CN102809100A

CN102809100A - 背光源及其制备方法

Info

Publication number: CN102809100A
Application number: CN2012102828597A
Authority: CN
Inventors: 邹斌
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2012-12-05

Abstract

本发明涉及显示技术领域，提供了一种背光源及其制备方法。该背光源包括导光板以及设置在所述导光板至少一侧的光源，所述光源包括LED和灯条板，所述灯条板用于承载LED，所述LED的出光端面与所述导光板的入光面相接触。本发明的背光源通过使LED的出光端面与导光板的入光面接触的方式，可以在导光板膨胀时保证入光距离不变，提高了导光板的入光效率。此外，根据导光板的制备情况，分别采用合适的方法实现上述结构，从而保证不损坏LED的封装。

Description

背光源及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光源及其制备方法。

背景技术

背光源是一个结合许多结构和薄膜材料的模块，主要是为液晶面板提供光源，由于液晶面板本身并不发光，因此背光源对于液晶模组来说，是必不可少的。如图1所示，传统的背光源其包括：LED（LightEmitting Diode，发光二级管）1、导光板2、背板3、底反射片4、光学膜材5、灯条板6、以及散热器7等等。所述灯条板一般为铝基PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）。所述导光板包括一用以接收光束的入光面、一与入光面相连的底面、一与入光面相连且与底面相对的出光面、一与入光面相对的侧面及其余相对的两侧面。一般的光源可以设置在导光板的至少一个侧面上，为了方便说明，本发明中光源设置在导光板的一个侧面，将这个侧面定义为入光面。导光板2的入光面与LED1相对设置，LED1位于灯条板6上，光学膜材5设置在导光板2的出光面之上，底反射片4设置在导光板2的底面之下，至少一侧散热器7围设在灯条板6以及底反射片4外，背板3围设在散热器7外。散热器7与底反射片4之间在部分位置上设置有支撑物（未示出），在灯条板6与散热器7之间还设置有导热胶8。

目前常见的背光源，无论是台式电脑用中尺寸，还是电视用大尺寸，为了防止导光板2在受热膨胀时挤压LED1，结构设计时都把LED1的出光面和导光板2的入光面之间预留0.4mm~0.8mm左右的间隙。对于导光板2来说，这个间隙会影响到自LED入射的光的利用率。例如，在实际测量时，把LED1与导光板2的间隙从0mm变为接近0.4mm时，背光源亮度会有18%约1000cd/m2的降低（32寸单侧发光）。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是：在导光板膨胀时保证入光距离不变，进而提高导光板的入光效率背光源及其制备方法。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种背光源，包括导光板以及设置在所述导光板至少一侧的光源，所述光源包括LED和灯条板，所述灯条板用于承载LED，所述LED的出光端面与所述导光板的入光面相接触。

优选地，所述灯条板承载LED的一面上设置有至少一个固定支架，所述固定支架固定在所述导光板的入光面上，使所述LED的出光端面与所述导光板的入光面接触。

优选地，所述固定支架为PMMA或PC材料。

优选地，所述导光板与光源相对的一侧设置有嵌入口，所述嵌入口形成的面为导光板的入光面，所述LED和灯条板至少LED出光端面自所述嵌入口嵌入所述导光板中，使LED出光端面与所述导光板的入光面相接触。

优选地，所述LED包括支架，所述支架由加有20%-33%的玻璃纤维的聚邻苯二甲酰胺材料制成，或由陶瓷材料制成。

本发明还提供了一种背光源的制备方法，包括如下步骤：

A、形成导光板；

B、将所述光源的LED的出光端面与所述导光板的入光面接触。

优选地，所述步骤B包括：通过在所述光源的灯条板承载LED的一面上设置至少一个固定支架，利用超声波、焊接或高温的方法将所述固定支架与所述导光板的入光面焊接或高温熔接在一起。

优选地，所述步骤A中使用成型模具，采用注塑成型的方法制备所述导光板。

优选地，所述步骤B包括：在注塑成型所述导光板之前，至少将LED出光端面放入所述成型模具的模腔中。

优选地，保持至少部分所述灯条板处于模腔外。

（三）有益效果

本发明的背光源通过使LED与导光板的入光面接触的方式，可以在导光板膨胀时保证入光距离不变，提高了导光板的入光效率。此外，根据导光板的制备情况，分别采用合适的方法实现上述结构，从而保证不损坏LED的封装。

附图说明

图1为传统的背光源的结构示意图；

图2为依照本发明一种实施方式的背光源的结构示意图；

图3为依照本发明另一种实施方式的背光源的结构示意图；

图4为传统的LED的结构示意图。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

在本发明中，背光源包括导光板以及设置在该导光板至少一侧的LED，该LED的出光端面与该导光板的入光面接触。通过这样的方式，可以在导光板膨胀时保证入光距离不变，提高了导光板的入光效率。

LED的出光端面是指LED封装完之后出光的端面。

本发明的第一个技术方案，一种背光源，包括导光板以及设置在所述导光板至少一侧的光源，所述光源包括LED和灯条板，所述灯条板用于承载LED，所述LED的出光端面与所述导光板的入光面相接触。

使LED的出光端面与所述导光板的入光面相接触的方式有很多种，可以在LED出光端面涂覆胶，粘附在导光板的入光面上，或是在灯条板上涂覆一定厚度的双面胶，粘附在导光板的入光面上，当然还可以为其他的方式。

本发明的第二个技术方案，在上述技术方案一的基础上，在所述灯条板承载LED的一面上设置至少一个固定支架，所述固定支架固定在所述导光板的入光面上，使所述LED的出光端面与所述导光板的入光面接触。

本发明的第三个技术方案，在上述技术方案二的基础上，所述固定支架为PMMA（polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯）或PC（Polycarbonate，聚碳酸酯材料）。

本发明的第四个技术方案，在上述技术方案一的基础上，所述导光板与光源相对的一侧设置有嵌入口，所述嵌入口形成的面为导光板的入光面，所述LED和灯条板至少LED出光端面自所述嵌入口嵌入所述导光板中，使LED出光端面与所述导光板的入光面相接触。

本发明的第五个技术方案，在上述技术方案四的基础上，所述LED包括支架，所述支架由加有20%-33%的玻璃纤维的聚邻苯二甲酰胺材料制成，或由陶瓷材料制成。

本发明的第六个技术方案，一种背光源的制备方法，包括如下步骤：

A、形成导光板；

B、将所述光源的LED的出光端面与所述导光板的入光面接触。

本发明的第七个技术方案，在上述技术方案六的基础上，所述步骤B包括：

通过在所述光源的灯条板承载LED的一面上设置至少一个固定支架，利用超声波、焊接或高温的方法将所述固定支架与所述导光板的入光面焊接或高温熔接在一起。

本发明的第八个技术方案，在上述技术方案六的基础上，所述步骤A中使用成型模具，采用注塑成型的方法制备所述导光板。

本发明的第九个技术方案，在上述技术方案八的基础上，所述步骤B包括：在注塑成型所述导光板之前，将LED至少出光端面放入所述成型模具的模腔中。

本发明的第十个技术方案，在上述技术方案九的基础上，保持至少部分所述灯条板处于模腔外。

下面结合各附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

如图2至图3所示的，本发明的背光源包括：光源、导光板2、背板3、底反射片4、光学膜材5、以及散热器7等等，所述光源包括至少一个LED 1及灯条板（铝基PCB）6，所述灯条板6用于承载LED1。导光板2设置在液晶面板接收入射光的一侧，光学膜材5设置在导光板2的出光面，LED1固定在导光板2至少一侧（图中仅示出一侧）的灯条板6上，散热器7围设在灯条板6以及底反射片4外，背板3围设在散热器7外。在灯条板6与散热器7之间还设置有导热胶8。

在图2所示的的背光源中，灯条板6上通过表面贴装技术SMT贴装至少一个固定支架61（图中仅示出一个），固定支架61固定在导光板2的入光面上，使得LED 1的出光端面与导光板2的入光面接触。为减少固定支架61对LED 1的光线的影响，固定支架61优选地使用了PMMA或光学级PC材料制成。当然，固定支架形成在灯条板上的方式并不限于表面贴装技术一种，也可以为其他方式，此处只是举例说明，并不用于限制。

在图3所示的背光源中，导光板2与光源相对的一侧设置有嵌入口，嵌入口形成的面为导光板2的入光面，整个LED 1自该嵌入口嵌入导光板2中，使得LED 1出光端面与导光板2的入光面相接触。虽然根据本发明，仅需保证LED 1的出光端面嵌入导光板2中即可，但在该背光源中，为了增加LED 1嵌入导光板2这样的结构的强度，LED 1整个嵌入导光板2中，灯条板6位于导光板2外。此外，还可将部分灯条板6也置于导光板2中，但不可全部置入，以保证灯条板6可实现与外部电路的连接。

如图4所示，通常，LED 1包括支架11、以及LED 12芯片，LED芯片12设置在支架11中，且通过连线13与灯条板6上的相关接线端子相连。

导光板2的材质一般为PC或PMMA，可利用成型模具通过注塑成型的方法形成，导光板2在模具中的成型温度通常有200℃（例如，PMMA材料时，成型温度在230~280℃）以上。普通贴装式LED封装用支架11使用的是耐热约250℃的普通聚邻苯二甲酰胺PPA。如果直接把LED 1做为嵌入件放置在成型模具的模腔内，与导光板2合模成型，会造成常规塑胶材质的LED封装的支架11变形熔融，LED芯片12达到结温失效。因此，为了在不损坏支架11和LED芯片12的前提下，将LED 1至少出光端面自导光板2的入光面嵌入导光板2中，本发明的背光源中使用耐高温的材料制作支架11，优选地，该支架11由经玻纤强化的聚邻苯二甲酰胺(PPA)制成，该材料的特点是在普通的PPA基础上,加有20%~33%的玻璃纤维（Glass fiber），在保持反射率为90%的基础上，耐高温热变形温度可达300℃，此外，支架11还可由陶瓷材料制成。

此外，为了保证LED 1嵌入导光板2处自灯条板6的最小的热型变量，在导光板2的底面上靠近其入光面的边缘处与散热器7之间设置支撑物9，进而确保灯条板6与散热器7之间的可靠接触。

此外，对于本发明的背光源的制备方法，形成导光板的步骤可通过使用成型模具，采用注塑成型的方法完成。为了将至少LED出光端面自导光板的嵌入口嵌入导光板中，使LED出光端面与导光板的入光面相接触，在注塑成型导光板之前，用机械手自动把将LED至少出光端面放入成型模具的模腔中的指定位置（位置根据需要设置LED的位置而定，且置入深度根据LED及灯条板的嵌入深度的需要而定），保持至少部分灯条板处于模腔外，再进行注塑成型，使置入的部分与导光板合模成型。注塑成型时间的时间根据导光板的材质而定，例如导光板为PMMA材料时的成型温度在230~280℃，在成型模具的成型和保压时间一般不超过20秒。

此外，对于大尺寸的导光板，不适用注塑成型的方法制备，而是直接使用大板通过裁切成型的方法形成特定形状和尺寸的导光板。此时，为了不损坏LED的封装，采用将LED的出光端面直接与导光板的入光面接触的方式来保证导光板的入光效率。具体地，在裁切成型所述导光板之后，利用超声波、焊接或高温的方式，将灯条板上的固定支架与导光板的入光面焊接或高温熔接在一起，使LED的出光端面与导光板的入光面接触。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种背光源，包括导光板以及设置在所述导光板至少一侧的光源，所述光源包括LED和灯条板，所述灯条板用于承载LED，其特征在于，所述LED的出光端面与所述导光板的入光面相接触。

2.如权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述灯条板承载LED的一面上设置有至少一个固定支架，所述固定支架固定在所述导光板的入光面上，使所述LED的出光端面与所述导光板的入光面接触。

3.如权利要求2所述的背光源，其特征在于，所述固定支架为PMMA或PC材料。

4.如权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述导光板与光源相对的一侧设置有嵌入口，所述嵌入口形成的面为导光板的入光面，所述LED和灯条板至少LED出光端面自所述嵌入口嵌入所述导光板中，使LED出光端面与所述导光板的入光面相接触。

5.如权利要求4所述的背光源，其特征在于，所述LED包括支架，所述支架由加有20%-33%的玻璃纤维的聚邻苯二甲酰胺材料制成，或由陶瓷材料制成。

6.一种背光源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、形成导光板；

B、将所述光源的LED的出光端面与所述导光板的入光面接触。

7.如权利要求6所述的背光源制备方法，其特征在于，所述步骤B包括：

8.如权利要求6所述的背光源制备方法，其特征在于，

所述步骤A中使用成型模具，采用注塑成型的方法制备所述导光板。

9.如权利要求8所述的背光源制备方法，其特征在于，所述步骤B包括：在注塑成型所述导光板之前，将LED至少出光端面放入所述成型模具的模腔中。

10.如权利要求9所述的背光源制备方法，其特征在于，保持至少部分所述灯条板处于模腔外。