CN108490683A - 一种新型背光模组用背光源及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型背光模组用背光源及其制备方法，该背光源包括PCB板、LED芯片、混合树脂层；所述PCB板包括电路板、第一焊盘、第二焊盘，电路板上设置有第一焊盘、第二焊盘，第一焊盘、第二焊盘分别与LED芯片上的第三焊盘、第四焊盘配合，LED芯片通过底部设置的第三焊盘、第四焊盘固定在第一焊盘、第二焊盘上；第一焊盘、第二焊盘呈矩阵分布在电路板的上表面。本发明具有超薄、区域调光、发光均匀、无暗带、无亮斑、无炫光的特点，通过在PCB板上设置具有调光功能的集成电路，达到区域光源可调的效果；在混合树脂层中添加光扩散粉末，使LED芯片发出的经出光面射出的光更均匀；通过直接混合树脂层直接覆盖PCB板上，有效减少整个背光模组的厚度。

Description

一种新型背光模组用背光源及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型背光模组用背光源及其制备方法，尤其是一种具有超薄、区域调光、发光均匀、无暗带、无亮斑、无炫光的新型背光模组用背光源及其制备方法。

背景技术

现行的LCD背光系统分为直下式和侧入式，直下式其LED背光源安装在液晶面板的正下方即LCD显示设备的后盖板上，二者之间为光学腔体。通过改变LED发光体之间的间距、光学腔体的厚度来实现发光的均匀性。侧入式是将LED发光体放置在液晶面板的侧面，通过导光板将光线散射到液晶面板。现行的LCD背光系统具有以下缺点：

(1)目前LCD显示设备背光源腔体厚度一般在10mm以上，对于大尺寸LCD厚度在10mm以下，由于目前制造技术以及透镜工艺的的限制，导致显示背板的平整度达不到设计要求，容易出现凹陷、扭曲等机械不良，导致显示画面出现暗斑，图像显示明暗不均匀。对于直下式背光而言，除了LED光源外，还需要在LED光源上增加透镜，对LED光源的光线进行二次扩散，扩大LED光源的发光角度，这种方式仅适用于发光腔体厚度在10mm以上的直下式背光显示系统；

(2)结构复杂，直下式背光系统包括一个光学反射腔作为整体结构的支撑、和散热片结合的LED阵列、由扩散板和光学膜组成的背光源出光面，侧入式由于是侧发光，LED光源通过导光板发出的光线为一个扇形的平面，从LCD显示设备的一侧传到至另外一侧，无法实现LCD显示区内单点和多点的独立控制；

(3)由于直下式LED背光系统是由少量的灯珠搭配二次光学透镜组成的发光系统，LED发光源之间的间距过大，达不到区域调光的效果，不能提供单独控制每个区域的亮度和颜色，所以影像暗的部分不能够做到更暗以及亮的部分能够更亮的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有超薄、区域调光、发光均匀、无暗带、无亮斑、无炫光的新型背光模组用背光源及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型背光模组用背光源，包括PCB板、LED芯片、混合树脂层；

所述PCB板包括电路板、第一焊盘、第二焊盘，电路板上设置有第一焊盘、第二焊盘，第一焊盘、第二焊盘分别与LED芯片上的第三焊盘、第四焊盘配合，LED芯片通过底部设置的第三焊盘、第四焊盘固定在第一焊盘、第二焊盘上；第一焊盘、第二焊盘呈矩阵分布在电路板的上表面；

所述第一焊盘、所述第二焊盘与所述电路板内的集成电路连接；

所述电路板由酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、聚酰亚胺Polyimide、BT/Epoxy树脂、铝、键盘板夹心板Copper-invar-copper、陶瓷ceramic制成；

所述LED芯片的尺寸为100-200μm，LED芯片为倒装结构芯片；LED芯片发出光的波长为300-980nm，PCB板上固定的LED芯片发出一种或多种波段的光；

所述混合树脂层由树脂胶制成，树脂胶中添加了光扩散粉末；树脂的材质为环氧树脂、三嗪衍生物环氧树脂、改性环氧树脂、硅树脂、改性硅树脂中的一种；光扩散粉末的材质为二氧化硅、二氧化钛、钛酸钡、氧化铝粉末中的一种或几种，光扩散粉末占树脂、光扩散粉末混合溶液的0.1％wt-60％wt；

所述混合树脂层上表面为出光面，出光面为粗糙面。

一种新型背光模组用背光源的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、印刷：将PCB板放入印刷机的钢网下，钢网上具有与PCB板上第一焊盘、第二焊盘配合的网孔，在钢网上表面倒入粘接材料，通过刷板将粘接材料均匀刷涂在PCB板的焊盘上，随后取出刷涂有粘接材料的PCB板；

步骤二、固晶：将LED芯片的第三焊盘、第四焊盘配合放置在上述刷涂有粘结材料的PCB板上第一焊盘、第二焊盘上；将PCB板经过回流烘烤或直接烘烤，使LED芯片固定在PCB板上，得到发光电路板；

步骤三、清洗：将上述发光电路板依次经过DI清洗和等离子清洗，使发光电路板上的回流烘烤或直接烘烤残留物冲洗干净或表面改性；

步骤四、配胶：向树脂胶中添加了光扩散粉末，使光扩散粉末占树脂、光扩散粉末混合溶液的0.1％wt-60％wt，随后充分搅拌，并进行脱气泡处理，得到混合胶溶液；

步骤五、模压或喷涂：将上述混合胶溶液通过模具压合或喷涂的方式，覆盖上述发光电路板；

步骤六、烘烤：将上述覆盖有混合胶溶液的发光电路板放入烤箱，经烘烤后，混合胶溶液固化，完成该背光源制备。

本发明提供了一种新型背光模组用背光源及其制备方法，具有超薄、区域调光、发光均匀、无暗带、无亮斑、无炫光的特点。本发明通过在PCB板上设置具有调光功能的集成电路，PCB板上固定呈矩阵分布的LED芯片，通过集成电路控制，达到区域光源可调的效果；在混合树脂层中添加光扩散粉末，并将出光面设置成粗糙面，使LED芯片发出的经出光面射出的光型具有均匀发光、无暗带、无亮斑、无炫光的特点；此外，本发明通过直接混合树脂层直接覆盖PCB板上，减掉传统背光模组中，背光源上避免安装的透镜，有效减少整个背光模组的厚度。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种新型背光模组用背光源的局部截面结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本发明一种新型背光模组用背光源的PCB板结构示意图。

具体实施方式

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型背光模组用背光源，参见图1-3，包括PCB板1、LED芯片2、混合树脂层3；

所述PCB板1包括电路板11、第一焊盘12、第二焊盘13，电路板11上设置有第一焊盘12、第二焊盘13，第一焊盘12、第二焊盘13分别与LED芯片2上的第三焊盘21、第四焊盘22配合，LED芯片2通过底部设置的第三焊盘21、第四焊盘22固定在第一焊盘12、第二焊盘13上；第一焊盘12、第二焊盘13呈矩阵分布在电路板11的上表面；

所述第一焊盘12、所述第二焊盘13与所述电路板11内的集成电路连接；

所述电路板11由酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、聚酰亚胺Polyimide、BT/Epoxy树脂、铝、键盘板夹心板Copper-invar-copper、陶瓷ceramic制成；

所述电路板11内的集成电路具有区域调光功能，集成电路将固定的LED芯片2分成若干个相互并联的区域，实现电路板11独立控制每个并联区域内通过LED芯片2的电流、电压，实现区域亮度可控，从而满足HDR的单点和多点控制技术要求；

所述LED芯片2的尺寸为100-200μm，LED芯片2为倒装结构芯片；LED芯片2发出光的波长为300-980nm，PCB板1上固定的LED芯片2发出一种或多种波段的光；

所述混合树脂层3由树脂胶制成，树脂胶中添加了光扩散粉末；树脂的材质为环氧树脂、三嗪衍生物环氧树脂、改性环氧树脂、硅树脂、改性硅树脂中的一种；光扩散粉末的材质为二氧化硅、二氧化钛、钛酸钡、氧化铝粉末中的一种或几种，光扩散粉末占树脂、光扩散粉末混合溶液的0.1％wt-60％wt，光扩散粉末具有消光、光扩散、防炫光的作用；

所述混合树脂层3上表面为出光面4，出光面4为粗糙面。

一种新型背光模组用背光源的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、印刷：将PCB板1放入印刷机的钢网下，钢网上具有与PCB板1上第一焊盘12、第二焊盘13配合的网孔，在钢网上表面倒入粘接材料，通过刷板将粘接材料均匀刷涂在PCB板1的焊盘上，随后取出刷涂有粘接材料的PCB板1；

步骤二、固晶：将LED芯片2的第三焊盘21、第四焊盘22配合放置在上述刷涂有粘结材料的PCB板1上第一焊盘12、第二焊盘13上；将PCB板1经过回流烘烤或直接烘烤，使LED芯片2固定在PCB板1上，得到发光电路板；

步骤三、清洗：将上述发光电路板依次经过DI清洗和等离子清洗，使发光电路板上的回流烘烤或直接烘烤残留物冲洗干净或表面改性；

步骤四、配胶：向树脂胶中添加了光扩散粉末，使光扩散粉末占树脂、光扩散粉末混合溶液的0.1％wt-60％wt，随后充分搅拌，并进行脱气泡处理，得到混合胶溶液；

步骤五、模压或喷涂：将上述混合胶溶液通过模具压合或喷涂的方式，覆盖上述发光电路板；

步骤六、烘烤：将上述覆盖有混合胶溶液的发光电路板放入烤箱，经烘烤后，混合胶溶液固化，完成该背光源制备。

本发明的原理：

本发明通过在PCB板1上设置具有调光功能的集成电路，PCB板1上固定呈矩阵分布的LED芯片2，通过集成电路控制，达到区域光源可调的效果；在混合树脂层3中添加光扩散粉末，并将出光面4设置成粗糙面，使LED芯片2发出的经出光面4射出的光型具有均匀发光、无暗带、无亮斑、无炫光的特点；

此外，本发明通过直接混合树脂层3直接覆盖PCB板1上，减掉传统背光模组中，背光源上避免安装的透镜，有效减少整个背光模组的厚度。

本发明提供了一种新型背光模组用背光源及其制备方法，具有超薄、区域调光、发光均匀、无暗带、无亮斑、无炫光的特点。本发明通过在PCB板上设置具有调光功能的集成电路，PCB板上固定呈矩阵分布的LED芯片，通过集成电路控制，达到区域光源可调的效果；在混合树脂层中添加光扩散粉末，并将出光面设置成粗糙面，使LED芯片发出的经出光面射出的光型具有均匀发光、无暗带、无亮斑、无炫光的特点；此外，本发明通过直接混合树脂层直接覆盖PCB板上，减掉传统背光模组中，背光源上避免安装的透镜，有效减少整个背光模组的厚度。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型背光模组用背光源，包括PCB板、LED芯片、混合树脂层，其特征在于；

所述PCB板(1)包括电路板(11)、第一焊盘(12)、第二焊盘(13)，电路板(11)上设置有第一焊盘(12)、第二焊盘(13)，第一焊盘(12)、第二焊盘(13)分别与LED芯片(2)上的第三焊盘(21)、第四焊盘(22)配合，LED芯片(2)通过底部设置的第三焊盘(21)、第四焊盘(22)固定在第一焊盘(12)、第二焊盘(13)上；第一焊盘(12)、第二焊盘(13)呈矩阵分布在电路板(11)的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种新型背光模组用背光源，其特征在于，所述第一焊盘(12)、所述第二焊盘(13)与所述电路板(11)内的集成电路连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型背光模组用背光源，其特征在于，所述电路板(11)由酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、聚酰亚胺Polyimide、BT/Epoxy树脂、铝、键盘板夹心板Copper-invar-copper、陶瓷ceramic制成。

4.根据权利要求1所述的一种新型背光模组用背光源，其特征在于，所述LED芯片(2)的尺寸为100-200μm，LED芯片(2)为倒装结构芯片；LED芯片(2)发出光的波长为300-980nm，PCB板(1)上固定的LED芯片(2)发出一种或多种波段的光。

5.根据权利要求1所述的一种新型背光模组用背光源，其特征在于，所述混合树脂层(3)由树脂胶制成，树脂胶中添加了光扩散粉末；树脂的材质为环氧树脂、三嗪衍生物环氧树脂、改性环氧树脂、硅树脂、改性硅树脂中的一种；光扩散粉末的材质为二氧化硅、二氧化钛、钛酸钡、氧化铝粉末中的一种或几种，光扩散粉末占树脂、光扩散粉末混合溶液的0.1％wt-60％wt。

6.根据权利要求1所述的一种新型背光模组用背光源，其特征在于，所述混合树脂层(3)上表面为出光面(4)，出光面(4)为粗糙面。

7.一种新型背光模组用背光源的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、印刷：将PCB板(1)放入印刷机的钢网下，钢网上具有与PCB板(1)上第一焊盘(12)、第二焊盘(13)配合的网孔，在钢网上表面倒入粘接材料，通过刷板将粘接材料均匀刷涂在PCB板(1)的焊盘上，随后取出刷涂有粘接材料的PCB板(1)；

步骤二、固晶：将LED芯片(2)的第三焊盘(21)、第四焊盘(22)配合放置在上述刷涂有粘结材料的PCB板(1)上第一焊盘(12)、第二焊盘(13)上；将PCB板(1)经过回流烘烤或直接烘烤，使LED芯片(2)固定在PCB板(1)上，得到发光电路板；

步骤三、清洗：将上述发光电路板依次经过DI清洗和等离子清洗，使发光电路板上的回流烘烤或直接烘烤残留物冲洗干净或表面改性；

步骤四、配胶：向树脂胶中添加了光扩散粉末，使光扩散粉末占树脂、光扩散粉末混合溶液的0.1％wt-60％wt，随后充分搅拌，并进行脱气泡处理，得到混合胶溶液；

步骤五、模压或喷涂：将上述混合胶溶液通过模具压合或喷涂的方式，覆盖上述发光电路板；

步骤六、烘烤：将上述覆盖有混合胶溶液的发光电路板放入烤箱，经烘烤后，混合胶溶液固化，完成该背光源制备。