CN108828841B - Led背光装置及led显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED背光装置及LED显示装置,包括背光基板,设有多个背光分区;反光材料层,覆于所述背光基板的一表面;金属走线,设于所述背光分区中,且位于所述背光基板和所述反光材料层之间;衬垫开窗,从所述反光材料层的表面贯穿至所述金属走线的表面,且所述衬垫开窗朝向所述背光基板的正投影完全落入所述金属走线;焊锡膏涂布区,位于所述衬垫开窗中。本发明的LED背光装置装配成的LED显示装置,有效提高了刷锡膏和固晶的良率以及提高了光的反射率,降低了光能的损失,改善了光效。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置,特别是Mini-LED等领域,具体为一种LED背光装置及LED显示装置。
背景技术
随着可穿戴应用设备,如智能眼镜、智能手表等的逐渐兴起,显示行业对可挠曲显示器件的需求也不断增加。有机发光二极管显示器件(Organic Light Emitting Display,OLED)具有自发光不需背光源、厚度薄、视角广、反应速度快等特点,从而具有可挠曲显示的天然优势。面对柔性OLED的竞争,传统的液晶显示技术也逐渐采用柔性衬底往柔性、曲面等方向进行突破,由此可见,柔性、曲面显示的时代即将来临。
Mini-LED又名“次毫米发光二极管”,意指晶粒尺寸约在100微米的LED,而Mini-LED采用直下式背光,也是其中一个发展方向。由于单片背光的显示装置上使用的LED数量巨大,为达到优异的显示效果,背光分区数量成百上千,并且由于手机全面屏的发展,采用的小尺寸的mini-LED以更小的档距进行排列可以获得较小的混光距离,为小尺寸的直下式背光源实现轻、薄、窄提供更大的可能性。与传统侧入式背光类似,mini-LED面光源也需要采用BEF增亮膜、反射片等结构以提升正面的亮度。不同点在于侧入式背光在导光板底部背贴整面的反射片,可以大大提升系统的光反射效率,而mini-LED直下式背光由于采用巨量LED阵列,LED本身及LED bonding pad本身会构成面积比例较大的非反射体,LED与LED之间通常会采用高反射率的白油或者其他高反射材料覆盖,整体从反射效率上低于侧入式整面反射片结构,因而影响了其整体反射效率。
如图1所示,图1为现有的mini-LED背光基板单个背光分区的线路设计图,条形部分为金属走线,金属走线上方框部分为线路衬垫(Pad)开窗区,方框部分内的黑色区为焊锡膏涂布区。背光基板在制作过程中,背光基材的涨缩、金属走线蚀刻还有反射材料的开窗均会产生不同程度的工艺误差,单个因素的误差最高可达50um,这可能导致开窗出来的焊盘大小不一,反射材料可能会与焊盘之间存在空白间隙(GAP),也可能覆盖mini-LED的P/N衬垫(pad),从而影响电性,而提前考虑误差,又会使反射材料和焊盘之间的空白间隙(GAP)变的更大,造成mini-LED显示屏光效不强,光能不可避免的损失。同时mini-LED本身比较小,提前考虑误差依然会有锡膏印刷和固晶困难的问题,以上均无法单纯靠提高各制程中的刻蚀精度去解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种LED背光装置及LED显示装置,能够通过改善背光基板上的金属走线设计,有效优化制程工艺,减少制程工艺的误差,有效提高刷锡膏和固晶的良率以及提高光的反射率,降低光能的损失,改善光效。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种LED背光装置,包括背光基板,设有多个背光分区;反光材料层,覆于所述背光基板的一表面;金属走线,设于所述背光分区中,且位于所述背光基板和所述反光材料层之间;衬垫开窗,从所述反光材料层的表面贯穿至所述金属走线的表面,且所述衬垫开窗朝向所述背光基板的正投影完全落入所述金属走线;焊锡膏涂布区,位于所述衬垫开窗中。
在本发明一较佳实施例中,所述金属走线包括至少一对正极导线和负极导线,同一对所述正极导线和负极导线相邻且相互平行;正极连接线,所述正极导线连接于所述正极连接线;负极连接线,所述负极导线连接于所述负极连接线。
在本发明一较佳实施例中,所述衬垫开窗设有多对,每对所述衬垫开窗包括正极衬垫开窗,对应所述正极导线;负极衬垫开窗,对应于所述负极导线。
在本发明一较佳实施例中,所述的LED背光装置还包括多个LED芯片;衬垫,固定于所述LED芯片的P极和N极;所述LED芯片的P极的衬垫对应于所述正极衬垫开窗,所述LED芯片的N极的衬垫对应于所述负极衬垫开窗。
在本发明一较佳实施例中,所述衬垫开窗的宽度小于所述正极导线或负极导线的宽度。
在本发明一较佳实施例中,所述正极导线与其相邻的所述负极导线之间的空隙宽度为40-60um。
在本发明一较佳实施例中,所述背光基板为柔性电路板或印制电路板。
在本发明一较佳实施例中,所述背光分区的分布结构为矩阵结构。
在本发明一较佳实施例中,相邻的两个所述背光分区之间的空隙间距为40-70um。
本发明还公开了一种LED显示装置,包括所述的LED背光装置。
本发明的优点是:本发明的LED背光装置装配成的LED显示装置,通过改善背光基板上的金属走线设计,有效优化制程工艺,减少制程工艺的误差,有效提高刷锡膏和固晶的良率以及提高光的反射率,降低光能的损失,改善了光效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释。
图1是现有的背光基板单个背光分区的线路设计图,其中主要表现出现有的金属走线和衬垫开窗分布图。
图2是本发明其中一实施例的LED背光装置的背光基板上背光分区示意图。
图3是本发明其中一实施例的单个背光分区的线路设计图,其中主要表现出金属走线和衬垫开窗分布图。
图4是本发明单个LED芯片对应金属走线的截面图。
图5是本发明实施例的LED显示装置的层状结构图。
其中,
1LED背光装置; 10背光分区;
11背光基板; 12金属走线;
13反光材料层; 14LED芯片;
15衬垫; 121正极导线;
122正极连接线; 123负极导线;
124负极连接线; 1311正极衬垫开窗;
1312负极衬垫开窗; 132焊锡膏涂布区;
2第一偏光片; 3第一玻璃基板;
4第一电极层; 5液晶分子;
6第二电极层; 7彩色滤光片;
8第二玻璃基板; 9第二偏光片。
具体实施方式
以下实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
如图4所示,在其中一实施例中,本发明LED背光装置1包括背光基板11、金属走线12、反光材料层13、多个LED芯片14和衬垫15。
如图2所示,所述背光基板11设有多个背光分区10,背光分区10的尺寸和个数,根据实际的背光基板和显示屏的尺寸参数具体设计。本实施例中,背光分区10的分布结构为矩阵结构,为保证较少的光能损失,即避免较少的光从背光分区10之间的空隙中透出,本实施例将相邻的两个背光分区10之间的空隙间距设置为40-70um,为了配合工艺施工,减少工艺施工的难度,间距具体可设置为55um或60um。背光基板11根据显示屏的种类不同,可以选择柔性电路板或印制电路板等。
如图4所示,所述金属走线12设于每一个背光分区10(标号见图2)中。所述金属走线12利用蚀刻机蚀刻于所述背光基板11的一表面。
如图3所示,所述金属走线12分为正极走线和负极走线,正极走线包括至少一正极导线121和一个正极连接线122,负极走线包括至少一负极导线123和一个负极连接线124。本实施例中,所述金属走线12设有多条正极导线121和多条负极导线123,每一正极导线121均与一个负极导线123相互间隔且相互平行,因此相邻的正极导线121和负极导线123组成一对。其中,每一正极导线121的一端连接至正极连接线122,每一负极导线123的一端连接至负极连接线124。
为了使得所述金属走线12能够最大化分布在基板上,并使得衬垫开窗总能在对应的线路电极上,因此,相邻的正极导线121与负极导线123之间的空隙宽度为40-60um,优选为50um。同样的,在正极导线121与负极连接线124之间的空隙宽度也设置成40-60um,优选为50um。在负极导线123与正极连接线122之间的空隙宽度也设置成40-60um,优选为50um。
此外,还要求同一背光分区10中的所述金属走线12要最大化地分布在所述背光基板11上,而且同一背光基板11上的不同背光分区10之间也要使用同样的最小线路间距。由于金属走路的透光性不佳,采用此布局可以大大减少正面LED光线透射到背光基板11的背面。
如图4所示,所述反光材料层13是通过将反光材料在金属走线12蚀刻后覆于背光基板11的表面形成的。因此,所述金属走线12位于所述背光基板11和所述反光材料层13之间。之后,在反光材料层13上开设多个衬垫开窗1311、1312。
如图3、图4所示,每一衬垫开窗1311、1312的位置均对应所述金属走线12位置。即每一衬垫开窗1311、1312都是从所述反光材料层13的表面贯穿至所述金属走线12的表面,且所述衬垫开窗1311、1312在所述背光基板11上的正投影完全落入所述金属走线12上,而不会超出所述金属走线12。本实施例中,每一衬垫开窗1311、1312的宽度均小于对应的正极导线121或负极导线123的宽度。
如图3、图4所示,在每一衬垫开窗1311、1312中均具有一个焊锡膏涂布区132,在所述焊锡膏涂布区132中涂布焊锡膏以便后序的固晶。在本实施例中,所述衬垫开窗1311、1312能够组成多对,其数量的多少根据LED芯片14的个数设置,每对衬垫开窗包括一个正极衬垫开窗1311和一个负极衬垫开窗1312,其中所述正极衬垫开窗1311对应所述正极导线121;所述负极衬垫开窗1312对应于所述负极导线123。
可见,当所述背光基板11的表面被涂覆或贴覆反光材料后,除了衬垫开窗1311、1312,所述背光基板11的其余区域均能被反射材料覆盖,可以有效改善在所述衬垫15处的光的反射,而金属走线12最大限度的覆盖在所述背光基板11上,可以有效减少光的透射,提高光效。
所述的LED背光装置1还包括多个LED芯片14和多个衬垫15。
如图4所示,其仅表现出单颗LED芯片14对应线路的截面图。在本实施例中,在每一LED芯片14的P极和N极均固定有一个衬垫15;固晶时,固定在所述LED芯片14的P极上的衬垫15对应于所述正极衬垫开窗1311,而固定在所述LED芯片14的N极上的衬垫15对应于所述负极衬垫开窗1312。
在正常的工艺误差范围内,所述衬垫开窗1311、1312总能在线路电极上,例如,在所述正极导线121或所述负极导线123上,而且每个衬垫开窗1311、1312基本可以保证大小一致,这样有利于固晶的平整性与良率。所述LED芯片14根据工艺要求选择制作LED的材料,使其对应发出相应的颜色,目前,广泛使用红绿蓝三种颜色。无论用LED制作单色、双色或三色屏,欲显示图像需要构成像素的每个LED的发光亮度都能够调节,调节的精细程度越高,其灰度等级越高,显示的图像就越细腻,色彩越丰富。
下面将以LED液晶显示装置为例介绍本发明LED显示装置的构造。
如图5所示,在其中一实施例中,本发明LED显示装置包括所述的LED背光装置1、第一偏光片2、第一玻璃基板3、第一电极层4、液晶分子层5、第二电极层6、彩色滤光片7、第二玻璃基板8和第二偏光片9。其中,第一偏光片2和第二偏光片9相对设置,且位于所述LED背光装置1上,第一玻璃基板3、第二玻璃基板8相对设置,位于第一偏光片2和第二偏光片9之间,第一电极层4和第二电极层6设于第一玻璃基板3和第二玻璃基板8之间,液晶分子层5设于第一电极层4和第二电极层6之间,彩色滤光片7设于第二玻璃基板8和第二电极层6之间。所述LED背光装置1发出的光依次经过第一偏光片2、第一玻璃基板3、液晶分子5、彩色滤光片7、第二玻璃基板8和第二偏光片9后透出。由于本发明的重点在于LED显示装置的LED背光装置1,因此对于LED显示装置其他构件就不在一一赘述。
当然,本实施例的LED背光装置1还可以应用到其他种类的LED显示装置中,本实施例中所列举的LED液晶显示装置仅仅是对本发明的一种解释说明,而不是对本发明的一种限制。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LED背光装置,其特征在于,包括
背光基板,设有多个背光分区;
反光材料层,覆于所述背光基板的一表面;
金属走线,设于所述背光分区中,且位于所述背光基板和所述反光材料层之间;
若干个衬垫开窗,从所述反光材料层的表面贯穿至所述金属走线的表面,且每一衬垫开窗在所述背光基板上的正投影完全落入所述金属走线;以及
若干个焊锡膏涂布区,分别位于对应的衬垫开窗中;
所述金属走线包括:至少一对正极导线和负极导线,同一对所述正极导线和负极导线相邻且相互平行;
正极连接线,所述正极导线连接于所述正极连接线;以及
负极连接线,所述负极导线连接于所述负极连接线;
相邻的正极导线与负极导线之间的空隙宽度为40-60um。
2.根据权利要求1所述的LED背光装置,其特征在于,所述衬垫开窗形成有多对,每对所述衬垫开窗包括:
正极衬垫开窗,对应所述正极导线;
负极衬垫开窗,对应于所述负极导线。
3.根据权利要求2所述的LED背光装置,其特征在于,该LED背光装置还包括:
多个LED芯片,每一芯片均具有P极和N极;
多个衬垫,分别固定于所述LED芯片的P极和N极;
固定在所述LED芯片的P极上的衬垫对应于所述正极衬垫开窗,固定于所述LED芯片的N极上的衬垫对应于所述负极衬垫开窗。
4.根据权利要求3所述的LED背光装置,其特征在于,每一衬垫开窗的宽度均小于对应的正极导线或负极导线的宽度。
5.根据权利要求1所述的LED背光装置,其特征在于,所述背光基板为柔性电路板或印制电路板。
6.根据权利要求1所述的LED背光装置,其特征在于,所述背光分区的分布结构为矩阵结构。
7.根据权利要求1所述的LED背光装置,其特征在于,相邻的两个所述背光分区之间的空隙间距为40-70um。
8.一种LED显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-7任意一项所述的LED背光装置。
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