用于超薄MiniLED 背光模组的光学膜设计

冯奇斌，肖慧丽，杨 玲，朱 标，吕国强*

（1. 合肥工业大学特种显示与成像技术安徽省技术创新中心特种显示技术国家工程实验室光电技术研究院，安徽合肥230009；2. 合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥230009；3. 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥230009；4. 安徽华东光电有限公司，安徽 芜湖 241002）

1 引 言

液晶显示已经成为主流的平板显示技术。由于液晶不发光，需要背光提供照明光线［1-4］。背光模组的亮度、色度、体积在很大程度上决定了最终显示器的性能。显示产品薄型化已经成为流行趋势，这就要求背光模组最大程度地减少厚度。发光二极管（Light Emitting Diode，LED）已经是现在液晶显示背光模组的主流发光光源。直下式背光模组通常包括多个LED，随着LED芯片尺寸的增加，单颗LED 的功率不断提高，LED 之间的间距越来越大，通常需要先通过二次透镜将 LED 发出的光线进行一定的扩散［5-11］，然后通过扩散膜将光线进一步打散，形成均匀的扩展光源。LED 和扩散膜之间的混光距离（Opti⁃cal Distance，OD）通常比较大，导致背光模组厚度较大。

随着半导体技术的发展，LED 发光芯片的尺寸缩小到几百微米，出现了MiniLED。MiniLED芯片尺寸小、发热低，可以矩阵式密集排布在背光模组中。由于芯片之间的距离很小，可以大大降低混光距离，但将扩散膜放置在距离芯片较近的距离时（1 mm 之内），扩散效果非常不明显。文献［12］虽然针对MiniLED 背光源设计了带有表面微结构的光学膜，但设计方法都是基于点光源，实际应用于扩展光源时，需要大量的优化工作，而且要考虑单个芯片与对应的光学膜微结构之间的对准问题，这对实际应用造成很大困扰。……