金属背板及其制造方法、背光模组和电子设备与流程

1.本公开涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种金属背板及其制造方法、背光模组和电子设备。


背景技术：

2.随着电子设备的快速发展，高容量的电池和高集成度的电子设备倍受人们的青睐。通过增加电芯的重量可使得电池具有较大的容量，但是，这使电子设备的重量较大，不利于提升用户使用的舒适性。为了降低电子设备的重量，可以调整背光模组的金属背板的材料，比如，可以采用密度较小的o态铝镁合金材料替代金属背板原有的不锈钢材料。但是，o态铝镁合金材料的金属背板容易出现翘起等外观不良问题。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种改进的金属背板及其制造方法、背光模组和电子设备。
4.本公开的一个方面提供一种金属背板，所述金属背板用于背光模组，所述金属背板包括第一区域和第二区域，所述第一区域的金属材料的晶粒粒径大于所述第二区域的金属材料的晶粒粒径，所述第一区域开设有第一开孔。
5.可选地，所述第一区域的金属材料和所述第二区域的金属材料相同。
6.可选地，所述第一区域的金属材料和所述第二区域的金属材料均包括铝镁合金材料。
7.可选地，所述第一区域的铝镁合金材料包括o态铝镁合金，所述第二区域的铝镁合金材料包括h38态铝镁合金。
8.可选地，所述第一区域和所述第二区域连接。
9.本公开的另一个方面提供一种金属背板的制造方法，所述制造方法用于制造上述提及的任一种所述的金属背板，所述制造方法包括：
10.获得金属基板，所述金属基板包括第一段和第二段；
11.将所述第二段置于退火设备中进行第一退火处理，同时将所述第一段置于所述退火设备外；
12.对经所述第一退火处理后的金属基板进行切割冲孔处理，使所述第二段的至少部分形成所述金属背板的第二区域，所述第一段的至少部分作为所述金属背板的第一区域，且在所述第一区域形成第一开孔，得到所述金属背板。
13.可选地，所述退火设备包括盐浴炉，所述盐浴炉内装有350℃～550℃的硝酸钾或熔融铅。
14.可选地，执行所述第一退火处理的时间范围为2s～180s。
15.可选地，所述获得金属基板包括：
16.获得铝镁合金板材；
17.对所述铝镁合金板材顺次进行热轧处理、第一冷轧处理、第二退火处理、第二冷轧
处理、第三退火处理和第三冷轧处理、矫直切边处理和清洗处理，得到所述金属基板。
18.本公开的另一个方面提供一种背光模组，所述背光模组包括：
19.背光层，包括出光面和与所述出光面相对的背面，所述背光层开设有第二开孔；以及
20.上述提及的任一种所述的金属背板，设于所述背光层的背面一侧，所述第一开孔和所述第二开孔同轴。
21.本公开的另一个方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：
22.显示层，包括显示面和与所述显示面相对的背面；
23.上述提及的所述的背光模组，所述背光模组设于所述显示层的背面，且所述背光模组中背光层的出光面朝向所述显示层的背面；以及
24.摄像模组，设于所述背光模组背离所述显示层的一侧，所述摄像模组与所述金属背板的第一开孔相对。
25.本公开提供的技术方案至少具有以下有益效果：
26.本公开实施例提供的金属背板，基于第一区域的金属材料的晶粒粒径大于第二区域的金属材料的晶粒粒径，这使得第一区域的延伸率大于第二区域的延伸率，所以第一区域的第一开孔处不易出现裂纹。而且，基于第一区域的金属材料的晶粒粒径大于第二区域的金属材料的晶粒粒径，这使得第二区域的硬度和机械强度大于第一区域的硬度和机械强度，进而使得金属背板在制造和组装过程中不会出现变形、翘起和划痕等外观不良问题。通过包括第一区域和第二区域的金属背板配合，利于提升金属背板、背光模组和电子设备的生产良率。
附图说明
27.图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图；
28.图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的电子设备的局部剖视图；
29.图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属背板的结构示意图；
30.图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的o态铝镁合金的金相显微形貌图；
31.图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的h38态铝镁合金的金相显微形貌图；
32.图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属背板的制造方法流程图；
33.图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的对金属基板进行第一退火处理的示意图；
34.图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属背板在金属基板上的位置示意图。
具体实施方式
35.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
36.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。
除非另作定义，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。本公开说明书以及权利要求书中使用的“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。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并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，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
37.在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
38.相关技术中，电子设备包括显示层和背光模组，背光模组设于显示层的背面。背光模组包括背光层和金属背板，金属背板设于背光层的背面。金属背板上开设有第一开孔。通过采用o态铝镁合金材料的金属背板来替换sus304不锈钢材料的金属背板，可以起到减重效果。比如，采用密度为2.63g/cm3的铝镁合金制造的金属背板与相同尺寸的sus304不锈钢制造的金属背板相比，金属背板的质量可减少6g。但是，o态铝镁合金的硬度为70～80hv，在制作过程中容易发生变形、翘起和划痕等外观不良问题，这降低金属背板的制造良率。
39.若采用h38态铝镁合金材料的金属背板来替换sus304不锈钢材料的金属背板，也可以起到减重效果。但是，h38态铝镁合金的延伸率较低，在第一开孔的位置容易出现裂纹，同样不利于金属背板的制造良率。
40.为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种金属背板及其制造方法、背光模组和电子设备，以下结合附图进行详细阐述：
41.本公开实施例提供的电子设备包括但不限于：手机、平板电脑、ipad、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、医疗设备、健身设备、个人数字助理、智能可穿戴设备和智能电视等。
42.图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图，图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的电子设备的局部剖视图。结合参考图1和图2，电子设备100包括显示层110、背光模组120和摄像模组140。
43.显示层110包括显示面和与显示面相对的背面，显示面用于显示数字或图像。示例性地，继续参考图2，显示层110可以包括顺次叠层设置的玻璃盖板111、光学胶层112、上偏光片113、液晶层114和下偏光片115。
44.背光模组120设于显示层110的背面，且背光模组120中背光层121的出光面朝向显示层110的背面，背光模组120用于为显示层110提供背光源。背光模组120包括背光层121和金属背板122。背光层121包括出光面和与出光面相对的背面，背光层121开设有第二开孔123。金属背板122设于背光层121的背面一侧，金属背板122的第一开孔124和第二开孔123同轴。示例性地，背光层121包括顺次叠层设置的棱镜层125、扩散层126、导光板127、反射层128和金属背板122。棱镜层125相对于金属背板122靠近显示层110的背面。示例性地，第一开孔124的孔径和第二开孔123的孔径大小相同。示例性地，第一开孔124的孔径小于第二开孔123的孔径，第一开孔124套设在第二开孔123内，参考图2。
45.摄像模组140设于背光模组120背离显示层110的一侧，摄像模组140与金属背板122的第一开孔124相对。示例性地，摄像模组140的至少部分伸入第一开孔124内。可以理解的是，摄像模组140为前置摄像模组。
46.图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属背板122的结构示意图。本公开实施例提供的金属背板122用于背光模组120，参考图3，金属背板122包括第一区域129和第二区域130，第一区域129的金属材料的晶粒粒径大于第二区域130的金属材料的晶粒粒径，第一区域129开设有第一开孔124。基于霍尔佩奇公式可知，金属材料的晶粒粒径的大小与机械强度和硬度呈负相关，晶粒粒径越大，机械强度和硬度越小，晶粒粒径越小，机械强度和硬度越大。而且，晶粒粒径越大，延伸率越大，晶粒粒径越小，延伸率越小。由于第一区域129的金属材料的晶粒粒径大于第二区域130的金属材料的晶粒粒径，这使得第一区域129的延伸率大于第二区域130的延伸率，第二区域130的机械强度和硬度大于第一区域129的机械强度和硬度。
47.基于上述，本公开实施例提供的金属背板122，基于第一区域129的金属材料的晶粒粒径大于第二区域130的金属材料的晶粒粒径，这使得第一区域129的延伸率大于第二区域130的延伸率，所以第一区域129的第一开孔124处不易出现裂纹。而且，基于第一区域129的金属材料的晶粒粒径大于第二区域130的金属材料的晶粒粒径，这使得第二区域130的硬度和机械强度大于第一区域129的硬度和机械强度，进而使得金属背板122在制造和组装过程中不会出现变形、翘起和划痕等外观不良问题。通过包括第一区域129和第二区域130的金属背板122配合，利于提升金属背板122、背光模组120和电子设备100的生产良率。
48.在一些实施例中，第一区域129的金属材料和第二区域130的金属材料相同。这样，可以通过调整工艺在同一金属基板上形成第一区域129和第二区域130，利于降低生产成本。
49.在一些实施例中，第一区域129的金属材料和第二区域130的金属材料均包括铝镁合金材料。铝镁合金材料相较于sus304不锈钢而言密度较小，这利于减重金属背板122，进而使背光模组120和电子设备100的质量轻化。示例性地，铝镁合金的密度范围为2.5～2.7g/cm3，比如可以为2.5g/cm3、2.6g/cm3、2.63g/cm3或2.7g/cm3等。
50.在一些实施例中，第一区域129的铝镁合金材料包括o态铝镁合金，第二区域130的铝镁合金材料包括h38态铝镁合金。o态铝镁合金和h38态铝镁合金的机械强度、硬度和延伸率能够良好的满足金属背板122的制造需求。图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的o态铝镁合金的金相显微形貌图，图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的h38态铝镁合金的金相显微形貌图。其中，图4和图5是在相同分辨率下分别获得的金相显微形貌图，结合参考图4和图5可知，o态铝镁合金的晶粒粒径大于h38态铝镁合金的晶粒粒径。o态铝镁合金和h38态铝镁合金的具体性能参数请参见表1。
51.表1
52.铝镁合金类型抗拉强度/mpa屈服强度/mpa延伸率/％表面硬度/hvo态铝镁合金300～330140～200＞1870～80h38态铝镁合金390～430310～350＞680～90
53.由表1可知，h38态铝镁合金的机械强度和硬度均大于o态铝镁合金的机械强度和硬度，o态铝镁合金的延伸率大于h38态铝镁合金的延伸率，这使得金属背板122的第一开孔
124位置不易出现裂纹，而且在金属背板122制造和组装过程中不会出现变形、翘起和划痕等外观不良问题。
54.在一些实施例中，第一区域129和第二区域130可以不相邻，第一区域129和第二区域130也可以连接。示例性地，参考图3，第一区域129和第二区域130之间的连接线101可以为直接，连接线101还可以为其他规则或不规则的结构，本公开对此不作具体限定。当连接线101为直线时，方便切割调整第一区域129和第二区域130在金属背板122中各自所占的比例。示例性地，第一区域129的宽度w1和第二区域130的宽度w2比例可以为1:6～1:3。
55.图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属背板122的制造方法流程图，图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的对金属基板进行第一退火处理的示意图。本公开一些实施例还提供了一种金属背板122的制造方法，该制造方法用于制造上述提及的任一种金属背板122，结合参考图6和图7，金属背板122的制造方法包括：
56.步骤61、获得金属基板710，金属基板710包括第一段711和第二段712。需要说明的是，第一段711和第二段712分别为金属基板710的两个部分。示例性地，第一段711和第二段712直接连接。示例性地，第一段711和第二段712间接连接。
57.在一些实施例中，步骤61包括：
58.步骤611、获得铝镁合金板材。
59.举例而言，可以将铝件和镁件混合熔融，然后冷却成型得到铝镁合金板材。示例性地，铝镁合金板材的厚度可以为10mm。
60.步骤612、对铝镁合金板材顺次进行热轧处理、第一冷轧处理、第二退火处理、第二冷轧处理、第三退火处理和第三冷轧处理、矫直切边处理和清洗处理，得到金属基板710。
61.示例性地，热轧处理的温度范围为400℃～500℃，在进行热轧处理后进行第一冷轧处理，避免铝镁合金板材出现开裂等问题。示例性地，第二退火处理可以在连续炉中进行，第二退火处理的温度范围可以为350℃～370℃，在第一冷轧处理之后进行第二退火处理，可以降低铝镁合金板材的硬度，改善其延伸率。在进行第二冷轧处理之后，可以将铝镁合金板材卷绕成卷。然后在氮气氛围中对铝镁合金板材进行第二退火处理，第二退火处理的温度范围可以为380℃～450℃。经由第三冷轧处理，可使铝镁合金板材形成金属背板122的目标厚度，比如0.1mm。通过矫直切边处理将铝镁合金板材的边缘切割整齐，然后进行清洗处理，以除去废屑。
62.步骤62、将第二段712置于退火设备720中进行第一退火处理，同时将第一段711置于退火设备720外，参考图7。这样，基于第二段712经过第一退火处理，这使得第二段712对应的金属材料的晶粒粒径比第一段711的金属材料的晶粒粒径小，进而使得第二段712的机械强度和硬度大于第一段711的机械强度和硬度，第一段711的延伸率大于第二段712的延伸率。
63.在一些实施例中，退火设备720包括盐浴炉，盐浴炉内装有350℃～550℃的硝酸钾或熔融铅。硝酸钾和熔融铅的温度可以为350℃、400℃、450℃、500℃或550℃等。在一些实施例中，执行第一退火处理的时间范围为2s～180s，比如可以为2s、10s、50s、60s、80s、120s、150s或180s等。通过上述第一退火处理的温度和时间相配合，使得铝镁合金板材的第二段712的金属材料能够容易地形成h38态铝镁合金。未经第一退火处理的第一段711的金属材料可以为o态铝镁合金。
64.示例性地，对第二段712进行第一退火处理后，可以对铝镁合金板材进行自然冷却处理。
65.在一些实施例中，在步骤63之前，本公开实施例提供的金属背板122的制造方法还包括：对经第一退火处理后的金属基板710进行切割并分轴处理，这样方便对较小重量的金属基板进行切割冲孔处理。
66.步骤63、对经第一退火处理后的金属基板710进行切割冲孔处理，使第二段712的至少部分形成金属背板122的第二区域130，第一段711的至少部分作为金属背板122的第一区域129，且在第一区域129形成第一开孔124，得到金属背板122。
67.图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属背板122在金属基板710上的位置示意图。可以理解的是，可以按照图8中金属背板122在金属基板710上的位置进行切割冲孔处理，使第二段712的至少部分对应形成第二区域130，未经第一退火处理的第一段711的至少部分直接作为第一区域129。本公开关于切割和冲孔的先后顺序不作具体限定，对第一区域129进行冲孔形成第一开孔124。这样，使金属背板122的第一区域129的延伸率大于第二区域130的延伸率，第二区域130的机械强度和硬度大于第一区域129的机械强度和硬度。示例性地，第一区域711的宽度l1可以为60mm，第二区域130的宽度l2可以为180mm。
68.综上，本公开实施例提供的金属背板122的制造方法，通过将金属基板710的第二段712置于退火设备720中进行第一退火处理，以在切割冲孔处理后使第二段712的至少部分形成金属背板122的第二区域130。通过将金属基板710的第一段711置于退火设备720外，以在切割冲孔处理后使第一段711的至少部分作为金属背板122的第一区域129。这样，使得第一区域129的金属材料的晶粒粒径大于第二区域130的金属材料的晶粒粒径，进而使第一区域129的延伸率大于第二区域130的延伸率，以使位于第一区域129的第一开孔124不会出现裂纹问题。还使得第二区域130的机械强度和硬度大于第一区域129的机械强度和硬度，以使金属背板122在制造和组装过程中不会出现变形、翘起和划痕等外观不良问题，利于提升金属背板122、背光模组120和电子设备100的生产良率。
69.本公开实施例通过改善金属背板122的工艺制造方法，在不增加重量和改变第一开孔124的位置的前提下，能够降低变形、翘起和划痕等外观不良的比例，而且不会在第一开孔124的边缘形成裂纹，这提升了生产良率，利于降低生产成本。
70.对于方法实施例而言，由于其基本对应于装置实施例，所以相关之处参见装置实施例的部分说明即可。方法实施例和装置实施例互为补充。
71.本公开上述各个实施例，在不产生冲突的情况下，可以互为补充。
72.以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。