括黄色荧光粉，这样可以通过蓝光led芯片激发黄色荧光粉以发射黄光，并通过黄色荧光粉出射的黄光与蓝光led芯片出射的蓝光混合成白光。或者，荧光层120的材料也可以包括红色与绿色荧光粉，这样可以通过蓝光led芯片激发红色荧光粉以发射红光，以及激发绿色荧光粉以发射绿光，并通过出射的红光和绿光以及蓝光led芯片出射的蓝光混合成白光。

高动态范围(highdynamicrange，hdr)技术因其具有高动态对比和更佳画质显示，在显示应用越来越广。液晶显示装置要实现hdr技术通常使用localdimming(局部调光)进行调控，也就是将背光模组中的led芯片分区进行调控，以使液晶显示装置显示效果更好。并且，mini-led芯片相较普通led芯片的芯片尺寸更小，其尺寸通常为100μm～1000μm，从而有利于实现hdr技术。因此，一般将背光模组中的led芯片设置为mini-led芯片。然而，mini-led芯片的发光角度有一定极限(一般在120°左右)，这样使得led芯片之间的区域和led芯片所在的区域的亮暗程度不同，容易造成满天星现象，如图3所示。

基于此，本发明实施例提供了一种背光模组，如图4和图5所示，为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图，包括：基板100，位于基板100上间隔设置的多个发光芯片110，其中图4是以一个发光芯片110为例进行示意说明，图5是以两个发光芯片110为例进行示意说明，位于各发光芯片110背离基板100一侧的荧光层120，以及位于荧光层120背离发光芯片110一侧且与发光芯片110一一对应的梯形体结构的第一光学透镜层130；其中，第一光学透镜层130背离荧光层120的一侧具有多个间隔设置的立体凹形微结构01，各立体凹形微结构01沿垂直于基板100所在平面的方向、且经过立体凹形微结构01最低点a的剖面的形状为v字形，且各v字形的两侧边形成的底角β指向发光芯片110的中心区域。

本发明实施例提供的背光模组，通过在荧光层背离发光芯片一侧设置与发光芯片一一对应的具有梯形体结构的第一光学透镜层，并且第一光学透镜层背离荧光层的一侧具有多个间隔设置的立体凹形微结构，各立体凹形微结构沿垂直于基板所在平面的方向、且经过立体凹形微结构最低点的剖面的形状为v字形，且各v字形的两侧边形成的底角指向发光芯片的中心区域。这样从荧光层出射的光通过上述各立体凹形微结构时会发生折射，由于各v字形的两侧边形成的底角指向发光芯片的中心区域，从而可以使从荧光层出射的光向发光芯片的两侧折射，从而可以增大从荧光层出射的光的出射角度，以使光扩散至较大区域，从而可以使背光模组均匀出光。另外，这样设置还可以减少后续制作扩散膜层的数量，降低模组厚度，有利于实现mini-led背光模组。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图4和图5所示，各立体凹形微结构01的最低点a位于同一水平面上，且相邻两个最低点a之间的距离相同。具体地，当从荧光层120出射的光(箭头所示)照射到立体凹形微结构01时，出射光会发生折射(箭头所示)，由于各v字形的两侧边形成的底角β指向发光芯片的中心区域，从而可以使从荧光层120出射的光向发光芯片110的两侧折射，从而可以增大从荧光层120出射的光的出射角度，以使光扩散至较大区域，从而可以使背光模组均匀出光。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图6和图7所示，为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图，图6是以一个发光芯片110为例进行示意说明，图7是以两个发光芯片110为例进行示意说明，由发光芯片110的中心区域指向发光芯片110的两侧区域，立体凹形微结构01由密变疏。具体地，由发光芯片110中心区域指向发光芯片110的两侧区域可以设置不同密度的立体凹形微结构01，即在发光芯片110的中心区域设置较为密集的立体凹形微结构01，在发光芯片110的中心区域指向发光芯片110的两侧区域的立体凹形微结构01逐渐变疏，这样由于中心区域立体凹形微结构01较密，从荧光层120出射的光发生折射的次数就越多，则向发光芯片110的两侧折射的光就越多，从而可以增大相邻发光芯片110之间区域的亮度，进而可以降低发光芯片110中心的亮度，这样使得发光芯片110之间的区域和发光芯片110所在的区域的亮暗程度趋近相同，从而解决满天星的问题。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图8和图9所示，为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图，图8是以一个发光芯片110为例进行示意说明，图9是以两个发光芯片110为例进行示意说明，相邻两个立体凹形微结构01的最低点a到荧光层120的上表面的距离不同。具体地，同一发光芯片110对应的第一光学透镜层130上的多个立体凹形微结构01的最低点a距离荧光层120的上表面有高有低，从荧光层120出射的光经过到荧光层120的上表面的距离较低立体凹形微结构01时扩散的角度更大，这样可以进一步将从荧光层120出射的光分散，提高光扩散的区域。

为了进一步提高光的扩散效果，在本发明实施例中，如图10和图11所示，为本发明实施例提供的背光模组的剖视具体结构示意图，图10是以一个发光芯片110为例进行示意说明，图11是以两个发光芯片110为例进行示意说明，在具体实施时，第一光学透镜层130可以包括多个扩散粒子02。具体地，可以通过喷涂的方式，将扩散粒子02稀疏分布于第一光学透镜层130上。当然，也可以采用其它方式，将扩散粒子02稀疏分布于第一光学透镜层130上，在此不作限定。需要说明的是，图10和图11仅是对扩散粒子02的粒子分布密度进行示意说明，并不限定扩散粒子02的形状。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例中，扩散粒子可以包括二氧化硅、二氧化钛其中之一或组合。当然，扩散粒子也可以包括能够实现本发明效果的其它扩散粒子，在此不作限定。进一步地，扩散粒子的直径可以根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。

在具体实施时，在本发明实施例中，图10和图11是在图6和图7的基础上在第一光学透镜层130上增加扩散粒子02，当然，具体实施时，图4、图5、图8和图9中均可以通过增加扩散粒子02来实现进一步提高光的扩散效果，具体的结构示意图如图12、图13、图14和图15所示；其中，图12是图4对应的在第一光学透镜层130上增加扩散粒子的背光模组的剖视具体结构示意图，图13是图5对应的在第一光学透镜层130上增加扩散粒子的背光模组的剖视具体结构示意图，图14是图8对应的在第一光学透镜层130上增加扩散粒子的背光模组的剖视具体结构示意图，图15是图9对应的在第一光学透镜层130上增加扩散粒子的背光模组的剖视具体结构示意图。

在具体实施时，在本发明实施例中，立体凹形微结构可以包括凹形曲面微结构、凹形棱镜微结构其中之一或组合。从荧光层出射的光均可以通过凹形曲面微结构或凹形棱镜微结构向发光芯片的两侧折射，从而可以增大从荧光层出射的光的出射角度，以使光扩散至较大区域，从而可以使背光模组均匀出光。

进一步地，在本发明实施例中，凹形曲面微结构可以包括圆锥形凹形微结构、半球形凹形微结构、半椭圆形凹形微结构其中之一或组合。在具体实施时，如图16所示，凹形曲面微结构可以为圆锥形凹形微结构；如图17所示，凹形曲面微结构可以为半球形凹形微结构；如图18所示，凹形曲面微结构可以为半椭圆形凹形微结构。当然，在具体实施时，凹形曲面微结构还可以为能够实现本发明效果的其它凹形曲面微结构，在此不作限定。

进一步地，在本发明实施例中，凹形棱镜微结构可以包括三棱镜凹形微结构、四棱镜凹形微结构其中之一或组合。在具体实施时，如图19所示，凹形棱镜微结构可以为三棱镜凹形微结构；如图20所示，凹形棱镜微结构可以为四棱镜凹形微结构。当然，在具体实施时，凹形棱镜微结构还可以为能够实现本发明效果的其它凹形棱镜微结构，在此不作限定。

为了方便简化制作工艺以及提高出射光的均匀性，在具体实施时，在本发明实施例中，相邻两个发光芯片的相邻侧边之间的距离相同。

为了增强发光芯片之间区域的亮度，进一步地，在本发明实施例中，如图5、图7、图9和图11所示，相邻两个第一光学透镜层130之间具有第二光学透镜层140，第二光学透镜层140背离荧光层120的一侧具有多个间隔设置的凸棱镜结构03。这样在发光芯片之间区域设置凸棱镜结构，可以起到聚光作用，从而可以增强发光芯片之间区域的亮度，进一步解决满天星的问题。

进一步地，在本发明实施例中，荧光层可以包括荧光粉层和量子点层其中之一或组合。

具体实施时，在本发明实施例中，第一光学透镜层和第二光学透镜层的材料可以为硅胶、uv胶、热固胶其中之一或组合。

下面通过具体实施例对本发明图5所示的背光模组的制作方法进行详细阐述：

(1)在形成有走线(图中未示出)的基板100上形成多个发光芯片110(图中以两个发光芯片为了进行说明)，如图21a所示；具体地，可以通过固晶的方法将发光芯片110制作在形成有走线04的基板100上。

(2)在形成有发光芯片110的基板100上形成荧光层120，如图21b所示；具体地，可以通过注塑、膜压或喷涂等工艺制作荧光层120。

(3)通过热压法在形成有荧光层120的基板100上形成一层透明层150，如图21c所示；

(4)通过模具160将立体凹形微结构转印置该透明层150，形成第一光学透镜层130，如图21d所示；具体实施时，可以根据不同类型的凹形微结构选择不同样式的模具，在此不做限定。

通过上述步骤(1)-(4)制得本发明实施例图5所示的背光模组。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，如图22所示，图22为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。该显示装置可以包括本发明实施例提供的上述背光模组210，以及与背光模组210相对设置的显示面板220。其中，显示面板220位于背光模组210的出光侧。并且背光模组210的具体结构参见前述背光模组的实施，在此不作赘述。

该显示装置解决问题的原理与前述背光模组相似，因此该显示装置的实施可以参见前述背光模组的实施，重复之处在此不再赘述。

在具体实施时，显示面板可以为液晶显示面板。该液晶显示面板包括：相对设置的阵列基板与对向基板，以及封装于阵列基板与对向基板之间的液晶层。具体地，该液晶显示面板的具体结构可以与现有技术中的结构相同，在此不作赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的显示装置可以为：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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

本发明实施例提供的背光模组及显示装置，通过在荧光层背离发光芯片一侧设置与发光芯片一一对应的具有梯形体结构的第一光学透镜层，并且第一光学透镜层背离荧光层的一侧具有多个间隔设置的立体凹形微结构，各立体凹形微结构沿垂直于基板所在平面的方向、且经过立体凹形微结构最低点的剖面的形状为v字形，且各v字形的两侧边形成的底角指向发光芯片的中心区域。这样从荧光层出射的光通过上述各立体凹形微结构时会发生折射，由于各v字形的两侧边形成的底角指向发光芯片的中心区域，从而可以使从荧光层出射的光向发光芯片的两侧折射，从而可以增大从荧光层出射的光的出射角度，以使光扩散至较大区域，从而可以使背光模组均匀出光。另外，这样设置还可以减少后续制作扩散膜层的数量，降低模组厚度，有利于实现mini-led背光模组。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。