一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置，用以通过所述准直部件，使得所述背光模组中的光源出射的光方向一致，达到准直化的效果。所述背光模组，包括：位于透明基板上的多个光源，以及与所述光源一一对应的用于将所述光源发出的光进行准直化的准直部件，所述准直部件至少包括位于所述透明基板远离所述光源的一侧的反射单元，所述反射单元面向所述透明基板的反射面为凹面结构；其中，所述光源距所述反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半径。
【专利说明】
一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置
技术领域
[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及其制作方法、显示面板和显 示装置。
【背景技术】
[0002] 目前，大部分的显示产品多利用背光系统作为显示影像所需的光源，诸如液晶显 示器、数字相框、电子书阅读器、行动电话、车用屏幕及立体显示器等。此外，投影系统也多 具有背光系统以将动态或静态影像投影至屏幕，广泛用于产品展示、商业会议及课堂教学 等方面。今日，薄型化的显示或投影产品已成趋势，消费者对投影画面或显示面板的尺寸需 求也越趋多元。因此，背光系统的设计与改良扮演很重要的角色。利用有机发光二极管 (Organic Light-Emitting Diode，0LED)制备的背光源可以达到轻薄化，在0LED作为面光 源时，准直性不好，在应用时受限，
[0003] 如图1所示，背光模组包括位于衬底基板11上的多个0LED光源12，位于0LED光源12 上方的胶层13,位于胶层13上方的薄膜14,以及位于薄膜上方与0LED光源一一对应的准直 微透镜15,准直微透镜用于将0LED光源的光进行准直化。但是，如图1所示，0LED光源在准直 微透镜的焦面上，准直微透镜只能对准直微透镜口径内的入射光线进行准直化，口径以外 的光线会入射到相邻的准直微透镜内，严重影响整体的准直效果。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装 置，用以通过所述准直部件，使得所述背光模组中的光源出射的光方向一致，达到准直化的 效果。
[0005] 本发明实施例提供的一种背光模组，包括：
[0006] 位于透明基板上的多个光源，以及与所述光源一一对应的用于将所述光源发出的 光进行准直化的准直部件，所述准直部件至少包括位于所述透明基板远离所述光源的一侧 的反射单元，所述反射单元面向所述透明基板的反射面为凹面结构；
[0007] 其中，所述光源距所述反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半径。
[0008] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组中，所述凹面结构 为球面状。
[0009] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组中，所述光源距所 述反射面的最大距离是所述反射单元的曲率半径的一半。
[0010] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组中，当所述光源为 透射式光源，所述准直部件还包括：
[0011] 位于所述透射式光源远离所述透明基板侧的凸透镜，所述透射式光源位于所述凸 透镜的焦点。
[0012] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组中，当所述光源为 反射式光源，所述准直部件还包括：
[0013] 设置在所述反射式光源远离所述透明基板侧的遮光层，所述遮光层在所述反射单 元上的正投影位于所述反射单元内。
[0014] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组中，所述反射式光 源为电致发光二极管，所述电致发光二极管按照距所述透明基板由远及近的方向依次包括 阴极、发光层和阳极。
[0015] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组中，所述电致发光 二极管为顶发射结构，所述准直部件还包括：
[0016] 设置在所述阴极和所述遮光层之间的反射层。
[0017] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组中，所述电致发光 二极管为底发射结构，所述阴极的材料为具有反射性的金属材料。
[0018] 相应地，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的任一种 的背光模组。
[0019] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板 还包括设置在所述背光模组的出光面的阵列基板，以及与所述阵列基板对盒设置的对向基 板。
[0020] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述对向基板 面向所述阵列基板的一侧和/或所述阵列基板面向所述对向基板的一侧设置有阵列排布的 黑矩阵的图形，且所述遮光层在所述对向基板或阵列基板上的投影位于所述黑矩阵在所述 对向基板或阵列基板的投影内。
[0021] 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上述任 一种的显不面板。
[0022]相应地，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的背光模组的制作方法， 该方法包括：
[0023]在透明基板上形成光源的结构；
[0024]在所述透明基板远离所述光源的一侧形成具有反射单元的图形，所述反射单元面 向所述透明基板的反射面为凹面结构；
[0025]其中，所述光源距所述反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半径。
[0026] 在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述背光模组的制作方法中，该 方法还包括：
[0027] 在所述反射面的表面形成保护层；
[0028] 其中，所述保护层的材料为氮化硅。
[0029]本发明有益效果如下：
[0030]本发明实施例提供了一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置，所述背 光模组，包括:位于透明基板上的多个光源，以及与所述光源一一对应的用于将所述光源发 出的光进行准直化的准直部件，所述准直部件至少包括位于所述透明基板远离所述光源的 一侧的反射单元，所述反射单元面向所述透明基板的反射面为凹面结构;其中，所述光源距 所述反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半径。因此，本发明实施例提供的背光模 组，通过位于透明基板远离光源的一侧的反射单元，且反射单元的曲率半径大于光源距反 射面的最大距离，当光源的光通过反射单元的反射后，使得出射光的方向一致，达到准直化 的目的。
【附图说明】
[0031 ]图1为现有技术提供的一种背光模组的结构示意图；
[0032] 图2为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图；
[0033] 图3为本发明实施例提供的第二种背光模组的结构示意图；
[0034]图4为球面状反射成像的原理示意图；
[0035] 图5为本发明实施例提供的第三种背光模组的结构示意图；
[0036] 图6为本发明实施例提供的第四种背光模组的结构示意图；
[0037] 图7为本发明实施例提供的第五种背光模组的结构示意图；
[0038] 图8为本发明实施例提供的第六种背光模组的结构示意图；
[0039] 图9为本发明实施例提供的一种背光模组的制作方法的流程示意图；
[0040] 图10为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042]本发明实施例提供了一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置，用以通 过所述准直部件，使得所述背光模组中的光源出射的光方向一致，达到准直化的效果。 [0043]下面结合附图，对本发明实施例提供的背光模组及其制作方法、显示面板和显示 装置的【具体实施方式】进行详细地说明。
[0044] 附图中各部件的形状和大小不反映背光模组的真实比例，目的只是示意说明本发 明内容。
[0045] 参见图2,本发明实施例提供的一种背光模组，包括:位于透明基板21上的多个光 源22,以及与光源22-一对应的用于将光源发出的光进行准直化的准直部件23,准直部件 至少包括位于透明基板远离光源的一侧的反射单元24,反射单元24面向所述透明基板的反 射面241为凹面结构;其中，光源距反射面的最大距离R2小于反射单元的曲率半径R1。
[0046]其中，反射单元的曲率半径大于光源距反射面的最大距离，使得经过反射单元的 反射，使得出射光可以准直的射出，达到准直化的效果。准直部件不仅包括反射单元，根据 光源的结构的不同，准直部件包括的结构也不同，下面在实施例一和实施例二中再详细描 述准直部件的具体结构。其中，准直部件中的反射单元，可以为具有凹面结构的反射镜，或 者在具有凹面结构的透镜的凹面结构的表面形成反射层等，均属于本发明的保护范围。
[0047]本发明实施例提供的一种背光模组包括:位于透明基板上的多个光源，以及与所 述光源一一对应的用于将所述光源发出的光进行准直化的准直部件，所述准直部件至少包 括位于所述透明基板远离所述光源的一侧的反射单元，所述反射单元面向所述透明基板的 反射面为凹面结构;其中，所述光源距所述反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半 径。因此，本发明实施例提供的背光模组，通过位于透明基板远离光源的一侧的反射单元， 且反射单元的曲率半径大于光源距反射面的最大距离，当光源的光通过反射单元的反射 后，使得出射光的方向一致，达到准直化的目的。
[0048] 在具体实施例中，本发明实施例提供的上述背光模组中，凹面结构为球面状。较佳 地，将反射单元的反射面设计成球面状，使得经过反射面反射的出射光的方向更加准直化， 进一步提高了准直化的效果。
[0049] 在具体实施例中，本发明实施例提供的上述背光模组中，根据球面状反射镜成像 原理，参见图3,当反射单元的焦距R1是光源距反射面的最大距离R2的两倍时，出射光的方 向更加一致。
[0050] 具体地，参见图4,根据球面反射镜成像公式 其中，参见图4中，1表示真 实光源距离球面反射镜的距离，1'表示通过球面反射镜成像的虚像距离球面反射镜的距 离，r表示球面反射镜的曲率半径。由上述公式可见，当1'趋于无限大时，也就是反射镜的曲 率半径大于光源距离球面反射镜的距离时，可以达到将反射光准直化的目的。同时，为了将 通过反射单元的反射面反射的所有光线进行准直化，将当反射单元的曲率半径R1设置在光 源距反射面的最大距离R2的两倍的距离处，从而达到光线准直化的目的。
[0051] 较佳地，光源距反射面的最大距离是反射单元的曲率半径的一半时，经过反射单 元反射的光线更加准直。且光源的位置正好设置在了反射单元的焦距处。因此，为了将经过 反射单元的光线更加准直化，可以将光源放置在反射单元的焦距处。
[0052] 具体地，在准直部件中的反射单元仅仅是将光源朝向反射单元发射的光线进行反 射后达到准直化的目的，若光源背向反射单元的方向依然发光，则需要准直部件的其他部 分将光线进行准直化。因此，根据光源的不同，准直部件的结构有所不用。
[0053] 下面通过不同的光源结构，详细描述本发明实施例提供的准直部件的结构以及背 光模组的结构。其中，反射单元的反射面均以球面状结构，且光源距反射面的最大距离是反 射单元的曲率半径的一半的结构为较佳实施例进行描述。
[0054] 实施例一
[0055] 当光源为透射式光源时，参见图5,本发明实施例提供的背光模组，包括:位于透明 基板21上的多个透射式光源32,以及与透射式光源32-一对应的用于将透射式光源发出的 光进行准直化的准直部件23,准直部件包括位于透明基板远离透射式光源的一侧的反射单 元24,以及位于透射式光源远离透明基板侧的凸透镜25,透射式光源位于凸透镜的焦点；其 中，反射单元24面向透明基板的反射面241为球面状结构，且光源距反射面的最大距离R2是 反射单元的曲率半径R1的一半。
[0056] 本发明实施例提供的背光模组，透射式光源朝向凸透镜发射的光线通过凸透镜， 将光线进行准直化射出，透射式光源朝向反射单元发射的光线通过反射单元的反射作用， 将光线进行准直化射出，从而保证了透射式光源发射的光线均进行准直化的目的。
[0057] 实施例二
[0058]当光源为反射式光源时，参见图6,本发明实施例提供的背光模组包括:位于透明 基板21上的多个反射式光源33,以及与反射式光源33-一对应的用于将反射式光源发出的 光进行准直化的准直部件23,准直部件23包括位于透明基板远离透射式光源的一侧的反射 单元24,以及设置在反射式光源33远离透明基板侧的遮光层26,遮光层在反射单元24上的 正投影位于反射单元内；其中，反射单元24面向透明基板的反射面241为球面状结构，且光 源距反射面的最大距离R2是反射单元的曲率半径R1的一半。
[0059] 其中，反射式光源朝向反射单元发射的光线通过具有球面状反射面的反射作用， 将出射光进行准直化射出，为了避免反射式光源背向反射单元发射的光线直接射出，通过 遮光层的遮光作用将光线进行遮挡或者吸收，从而达到光线准直化的目的。
[0060] 其中，遮光层可以为不透光的任何材料制作而成，如黑色金属材料或者黑色燃料 制作而成，也可以为黑矩阵的材料制作，在此不做具体限定。
[0061] 具体地，反射式光源可以为电致发光二极管0LED或者其他。当反射式光源为电致 发光二极管时，在图6基础上，参见图7,电致发光二极管按照距透明基板由远及近的方向依 次包括阴极341、发光层342和阳极343。
[0062] 具体地，当电致发光二极管为顶发射结构，参见图8,准直部件还包括:设置在阴极 341和遮光层26之间的反射层27。当电致发光二极管为顶发射结构时，阴极所在层进行发 光，使得光线背离反射单元发射，为了将光线入射到反射单元的反射面上，需要通过位于阴 极所在膜层上的反射层将光线反射到反射单元的反射面上。其中，反射层可以为具有反射 性的任何材料制作而成，在此不做具体限定。
[0063] 具体地，当电致发光二极管为底发射结构，阴极的材料为具有反射性的金属材料。 其中，当电致发光二极管为底发射结构时，阳极所在层进行发光，使得光线朝向反射单元发 射，进一步地，将阴极制作成具有反射作用，可以将射入到阴极所在层的光线反射到反射面 上。
[0064] 基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的背光模组的 制作方法，参见图9，该方法包括：
[0065] S901、在透明基板上形成光源的结构；
[0066] 其中，在透明基板上形成光源的结构时，可以根据实施例一和实施例二提供的不 同结构的光源分情况形成，在此不再赘述。
[0067] S902、在透明基板远离光源的一侧形成具有反射单元的图形，反射单元面向透明 基板的反射面为凹面结构;其中，光源距反射面的最大距离小于反射单元的曲率半径。
[0068] 其中，本发明实施例提供的反射单元可以采用透明有机材料制作，如聚甲基丙烯 酸甲酯(PMMA)或者树脂材料等高分子材料，在此不作具体限定。具体地，在形成反射单元的 图形时，可以通过在透明基板上经过涂覆、曝光、显影、纳米压印、激光直写和电子束直写等 工艺进行制作，形成具有凹面结构的透镜;在形成的凹面结构的表面，通过蒸镀工艺形成具 有反射作用的反射层。其中反射层的材料可以为银Ag或铝A1等，且厚度可以大于400A。当然 根据反射单元的材质不同，可以采用的制造工艺不同。本发明实施例提供的反射单元的图 形的形成不仅限于采用上述工艺进行制作，还可以采用其他材料以及其他工作制作形成， 在此不做具体限定。
[0069] 较佳地，在形成反射单元的图形之前或者形成反射单元的图形之后，形成准直部 件的其他部分。
[0070] 针对实施例一提供的背光模组的结构的制作方法，包括:在透明基板上形成光源 的图像，在透明基板远离光源的一侧形成反射单元的图形;在光源远离透明基板的一侧形 成凸透镜的图形。
[0071] 针对实施例二提供的背光模组的结构的制作方法，包括:在透明基板上形成依次 形成阳极、发光层和阴极的图形;在阴极的上方形成遮光层的图形;在透明基板阳极的一侧 形成反射单元的图形。
[0072] 其中，在形成阴极之后，形成遮光层之前，该方法还包括:在阴极和遮光层之间形 成反射层的图形。
[0073] 由于实施例一和实施例二中详细地描述了背光模组的结构，因此通过本实施例背 光模组的制作方法得到的背光模组的结构，可以参考实施例一和实施例二中背光模组的结 构，在此不再赘述。
[0074] 在具体实施例中，本发明实施例提供的上述背光模组的制作方法中，进一步地，当 反射单元的反射面是通过金属材料制作而成的，为了避免反射面的金属材料的氧化，该方 法还包括:在反射面的表面形成保护层;其中，保护层的材料为氮化硅。其中，保护层的厚度 不做具体限定。
[0075]基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提 供的任一种的背光模组。
[0076] 在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，参见图10,显示面板还包 括设置在背光模组40的出光面的阵列基板41，以及与阵列基板对盒设置的对向基板42。 [0077]在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，参见图10,对向基板42面 向阵列基板41的一侧设置有阵列排布的黑矩阵43的图形，且遮光层26在对向基板或阵列基 板上的投影位于黑矩阵在对向基板或阵列基板的投影内。
[0078] 需要说明的是，黑矩阵的图形也可以设置在阵列基板面向对向基板的一侧，在此 不做具体限定。
[0079] 较佳地，遮光层在对向基板或阵列基板上的投影与黑矩阵在对向基板或阵列基板 的投影重叠，从而背光模组的出光面仅为相邻黑矩阵之间的显示区域，避免浪费光源，保证 了光源经过背光模组中准直部件的作用，将光源入射到黑矩阵之间的开口区域，且具有准 直化的效果。
[0080] 需要说明的是，背光模组出光面的光可以为单色光，如红光、蓝色和绿光，也可以 为白光。
[0081] 基于同一发明思想，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 供的上述任一种的显示面板。该显示装置可以为: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。该显示装置的实施可以参见上 述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
[0082]本发明实施例提供了一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置，所述背 光模组，包括:位于透明基板上的多个光源，以及与所述光源一一对应的用于将所述光源发 出的光进行准直化的准直部件，所述准直部件至少包括位于所述透明基板远离所述光源的 一侧的反射单元，所述反射单元面向所述透明基板的反射面为凹面结构;其中，光源距所述 反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半径。因此，本发明实施例提供的背光模组，通 过位于透明基板远离光源的一侧的反射单元，且反射单元的曲率半径大于光源距反射面的 最大距离，当光源的光通过反射单元的反射后，使得出射光的方向一致，达到准直化的目 的。
[0083]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。
【主权项】
1. 一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括： 位于透明基板上的多个光源，以及与所述光源一一对应的用于将所述光源发出的光进 行准直化的准直部件，所述准直部件至少包括位于所述透明基板远离所述光源的一侧的反 射单元，所述反射单元面向所述透明基板的反射面为凹面结构； 其中，所述光源距所述反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半径。2. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述凹面结构为球面状。3. 根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述光源距所述反射面的最大距离是 所述反射单元的曲率半径的一半。4. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当所述光源为透射式光源，所述准直 部件还包括： 位于所述透射式光源远离所述透明基板侧的凸透镜，所述透射式光源位于所述凸透镜 的焦点。5. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当所述光源为反射式光源，所述准直 部件还包括： 设置在所述反射式光源远离所述透明基板侧的遮光层，所述遮光层在所述反射单元上 的正投影位于所述反射单元内。6. 根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述反射式光源为电致发光二极管， 所述电致发光二极管按照距所述透明基板由远及近的方向依次包括阴极、发光层和阳极。7. 根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述电致发光二极管为顶发射结构， 所述准直部件还包括： 设置在所述阴极和所述遮光层之间的反射层。8. 根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述电致发光二极管为底发射结构， 所述阴极的材料为具有反射性的金属材料。9. 一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-8任一权项所述的背光模组。10. 根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括设置在所述背 光模组的出光面的阵列基板，以及与所述阵列基板对盒设置的对向基板。11. 根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述对向基板面向所述阵列基板的 一侧和/或所述阵列基板面向所述对向基板的一侧设置有阵列排布的黑矩阵的图形，且所 述遮光层在所述对向基板或阵列基板上的投影位于所述黑矩阵在所述对向基板或阵列基 板的投影内。12. -种显示装置，其特征在于，包括权利要求9-11任一权项所述的显示面板。13. -种权利要求1-8任一权项所述的背光模组的制作方法，其特征在于，该方法包括： 在透明基板上形成光源的结构； 在所述透明基板远离所述光源的一侧形成具有反射单元的图形，所述反射单元面向所 述透明基板的反射面为凹面结构； 其中，所述光源距所述反射面的最大距离小于所述反射单元的曲率半径。14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 在所述反射面的表面形成保护层； 其中，所述保护层的材料为氮化硅。
【文档编号】G02F1/13357GK105929602SQ201610544454
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】谭纪风, 杨亚锋, 陈小川, 高健, 马新利, 张粲, 王维, 王灿
【申请人】京东方科技集团股份有限公司