背光模组及液晶显示装置的制作方法

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及液晶显示装置。

背景技术：

传统的技术中，导光板的光线在导光板中全反射，只有在入射到出光口时向上方准直出射，在各出光口的正上方的彩膜层上设置遮光区域，导光板上的出光口的大小受限于其对应的遮光区域的大小。为了使入射至液晶显示面板的光线为准直光线，采用取光部件对光源出射的光线进行取光，该取光部件通常为取光光栅，通过取光光栅对光线的衍射或反射，使得经过取光光栅出射的光线具有一定的准直度。

然而，取光光栅的小孔衍射以及取光光栅加工时的工艺偏差等因素，都会影响从取光光栅射出的光线的准直度，导致光线存在发散角度，因此，遮光层的尺寸需要做的很大，以避免发散的光线导致显示面板暗态漏光。但是，遮光区域设置尺寸过大则会影响显示装置的开口率。

综上所述，现有的显示装置，光效受限于遮光区域的尺寸，显示装置的光能利用率有待提高。

技术实现要素：

本发明提供一种背光模组及液晶显示装置，能够解决现有技术中，遮光层的宽度过大影响显示装置的开口率，使得显示装置的光能利用率过低的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种背光模组，包括：

基板、阵列分布于所述基板表面的led芯片、以及，

光调控膜，设置于所述led芯片的出光侧，用于实现所述led芯片的出射光的聚拢。

根据本发明一优选实施例，所述光调控膜包括承载膜和聚光元件，所述承载膜覆盖所述led芯片，所述聚光元件设置在所述承载膜的表面，且覆盖至少一个分区的所述led芯片。

根据本发明一优选实施例，每个所述分区对应设置一个所述聚光元件，且每个所述分区内至少包括一个所述led芯片。

根据本发明一优选实施例，所述分区内的led芯片为并联连接。

根据本发明一优选实施例，所述分区在显示面板表面的投影至少覆盖一个像素单元。

根据本发明一优选实施例，所述承载膜为透明膜层。

根据本发明一优选实施例，所述聚光元件为菲涅尔透镜或光栅。

根据本发明一优选实施例，所述背光模组还包括反射层，所述反射层设置在相邻的所述led芯片之间的所述基板表面。

根据本发明一优选实施例，所述反射层是粘贴的反射片或喷涂的反射涂层。

依据上述发明目的，提出一种液晶显示装置，包括以上所述的背光模组以及设置所述背光模组上方的显示面板。

本发明的有益效果为：相较于现有的背光模组及液晶显示装置，本发明将面光源技术应用于液晶透镜灰阶显示技术中，通过光学调节模块，将多分区的每一个区块设定为一个出光单元，适当的调节光的聚拢和分散，同时不需要外加高雾度膜片来遮住灯影，大大减少了面光源厚度的同时提高了灰阶显示技术的光能利用率。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的背光模组分区示意图；

图2为本发明实施例提供的背光模组结构示意图；

图3为本发明实施例提供的背光模组光路示意图；

图4为本发明实施例提供的液晶显示装置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的液晶显示装置光路示意图；

图6为本发明实施例提供的液晶显示装置使用方法流程图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。

在本发明的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明现有技术中，遮光层的宽度过大影响显示装置的开口率，使得显示装置的光能利用率过低的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。

面光源技术对于高动态范围(high-dynamicrange，hdr)图像传感器以及全面屏的实现起到了重要作用，该面光源包括小型二极管(minilightemittingdiode，miniled)和微型二极管(microlightemittingdiode，microled)，但目前该技术在实现全面屏的过程中，灯影和厚度等都是很难解决的问题。

基于此，本发明实施例提供一种背光模组及显示装置。以下分别进行详细说明。

本发明实施例提供了一种背光模组，所述背光模组包括：基板、阵列分布于所述基板表面的led芯片、以及光调控膜，设置于所述led芯片的出光侧，用于实现所述led芯片的出射光的聚拢。

如图1所示，图1为本发明实施例提供的背光模组分区示意图，将所述背光模组分为多个分区，所述分区呈矩阵状排列，每个所述分区均为圆形凸起形状，用于起到局部区域背光调节功能，所述背光模组的结构如图2所示，图2为本发明实施例提供的背光模组结构示意图，也是图1沿a-a’方向上的截面示意图，所述背光模组包括：基板1、led芯片11、光调控膜2、聚光元件21、承载膜22；所述基板1用于承载所述led芯片11，所述led芯片11阵列排列于所述基板1的表面，所述光调控膜2覆盖设置在所述led芯片11的出光侧，用于实现所述led芯片11的出射光的聚拢，所述出射光聚集到所述彩膜基板的遮光区、或配合液晶偏转衍射至像素区。

可以理解的是，所述led芯片11为阵列排列的面光源，包括但不限于microled、miniled。

在本发明实施例中，所述光调控膜2由所述承载膜22和所述聚光元件21构成，所述承载膜22覆盖在所述led芯片11出光侧的表面，所述聚光元件21设置在所述承载膜背离所述led芯片11一侧的表面，且覆盖至少一个分区的所述led芯片。

其中，为了使光线顺利通过所述光调控膜2，所述承载膜22是采用透明材料制成的膜层，所述聚光元件21为菲涅尔透镜或光栅，用于将所述led芯片11出射的光线聚集，如图3所示，图3为本发明实施例提供的背光模组光路示意图，为了进一步提高所述背光模组的光能利用率，本实施例还包括反射层，所述反射层设置在相邻的所述led芯片之间的所述基板表面，所述反射层是粘贴的反射片或喷涂的反射涂层，从而所述led芯片11向所述基板1出射的光线通过反射层的反射通过所述聚光元件21，能够进一步改善所述背光模组亮度均匀性差，亮度不足的问题。

依据上述发明目的，提出一种液晶显示装置，如图4所示，图4为本发明实施例提供的液晶显示装置结构示意图，所述液晶显示装置包括：所述背光模组和显示面板，所述显示面板包括电极基板3、驱动电极31、彩膜基板4、遮光区41、像素区42、液晶层5，具体地，所述电极基板3与所述彩膜基板4相对设置，所述液晶层5设置于所述彩膜基板4和所述电极基板3之间。

其中，所述彩膜基板4包括遮光区41和像素区42，所述遮光区41用于将不完全透光和无法显示正确灰阶的地方加以遮蔽，比如驱动芯片、驱动芯片所用的信号走线、晶体管本身、以及储存电压用的储存电容，而有效的像素区42与全部面积的比例就称之为开口率，为了提高光能利用率，需使所述液晶显示面板的开口率尽可能的高；所述电极基板3的面向所述液晶层5的一侧设置有驱动电极31用于控制所述液晶层5的电信号，驱动液晶层5形成液晶光栅，具体地，所述电极基板为透明基板，便于光线通过，所述驱动电极31可以位于所述电极基板3上，也可以位于所述彩膜基板4上，以便于控制液晶偏转为选择依据，在实际生产中，所述液晶显示装置的聚光元件21可代替导光板和取光部件，有效降低了基板对光线的损耗，提高了对光线的利用效率。

进一步的，每个所述分区内有一个所述聚光元件21和至少一个所述led芯片11，所述分区内的led芯片11为并联连接，数量不限，所述分区在显示面板表面的投影至少覆盖一个像素单元，每个所述分区对应一个所述聚光元件21，所述分区内的所有所述led芯片11出射的光线经由所述分区内的所述聚光元件21后聚集到所述遮光区41的正下方，为了使所述液晶显示面板的开口率尽可能的高，所述分区的面积大于对应的所述遮光区41的面积，

具体地，如图5所示，图5为本发明实施例提供的液晶显示装置光路示意图，当所述驱动电极31上的电压施加电信号时，使得驱动液晶开始发生偏转，随着发生偏转的液晶分子增多，使得所述液晶层5内形成液晶光栅，且为衍射光栅，所述聚光元件21聚集的光线因为液晶光栅的衍射作用，入射光分散开来，射入所述彩膜基板4的像素区42。因此，可以通过控制驱动液晶的电压开关，调节液晶光栅，进而调节液晶显示面板在灰阶显示时的亮态与暗态。

本发明实施例中的液晶显示装置的使用方法，如图6所示，图6为本发明实施例提供的液晶显示装置使用方法流程图。

步骤s1，在进行暗态显示时，所述驱动电极31不对所述液晶层5施加电信号，所述led芯片11出射的光线经过所述聚光元件21入射至所述彩膜基板4的遮光区41。

具体地，此步骤通过菲涅尔透镜或光栅将入射光汇聚至所述遮光区41，避免了光线从所述像素区42射出导致暗态漏光，可以有效缩减所述彩膜基板4被光线照射的面积，从而使得所述遮光区41的面积减小，提高所述彩膜基板的开口率。

步骤s2，在进行亮态显示时，所述驱动电极31对所述液晶层5施加电信号，驱动所述液晶层5的折射率呈周期性变化形成液晶光栅，使所述led芯片11出射的光线经过所述液晶光栅的衍射作用向所述彩膜基板4的像素区42射出。

具体地，此步骤通过所述液晶光栅将入射光发散至所述像素区42并射出，使得从所述彩膜基板4出射的光通量增加，从而提高了显示装置的光能利用率。

本发明的有益效果为：相较于现有的背光模组及液晶显示装置，本发明将面光源技术应用于液晶透镜灰阶显示技术中，通过光学调节模块，将多分区的每一个区块设定为一个出光单元，适当的调节光的聚拢和分散，同时不需要外加高雾度膜片来遮住灯影，大大减少了面光源厚度的同时提高了灰阶显示技术的光能利用率。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。