背光源及其背板、制作方法与流程

文档序号:19569531发布日期:2019-12-31 18:46阅读:899来源:国知局
背光源及其背板、制作方法与流程

本发明涉及显示器领域,特别涉及一种背光源及其背板、制作方法。



背景技术:

液晶显示器(英文:liquidcrystaldisplay,简称:lcd)通常包括背光源和显示面板两大部分。其中,背光源可以采用直下式发光二极管(英文:lightemittingdiode,简称:led)背光源,通过对背光源进行分区(英文:area)控制,能够满足液晶显示器高对比度(英文:contrastratio)的要求。

目前,背光源上led数量较少,可以将每个分区内的每个led分别通过走线连接到驱动电路。但在当led数量增多时,这种方案会导致背光源背板上的走线布局复杂,难以实现具有大数量led的背光源。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种背光源及其背板、制作方法,可以简化背光源背板上的走线布局,实现具有大数量led的背光源。所述技术方案如下:

一方面,本发明提供了一种背光源背板,所述背光源背板具有发光区域和位于所述发光区域外围的绑定区域;

所述发光区域具有多个分区,每个所述分区内均布置有一组led焊盘,所述绑定区域内布置有多个ic焊盘,所述一组led焊盘包括至少两个led焊盘对,每个所述led焊盘对包括led阳极焊盘和led阴极焊盘;

每个所述分区内的一组led焊盘通过一根阳极走线和一根阴极走线与所述绑定区域内的ic焊盘连接。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述一组led焊盘包括至少两串led焊盘,每串所述led焊盘包括至少两个所述led焊盘对;

同一串所述led焊盘中的至少两个所述led焊盘对依次串接在一起,相邻的两个所述led焊盘对中,一个所述led焊盘对的led阳极焊盘与另一个所述led焊盘对的led阴极焊盘相连;

在同一组led焊盘中,各串所述led焊盘的一端的所述led阳极焊盘均与所述阳极走线连接,各串所述led焊盘的另一端的所述led阴极焊盘均与所述阴极走线连接。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述多个分区阵列分布在所述发光区域中,所述分区的行数的范围在30至60之间,所述分区的列数的范围在10至20之间。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述ic焊盘包括多个ic阳极焊盘和多个ic阴极焊盘;

每个所述分区分别通过一根所述阳极走线与一个所述ic阳极焊盘连接,不同的所述分区与不同的所述ic阳极焊盘连接;

同一行的所述分区分为至少两组,每组所述分区分别通过一根所述阴极走线与一个所述ic阴极焊盘连接,不同组的所述分区与不同的所述ic阴极焊盘连接。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述背光源背板包括基板、以及层叠设置在所述基板上的第一绝缘层、金属走线层、第二绝缘层和焊盘层,所述led焊盘和所述ic焊盘均位于所述焊盘层,所述阳极走线和所述阴极走线均位于所述金属走线层;

所述第二绝缘层上开设有过孔,所述焊盘层通过所述过孔与所述金属走线层连接。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述金属走线层和所述焊盘层中的至少一层采用如下材料制成:铜、钼铌合金、或钼铌合金/铜/钼铌合金叠层。

在本发明实施例的一种实现方式中,所述金属走线层的厚度范围在1.5μm至2.5μm之间,所述金属走线层的宽度范围在0.3mm至0.5mm之间。

另一方面,本发明提供了一种背光源,所述背光源包括上述所述的背光源背板,以及绑定在所述背光源背板上的微型发光二极管。

另一方面,本发明提供了一种背光源背板的制作方法,所述背光源背板的制作方法用于制作上述所述的背光源背板,所述背光源背板的制作方法包括:

在基板上制作第一绝缘层;

在所述第一绝缘层上制作金属走线层,所述阳极走线和所述阴极走线均位于所述金属走线层;

在所述金属走线层上制作第二绝缘层;

对所述第二绝缘层进行图形化处理,制作与所述金属走线层连接的过孔;

在所述第二绝缘层上制作焊盘层,所述led焊盘对和所述ic焊盘均位于所述焊盘层,所述焊盘层通过所述过孔与所述金属走线层连接。

另一方面,本发明提供了一种背光源的制作方法,所述背光源的制作方法包括:

用上述所述的背光源背板的制作方法制作所述背光源背板;

将微型发光二极管绑定到所述背光源背板上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

将背光源背板的发光区域进行分区,每个分区内均布置有一组led焊盘,每组led焊盘包括至少两个led焊盘对,该led焊盘对可与led进行绑定;分区中的一组led焊盘通过一根阳极走线和一根阴极走线与绑定区域内的ic焊盘连接;背光源背板的绑定区域内的ic焊盘可与集成电路绑定,从而实现led和集成电路的连接,实现背光源的驱动。通过对每个分区进行单独控制,可以实现背光源的高对比度显示。且每个分区的一组led焊盘只需要一根阳极走线和一根阴极走线与绑定区域连接,可以简化背光源背板上的走线布局。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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是本发明实施例提供的一种背光源背板的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种背光源背板的分区的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种背光源背板的分区的连线示意图;

图4是本发明实施例提供的一种背光源背板的截面示意图;

图5是本发明实施例提供的一种背光源背板的制作流程框图;

图6至图11是本发明实施例提供的一种背光源背板的制作方法的流程示意图;

图12是本发明实施例提供的一种背光源的截面示意图;

图13是本发明实施例提供的一种背光源的制作流程框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种背光源背板的结构示意图。参见图1,背光源背板10具有发光区域101和位于发光区域101外围的绑定区域102。

发光区域101具有多个分区111,每个分区111内均布置有一组led焊盘112,绑定区域102内布置有多个ic焊盘121,一组led焊盘112包括至少两个led焊盘对113,每个led焊盘对113包括led阳极焊盘113a和led阴极焊盘113b。每个分区111内的一组led焊盘112通过一根阳极走线114和一根阴极走线115与绑定区域102内的ic焊盘121连接。

led焊盘对113用于与led的进行绑定(英文:bonding)。通过led为液晶显示器提供光源,使液晶显示器能够显示画面。分区111中的一组led焊盘112通过一根阳极走线114和一根阴极走线115与绑定区域102内的ic焊盘121连接,背光源背板10的绑定区域102内的ic焊盘121可与集成电路绑定,从而实现led和集成电路的连接,实现背光源的驱动。通过对每个分区111进行单独控制,可以实现背光源的高对比度显示。且每个分区111中的一组led焊盘112只需要一根阳极走线114走线和一根阴极走线115与绑定区域102连接,可以简化背光源背板10上的走线布局。

图2是本发明实施例提供的一种背光源背板的分区的结构示意图。参见图2,一组led焊盘包括至少两串led焊盘112,每串led焊盘112包括至少两个led焊盘对113。同一串led焊盘112中的至少两个led焊盘对113依次串接在一起,相邻的两个led焊盘对113中,一个led焊盘对113的led阳极焊盘113a与另一个led焊盘对113的led阴极焊盘113b相连。在同一组led焊盘112中,各串led焊盘112的一端的led阳极焊盘113a均与阳极走线114连接,各串led焊盘112的另一端的led阴极焊盘113b均与阴极走线115连接。

每组led焊盘包括至少两串led焊盘112,每串led焊盘112包括至少两个led焊盘对113,即每个分区中包含有至少4个led焊盘对113。每个led焊盘对113均与led进行绑定,即保证了一个分区中与led焊盘对113连接的led的数量最低为4,即背光源的一个分区中led的数量最低为4,对背光源的led进行了分区,实现背光源的分区控制。

每个分区111只需要一根阳极走线114走线和一根阴极走线115与绑定区域102连接,不用将每一个led单独与绑定区域102连接,简化了背光源背板上的走线布局。每串led焊盘112的一端的led阳极焊盘113a均与阳极走线114连接,另一端的led阴极焊盘113b均与阴极走线115连接。阳极走线114和阴极走线115与绑定区域内的ic焊盘121连接,绑定区域与集成电路连接,即实现了每串led焊盘112均与集成电路连接。

如图2所示,一组led焊盘包括两串led焊盘112,每串led焊盘112包括两个依次串接在一起led焊盘对113,可以保证分区111足够多,提高显示对比度。在其他实现方式中,一组led焊盘可以包括两串以上的led焊盘112,每串led焊盘112可以包括两个以上的依次串接在一起led焊盘对113。

上述led可以为迷你发光二极管(英文:minilightemittingdiode,简称:miniled),又称次毫米发光二极管,或微发光二极管(英文:microlightemittingdiode,简称:microled)。

miniled背光是利用数量极多的超小尺寸的led灯组实现背光效果,miniled的尺寸和节距(英文:pitch)小,这样一来,miniled背光不仅能将调光分区数(localdimmingzones)做得更细致,达到高动态范围(英文:high-dynamicrange,简称:hdr)呈现高对比度效果,还能缩短光学距离(英文:opticaldensity,简称:od)以降低整机的厚度(英文:thickness)达到薄型化需求。microled是新一代显示技术,是led微缩化和矩阵化技术,相比miniled体积更小,即可以进一步增加调光分区数,提高液晶显示器的对比度。

一串led焊盘112是指:至少两个led焊盘对113依次布置,且一个led焊盘对113的led阳极焊盘113a与相邻的led焊盘对113的led阴极焊盘113b连接,即至少两个led焊盘对113是串联的。这样,相互串联的至少两个led焊盘对113的两端分别为一个led阳极焊盘113a和一个led阴极焊盘113b。这样就保证各串led焊盘112的一端有一个led阳极焊盘113a能够与阳极走线114连接,另一端有一个led阴极焊盘113b能够与阴极走线115连接,即各串led焊盘112是相互并联的。

通过这样的连接方式布置分区111中的led焊盘对113,可以将分区111设置为矩形,而液晶显示器一般为矩形,这样更加容易实现背光源的分区控制。

如图1所示,多个分区111阵列分布在发光区域101中。示例性地,分区111的行数的范围在30至60之间,分区111的列数的范围在10至20之间。上述分区方案可以适用于高清显示面板,例如2k、4k、8k甚至更高分辨率的显示面板。保证发光区域101上分区111的数量足够多,能够实现背光源的高对比度显示,同时避免分区111数量太多,使背光源背板上的走线承受太大的电流(英文:current)。

例如,发光区域101上的分区111可以有40行,15列。

参见图1,ic焊盘121包括多个ic阳极焊盘121a和多个ic阴极焊盘121b。

图3是本发明实施例提供的一种背光源背板的分区的连线示意图。参见图3,每个分区111分别通过一根阳极走线114与一个ic阳极焊盘121a连接,不同的分区111与不同的ic阳极焊盘121a连接。同一行的分区111分为至少两组,属于同一组的分区111间隔布置,属于不同组的分区111周期性地交替设置,每组分区111分别通过一根阴极走线115与一个ic阴极焊盘121b连接,不同组的分区111与不同的ic阴极焊盘121b连接。

在本发明实施例中,背光源背板上的led焊盘对113的数量增加,此时将同一行的分区111分组,每一组与一个ic阴极焊盘121b连接,一方面,可以避免每个分区111单独连接ic阴极焊盘121b造成走线过多,另一方面,也可以避免所有分区111通过一根走线连接ic阴极焊盘121b,造成驱动电流太大,而走线无法承受过大的电流,导致背光源无法正常工作。

如图1所示,绑定区域102中的ic阳极焊盘121a与ic阴极焊盘121b并不是成对出现的,ic阳极焊盘121a的数量大于ic阴极焊盘121b的数量,即可以完成上述的电路连接。图1所示的ic阳极焊盘121a与ic阴极焊盘121b只是示例,可以根据实际应用排布ic阳极焊盘121a与ic阴极焊盘121b。

为将分区的走线方式显示清楚,图3中只列出了一行中的分区111的走线连接,实际的背光源背板中包含有多行。且图3中一行中的分区包含有两个组,每个组通过一根阴极走线115与一个ic阴极焊盘121b连接。在其他实现方式中,同一行的分区111的组数可以大于2。例如,同一行的分区111可以分为3组。

由于每一个分区111与不同的ic阳极焊盘121a连接,这样可以通过控制ic阳极焊盘121a的电流输出情况来单独控制分区的亮度,即使将每组分区111分别通过一根阴极走线115与一个ic阴极焊盘121b连接,也不会影响分区111的单独控制。

图4是本发明实施例提供的一种背光源背板的截面示意图。参见图4,背光源背板包括基板103、以及层叠设置在基板103上的第一绝缘层104、金属走线层105、第二绝缘层106和焊盘层107。led焊盘112和ic焊盘121均位于焊盘层107上,阳极走线和阴极走线均位于金属走线层105。

第二绝缘层106上开设有过孔161,焊盘层107通过过孔161与金属走线层105连接。

示例性地,基板103可以为玻璃基板。

示例性地,第一绝缘层104的可以为氮化硅(化学式:sinx)绝缘层。

示例性地,第一绝缘层104的厚度小于0.5μm,避免第一绝缘层104的厚度太薄,无法保证第一绝缘层104的绝缘效果,同时避免第一绝缘层104的厚度太厚,导致背板的整体厚度过大,不利于轻薄化。

例如,第一绝缘层104的厚度可以为0.4μm。

在本发明实施例中,金属走线层105中的走线的截面呈梯形结构,金属走线层105可以通过刻蚀形成。如图4所示,梯形结构的金属走线层105的侧边与金属走线层105的底面有夹角,该角度的范围在45°至50°之间。

示例性地,第二绝缘层106可以包括氮化硅绝缘层162和设置在氮化硅绝缘层162上的平坦层163。

氮化硅绝缘层162用于隔开相邻的金属走线层105,避免相邻的金属走线层105出现错误的电连接。平坦层163可以降低走线段差,降低后续工作的难度,同时平坦层163也可以起到绝缘的作用,保证第二绝缘层106的绝缘效果。

示例性地,氮化硅绝缘层162的厚度范围在0.05μm至0.1μm之间,既能保证氮化硅绝缘层162的绝缘效果,又避免氮化硅绝缘层162的厚度太厚,导致背板的整体厚度过大,不利于轻薄化。

例如,氮化硅绝缘层162的厚度可以为0.07μm。

示例性地,平坦层163的材料可以为树脂(英文:resin),树脂具有绝缘性,可以很好地将相邻的金属走线层105隔开。

示例性地,平坦层163的厚度范围在1.5μm至2.5μm之间,既保证平坦层163能够隔开相邻的金属走线层105,又避免平坦层163的厚度太厚而增加背板的整体厚度。

例如,平坦层163的厚度可以为2.0μm。

在本发明实施例中,led焊盘对113和ic焊盘121均位于焊盘层107上,焊盘层107通过第二绝缘层106上的过孔161与金属走线层105,从而实现led焊盘对113与ic焊盘121连接。并且,背光源上与led焊盘对113连接的led之间可以通过金属走线层105实现串并联的。

如图4所示,金属走线层105包括粘附层151和设置在粘附层151之间的金属层152。示例性地,该粘附层151可以为钼铌合金(化学式:monb),金属层152可以为铜(化学式:cu)。同样地,焊盘层107也可以采用与金属层105相应地设计。也即金属走线层105和焊盘层107中的至少一层采用如下材料制成:铜、钼铌合金、或钼铌合金/铜/钼铌合金叠层。铜和钼铌合金均具有导电性,可以保证金属走线层105和焊盘层107的导电性,

在背光源背板中需要将金属走线层105固定在第一绝缘层104上,将金属走线层105设置为钼铌合金/铜/钼铌合金叠层,即金属走线层105下方的粘附层151与第一绝缘层104接触,钼铌合金具有粘附性,可以很好地将金属走线层105固定在第一绝缘层104上;同时钼铌合金可以保护铜,避免铜被氧化。铜具有很好的导电性,可以确保结构间的电连接,铜的电阻小可以减少工作时电流损耗,铜的价格低,可以降低背板的制作成本。

同时金属走线层105上方的粘附层151与焊盘层107连接,由于钼铌合金具有粘附性,可以保证金属走线层105和焊盘层107连接稳固。

如图4所示,金属走线层105设置为钼铌合金/铜/钼铌合金叠层,在其他实现方式中,金属走线层105也可以为铜层或钼铌合金层。焊盘层107也可以设置为钼铌合金/铜/钼铌合金叠层;焊盘层107可以为铜层或钼铌合金层。

示例性地,金属走线层105的厚度范围在1.5μm至2.5μm之间,金属走线层105的宽度范围在0.3mm至0.5mm之间。金属走线层105采用上述厚度和宽度可以保证金属走线层105能过够传输大电流,从而保证金属走线层105能够承受较大的电流,驱动背光源中的led工作,同时避免金属走线层105的厚度和宽度太大,而增大背板的厚度。

例如,金属走线层105的厚度可以为2.0μm,金属走线层105的宽度可以为0.38mm。

示例性地,焊盘层107的厚度范围在0.3μm至0.6μm之间。既保证焊盘层107的强度,又避免焊盘层107太厚,而增大背板的厚度。

例如,焊盘层107的厚度可以为0.5μm。

如图4所示,背光源背板还包括第三绝缘层108、反射层109以及覆盖在反射层109上的保护层110。

如图4所示,在焊盘层107之间布置第三绝缘层108,焊盘层107位于第三绝缘层108之间。布置第三绝缘层108避免焊盘层107与第三绝缘层108上方的其他结构相连,同时可以隔开相邻的焊盘层107,避免在工作过程中焊盘层107之间出现错误的电连接。

示例性地,第三绝缘层108的材料可以为氮化硅,氮化硅绝缘性能好,可以将第三绝缘层108上方的其他结构与焊盘层107隔开,同时也能够隔开相邻之间的焊盘层107。

示例性地,第三绝缘层108的厚度范围在0.05μm至0.2μm之间,既保证第三绝缘层108能够起到隔开的作用,又避免第三绝缘层108太厚,而增大背板的厚度。

例如,第三绝缘层108的厚度可以为0.1μm。

反射层109布置在第三绝缘层108的上方。焊盘层107中的led焊盘112上连接led,led朝向远离反射层109的一面发光,但仍有部分光线向背板的底部发散,反射层109的作用就是反射这部分光线,使这部分光线重新从远离反射层109的一面发光,提高光的利用率。

示例性地,反射层109可以为氧化铟锡/银/氧化铟锡叠层。银(化学式:ag)的反射性能好,能够很好地反射led发出的光,提高光的利用率。氧化铟锡(英文:indiumtinoxides,简称:ito)的透光性好,不会影响反射层109的反射效果,同时也够很好地保护反射层109。

示例性地,反射层109的厚度范围在0.05μm至0.2μm之间,确保反射层109的强度,又避免反射层109太厚,而增大液晶显示器整体的厚度。

例如,反射层109的厚度可以为0.1μm。

保护层110包裹在反射层109上,用于保护反射层109,避免反射层109与空气接触氧化,影响反射层109的反射效果。

示例性地,保护层110可以为氮化硅保护层,氮化硅能够很好地保护反射层109。

图5是本发明实施例提供的一种背光源背板的制作流程框图。参见图5,该背光源背板制作流程包括:

步骤201:在基板上制作第一绝缘层。

图6-图11是本发明实施例提供的一种背光源背板的制作方法的流程示意图。下面结合图6-图11对背光源背板制作流程进行描述。下面所描述的各个膜层的材料和厚度等参数与上述背光源背板的结构中对应的各个膜层的材料和厚度等参数相同,这里不重复描述。

如图6所示,在基板103上制作第一绝缘层104,第一绝缘层104覆盖整个基板103,保证第一绝缘层104能够将整个基板103与其他结构隔开。

示例性地,第一绝缘层104可以通过沉积的方式布置在基板103上。

步骤202:在第一绝缘层上制作金属走线层。

如图7所示,在第一绝缘层104上间隔布置金属走线层105。

示例性地,可以先通过沉积的方式制作一整块金属走线层,再对一整块金属走线层进行刻蚀,就会得到如图7所示的金属层走线层105。

如图7所示,金属走线层105中的走线的截面呈梯形结构,金属走线层105包括粘附层151和设置在粘附层151之间的金属层152。且梯形结构的金属走线层105的底边位于第一绝缘层104上,保证金属走线层105的稳定性。其中位于金属走线层105底边的粘附层151与第一绝缘层104连接,粘附层151具有粘性可以将整个金属走线层105固定在第一绝缘层104上。

步骤203:在金属走线层上制作第二绝缘层。

如图8所示,在金属走线层105上制作一层第二绝缘层106。

示例性地,可以通过沉积的方式制作第二绝缘层106。

如图8所示,第二绝缘层106包括氮化硅绝缘层162和设置在氮化硅绝缘层162上的平坦层163。

图8中的氮化硅绝缘层162的厚度均匀,方便制作。在其他实现方式中,氮化硅绝缘层162的厚度也可以不均匀设置。

步骤204:对第二绝缘层进行图形化处理,制作与金属走线层连通的过孔。

如图9所示,在金属走线层105顶面上的第二绝缘层106开孔,使金属走线层105的顶面能够通过过孔161与其他结构之间电连接。

示例性地,过孔161可以通过刻蚀的方式制作。

如图9所示,过孔161贯穿氮化硅绝缘层162上的平坦层163,保证过孔161能够贯穿整个第二绝缘层106。

步骤205:在第二绝缘层上制作焊盘层,焊盘层包括led焊盘和ic焊盘。

如图10所示,在第二绝缘层106上制作焊盘层107,焊盘层107通过过孔161与金属走线层105连接。

示例性地,可以先在第二绝缘层106上通过沉积的方式制作一整层焊盘层,再对一整层焊盘层进行刻蚀,就会得到如图10所示的焊盘层107。

进一步地,该方法还可以包括制作第三绝缘层108、反射层109和保护层110。

如图11所示,在焊盘层107上制作第三绝缘层108,再在第三绝缘层108上制作反射层109。

示例性地,可以通过沉积的方式在焊盘层107上制作第三绝缘层108。可以先通过沉积的方式在第三绝缘层108制作一整层的反射层,再对一整层的反射层进行刻蚀就会得到如图11所示的反射层109。

在图11所示的背光源背板的基础上,对第三绝缘层108进行刻蚀,使焊盘层107露出第三绝缘层108。同时在反射层109上制作保护层110,就可以得到如图4所示的背光源背板。

本发明实施例提供了一种背光源,该背光源包括上述的背光源背板,以及绑定在背光源背板上的微型发光二极管。

图12是本发明实施例提供的一种背光源的截面示意图。参见图12,该背光源包括如图4所示的背光源背板10,以及绑定在背光源背板10上的微型发光二极管20。

图12所示的背光源只显示了两个微型发光二极管20,两个微型发光二极管20通过焊盘串联。图12只是示例,在实际应用中可以根据实际需求串联不同数量的微型发光二极管,再将串联好的微型发光二极管并联。

图13是本发明实施例提供的一种背光源的制作流程框图。参见图13,该背光源制作流程包括步骤201至步骤205,通过步骤201至步骤205制作背光源背板10,这里不再赘述。

该背光源制作流程还包括步骤206:将微型发光二极管绑定到背光源背板上。即得到如图12所示的背光源。

微型发光二极管20在绑定之前制作完成,然后绑定到背光源背板10上。

示例性地,微型发光二极管20可以通过量子点(qd)或氮化物半导体(nitride)工艺制作完成。

在常规的大尺寸的液晶显示器中,一般是采用几颗或者十几颗led组成的一个大的分区来进行显示,这种方式是相关技术中常用的背光方案。但是此种方案的液晶显示器的显示对比度较低,并且也是led显示和有机发光二极管(英文:organiclight-emittingdiode,简称:oled)显示相比最大的缺点。

为了验证本发明的技术效果,对本发明中的技术方案进行实验验证,为增大背光源的分区,该次实验中以miniled作为背光源的光源。作为对比,对照组采用常规背光源,该背光源以普通led作为背光源的光源。

在本发明中的实验中,以12.3寸的液晶显示器为例,12.3寸的液晶显示器的分辨率(英文:resolution)为1920*720,外部尺寸(英文:outline)为306.7mm*123.5mm。将本发明中的背板源分为600个分区,每个分区中有4个miniled,共2400个miniled。作为对比,相关技术中一般采用36颗和80颗普通led作为背光源的背光,进行液晶显示器整面的点亮,不采用分区显示。在相关技术中采用36颗和80颗普通led的液晶显示器的对比度一般为1000:1,而该实验中采用2400个miniled的液晶显示器的对比度可达400000:1,同时可以实现高动态范围图像显示。在实验中,对于12.3寸miniled背光源采用了两种背光源制作方案,qd和nitride,与相关技术进行对比。实验的具体参数参见表1。

表1普通led背光源与本申请提供的miniled背光源参数对比

从表1中可以看出,采用miniled的背光源的色域(英文:colorgamut)、对比度、模组亮度(英文:mdlbrightness)等都比采用普通的led的相同尺寸的背光源的色域、对比度、模组亮度等都要大。同时,相关技术中,进行背光分区控制时一般是将背光制备在印刷电路板(英文:printedcircuitboard,简称:pcb)背板上,但该方法需要pcb具有较大的厚度,同时也会增加制作成本。而本申请采用miniled的背光源的背板的厚度较小,导致整个背光源的厚度比采用普通的led的相同尺寸的背光源的要小。从表1可以看出,qd和nitride两种制作方案所得到的显示效果均比采用普通的led的相同尺寸的背光源的效果好。在实际应用中可以选择qd和nitride中的一种方式制作背光源。

如表1所示,虽然单个的miniled的电流比相关技术中单个led通过的电流小,但本发明中的miniled的数量多,所以整体电流会很大,比正常普通的led上的背光源背板上的电流大4-5个数量级。所以实现上述结构中的优异显示效果需要传输很大的电流来驱动miniled工作,本发明将背光源进行分区,可以使简化背光源背板上的走线布局。同时本发明通过加大金属走线层的厚度,使金属走线层能够传输大电流来驱动miniled工作。

在提升大尺寸液晶显示器显示对比度方面,最直接也是最为有效的方法是将lcd的背光进行分区控制,也就是在需要显示黑色画面的时候,将该区域的背光进行关闭,因此可以做到该区域可以实现绝对的黑色。此外,进行背光的分区控制在进行hdr显示时也有较大的优势。

本次实验通过将背光源分为600个区,每个分区有4个miniled,共2400个miniled。4个miniled采用两个miniled串联共形成2组,2组之间并联形成一个分区,可以形成一个矩形分布的分区,液晶显示器一般为矩形,这样的分区更加容易实现矩形面光源的分布,使液晶显示器的显示效果更佳均匀,且此种结构更佳有利于布线,制备难度较低。本实验的miniled背板采用蓝光miniled配合qd膜,可以使得miniled有更好的发光效果。实验中的具体参数,参见表2。

表2实验中的各个参数表

参见表2,实验中的背光源的效率可以达到93%,但背光源背板上的走线面积只占背光源背板总面积的58%,即简化背光源背板上的走线布局,相比相关技术中把背光制备在pcb背板上,走线面积占比小,同时将背光制备在背光源背板上,不需要增大pcb的厚度成本更低。同时在提高液晶显示器显示对比度的情况下,液晶显示器的厚度不会增大。

该次实验中的金属走线层采用的是钼铌合金/铜/钼铌合金叠层,表2中所示的铜线宽度表示的是金属走线层的宽度。

对于背光源背板而言,驱动电路在背光源背板一侧面,离驱动电路距离不同的led电阻不同,离驱动电路距离近的电阻为近端电阻,离驱动电路距离远的电阻为远端电阻,电阻差会导致驱动电路延迟,本实现中由于电阻差导致的驱动电路延迟时间仅为0.01μs,即使在增加背光源中微型发光二极管的数量的情况下,也不会影响显示器的反应速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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