CN107608135A - 一种自激发led背光板及其生产方法 - Google Patents

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李建胜
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Abstract

本发明一种自激发LED背光板,包括设置有LED裸晶的PCB基板、设置有凹槽的导光板以及荧光胶,凹槽与所述LED裸晶的位置相对应,荧光胶填充凹槽,其生产方法为:a.将设置有LED裸晶的PCB基板固定在导光板上;b.在所述导光板与所述LED裸晶对应的位置形成凹槽;c.在所述凹槽中注入荧光胶并固化。本发明涉及的LED背光板出光效率高,不需要特别选择较小尺寸的LED裸晶即可实施,同时节省了LED裸晶的封装的步骤,工艺更为简单,成本更低。

Description

一种自激发LED背光板及其生产方法
技术领域
本发明属于光电显示领域,特别是LED背光板,具体涉及一种自激发LED背光板及其生产方法。
背景技术
背光是一种照明的形式被用于液晶显示器的显示上,他们被用来增加在低光源环境中的照明度和电脑显示器、液晶显示器上的亮度。背光板设置于液晶显示器的后方,除了提供光源外,还将原本不均匀的光源转成均匀的光源。
LED的耐用、低功耗、色彩多变已经获得照明行业认可。凭借LED可以让产品功耗更低,显示屏幕的亮度更加均匀,外形更轻薄时尚,环境更友好等方面的优势,目前LED背光在手机、数码相机、MP4等小尺寸屏幕,以及便携式DVD、笔记本、车载导航仪、医疗用的无影灯照明等领域已经获得了广泛的应用。但其在大屏幕尺寸的LED背光中,仍然面临着成本,散热等诸多问题需要解决。
目前在大屏幕的背光中仍然是以CCFL技术为主,LED背光技术相对较少。与小尺寸屏幕仅需要几个LED不同,对于中大尺寸屏幕,需要几十甚至上百个高亮度LED同时点亮来提供足够的光源,这就需要更高的驱动电压,更好的散热,以及灵活的控制方式。例如图1示出了一个现有技术的LED背光板,将二极管2直接固定在导光板1处对应的凹槽上,输入需要的电流电压,达到显示的作用。又例如图2示出了另一个现有技术的LED背光板,由LED贴片灯珠4通过回流焊焊接在PCB板5上,再和导光板3组合,输入需要的电流电压,达到显示的作用。
因此现有的LED背光板缺陷主要包括如下几项:
(一)光损耗较大;
(二)LED光源封装了环氧树脂后,LED的出光效率降低;
(三)经过一段使用周期后,光衰导致背光板出光不均匀,靠近LED灯处的发光较强,而远离LED灯处的发光较弱。
(四)由于LED封装了环氧树脂后体积比较大,而背光板的厚度有限,对LED的体积要求较高,加工难度较大。
发明内容
针对现有技术存在的技术缺陷,根据本发明的一个方面,提供一种自激发LED背光板的生产方法,包括:
a.将设置有LED裸晶的PCB基板固定在导光板上;
b.在所述导光板与所述LED裸晶对应的位置形成凹槽;
c.在所述凹槽中注入荧光胶并固化。
优选地,所述LED裸晶通过固晶焊线工艺设置在所述PCB基板上。
优选地,所述PCB基板固定在所述导光板的端部。
优选地,所述凹槽贯穿所述背光板设置。
优选地,所述荧光胶固化后成帽状。
优选地,所述PCB基板镀有反射层。
根据本发明的另一方面,还提供一种自激发LED背光板,包括设置有LED裸晶的PCB基板、设置有凹槽的导光板以及荧光胶,所述PCB基板固定在所述导光板上,所述凹槽的位置与所述LED裸晶的位置相对应,所述荧光胶填充所述凹槽。
优选地,所述PCB基板的材料为FR-4或者CEM-3。
优选地,所述PCB基板位于所述导光板的端部。
本发明通过直接将固定有LED裸晶的PCB基板与导光板组合,且LED裸晶与导光板上的凹槽相对应,通过LED裸晶激发凹槽的荧光胶发出背光,本发明涉及的LED背光板出光效率高,不需要特别选择较小尺寸的LED裸晶即可实施,同时节省了LED裸晶的封装的步骤,工艺更为简单,成本更低。
附图说明
通过阅读参照以下附图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示出了现有技术的一种LED背光板;
图2示出了现有技术的另一种LED背光板;
图3示出了本发明的一个具体实施方式的,一种自激发LED背光板的生产工艺流程图;以及
图4示出了本发明的一个具体实施方式的,一种自激发LED背光板的局部结构示意图。
具体实施方式
利用LED做为背光源,其一般组成方式可分为两种方法,一种为直下式,一种为边射式。所述直下式,其中LED元件以矩阵方式排列,各LED元件可以为RGB三合一型、或RGB独立型的组合以形成背光源,其上方再加扩散片或增光片等以组成背光板。由于各LED元件仅对于一定涵盖范围内的液晶画素具有贡献,而每一画素也仅受相邻小范围内的LED元件的影响,使得每一LED元件的色度及亮度皆会独立影响其照射范围内的LCD画素的品质,因此只要各颗LED元件的温度特性或衰变特性不同,整个发光均匀性即会受到影响。所述边射型,LED元件由导光片的边侧射入,经由混光区进行多次反射混光后,由出光区处逐渐由图式上方脱离导光片。这类型的背光板,在较接近入射面的显示区域中,也因为其混光区太短,使得各颗LED元件的混光程度不足,易受到各颗LED的衰变或各别差异而直接影响各自出光的色度及亮度而导致整体显示不均匀。如果要提高其混光效果,则必须增加其混光区的长度,但这也意味要增加显示器的边框宽度。
本领域技术人员理解,本发明的技术方案可以用于以上任一种方式。相应地,除本发明权利要求所示出的技术特征外,本发明涉及的自激发LED背光板还可以包括扩散片、反射片、遮光条、增光片等,本领域技术人员可以结合现有技术予以实现。
图3示出了一种自激发LED背光板的生产方法,具体地,图3示出了所述自激发LED背光板的核心生产步骤,具体地,在制作所述自激发LED背光板的过程中,还会包括形成扩散片、反射片、遮光条、增光片的步骤,但这并不是本发明的技术重点,在此不予赘述。
首先执行步骤S101,将设置有LED裸晶的PCB基板固定在导光板上。所述PCB基板即为印制电路板,通常是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体,本发明作为所述LED裸晶的载体。所述LED裸晶固定在所述PCB基板上比较常用的工艺是固晶焊线工艺,
具体地,固晶即使用固晶胶水将所述LED裸晶粘结在所述PCB基本上之后,再将所述固晶胶水固化以使所述LED裸晶固定在所述PCB基板上。焊线即将通过固晶工艺固定在所述PCB基板上的所述LED裸晶通过金线与所述PCB基板连接,本领域技术人员理解,所述固晶焊线工艺实施时需要考量取胶高度、点胶高度、取晶高度、固定高度、PCB基板加热温度、金线弧度等多个因素,本领域技术人员可以结合实际情况进行调整。现有的LED背光板技术,其设计思路均是考虑将LED发光体(指二极管或者LED管芯或者贴片灯珠等)固定在导光板上,然后进行封装,这就会带来背景技术中所指出的一系列缺陷,本发明直接将LED裸晶固定在PCB基板上,然后通过PCB基板与导光板组合连接,除克服了现有技术的缺陷外,一方面比较方便调节LED裸晶的位置,另一方面也便于后续维修时的更换。
更为具体地,优选地所述PCB基板固定在所述导光板的端部,如果所述自激发LED背光板采用直下式,那么所述PCB基板可以在所述导光板的顶部或者底部,如果所述自激发LED背光板采用边射式,那么所述PCB基板可以在所述导光板的侧端,可以在左侧也可以在右侧。更为优选地,所述PCB基板镀有反射层,以提高所述LED裸晶发光后的穿透力。
进一步地,执行步骤S102,在所述导光板与所述LED裸晶对应的位置形成凹槽。具体地,现有工艺中,通常在导光板上形成凹槽用于容纳LED发光体,但本发明中,由于直接将LED裸晶固定在PCB基板上,因此作为发光体的LED裸晶并不在凹槽中,相应地,并不需要实际考虑凹槽的尺寸、形状等,但凹槽的位置需要与LED裸晶相对应,即所述凹槽需位于所述LED裸晶的发光路线上。更为具体地,本发明中的凹槽可以贯穿所述导光板设置,也可以不贯穿所述导光板,这需要考虑所述LED裸晶的位置以及所述PCB基板的尺寸。
进一步地,执行步骤S102,在所述凹槽中注入荧光胶并固化。结合步骤S102可以理解,由于所述凹槽位于所述LED裸晶的发光路线上,通过所述凹槽中的荧光胶对所述LED裸晶发出的光线改色,实现需要的发光的效果。本领域技术人员理解,现有技术中,荧光胶通常是覆盖LED发光体会影响散热效果,本发明通过凹槽作为荧光胶的容纳空间,同样能够实现对LED裸晶光线的改色,但却并不影响LED裸晶的散热。优选地,所述荧光胶固化后成帽状,以实现更好的覆盖所述LED裸晶发出的光线。
图4示出了自激发LED背光板的局部结构示意图,包括设置有LED裸晶10的PCB基板20、设置有凹槽(图中未示出)的导光板40以及荧光胶30,所述PCB基板20固定在所述导光板40上,所述凹槽的位置与所述LED裸晶10的位置相对应,所述荧光胶30填充所述凹槽。具体地,所述自激发LED背光板通过图3中示出的生产方法制成,所述自激发LED背光板相对于现有的背光板的区别请见本发明中已有的描述。
进一步地,导光板40是利用光学级的亚克力/PC板材,然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料,在光学级的亚克力板材底面用激光雕刻、V型十字网格雕刻、UV网版印刷技术印上导光点。利用光学级亚克力板材吸取从灯发出来的光在光学级亚克力板材表面的停留,当光线射到各个导光点时,反射光会往各个角度扩散,然后破坏反射条件由导光板40正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点,可使导光板40均匀发光。
进一步地,所述PCB基板20的材料可以为FR-4或者CEM-3,所述PCB基板20优选地固定在所述导光板40的端部,所述导光板40上的凹槽位于所述LED裸晶10的发光路径上,例如,所述PCB基板20固定在所述导光板40的顶端,则所述凹槽位于所述PCB基板20的顶部且位于所述PCB基板20的下方;又例如,所述PCB基板20固定在所述导光板40的左侧端,则所述凹槽位于所述PCB基板20的左部且位于所述PCB基板20的右侧。
进一步地,所述荧光胶30的外表面的轮廓可以根据实际情况进行调整,即,所述荧光胶30是注入到所述凹槽中的,因此通过控制所述荧光胶30的注入方式可以控制所述荧光胶30的外表面的轮廓形状,这样所述荧光胶30的形状并不受限于所述凹槽的形状,但却可以与所述凹槽的形状配合形成多种不同的变化,增加的所述自激发LED背光板的发光多样性。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

Claims (11)

1.一种自激发LED背光板的生产方法,其特征在于,包括:
a.将设置有LED裸晶的PCB基板固定在导光板上;
b.在所述导光板与所述LED裸晶对应的位置形成凹槽;
c.在所述凹槽中注入荧光胶并固化。
2.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述LED裸晶通过固晶焊线工艺设置在所述PCB基板上。
3.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述PCB基板固定在所述导光板的端部。
4.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述凹槽贯穿所述背光板设置。
5.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述荧光胶固化后成帽状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的生产方法,其特征在于,所述PCB基板镀有反射层。
7.一种自激发LED背光板,其特征在于,包括设置有LED裸晶的PCB基板、设置有凹槽的导光板以及荧光胶,所述PCB基板固定在所述导光板上,所述凹槽的位置与所述LED裸晶的位置相对应,所述荧光胶填充所述凹槽。
8.根据权利要求7所述的自激发LED背光板,其特征在于,所述PCB基板的材料为FR-4或者CEM-3。
9.根据权利要求7所述的自激发LED背光板,其特征在于,所述PCB基板位于所述导光板的端部。
10.根据权利要求7所述的自激发LED背光板,其特征在于,所述凹槽贯穿所述背光板设置。
11.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,所述荧光胶外表面轮廓形成帽状。
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