背光模组及其制作方法、显示装置

摘要

本发明提供了一种背光模组及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，背光模组的制作方法包括：在导光板的出光面形成取光光栅材料层；通过纳米压印工艺在所述取光光栅材料层上形成压印胶图形；在待形成取光光栅的区域形成覆盖所述压印胶图形的光刻胶图形；去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形；去除所述光刻胶图形，以残留的压印胶图形为掩膜对所述取光光栅材料层进行刻蚀，形成取光光栅。本发明的技术方案能够改善显示装置的对比度。

权利要求

1.一种背光模组的制作方法，其特征在于，包括：在导光板的出光面形成取光光栅材料层；

通过纳米压印工艺在所述取光光栅材料层上形成压印胶图形；

在待形成取光光栅的区域形成覆盖所述压印胶图形的光刻胶图形；

去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形；

去除所述光刻胶图形，以残留的压印胶图形为掩膜对所述取光光栅材料层进行刻蚀，形成取光光栅；

所述去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形包括：利用能够溶解所述压印胶图形的溶液清洗掉未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形或降解去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形。

2.根据权利要求1所述的背光模组的制作方法，其特征在于，所述压印胶图形采用乙酸-1-甲氧基-2-丙基酯和丙烯酸酯单体的混合物。

3.根据权利要求2所述的背光模组的制作方法，其特征在于，所述压印胶图形中，乙酸-

1-甲氧基-2-丙基酯的重量百分比为70％-80％，丙烯酸酯单体的重量百分比为15％-25％。

4.根据权利要求2所述的背光模组的制作方法，其特征在于，所述溶液采用N-甲基吡咯烷酮溶液。

5.根据权利要求1所述的背光模组的制作方法，其特征在于，所述取光光栅材料层采用折射率大于1.8的透明无机材料。

6.根据权利要求1所述的背光模组的制作方法，其特征在于，形成取光光栅之后，所述制作方法还包括：形成覆盖所述取光光栅的平坦层。

7.根据权利要求6所述的背光模组的制作方法，其特征在于，所述平坦层采用折射率低于1.3的透明材料。

8.一种背光模组，其特征在于，采用如权利要求1-7中任一项所述的制作方法制作得到。

9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的背光模组。

说明书

背光模组及其制作方法、显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域，特别是指一种背光模组及其制作方法、显示装置。

背景技术

[0002] 相关技术的背光模组包括导光板和位于导光板出光侧的取光光栅，取光光栅能够将在导光板中全反射传播的大角度光线以准直角度取出，实现了高透过率的准直光源。但在导光板的出光侧制作取光光栅时，会对导光板的出光面造成损伤，增加导光板的出光面的粗糙度，使得光波导界面出现漏光现象，从而导致显示对比度降低。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，能够改善显示装置的对比度。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

[0005] 一方面，提供一种背光模组的制作方法，包括：

[0006] 在导光板的出光面形成取光光栅材料层；

[0007] 通过纳米压印工艺在所述取光光栅材料层上形成压印胶图形；

[0008] 在待形成取光光栅的区域形成覆盖所述压印胶图形的光刻胶图形；

[0009] 去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形；

[0010] 去除所述光刻胶图形，以残留的压印胶图形为掩膜对所述取光光栅材料层进行刻蚀，形成取光光栅。

[0011] 可选地，所述去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形包括：

[0012] 利用能够溶解所述压印胶图形的溶液清洗掉未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形或降解去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形。

[0013] 可选地，所述压印胶图形采用乙酸-1-甲氧基-2-丙基酯和丙烯酸酯单体的混合物。

[0014] 可选地，所述压印胶图形中，乙酸-1-甲氧基-2-丙基酯的重量百分比为70％-80％，丙烯酸酯单体的重量百分比为15％-25％。

[0015] 可选地，所述溶液采用N-甲基吡咯烷酮溶液。

[0016] 可选地，所述取光光栅材料层采用折射率大于1.8的透明无机材料。

[0017] 可选地，形成取光光栅之后，所述制作方法还包括：

[0018] 形成覆盖所述取光光栅的平坦层。

[0019] 可选地，所述平坦层采用折射率低于1.3的透明材料。

[0020] 本发明实施例还提供了一种背光模组，采用如上所述的制作方法制作得到。

[0021] 本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。

[0022] 本发明的实施例具有以下有益效果：

[0023] 上述方案中，在形成取光光栅时，是以残留的压印胶图形为掩膜对整层的取光光栅材料层进行刻蚀，形成取光光栅，不会对取光光栅材料层下的导光板出光面造成损伤，能够避免在取光光栅材料层下的导光板出光面上形成光栅结构，保证了导光板出光面的光滑，使得光线在导光板内部全反射传输时，在上下界面不会出现漏光现象，保证取光光栅取光的准直度，改善显示装置的对比度。

附图说明

[0024] 图1为相关技术背光模组的示意图；

[0025] 图2-图6为相关技术制作背光模组的示意图；

[0026] 图7-图12为本发明实施例制作背光模组的示意图。

[0027] 附图标记

[0028] 1 灯条

[0029] 2 光源

[0030] 3 耦合光栅

[0031] 4 导光板

[0032] 5 反射片

[0033] 6 取光光栅

[0034] 61 取光光栅材料层

[0035] 62 取光光栅过渡图形

[0036] 7 填充层

[0037] 8 压印胶图形

[0038] 9 光刻胶

具体实施方式

[0039] 为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

[0040] 在相关技术的液晶显示装置中，如图1所示，背光模组包括灯条1和导光板4，灯条1包括光源2、耦合光栅3和反射片5，通过耦合光栅3将光源2的朗伯体光线聚集到大角度耦合入导光板4中，位于导光板4出光侧的取光光栅6将在导光板4中全反射传播的大角度光线以准直角度取出，实现了高透过率的准直光源，为了提高光线的取出效率，在导光板4的出光侧还设置有填充层7，填充层7采用低折射率的透明材料。液晶显示面板包括位于取光光栅6出光侧的遮光层和液晶层，出射准直光被遮光层吸收实现暗态，在显示亮态时，给液晶施加电压信号，取向液晶形成液晶光栅，经液晶光栅的衍射后出射，通过给液晶加不同的电压信号，可实现液晶光栅对入射光的不同衍射效率，实现多灰阶显示，从而达到准直透明显示的目的。

[0041] 相关技术在制作背光模组时，如图2所示，在导光板4上形成取光光栅材料层61，并在取光光栅材料层61上形成压印胶图形8，具体地，可以在取光光栅材料层61上形成一层压印胶，之后将纳米压印模板按压在压印胶上，形成压印胶图形8；如图3所示，以压印胶图形8为掩膜，对取光光栅材料层61进行刻蚀，形成取光光栅过渡图形62；如图4所示，在待形成取光光栅的区域，利用光刻胶9对取光光栅过渡图形62进行保护；如图5所示，刻蚀掉其他区域的取光光栅过渡图形62，去除光刻胶9，形成取光光栅6；如图6所示，形成覆盖取光光栅6的填充层7。

[0042] 在刻蚀掉其他区域的取光光栅过渡图形62时，取光光栅过渡图形62在其他区域已经形成了光栅结构，导光板4的出光面的部分区域没有取光光栅材料层61保护，在刻蚀取光光栅过渡图形62的过程中容易对该部分区域的导光板出光面造成损伤，导致导光板出光面形成光栅状结构，刻蚀深度约4-40nm，这将导致非取光光栅区域的导光板4的出光面的粗糙度增加，使得光波导界面出现漏光现象，从而导致显示对比度降低。随着非取光光栅区域的导光板4的出光面刻蚀深度的增加，显示装置的显示对比度值变化明显，当刻蚀深度超过5nm时，显示装置的显示对比度值从12.62下降至～1左右，导致人眼无法识别显示明暗。

[0043] 本发明的实施例针对上述问题，提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，能够改善显示装置的对比度。

[0044] 本发明的实施例提供一种背光模组的制作方法，包括：

[0045] 在导光板的出光面形成取光光栅材料层；

[0046] 通过纳米压印工艺在所述取光光栅材料层上形成压印胶图形；

[0047] 在待形成取光光栅的区域形成覆盖所述压印胶图形的光刻胶图形；

[0048] 去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形；

[0049] 去除所述光刻胶图形，以残留的压印胶图形为掩膜对所述取光光栅材料层进行刻蚀，形成取光光栅。

[0050] 本实施例中，在形成取光光栅时，是以残留的压印胶图形为掩膜对整层的取光光栅材料层进行刻蚀，形成取光光栅，不会对取光光栅材料层下的导光板出光面造成损伤，能够避免在取光光栅材料层下的导光板出光面上形成光栅结构，保证了导光板出光面的光滑，使得光线在导光板内部全反射传输时，在上下界面不会出现漏光现象，保证取光光栅取光的准直度，改善显示装置的对比度。

[0051] 其中，压印胶图形可以与相关技术中的压印胶图形采用相同的材料，也可以与相关技术中的压印胶图形采用不同的材料，比如，利用能够被特定溶液溶解或降解的材料制作压印胶图形。

[0052] 在利用能够被特定溶液溶解或降解的材料制作压印胶图形时，所述去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形包括：

[0053] 利用能够溶解所述压印胶图形的溶液清洗掉未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形或降解去除未被所述光刻胶图形覆盖的压印胶图形。这样可以避免采用等离子体工艺去除压印胶图形时，对压印胶图形下的膜层造成损伤，避免压印胶图形下的取光光栅材料层在非取光光栅区域形成光栅结构。如果压印胶图形下的取光光栅材料层在非取光光栅区域形成光栅结构，则后续在对取光光栅材料层进行刻蚀时，光栅结构下的导光板出光面容易受到损伤，影响导光板出光面的光滑度。

[0054] 具体实施例中，所述压印胶图形可以采用乙酸-1-甲氧基-2-丙基酯和丙烯酸酯单体的混合物，这样通过特定溶液可以清洗掉压印胶图形。具体地，所述压印胶图形中，乙酸-1-甲氧基-2-丙基酯的重量百分比可以为70％-80％，丙烯酸酯单体的重量百分比可以为
15％-25％。

[0055] 具体地，所述溶液可以采用N-甲基吡咯烷酮溶液。

[0056] 为了保证取光光栅的取光效率，所述取光光栅材料层优选采用折射率大于1.8的透明无机材料制成，包括但不限于氮化硅，氮氧化硅。

[0057] 进一步地，形成取光光栅之后，所述制作方法还包括：

[0058] 形成覆盖所述取光光栅的平坦层，所述平坦层采用折射率低于1.3的透明材料制成，平坦层一方面可以为后续工艺提供平坦的表面，另一方面可以与取光光栅相互配合提高导光板4中全反射传播的大角度光线的出光效率。

[0059] 一具体实施例中，背光模组的制作方法包括以下步骤：

[0060] 步骤1、如图7所示，提供一导光板4，在导光板4上形成取光光栅材料层61；

[0061] 导光板4可以采用玻璃基板，厚度为0.5mm。

[0062] 具体地，可以采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)在导光板4上沉积一层SiNx作为取光光栅材料层61，取光光栅材料层61的厚度为300nm，沉积温度为210℃，取光光栅材料层61的折射率为1.9。

[0063] 步骤2、如图8所示，在取光光栅材料层61上形成压印胶图形8；

[0064] 具体地，在取光光栅材料层61上涂覆一层压印胶，厚度为150～200nm，压印胶的成分包括：70％-80％的乙酸-1-甲氧基-2-丙基酯，15％-25％的丙烯酸酯单体，对压印胶进行2
固化，固化能量为4900mj/cm ，之后通过纳米压印工艺在取光光栅材料层61上形成光栅结构的压印胶图形8。

[0065] 步骤3、如图9所示，在待形成取光光栅的区域形成光刻胶9，对待形成取光光栅的区域的压印胶图形8进行保护；

[0066] 这样在后续利用NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液对压印胶图形8进行清洗时，待形成取光光栅的区域的压印胶图形8能够得以保留。

[0067] 步骤4、如图10所示，去除未被光刻胶9覆盖的压印胶图形8；

[0068] 利用NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液对压印胶图形8进行清洗，未被光刻胶9覆盖的压印胶图形8被清洗掉。值得注意的是，压印胶图形8与光刻胶9的材质不同，NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液能够溶解压印胶图形8，但不会对光刻胶9造成影响。

[0069] 本实施例中，由于不是采用等离子体刻蚀工艺去除压印胶图形8，因此，在清洗压印胶图形8的过程中，不会对压印胶图形8下的取光光栅材料层61造成损伤，能够保证取光光栅材料层61表面的平整度。

[0070] 步骤5、如图11所示，去除光刻胶9；

[0071] 去除光刻胶9后，待形成取光光栅的区域的压印胶图形8暴露出来。

[0072] 步骤6、如图12所示，以残留的压印胶图形8为掩摸，对取光光栅材料层61进行刻蚀，形成取光光栅6；

[0073] 具体地，可以采用ICP(Inductively Coupled Plasma，感应耦合等离子体)等干刻工艺对取光光栅材料层61进行刻蚀，将纳米压印结构转移至取光光栅材料层61，完成取光光栅6的制备，之后去除残留的压印胶图形8。

[0074] 本实施例中，由于是对整面的表面平整的取光光栅材料层61进行刻蚀，导光板4的出光面均覆盖有取光光栅材料层61，因此在刻蚀的过程中不会对导光板4的出光面造成损伤，能够使得导光板出光面的粗糙度大大降低，这样能够保证光波导界面表面光滑，从而提高光栅取光的准直度及显示装置的对比度。

[0075] 步骤7、如图6所示，在导光板4的出光面形成填充层7。

[0076] 具体地，填充层7可以采用有机材料，通过涂覆工艺形成填充层7，填充层7的折射率可以为1.25，厚度可以为900nm。

[0077] 填充层7一方面可以作为平坦层，为后续工艺提供平坦的表面，另一方面可以与取光光栅6相互配合提高导光板4中全反射传播的大角度光线的出光效率。

[0078] 本发明实施例还提供了一种背光模组，采用如上所述的制作方法制作得到。

[0079] 本实施例的背光模组保证了导光板出光面的光滑，使得光线在导光板内部全反射传输时，在上下界面不会出现漏光现象，保证取光光栅取光的准直度，改善显示装置的对比度。

[0080] 本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。

[0081] 所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

[0082] 需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。

[0083] 除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

[0084] 可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

[0085] 在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0086] 以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。