一种背光模组及其制作方法、显示装置.pdf

本发明提供了一种背光模组及其制作方法、显示装置，涉及显示技术领域，解决了现有的显示装置只能依靠其他电源装置提供电能，显示装置与发电单元没有一体化的问题。一种背光模组，包括导光板和至少一个发电单元；所述发电单元包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发电层；所述发电单元设置在所述导光板出光的反方向一侧，且至少一个所述发电单元的第一电极与所述导光板直接接触，其中，所述第一电极具有反光性，所述第一电极朝向导光板的一侧为反射面。

权利要求书1.  一种背光模组，其特征在于，包括导光板和至少一个发电单元；所述发电单元包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发电层；所述发电单元设置在所述导光板出光的反方向一侧，且至少一个所述发电单元的第一电极与所述导光板直接接触，其中，所述第一电极具有反光性，所述第一电极朝向导光板的一侧为反射面。2.  根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一电极与所述导光板直接接触包括：所述第一电极沉积在所述导光板上。3.  根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组包括多个发电单元，其中至少两个发电单元为层叠设置。4.  根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，相邻的两个层叠设置的发电单元之间形成有配重层。5.  根据权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述发电层为高分子绝缘层。6.  根据权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一电极为金属电极。7.  根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述发电单元还包括保护层，所述第一电极和所述第二电极在朝向所述发电层的一侧被所述保护层覆盖。8.  根据权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一电极朝向发光层一侧的面、第二电极朝向发光层一侧的面、发光层朝向第一电极一侧的面以及发光层朝向第二电极一侧的面中，至少一个面为凹凸结构。9.  根据权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极之间设置有弹性件。10.  根据权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述弹性件为树脂材料或橡胶材料。11.  根据权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，还包括：与所述发电单元电连接的稳压电路，所述稳压电路对发电单元的电信号进行稳压处理。12.  根据权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，还包括：与所述发电单元电连接的电能存储装置，用于存储发电单元输出的电能。13.  根据权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括发光体，所述发电单元用于向所述发光体提供电信号。14.  一种背光模组的制作方法，其特征在于，包括：形成导光板；形成至少一个发电单元，其中，形成发电单元包括：形成第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发电层；其中，至少一个所述发电单元的第一电极与所述导光板直接接触，其中，所述第一电极具有反光性，所述第一电极朝向导光板的一侧为反射面。15.  根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，形成与所述导光板直接接触的第一电极包括：在所述导光板上沉积导电薄膜，形成所述第一电极。16.  根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述背光模组包括至少两个发电单元，形成所述至少两个发电单元包括：形成一个发电单元；在所述发电单元上形成配重层；在所述配重层上形成另一个发电单元；重复执行上述在所述发电单元上形成配重层以及在所述配重层上形成另一个发电单元的步骤，直至形成所述至少两个发电单元。17.  一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1)13任一项所述的背光模组。

说明书一种背光模组及其制作方法、显示装置
技术领域
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、显示装置。
背景技术
现有的显示装置，均是通过外接电源装置提供电能。例如电视，其主要通过外接电源提供电信号。再例如手机，其本身虽然包括用来储存电能的电池，但使用之前必须通过外接电源向电池充电，且当电池电量用尽，又必须通过外接电源充电才能继续使用。
由此可见，现有的显示装置必须依赖外接的电源装置才能实现显示，尤其对于手机等移动显示装置，这样带来使用不方便等问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，所述背光模组包括发电装置，可收集产生的电能并将其应用于显示，且所述背光模组的反射层与发电单元的第一电极为同一层膜层，还有利于背光模组的一体化和轻薄化。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面本发明实施例提供了一种背光模组，包括导光板和至少一个发电单元；所述发电单元包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发电层；
所述发电单元设置在所述导光板出光的反方向一侧，且至少一个所述发电单元的第一电极与所述导光板直接接触，其中，所述第一电极具有反光性，所述第一电极朝向导光板的一侧为反射面。
另一方面，本发明实施例提供了一种背光模组的制作方法，包括：
形成导光板；
形成至少一个发电单元，其中，形成发电单元包括：形成第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发电层；其中，至少一个所述发电单元的第一电极与所述导光板直接接触，其中，所述第一电极具有反光性，所述第一电极朝向导光板的一侧为反射面。
再一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的背光模组。
本发明的实施例提供一种背光模组及其制作方法、显示装置，背光模组，包括至少一个发电单元，所述发电单元可以自发电，以应用于背光模组或包括该背光模组的显示装置。其中，一个发电单元的第一电极与导光板直接接触，由于第一电极具有反光性，用作导光板的反射层，避免在导光板形成发射层，即发电单元的第一电极与导光板的反射层为同一层膜材，不必在导光板另形成反射层，不仅可以减少制造工艺步骤、减少膜材、降低生产成本，还有利于背光模组的一体化和轻薄化。
附图说明
为了更清楚地说明本发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为现有的直下式背光模组示意图；
图2为现有的侧入式背光模组示意图；
图3为本发明实施例提供的一种背光模组示意图；
图4为本发明实施例提供的一种导光板和发电单元贴合示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种背光模组示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种背光模组示意图；
图7为本发明实施例提供的一种发电单元示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种发电单元示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种发电单元示意图。
附图标记：
11-发光体；12-发射片；13-导光板；14-光学膜片；15-配重层；20-发电单元；21-第一电极；22-第二电极；23-发电层；24-弹性件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
液晶显示器其自身不发光，一般通过背光模组来实现显示。为了更清楚的理解本发明实施例提供的背光模组，首先介绍现有的背光模组的种类以及基本结构。
现有技术中，根据发光体在LCD中分布位置的不同，将背光模组分为侧入式背光模组和直下式背光模组两种。其中，侧入式背光模组的发光体置于LCD显示屏的侧方，直下式背光模组的发光体置于LCD显示屏的下方。不论是对于直下式背光模组还是侧入式背光模组，发光体发出的光经由导光板将点光源或线光源转换为面光源进入LCD显示屏。
如图1所示，为现有的直下式背光模组结构示意图，包括多个发光体11、反射片12、导光板13以及光学膜片14。发光体11发出的部分光直接进入导光板13，部分光经反射片12反射进入导光板13。
如图2所示，为现有的侧入式背光模组结构示意图，包括多个发光体11、反射片12、导光板13以及光学膜片14。其中，发光体11位于导光板13的侧面，发光体11发出的光从侧面并经反射片12反射进入导光板13。
其中，光学膜片一般包括扩散片和棱镜片等。发光体发出的光经反射板反射至导光板的上表面，经导光板转换成平面光，再经过扩散板以及棱镜片的扩散和混合后发射出去。
本发明实施例中的背光模组可以是上述的直下式背光模组，也可是侧入式背光模组，且本发明实施例及附图对背光模组的其他结构不作改进的情况下，仅示例与本发明的发明点相关的部分结构。
本发明实施例提供了一种背光模组，如图3所示，包括导光板13和至少一个发电单元20，图1中以背光模组包括一个发电单元20为例，发电单元20包括第一电极21、第二电极22以及位于第一电极21和第二电极22之间的发电层23，其中，第一电极21和第二电极22为发电单元20的输出端。
发电单元设置在导光板出光的反方向一侧，且至少一个发电单元的第一电极与导光板直接接触，其中，第一电极具有反光性，第一电极朝向导光板的一侧为反射面。图3中背光模组包括一个发电单元20，即发电单元20的第一电极21与导光板13直接接触。若背光模组包括多个发电单元，则多个发电单元中的任意一个发电单元可以如图3所示的发电单元20，其第一电极21与导光板13直接接触。或者，多个发电单元的第一电极可以是都与导光板直接接触。
本发明实施例中，发电单元可以为摩擦发电单元，则所述发电层可以为高分子绝缘层。摩擦发电的原理是第一电极与高分子绝缘层摩擦，高分子绝缘层与第一电极和第二电极分别形成感应电场，从而产生电压或电流，此时，第一电极和第二电极分别收集负电荷和正电荷，第一电极和第二电极作为发电单元的输出端，可以是通过导线将正电荷和负电荷引出，可以用作发光体或显示面板的电源。
本发明实施例提供了一种背光模组，包括至少一个发电单元，所述发电单元可以自发电，以应用于背光模组或包括该背光模组的显示装置。其中，一个发电单元的第一电极与导光板直接接触，由于第一电极具有反光性，第一电极朝向导光板的一侧为反射面即将第一电极用作导光板的反射层，即发电单元的第一电极与导光板的反射层为同一层膜材，不必在导光板另形成反射层，不仅可以减少制造工艺步骤、减少膜材、降低生产成本，还有利于背光模组的一体化和轻薄化。
本发明的一个实施例中，任意一个发电单元的第一电极与导光板直接接触可以是如图4所示，形成发电单元20，并将发电单元20的第一电极21与导光板13直接贴合，形成如图3所示的背光模组。在另一个实施例中，第一电极与导光板直接接触包括：第一电极沉积在导光板上。即将导光板用作发电单元的衬底基板，在导光板上依次沉积第一电极、发电层以及第二电极。这样第一电极沉积在导光板上，第一电极与导光板不易脱落，发电装置与导光板一体化。优选的，导光板可以是玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，Polymethyl Methacrylate)、聚酰亚胺(PI，Polyimide)等。
本发明实施例中，第一电极具有反光性，第一电极可以为金属电极，或其他具有反光特性的电极。本发明实施例以第一电极为Al、Ag、Cu等金属电极为例进行详细说明。为了防止金属电极被空气中的水氧侵蚀，优选的，发电单元还包括保护层，第一电极和第二电极在朝向发电层的一侧被保护层覆盖。优选的，形成保护层的材料可以是Mo或ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)。且第一电极和第二电极被保护层覆盖可以是在保护层直接涂覆沉积覆盖第一电极和第二电极，而无需曝光。
这里需要说明的是，现有的背光模组，其反射层一般是具有单独的反射作用的高分子材料膜层，而本申请中，采用第一电极作为导光板的反射层，即发电单元的第一电极与导光板的反射层为同一层膜材，不必在导光板另形成反射层，使得发电单元与背光模组的一体化、轻薄化。
优选的，第一电极朝向发光层一侧的面、第二电极朝向发光层一侧的面、发光层朝向第一电极一侧的面以及发光层朝向第二电极一侧的面中，至少一个面为凹凸结构。
如图7所示，以第一电极21和第二电极22均在朝向发电层23一侧的面为凹凸结构为例。图8所示为第一电极21和第二电极22朝向发电层23一侧的面为凹凸结构，且发电层朝向第一电极一侧的面以及发电层朝向第二电极的面均为凹凸结构。需要说明的是，图7、图8中的凹凸结构为三角形结构，当然还可以是其他任意不规则的凹凸结构等，本发明实施例不作具体限定。
第一电极朝向发光层一侧的面、第二电极朝向发光层一侧的面、发光层朝向第一电极一侧的面以及发光层朝向第二电极一侧的面中，至少一个面为凹凸结构，增大了第一电极、第二电极与发电层的相对表面积，进而能够使得第一电极、第二电极与发电层更好地接触摩擦，在第一电极和第二电极处感应出较多的电荷。
优选的，如图9所示，第一电极和第二电极之间设置有弹性件。弹性件不仅可以用作第一电极和第二电极的弹性支承，使得第一电极、第二电极和发电层之间产生挤压-分离的振动状态而形成电压脉冲，当外力作用于第一电极，第一电极受挤压弹簧被压缩，发电层与第一电极形成摩擦界面；当外力消失时，弹簧恢复弹性形变，第一电极与发电层分离，摩擦发电单元迅速恢复原来的状态。还可以在显示器受外力冲击时，起到缓冲作用，以进一步增强包括本发明实施例背光模组的显示器的抗摔性能。
当然也可以借助外部其他的作用力使得第一电极、第二电极和发电层之间产生挤压-分离的振动状态而形成电压脉冲，本发明实施例不作具体限定。
优选的，如图8所示，弹性件24位于第一电极21和第二电极22的边缘位置，这样不影响第一电极和第二电极与发电层的接触摩擦。
可选的，弹性件为树脂材料或橡胶材料。
现有的弹簧制造工艺复杂而粗糙，很难应用于高精密的显示面板上，要实现发电单元与手表、手机、显示器等面板结构相结合，必须要开发出能与面板产线制造技术相结合的弹性件制造工艺。因此，为了达到面板产线的技术嫁接，本发明实施例优选的，弹性件可以采用弹性树脂材料，例如PR胶。其中，PR胶的成分和质量分数可以是：溶剂(醚类，酯类等)占90％，单体(丙烯酸酯类)和聚合物占7％，分散剂占2％，引发剂占1％。需要说明的是，上述PR胶的成分中的质量分数还可以根据需要做调整，本发明实施例仅以上述为例进行说明。
本发明中的弹性件材料选用高弹性的PR胶，调整单体的含量等方法，提高弹性件的弹性系数，使得弹性件的下压量能达10-15％，回弹量大于95％。
为了增大树脂材料的弹性系数，本发明实施例优选的，在树脂材料中掺杂颗粒物，其中颗粒物的粒径不大于100μm。例如，在高弹性PR胶中掺杂亚克力颗粒或无机填料颗粒以进一步增加PR胶的韧性，使得弹性件在受压力时发生剪切屈服，吸收大量塑性形变能，促进弹性件的脆-韧转变。优选的，无机填料颗粒可以是粒径为1-11um的CaCO3，或粒径是0.09um的超细陶瓷，或粒径是3-10um的硅球及其的任意组合。
可选的，在弹性件为橡胶材料的情况下，橡胶材料具体可以是聚苯乙烯、聚丁二烯或聚异戊二烯等。
优选的，如图5所示，背光模组包括多个发电单元，其中至少两个发电单元20层叠设置。在本发明的一个实施例中，多个发电单元中至少两个发电单元层叠设置可以是背光模组包括三个发电单元即第一发电单元、第二发电单元以及第三发电单元，其中第一发电单元和第二发电单元的第一电极与导光板直接接触，且在其中第一发电单元或第二发电单元上另外层叠设置第三发电单元。
在本发明的另一个实施例中，多个发电单元中至少两个发电单元层叠设置可以是如图5所示，以背光模组包括两个发电单元为例，两个发电单元层叠设置，其中一个发电单元20的第一电极21与导光板13直接接触。且优选的，如图5所示，以背光模组包括两个层叠设置的发电单元20为例，则相邻的两个层叠设置的发电单元20之间形成有配重层15。
这里需要说明的是，根据发电单元的用途的不同，配重层可以是绝缘层。两个发电单元的第一电极和第二电极的输出端可以通过外界电连接，实现两个发电单元的串联或并联。
配重层为绝缘层，不仅可以减小两侧电极在收集电荷之后彼此之间产生静电吸附力，避免减弱发电效果，还可以增强配重层两侧的电极与发电层之间的摩擦效果。
当没有配重层时，一个发电单元的第二电极与另一个发电单元的第一电极直接接触电连接，调节第一电极和第二电极的厚度，共用的电极起到配重层的作用，同时实现两个发电单元的串联。
如图6所示，本发明实施例提供的背光模组还包括：与发电单元20电连接的稳压电路16，发电单元20向稳压电路16输入电信号。由于发电单元20输出的电信号一般为脉冲信号，通过稳压电路16可以输出稳定的电信号。
进一步的，如图6所示，本发明实施例提供的背光模组还包括：与发电单元20电连接的电能存储装置17，用于存储发电单元20输出的电能，以便需要时向背光模组或显示面板提供电信号。其中，如图6所示，发电单元20输出的电信号可以是先经过稳压电路16之后，在输入给存储发电单元17进行电能的存储。
可选的，如图6所示，背光模组还包括发光体11，发电单元20用于向发光体11提供电信号。即背光模组无需外接电源，就可以驱动发光体发光。当然，背光模组的发电单元还可以向显示面板提供电信号等，本发明实施例不作具体限定。
本发明实施例提供了一种背光模组的制作方法，如图7所示，包括：
步骤101、形成导光板。
还可以是在导光板上形成各光学膜片等。本发明实施例仅以与发电单元相关的导光板进行说明，背光模组其他结构可以参照现有的制作，本发明实施不作具体说明。
步骤102、形成至少一个发电单元，其中，形成发电单元包括：形成第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的发电层；其中，任意一个发电单元的第一电极与导光板直接接触，第一电极具有反光性，用作导光板的反射层。
优选的，上述步骤02中，形成与导光板直接接触的第一电极包括：在导光板上沉积导电薄膜，形成第一电极。优选的，导光板可以是玻璃、PMMA、PI等。在导光板上可以蒸镀一层Al、Ag、Cu等反射率较高的金属层，厚度一般为1000-4000埃。
通过上述方式形成的背光模组厚度小，用的膜材数量少，能很好地使LCD面板与发电机结合在一起，第一电极沉积在导光板上，第一电极与导光板不易脱落，发电装置与导光板一体化。
或者，形成与导光板直接接触的第一电极可以是如图4所示，形成发电单元20，并将发电单元20的第一电极21与导光板13直接贴合。这种形成方式工艺简单，很容易实现。
优选的，在第一电极和第二电极靠近发电层的一侧形成保护层。优选的，形成保护层的材料可以是Mo或ITO。且第一电极和第二电极被保护层覆盖可以是在保护层直接涂覆沉积覆盖第一电极和第二电极，而无需曝光，且保护层可以防止金属电极被空气中的水氧侵蚀。
可选的，背光模组包括至少两个发电单元，形成至少两个发电单元具体包括：
步骤201、形成一个发电单元。
步骤202、在发电单元上形成配重层。
这里需要说明的是，根据发电单元的用途的不同，配重层可以是绝缘层。两个发电单元的第一电极和第二电极的输出端可以通过外界电连接，实现两个发电单元的串联或并联。
配重层为绝缘层，不仅可以减小两侧电极在收集电荷之后彼此之间产生静电吸附力，避免减弱发电效果，还可以增强配重层两侧的电极与发电层之间的摩擦效果。
当没有配重层时，一个发电单元的第二电极与另一个发电单元的第一电极直接接触电连接，调节第一电极和第二电极的厚度，共用的电极起到配重层的作用，同时实现两个发电单元的串联。
步骤203、在配重层上形成另一个发电单元。
重复执行上述步骤202和步骤203，直至形成至少两个发电单元。
下面以背光模组包括三个发电单元为例，形成三个发电单元包括：
步骤021、形成第一发电单元。
步骤022、在第一发电单元上形成配重层。
步骤023、在配重层上形成第二发电单元。
步骤024、在第二发电单元上形成配重层。
步骤025、在配重层上形成第三发电单元。
具体形成发电单元的步骤可以参照上述步骤102的描述，这里不作赘述。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的背光模组。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。