[發明專利]一種Mini-LED通孔調光結構背光源及其制造方法

有效

• 申請號: 202010889885.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112162428B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 葉蕓;潘建豪;郭太良;江宗釗;曹項紅;陳恩果
• 申請（專利權）人: 福州大學;閩都創新實驗室
• 主分類號: G02F1/13357
• 分類號: G02F1/13357
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

本發明涉及一種Mini?LED通孔調光結構背光源及其制造方法，包括一個以上的發光單元，每個發光單元均包括電極基板、Mini?LED、內壁貼附有高效反射膜的通孔結構、擴散板以及量子點膜；所述Mini?LED設置于電極基板上，所述通孔結構同樣設置在電極基板上，并罩設在Mini?LED的周圍；所述擴散板包括矩形部分以及倒錐形部分，所述倒錐形部分設于通孔結構內，矩形部分位于倒錐形部分的頂部，設置于通孔結構的上端；所述量子點膜設置于擴散板的頂部。本發明能夠增加耦合的光線數量提升整個耦合出光區域亮度，既達到出光均勻的效果又維持了亮度。

技術領域

本發明涉及Mini-LED背光設計技術領域，特別是一種Mini-LED通孔調光結構背光源及其制造方法。

背景技術

目前LED背光的LCD在市場上仍然占據主導位置。雖然有OLED新技術的產生，但液晶電視由于其細膩的解析度以及成熟的生產技術和普眾的價格，目前以及以后幾年也仍然會是主流。作為被動式發光的顯示器件，其光源利用效率及主觀畫質很難提升。隨著第三代顯示的需求推動和技術發展，次毫米發光二極管(Mini-LED)顯示由高密度的Mini-LED二維陣列形成。Mini-LED是一種全固態有源發光器件，具有工作電壓低、發光效率高、響應快、性能可靠和工作溫度范圍寬等特點，已經成為目前技術的熱點。

Mini-LED可以作為獨立的顯示，將LED芯片作為一個單像素點，但因其尺寸為100～500um導致顯示分辨率較低，如何提升其獨立顯示分辨率還將是今后一段時間內的問題。除此之外Mini-LED還可以作為液晶顯示的背光，用TFT來驅動，這樣可以把背光劃分為幾百到幾萬個區域不等，每個區域對應多個像素點，這樣通過控制Mini-LED的電流就可以控制每個區域的亮暗程度，這樣顯示屏的明暗對比度就可以提升到跟OLED一樣的1000000:1，可以為LCD性能提升提供高動態范圍和局部亮度調節，這樣的技術不僅可以大幅提升對比度，而且與傳統液晶顯示器相比可以省電三到四倍，運動模糊的問題也能得到解決。

目前直下式背光還存在光暈效應較高的問題，解決此種問題傳統方法為劃分最佳區域LED數目，但是此種方法無疑會降低背光模組的整體亮度，又因為LED有一個最佳的驅動電流密度范圍，而Mini-LED的尺寸較小，驅動受到限制，需要分區調光來彌補發光效率較低問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種Mini-LED通孔調光結構背光源及其制造方法，能夠增加耦合的光線數量提升整個耦合出光區域亮度，既達到出光均勻的效果又維持了亮度。

本發明采用以下方案實現：一種Mini-LED通孔調光結構背光源，包括一個以上的發光單元，每個發光單元均包括電極基板、Mini-LED、內壁貼附有高效反射膜的通孔結構、擴散板以及量子點膜；

所述Mini-LED設置于電極基板上，所述通孔結構同樣設置在電極基板上，并罩設在Mini-LED的周圍；

所述擴散板包括矩形部分以及倒錐形部分，所述倒錐形部分設于通孔結構內，矩形部分位于倒錐形部分的頂部，設置于通孔結構的上端；

所述量子點膜設置于擴散板的頂部。

進一步地，所述電極基板自下而上依次包括負電極薄層、絕緣襯底以及尋址電極，其中襯底內部設有電極通孔，該電極通孔內填充有負電極導電金屬材料，使得設置于電極基板上的Mini-LED能夠與負電極薄層電性相連。

進一步地，所述高效反射膜在通孔結構內的分布為：沿通孔的垂直方向，高效反射膜包括兩個部分，第一個部分位于通孔壁上處至擴散板矩形部分處，第二部分位于通孔壁上處至電極基板處；通孔壁上處至處形成光通孔窗口；其中I₀為中心光源的光強。

進一步地，所述通孔結構采用透明有機高分子材料，包括聚碳酸酯、聚丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

進一步地，所述高效反射膜選用多層膜系反射膜。