CN104779246A - 发光组件、背光装置及其制造方法 - Google Patents

发光组件、背光装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种发光组件的制造方法，包括：提供一硬质基底；在所述基底上电性连接多个光源芯片，多个所述光源芯片以预定间隔沿所述基底的长度方向呈直线排列；以及封装所述光源芯片及所述基底的表面，使得所述光源芯片和所述基底的表面上的封装胶的最上端在基底长度方向位于同一水平线。本发明还相应公开该发光组件，背光装置及其制造方法。该发光组件的光耦合效率高、制造流程简单高效、组装效果良好、提高产品性能，且适应产品薄型轻量化的需求。

Description

发光组件、背光装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子显示装置领域，尤其涉及具有发光组件的背光装置，进一步涉及一种改进型的发光组件、背光装置及其制造方法。
背景技术
近年来，发光二极管（LED）作为光源在照明、显示领域中已被广泛应用。例如电子设备的显示屏、液晶显示器（LCD），由于其不是自发光型，因此需要通常为背光装置的外部照明。而LED渐已取代冷阴极荧光灯（CCFL）而作为该外部照明的光源。
图1a展示了一种传统的背光装置。如图所示，该背光装置100包括LED发光组件110以及与该LED发光组件110相连接的导光板120。该背光装置100向其上的显示屏或LCD面板130发送从LED发光组件110发出并入射至导光板120的光，从而为显示屏或LCD面板130提供照明。
具体地，该LED发光组件110包括多个LED模块111以及用于连接LED模块并供电的PCB衬底112。该LED模块111包括LED芯片113、用于放置LED芯片113的外壳114，以及填充在外壳114的凹部中用于封装LED芯片113的封装胶115，该封装胶115一般为透明树脂。该LED芯片113产生的光进入导光板120并大部分在其内部传播，当光遇到导光板上的反射板或漫射板（图未示），或其上的图案时，会发生预期的导向，最终到达显示屏或LCD面板130。
传统地，此种LED发光组件110的制造方法以及背光装置100的组装方法如下所述。如图1b所示，首先，制造独立的LED模块111。具体地，通过一般工艺将每一LED芯片113放置并连接在外壳114的底面上。继而，将每一个成形的LED模块111以预定的间隔分别连接在一柔性PCB衬底112上。为适应LED灯的发光需要，在将LED芯片113连接到PCB衬底112上时，可在按需布线，将一组或几组的LED芯片113通过表面引线进行串联或并联。最后，向每一个LED模块111的外壳114凹部中注入树脂以进行封装。封装完毕后的发光组件110如图1c所示，封装树脂仅填充在LED模块111的所在区域，而非整个PCB衬底112。可见，发光组件110的表面呈现凹凸状。当将发光组件110和导光板120进行组装连接时，导光板120的配合面上形成与LED模块111相配合的凹凸部，继而将发光组件110和导光板130进行对齐，再以粘接剂等进行二者的粘接。
随着电子产品对高效、薄型轻量化的日益追求，此种背光装置及其制造方法、组装方法存在以下缺陷：
一、由于LED模块由外壳独立支撑LED芯片，继而再连接到PCB衬底上，因此，LED模块的尺寸会受到外壳的限制而无法变薄，因此无法适应越来越薄的导光板的设计需求。
二、由于LED模块由外壳独立支撑LED芯片，因此LED芯片发出的光必然受到外壳的限制，传统的LED模块的外壳无法充分传播LED光至导光板，光的耦合效率不理想。
三、上述的发光组件的制造方法效率低下，尤其是LED模块封装工序，在LED模块连接在PCB衬底的情况下仅对LED模块进行封装，因此定位难度增大。
四、由于发光组件的PCB衬底十分柔软且轻薄，因此在连接LED模块时，很容易发生LED模块定位不准确，从而使LED模块排列无法如预期般整齐。进而，造成组装发光组件和导光板时出现无法对齐的现象。
因此，亟待一种改进的发光组件、背光装置及其制造方法以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种发光组件的制造方法，其发光组件的光耦合效率高、制造流程简单高效、适应产品薄型轻量化的需求。
本发明的另一目的在于提供一种背光装置的制造方法，其发光组件的光耦合效率高、制造流程简单高效、组装效果良好、提高产品性能，且适应产品薄型轻量化的需求。
本发明的又一目的在于提供一种发光组件，其光耦合效率高、适应产品薄型轻量化的需求。
本发明的再一目的在于提供一种背光装置，其发光组件的光耦合效率高、制造流程简单高效、产品性能优良，且适应产品薄型轻量化的需求。
为达到以上目的，本发明的发光组件的制造方法，包括：
提供一硬质基底；
在所述基底上电性连接多个光源芯片，多个所述光源芯片以预定间隔沿所述基底的长度方向呈直线排列；以及
封装所述光源芯片及所述基底的表面，使得所述光源芯片和所述基底的表面上的封装胶的最上端在基底长度方向位于同一水平线。
较佳地，在所述基底的侧面形成电性触点，所述电性触点与至少一所述光源芯片的电极连接。
作为一个优选实施例，在所述基底的侧面形成电性触点的步骤包括：
在所述基底对应所述光源芯片的电极的位置处开设通孔；
向所述通孔镀上导电材料；以及
在镀有所述导电材料的通孔处切割所述基底，从而使所述导电材料部分暴露于所述基底的侧面以形成所述电性触点。
作为另一优选实施例，封装所述光源芯片的步骤包括：
向所述光源芯片及所述基底灌注封装胶；
确定所述封装胶的形状；以及
固化所述封装胶。
较佳地，所述封装胶具有与所述基底的表面相接的底面、与所述底面相对的顶面、以及与所述底面和所述顶面相连的两反射面，两所述反射面在第一预定区域内由所述顶面向所述底面逐渐倾斜收窄，且两所述反射面在第二预定区域内平行。
可选地，所述封装胶的横截面呈梯形、弧形、三角形、矩形或阶梯状。
较佳地，所述封装胶的材料为透明材料或半透明材料。
较佳地，所述封装胶包括具有不同光学性能的上部及下部。
相应地，本发明的背光装置的制造方法包括：提供一发光组件及一导光板；以及将所述发光组件粘接于所述导光板的一侧，其中，发光组件的制造方法如上所述。
相应地，本发明的发光组件包括：一硬质基底；电性连接于所述基底上的多个光源芯片，且多个所述光源芯片以预定间隔沿所述基底的长度方向呈直线排列；以及覆盖于所述光源芯片及所述基底的表面上的封装胶，所述光源芯片和所述基底的表面上的所述封装胶的最上端在基底长度方向位于同一水平线。
较佳地，所述封装胶具有与所述基底的表面相接的底面、与所述底面相对的顶面、以及与所述底面和所述顶面相连的两反射面，两所述反射面在第一预定区域内由所述顶面向所述底面逐渐倾斜收窄，且两所述反射面在第二预定区域内平行。
可选地，所述封装胶的横截面呈梯形、弧形、三角形、矩形或阶梯状。
较佳地，所述封装胶的材料为透明材料或半透明材料。
较佳地，所述封装胶包括具有不同光学性能的上部及下部。
相应地，本发明的背光装置包括发光组件及导光板，其中发光组件的结构如上所述。
与现有技术相比，本发明的发光组件的发光芯片直接连接在基底上，而无需外壳支撑，因此，发光组件的尺寸不会受到外壳的限制可设计得较薄，从而适应更薄的导光板的设计需求。其次，本发明发光芯片发出的光不会受到外壳的限制，直接在封装胶中进行传播，光耦合效率高。而且，本发明的封装胶将发光芯片和基底均覆盖，因此，操作十分简便，缩短制造流程。再且，本发明的基底为硬质基底，使得发光芯片的安装更准确，定位更容易，且与导光板的组装亦更简便。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1a为传统的背光装置的剖面示意图。
图1b为传统的发光组件的剖面示意图。
图1c为传统的背光装置的组装示意图。
图2为本发明的发光组件的制造方法的一个实施例的流程图。
图3a～3d为本发明的发光组件的制造方法的示意图。
图4a为本发明的发光组件的一个实施例的立体图。
图4b为本发明的发光组件的一个实施例的剖视图。
图4c为本发明的发光组件的另一实施例的剖视图。
图5a～5d为本发明的发光组件的可选实施例的剖视图。
图6a～6b为本发明的背光装置的两个实施例的组装示意图。
具体实施方式
下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明的实质在于提供一种发光组件、背光装置的制造方法以及该种发光组件及背光装置，该发光组件的光耦合效率高、制造流程简单高效、背光装盒子组装效果良好、提高产品性能，且适应产品薄型轻量化的需求。本发明的发光组件、背光组件适用于任何具有需要背光装置的显示屏、液晶显示器的电子设备，如手机、平板、电脑等。
图2为本发明的发光组件的制造方法的一个实施例的流程图。如图所示，本实施例的发光组件的制造方法包括：
步骤（201），提供一硬质基底；
步骤（202），在基底上电性连接多个光源芯片，多个光源芯片以预定间隔沿所述基底的长度方向呈直线排列；以及
步骤（203），封装光源芯片及基底的表面，使得光源芯片和基底的表面上的封装胶的最上端在基底长度方向位于同一水平线。
更具体地，结合图3a～3d更详细描述本实施例发光组件的制造流程。在一个优选实施例中，该基底310设计成细条状。在实际生产过程中，可事先提供平板状基底350，在发光组件制造流程的后阶段（在步骤203之后）通过切割平板状基底最终获得独立的细条状基底310，这样更适于工业上量产的需要。当然，也可以在步骤（201）中即提供条状基底310。
较佳地，如图3b所示，该基底310为PCB板，其包括上层的软性电路层311以及下层用作于支撑的刚性支撑层312。
在步骤（202）中，可依照实际需求，在基底310上电性连接多个光源芯片320。例如，为使屏幕发出不同颜色的光，可并联多组光源芯片320（如图3c中的四组320a、320b、320c、320d），此时不同组的光源芯片320的电极321a、321b、321c、321d独立设置（如图3b所示）；或者将多个光源芯片320串联，最后其中一个光源芯片320的电极与基底310的软性电路板311电性连接。
特别地，在基底310的软性电路层311的侧面形成两电性触点313，该电性触点313与光源芯片320的电极321电性连接，借此为光源芯片320供电。
需要注意的是，在本实施例中，光源芯片320直接与PCB基底310连接，光源芯片320无需连接外壳，在制造流程上显得相对简单，而且此种设计的重要有益效果将在下文描述。
在步骤（203）的封装步骤中，封装胶330的灌注可通过传统的灌胶方式进行。具体地，该封装步骤（203）包括：向光源芯片320及基底310灌注封装胶330；确定封装胶330的形状；以及固化封装胶330。特别说明的是，封装胶330须完全覆盖光源芯片320以及基底310的表面，光源芯片320以及基底310表面上的封装胶330的最上端在基底长度方向位于同一水平线。如图3d所示，相较传统的发光组件，本实施例的发光组件300的最上端不会出现凹凸不平的状态。
较佳地，对于基底310由平板状基底350切割而成的情况，在基底310的侧面形成电性触点313的步骤包括以下步骤，结合图3a及图4a所示：
在基底350对应光源芯片320的电极321a或321c～321d的位置处开设通孔；
向该通孔镀上导电材料；以及
在镀有所述导电材料的通孔处切割平板基底350形成独立的细条状基底310，从而使导电材料部分暴露于基底310的侧面以形成所述电性触点313。
当然，也可以采用其他方式，如表面引线的方式形成电性触点。
下面，请结合图4a～4c，5a～5c描述为本发明的发光组件300的优选实施例。同样4a仅展示了具有四个光源芯片320的发光组件300的情况，但光源芯片320的数量并不受限制。优选地，光源芯片320为LED芯片。
本发明的发光组件300的封装胶330的材质和形状可依实际情况进行优化。可选地，该封装胶330的材料可为透明材料或掺杂荧光粉的半透明材料，例如硅胶等。图4b展示了发光组件300的一个实施例的剖视图，在本实施例中，该封装胶330具有与基底310的表面相接的底面331、与底面331相对的顶面332、以及与底面331和顶面332相连的两反射面333、334，其中，两反射面333、334在第一预定区域（下部330L）内由顶面332向底面331逐渐倾斜收窄，且两反射面333、334在第二预定区域（上部330U）内平行。基于封装胶330的此种设计，从光源芯片320发出的光在封装胶330的内部传播，经由较窄下部330L的反射面332、334反射，使得光充分进入封装胶330上部330U，从而从其顶面332发出。因此，该发光组件300的光耦合效率高，利用率高，使得光能够充分传播到导光板410（如图6所示）中，进而提高背光装置的性能。
作为一个优选实施例，如图4c所示，为提高光在封装胶330中的耦合作用以及传播效果，可在封装胶330的上部330U和下部330L分别灌注不同光学性能的材料，如折射率存在一定差异，或材料不同。
可选地，封装胶330的形状可依照实际情况进行选择，在垂直于基底310的长度方向的截面视角上看，该封装胶330的横截面可呈梯形、弧形、三角形或矩形等，如图5a～5c所示。此外，封装胶330的横截面也可设置为阶梯状，但光源芯片320和基底310的表面上的封装胶330的最上端在基底长度方向仍然位于同一水平线。
综上，本发明的发光组件300的发光芯片320直接连接在基底310上，而无需外壳支撑，因此，发光组件300的尺寸不会受到外壳的限制可设计得较薄，从而适应更薄的导光板的设计需求。其次，本发明发光芯片320发出的光不会受到外壳的限制，直接在封装胶330中进行传播，光耦合效率高。而且，本发明的封装胶330将发光芯片320和基底310均覆盖，因此，操作十分简便，缩短制造流程。再且，本发明的基底310为硬质基底，使得发光芯片320的安装更准确，定位更容易，且与导光板的组装亦更简便。
图6a及图6b分别展示了本发明背光装置400的两个实施例的组装示意图。在组装过程中，发光组件300的端部（封装胶330一侧）通过传统的方式粘接在导光板410的一侧。为了适应封装胶330的形状，该导光板410的粘接面可设计成与封装胶330相配合的形状，如图6a所示的平坦状，或如图6b所示的阶梯状。在此不详细描述。基于上述发光组件300的结构和制造方法，本发明的背光装置400组装方便快捷、光耦合效率高、产品性能佳，且适应当前电子产品的薄型轻量化的需求。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (18)

1.一种发光组件的制造方法，其特征在于，包括：
提供一硬质基底；
在所述基底上电性连接多个光源芯片，多个所述光源芯片以预定间隔沿所述基底的长度方向呈直线排列；以及
封装所述光源芯片及所述基底的表面，使得所述光源芯片和所述基底的表面上的封装胶的最上端在基底长度方向位于同一水平线。
2.如权利要求1所述的发光组件的制造方法，其特征在于：在所述基底的侧面形成电性触点，所述电性触点与至少一所述光源芯片的电极连接。
3.如权利要求2所述的发光组件的制造方法，其特征在于：在所述基底的侧面形成电性触点的步骤包括：
在所述基底对应所述光源芯片的电极的位置处开设通孔；
向所述通孔镀上导电材料；以及
在镀有所述导电材料的通孔处切割所述基底，从而使所述导电材料部分暴露于所述基底的侧面以形成所述电性触点。
4.如权利要求1所述的发光组件的制造方法，其特征在于：封装所述光源芯片的步骤包括：
向所述光源芯片及所述基底灌注封装胶；
确定所述封装胶的形状；以及
固化所述封装胶。
5.如权利要求1所述的发光组件的制造方法，其特征在于：所述封装胶具有与所述基底的表面相接的底面、与所述底面相对的顶面、以及与所述底面和所述顶面相连的两反射面，两所述反射面在第一预定区域内由所述顶面向所述底面逐渐倾斜收窄，且两所述反射面在第二预定区域内平行。
6.如权利要求1所述的发光组件的制造方法，其特征在于：所述封装胶的横截面呈梯形、弧形、三角形、矩形或阶梯状。
7.如权利要求1所述的发光组件的制造方法，其特征在于：所述封装胶的材料为透明材料或半透明材料。
8.如权利要求1-7任一项所述的发光组件的制造方法，其特征在于：所述封装胶包括具有不同光学性能的上部及下部。
9.一种背光装置的制造方法，包括：
提供一发光组件及一导光板；以及
将所述发光组件粘接于所述导光板的一侧；
其特征在于：所述发光组件的制造方法如权利要求1所述。
10.如权利要求9所述的背光装置的制造方法，其特征在于：所述发光组件的制造方法如权利要求1-7任一项所述。
11.一种发光组件，其特征在于，包括：
一硬质基底；
电性连接于所述基底上的多个光源芯片，且多个所述光源芯片以预定间隔沿所述基底的长度方向呈直线排列；以及
覆盖于所述光源芯片及所述基底的表面上的封装胶，所述光源芯片和所述基底的表面上的所述封装胶的最上端在基底长度方向位于同一水平线。
12.如权利要求11所述的发光组件，其特征在于：至少一电性触点形成于所述基底的侧面，所述电性触点与至少一所述光源芯片的电极连接。
13.如权利要求11所述的发光组件，其特征在于：述封装胶具有与所述基底的表面相接的底面、与所述底面相对的顶面、以及与所述底面和所述顶面相连的两反射面，两所述反射面在第一预定区域内由所述顶面向所述底面逐渐倾斜收窄，且两所述反射面在第二预定区域内平行。
14.如权利要求11所述的发光组件，其特征在于：所述封装胶的横截面呈梯形、弧形、三角形、矩形或阶梯状。
15.如权利要求11所述的发光组件，其特征在于：所述封装胶的材料为透明材料或半透明材料。
16.如权利要求11-15任一项所述的发光组件，其特征在于：所述封装胶包括具有不同光学性能的上部及下部。
17.一种背光装置，包括一发光组件及一导光板，其特征在于：所述发光组件如权利要求11所述。
18.如权利要求17所述的背光装置，其特征在于：所述发光组件如权利要求12-15任一项所述。
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