CN107272259A - 一种led灯条及背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED灯条,包括多个LED芯片与印刷电路板,其中印刷电路板包括:基板,所述多个LED芯片安装于所述基板的正面;第一走线,位于所述基板的正面;第二走线,位于所述基板背面的走线区域;石墨层,填充于所述基板背面的非走线区域,该石墨层由石墨或者石墨烯形成,由于石墨与石墨烯具有较高的导热系数,利用该石墨层填充印刷电路板的非走线区域,可以将LED灯条产生的热量快速释放出去,解决了背光模组工作过程中LED灯条的散热问题,提高了LED灯条的效能及使用寿命。

Description

一种LED灯条及背光模组
技术领域
本发明涉及显示技术领域,且特别涉及一种LED灯条、包括该LED灯条的背光模组。
背景技术
现有市场上的显示装置主要为背光型液晶显示装置,其包括外壳、设于外壳内的液晶面板和背光模组,由于液晶面板本身不发光,需要通过背光模组提供的光源来正常显示图像,因此,背光模组是显示装置的关键组件之一。背光模组根据光源放置位置的不同分成侧入式背光模组和直下式背光模组两种。其中,侧入式背光模组是将LED灯条设于液晶面板后方的背光模组边缘处,相对有直下式背光模组,侧入式背光模组更加有利于显示装置的窄边框化,符合目前人们对显示装置轻薄化的要求,因此,成为主流背光模组。
散热一直是影响液晶显示装置使用寿命的一个主要因素,其热量产生来源主要是背光源,而现有的侧入式背光源一般均为LED灯条。LED灯条主要包括印刷电路板及安装并电性连接于印刷电路板上的LED芯片,LED灯条发热的主要原因是因为所通入的电能没有全部转化为光能,其中一部分转化为热能。LED芯片的特点是极小的体积内产生极高的热量,而LED芯片本身的热容量很小,所以需要以最快的速度把这些热量传导出去,否则就会产生很高的结温,LED的光衰或寿命是直接和该结温有关,散热不好结温就高,寿命就短,依照阿雷纽斯法则温度每降低10度寿命会延长2倍。
现有的LED灯条的散热方式一般为在印刷电路板与背光模组的背板之间设置一散热板,以将LED芯片所产生的热量尽快的传递出去,然而该种散热方式的效果并不理想,
发明内容
本发明旨在提供一种LED灯条和包括该LED灯条的背光模组,在所述LED灯条背面的非走线区域填充有石墨层,可以将LED芯片产生的热量快速释放出去,解决了背光模组工作过程中LED灯条的散热问题。
本发明提供一种LED灯条,包括多个LED芯片与印刷电路板,其中印刷电路板包括:基板,所述多个LED芯片安装于所述基板的正面;第一走线,位于所述基板的正面;第二走线,位于所述基板背面的走线区域;石墨层,填充于所述基板背面的非走线区域。
在本发明的一个实施方式中,上述印刷电路板还包括第二保护层,所述第二保护层覆盖所述石墨层,所述第二保护层与所述石墨层之间通过胶粘层粘合在一起。
在本发明的一个实施方式中,上述第二保护层和所述胶粘层上设置有开口,部分所述石墨层通过开口暴露在外面。
在本发明的一个实施方式中,上述印刷电路板还包括辅助石墨层,所述辅助石墨层覆盖所述第二保护层,并在所述开口位置与所述石墨层接触。
在本发明的一个实施方式中,所述胶粘层的材质可以为环氧胶或者丙烯酸胶。
在本发明的一个实施方式中,上述石墨层或者辅助石墨层为通过化学气相沉积法在所述基板上沉积石墨或者石墨烯形成。
在本发明的一个实施方式中,上述第一走线和/或第二走线为铜基走线。
在本发明的一个实施方式中,上述基板的材料为聚酰亚胺、聚酯或者高分子聚合塑料。
其次,本发明还提供一种背光模组,包括上述任一项中的LED灯条。
与现有技术相比,本发明所提供的技术方案具有以下优点:本发明提供一种LED灯条,包括多个LED与印刷电路板,其中,印刷电路板包括:基板,所述多个LED芯片安装于所述基板的正面;第一走线,位于所述基板的正面;第二走线,位于所述基板背面的走线区域;石墨层,填充于所述基板背面的非走线区域。该石墨层由石墨或者石墨烯形成,由于石墨与石墨烯具有较高的导热系数,在印刷电路板背面的非走线区域填充石墨层可以将LED灯条产生的热量快速释放出去,解决了背光模组工作过程中LED灯条的散热问题,提高了LED灯条的效能及使用寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本发明实施方式提供的一种LED灯条的正面示意图;
图2是图1所示LED灯条的沿A-A'方向的截面图;
图3是图1所示LED灯条的背面走线示意图;
图4是本发明实施方式提供的另一种LED灯条的截面图;
图5是本发明实施方式提供的又一种LED灯条的截面图;
图6是本发明实施方式提供的再一种LED灯条的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明提供一种LED灯条,包括多个LED芯片与印刷电路板,其中印刷电路板包括:基板,所述多个LED芯片安装于所述基板的正面;第一走线,位于所述基板的正面;第二走线,位于所述基板背面的走线区域;石墨层,填充于所述基板背面的非走线区域,由于石墨与石墨烯具有较高的导热系数,在印刷电路板背面的非走线区域填充石墨层可以将LED灯条产生的热量快速释放出去,解决了背光模组工作过程中LED灯条的散热问题,提高了LED灯条的效能及使用寿命。
石墨与石墨烯具有耐高温、热膨胀系数小、导热系数高、导电性与摩擦系数小等优点,其可以附在弯曲表面或者不规则表面上,可以将能量进行快速的水平方向的传导,使水平方向上整个表面热量分布均匀,消除局部热点。相比于金、银、铜、铝的几百W/m.K的导热系数,石墨的导热系数高达1500-1700W/m.K,石墨烯的导热系数更是达到了4000-6000W/m.K,使得石墨与石墨烯具有优异的导热性能,因此,通过在印刷电路板背面的非走线区域填充石墨层的方式,可以将LED灯条产生的热量快速释放出去,解决了背光模组工作过程中LED灯条的散热问题,提高了LED灯条的效能及使用寿命。
首先,本发明提供一种双面走线的LED灯条,图1是本发明实施方式提供的一种LED灯条的正面示意图,图2是图1所示LED灯条的沿A-A'方向的截面图,图3是图1所示LED灯条的背面走线示意图,如图1、2、3所示,该实施方式提供的LED灯条为一种双面走线的LED灯条,其包括印刷电路板1与安装于该印刷电路板1上的多个LED芯片2,多个LED芯片2空间上彼此隔开的安装在印刷电路板1的正面上。
印刷电路板1包括基板10,基板10上设置有用于连接多个LED芯片2并给该多个LED芯片2输送驱动信号的走线层,该走线层包括:位于基板10的正面(即基板10的朝向多个LED芯片2的一面)的第一走线111,以及,位于基板10的背面(即基板10的远离多个LED芯片2的一面)的第二走线112,第一走线111与第二走线112通过贯穿基板10的过孔3电连接。在本实施例中,例如,第一走线111和/或第二走线112为铜基走线。
进一步的,基板10的背面包括走线区域101与非走线区域102,第二走线112设置于走线区域101内,本发明实施方式在非走线区域102内填充有石墨层20。例如,在制作时,首先,蚀刻掉位于非走线区域102的铜层,保留走线区域101的铜走线;然后,通过化学气相沉积法在基板10的非走线区域102内沉积石墨或者石墨烯形成石墨层20。
在本实施例中,基板10的材料例如可以为聚酰亚胺、聚酯或者高分子聚合塑料等。
进一步的,在本实施例中,印刷电路板1还包括第一保护层131与第二保护层132,第一保护层131通过胶粘层12粘合于第一走线111的朝向LED芯片2的一侧,并覆盖第一走线111,第二保护层132通过胶粘层12粘合于第二走线112的远离LED芯片2的一侧,并覆盖第二走线112与石墨层20。
其中,第一保护层、第二保护层的材质例如可以为PI体系、PET体系或其它形式的高分子聚合塑料基体材料;胶粘层的材质例如可以为环氧胶、丙烯酸胶或其它形式的改良性半固化胶系。
进一步的,该LED灯条还包括一连接端,与位于LED灯条外部的驱动信号走线连接,用于为LED灯条提供驱动脉冲。
由于石墨与石墨烯具有优异的平面方向导热性能,因此,本实施例在印刷电路板的基板背面的非走线区域填充有石墨层,可以将LED芯片产生的热量引导到印刷电路板的背面并快速释放出去,解决了背光模组工作过程中LED灯条的散热问题,提高了LED灯条的效能及使用寿命。
图4是本发明实施方式提供的另一种LED灯条的截面图,本实施例提供的LED灯条的结构与图1-3所示LED灯条的结构类似,不同之处在于,在位于印刷电路板1背面的第二保护层132与胶粘层12上开设多个开口133,使得部分形成于基板背面非走线区域的石墨层20通过该多个开口133暴露在外面,加速热量的释放,而且当将该LED灯条组装在背光模组内部时,可以使得部分石墨层20与设置在背光模组内部的导热部件直接接触,进一步加速热量的导出与释放。
在本实施例中,开口不限于矩形、圆形等形状,多个开口的位置及排列方式也不限于直线、曲线等,以方便加工为宜,也可以综合考虑与背光模组中的导热部件的配置方式进行设置,以有利于热量的释放。
图5是本发明实施方式提供的又一种LED灯条的截面图,本实施例提供的LED灯条的结构与图1-3所示LED灯条的结构类似,不同之处在于,该LED灯条的印刷电路板1还包括一辅助石墨层14,以及,在位于印刷电路板1背面的第二保护层132与胶粘层12上开设多个开口133。辅助石墨层14覆盖第二保护层132,并通过开口133与形成于基板背面非走线区域的石墨层20接触,通过辅助石墨层14将石墨层20上的热量传导出去,进一步加速热量的导出与释放。
在本实施例中,开口不限于矩形、圆形等形状,多个开口的位置及排列方式也不限于直线、曲线等,以方便加工为宜。辅助石墨层例如可以通过双面胶或者胶粘层与第二保护层贴合。
图6是本发明实施方式提供的再一种LED灯条的截面图,本实施例提供的LED灯条的结构与图1-3所示LED灯条的结构类似,印刷电路板1包括第一保护层131,第一保护层131通过胶粘层12粘合于第一走线的朝向LED芯片的一侧,并覆盖第一走线。第一保护层的材质例如可以为PI体系、PET体系或其它形式的高分子聚合塑料基体材料,胶粘层例如为双面胶。
不同之处在于,该印刷电路板1不设置第二保护层,而是直接在第二走线表面粘贴一层辅助石墨层14,辅助石墨层14通过绝缘的胶粘层12粘合于第二走线112的远离LED芯片的一侧,并覆盖第二走线112与石墨层20。该LED灯条的的辅助石墨层14的材质为石墨或者石墨烯,即本实施例直接使用辅助石墨层代替第二保护层,在保护第二走线的同时,进一步加速热量的导出与释放。
本发明利用石墨或者石墨烯制作的石墨层填充在基板背面的非走线区域,作为LED灯条的散热材料,可以将LED灯条产生的热量快速释放出去,解决了背光模组工作过程中LED灯条的散热问题,提高了LED灯条的效能及使用寿命。
另外,本发明还提供一种背光模组,包括上述LED灯条。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种LED灯条,包括:多个LED芯片与印刷电路板,其特征在于,所述印刷电路板包括:
基板,所述多个LED芯片安装于所述基板的正面;
第一走线,位于所述基板的正面;
第二走线,位于所述基板背面的走线区域;
石墨层,填充于所述基板背面的非走线区域。
2.根据权利要求1所述的LED灯条,其特征在于,所述印刷电路板还包括第二保护层,所述第二保护层覆盖所述石墨层,所述第二保护层与所述石墨层之间通过胶粘层粘合在一起。
3.根据权利要求2所述的LED灯条,其特征在于,所述第二保护层和所述胶粘层上设置有开口,部分所述石墨层通过开口暴露在外面。
4.根据权利要求3所述的LED灯条,其特征在于,所述印刷电路板还包括辅助石墨层,所述辅助石墨层覆盖所述第二保护层,并在所述开口位置与所述石墨层接触。
5.根据权利要求4所述的LED灯条,其特征在于,所述辅助石墨层为通过化学气相沉积法在所述基板上沉积石墨或者石墨烯形成。
6.根据权利要求2所述的LED灯条,其特征在于,所述胶粘层的材质可以为环氧胶或者丙烯酸胶。
7.根据权利要求1所述的LED灯条,其特征在于,所述石墨层为通过化学气相沉积法在所述基板上沉积石墨或者石墨烯形成。
8.根据权利要求1所述的LED灯条,其特征在于,所述第一走线和/或所述第二走线为铜基走线。
9.根据权利要求1所述的LED灯条,其特征在于,所述基板的材料为聚酰亚胺、聚酯或者高分子聚合塑料。
10.一种背光模组,包括如权利要求1-9任一项所述的LED灯条。
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