CN113036018A - 一种led背光结构和制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED背光结构和制作工艺，LED背光结构包括基板，贴装在所述基板上的若干LED灯珠，在所述基板表面设置的一层透明胶层，所述透明胶层的厚度低于或等于LED表面，本发明提供的LED背光结构，LED灯珠侧面发出的光线在透明胶层内通过基板、透明胶层表面进行多次折射和反射混光后，最终折射出透明胶层后，再在空气内自由混光，进而本发明提供的LED背光结构通过透明胶层改变了光线的路径，提高混光均匀性。

Description

一种LED背光结构和制作工艺
技术领域
本发明涉及LED的应用领域，尤其涉及一种LED背光结构和制作工艺。
背景技术
次毫米发光二极管(mini LED)目前成为市场开发的热点，其具有轻薄、省电、柔性可弯曲、亮度高、可制作窄边框全面屏显示器件及高动态对比度(HDR)显示器件等诸多优势，成为市场关注的重点。目前的mini LED背光结构都是将LED直接贴装在基板上，如图1所示，LED发出的光线通过空气来自由混光，这种方式需要的混光距离较大，不利于显示器件的薄化。
发明内容
本发明提供一种LED背光结构和制作工艺，主要解决的技术问题是：现有mini LED背光结构是将LED直接贴装在基板上，导致混光距离较大。
为解决上述技术问题，本发明提供一种LED背光结构，包括：基板，贴装在所述基板上的若干LED灯珠，在所述基板表面设置的一层透明胶层，所述透明胶层的厚度不高于所述LED灯珠表面。
可选的，正装或者倒装LED芯片封装在支架上形成所述LED灯珠；
或，所述倒装LED芯片直接封装在基板上形成所述LED灯珠。
可选的，通过在所述基板表面模压或喷涂透明胶体形成所述透明胶层。
可选的，所述透明胶层的厚度低于或等于所述LED灯珠表面。
可选的，所述透明胶层内包括均匀分布的扩散粉末。
可选的，所述扩散粉末包括二氧化硅，二氧化钛，氮化铝，氧化铝中的至少一种。
进一步地，本发明还提供一种LED背光结构制作工艺，包括：
步骤S1：在基板上固定若干LED灯珠；
步骤S2：将一层透明胶层覆盖在所述基板上，所述透明胶层的厚度不高于LED表面。
可选的，所述步骤S1包括：
将带支架的LED直接规则贴装在基板上或者直接将倒装LED芯片规则贴装在所述基板上；
在所述带支架的LED或者所述倒装LED芯片上喷涂封装胶层。
可选的，所述步骤S2包括：
在所述基板上模压或者喷涂一层透明胶体，形成所述透明胶层。
可选的，所述透明胶层内包括均匀分布的扩散粉末。
有益效果
本发明提供一种LED背光结构和制作工艺，LED背光结构包括基板，贴装在所述基板上的若干LED灯珠，在所述基板表面设置的一层透明胶层，所述透明胶层的厚度低于或等于LED表面，本发明提供的LED背光结构，LED灯珠侧面发出的光线在透明胶层内通过基板、透明胶层表面进行多次折射和反射混光，最终折射出透明胶层后，再在空气内混光，进而本发明提供的LED背光结构通过透明胶层改变了光线的路径，提高混光均匀性。
附图说明
图1为现有技术提供的一种LED背光结构的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种LED背光结构的结构示意图一；
图3为本发明实施例一提供的一种LED背光结构的结构示意图二；
图4为本发明实施例一提供的一种LED背光结构的结构示意图三；
图5为本发明实施例一提供的一种LED背光结构的混光原理示意图；
图6为本发明实施例一提供的一种LED背光结构的结构示意图四；
图7为本发明实施例一提供的一种LED背光结构的结构示意图五；
图8为本发明实施例一提供的一种LED背光结构的结构示意图六；
图9为本发明实施例二提供的一种LED背光结构制作工艺的流程示意图一；
图10为本发明实施例二提供的一种LED背光结构制作工艺的流程示意图二。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被理解，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
现有mini LED背光结构是将LED直接贴装在基板上，导致混光距离较大，为了解决上述问题，本实施例提供了一种LED背光结构，请参见图2～4所示，该LED背光结构包括基板10、贴装在所述基板10上的若干LED灯珠20，在所述基板10表面设置的一层透明胶层30，其中透明胶层30的厚度不高于LED灯珠20表面，各LED灯珠20间隙间也包括该透明胶层30；在本实施例中可以是基板10上的透明胶层30均低于LED灯珠20表面，如图2所示；也可以是基板10上的透明胶层30均等于LED灯珠20表面，如图3所示；还可以是基板10上的部分透明胶层30低于LED灯珠20表面，部分等于LED灯珠20表面，如图4所示。在本实施例中，透明胶层30的厚度不高于LED表面，是为了让各LED灯珠20发出的光在透明胶层30混光均匀，具体如图5所示，LED灯珠20侧面在透明胶层30内发出的光线，经过基板10、透明胶层30进行折射和反射，实现光线的混光。因光线在透明胶层30中的折射率大于空气中的折射率，部分LED灯珠20侧面出射的光线通过透明胶层30的上表面折射到空气中，光线出射方向与垂直于LED灯珠20正面的中心线之间的角度增大，相当于扩大了LED灯珠20的发光角；另一部分LED灯珠20侧面出射的光线射入到透明胶中发生全反射，在透明胶层30和基板10中间进行多次反射后，再从透明胶层30上表面出射，经过反射的光线可以与透明胶层30内未反射的光线进行混光，增加透明胶层30内相邻两LED灯珠20的间距处的光线亮度，有利于平衡LED灯珠和LED灯珠间距处的亮度差异，提高混光均匀性。
可以理解的是，本实施例中的LED灯珠20均匀分布在该基板10上，该均匀分布可以是各LED灯珠20均位于同一行、同一列；也可以是各LED灯珠20位于同一行，相邻两行的LED灯珠20错位分布；也可以是各LED灯珠20位于同一列，相邻两列的LED灯珠20错位分布；当然在一些实施例中，LED灯珠20也可以是非均匀分布在基板10上。
在本实施例中，LED灯珠20可以是由带支架的LED，也可以直接是LED芯片，具体的，正装或者倒装LED芯片封装在支架上形成该LED灯珠，或倒装LED芯片直接封装在基板上形成LED灯珠。其中，可以通过封装胶体将LED芯片封装在支架上，或通过封装胶体将倒装LED芯片封装在基板上，该封装胶体一般选用透明的热固化高分子材料，如硅胶和环氧树脂，也可以根据需要在封装胶体中掺杂有荧光粉、扩散粉中的至少一种；当采用荧光粉时，LED芯片发出的第一波长的光可被该荧光粉吸收，再发出第二波长的光，以提高LED灯珠的发光效率。
本实施例中，可以是通过在基板10表面模压或喷涂透明胶体形成该透明胶层30。该透明胶体可用于制作透镜，具有高光学透明度、低表面粘性等特征；其中当透明胶层30的厚度均低于LED灯珠20表面时，通过模压或喷涂透明胶体形成的透明胶层30均位于同一水平面；在一些实施例中，通过模压或喷涂透明胶体形成的透明胶层30为一个外凸起的弧度，该弧度的最高点低于LED灯珠20表面，如图6所示；当然透明胶层30也可以为内凹的弧度，如图7所示。
值得注意的是，该透明胶层30内可包括均匀分布的扩散粉末，如图8所示；该扩散粉末具有扩散功能，即在透明胶层30掺杂一定比例的具有扩散功能的粉末，较优的，该扩散粉末为白色扩散粉末，包括二氧化硅，二氧化钛，氮化铝，氧化铝中的至少一种。
本实施例提供了一种LED背光结构，包括基板，贴装在所述基板上的若干LED灯珠，在所述基板表面设置的一层透明胶层，透明胶层的厚度低于或等于所述LED灯珠表面；其中通过在所述基板表面模压或喷涂透明胶体形成所述透明胶层，LED侧面在透明胶层内发光的光线经过基板、透明胶层表面进行折射和反射，实现光线的混光，其中部分光线经过反射的光线与透明胶层内未反射的光线进行混光；因光线在透明胶中的折射率大于空气中的折射率，部分LED侧面出射的光线折射出透明胶层时，由于光线折射后出光方向与LED灯珠正面的中心线之间夹角增大，从而实现光线在空气内的混光，进而本实施例提供的LED背光结构通过胶体先混光后，再由空气混光，提高混光均匀性，同时，当该透明胶层包括均匀分布的扩散粉末时，会使得LED发出的光具有更好的扩散性，进一步提升混合均匀性；另一方面，透明胶层与灯珠的结合提高了灯珠的贴装强度。
实施例二：
本实施例提供一种制作实施例一中的LED背光结构制作工艺，如图9所示，该LED背光结构制作工艺包括：
S1：在基板上固定若干LED灯珠；
S2：将一层透明胶层覆盖在基板上，该透明胶层的厚度不高于LED表面。
在本实施例中，如图10所示，步骤S1具体包括：
S11：将带支架的LED直接规则贴装在基板上或者直接将倒装LED芯片规则贴装在所述基板上；其中可以是将带支架的LED或倒装LED芯片贴装在该基板上；例如正装LED芯片通过金线基板电连接；倒装LED芯片通过固晶或共晶的方式与基板电连接；较优的，LED灯珠采用倒装LED芯片，无须通过打线与基板连接。
S12：在基板上模压或者喷涂封装胶，该封装胶层覆盖在该LED芯片周围，其中该封装胶层可以仅为透明硅胶或环氧树脂，也可以是荧光粉与透明硅胶或环氧树脂混合而成的荧光胶层，在一些实施例中，荧光胶层可通过点胶工艺覆盖在LED芯片上。
在本实施例中，步骤S2具体包括：
在基板上模压或喷涂一层透明胶体，形成透明胶层，其中模压或喷涂工艺形成的透明胶层为均匀、规则的，由于透明胶层的厚度可低于或等于LED表面，则透明胶层的厚度可位于同一水平线；当然在一些实施例中，可通过喷涂工艺使透明胶层为非均匀的弧形。
值得注意的是，本实施例中的，透明胶层内包括均匀分布的扩散粉末，即在步骤S2之前，在透明胶体内掺杂一定比例的具有扩散功能的白色扩散粉末，这种扩散粉末如二氧化硅，二氧化钛，氮化铝，氧化铝等微粒子，起到更好的扩散光的作用。
本实施例根据上述LED背光结构制作工艺，提供一种具体的LED背光结构，该LED背光结构包括PCB基板，该PCB基板上通过固晶固定有若干个倒装LED芯片，在基板上喷涂荧光胶层形成LED灯珠，再通过模压工艺在PCB基板上模压一层透明胶体形成透明胶层，该透明胶层的厚度均低于LED灯珠表面，且透明胶层均为同一水平面，其中透明胶层中还掺杂一定比例的由二氧化硅，二氧化钛，氮化铝，氧化铝等微粒子形成的白色扩散粉末，白色扩散粉末起到更好的扩散光的作用。
本实施例提供的LED背光结构制作工艺，将倒装LED芯片均匀贴装在该基板上，在LED芯片上喷涂荧光层，然后在基板上模压或喷涂一层透明胶体，形成透明胶层，使得LED侧面发光的光线经过基板、透明胶层表面进行折射和反射，实现光线的混光，部分LED侧面出射的光线通过透明胶层的上表面折射到空气中，光线出射方向与垂直于LED灯珠正面的中心线之间的角度增大，相当于扩大了LED灯珠的发光角；另一部分LED侧面出射的光线射入到透明胶中发生全反射，在透明胶和基板中间进行多次反射后，再从透明胶上表面出射，经过反射的光线可以与透明胶层内未反射的光线在空气中进行混光，增加透明胶层内相邻两LED灯珠的间距处的光线亮度，有利于平衡LED灯珠和LED灯珠间距处的亮度差异，提高混光均匀性；同时该透明胶层包括均匀分布的扩散粉末，LED灯珠侧面发出的光经过该扩散粉进行折射，均匀的分散，使得LED发出的光具有更好的扩散性，提高产品的发光率。
应当理解的是，本实施例提供的LED背光结构可以应用于各种发光领域，例如其可以制作成背光模组应用于显示背光领域(可以是电视、显示器、手机等终端的背光模组)。此时可以将其应用于背光模组。还可应用于按键背光领域、拍摄领域、家用照明领域、医用照明领域、装饰领域、汽车领域、交通领域等。应用于按键背光领域时，可以作为手机、计算器、键盘等具有按键设备的按键背光光源；应用于拍摄领域时，可以制作成摄像头的闪光灯；应用于家用照明领域时，可以制作成落地灯、台灯、照明灯、吸顶灯、筒灯、投射灯等；应用于医用照明领域时，可以制作成手术灯、低电磁照明灯等；应用于装饰领域时可以制作成各种装饰灯，例如各种彩灯、景观照明灯、广告灯；应用于汽车领域时，可以制作成汽车车灯、汽车指示灯等；应用于交通领域时，可以制成各种交通灯，也可以制成各种路灯。上述应用仅仅是本实施例所示例的几种应用，应当理解的是LED背光结构的应用并不限于上述示例的几种领域。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种LED背光结构，其特征在于，包括：
基板，贴装在所述基板上的若干LED灯珠，在所述基板表面设置的一层透明胶层，所述透明胶层的厚度不高于所述LED灯珠表面。
2.如权利要求1所述的LED背光结构，其特征在于，正装或者倒装LED芯片封装在支架上形成所述LED灯珠；
或，所述倒装LED芯片直接封装在基板上形成所述LED灯珠。
3.如权利要求1所述的LED背光结构，其特征在于，通过在所述基板表面模压或喷涂透明胶体形成所述透明胶层。
4.如权利要求1-3任一项所述的LED背光结构，其特征在于，所述透明胶层的厚度低于或等于所述LED灯珠表面。
5.如权利要求4所述的LED背光结构，其特征在于，所述透明胶层内包括均匀分布的扩散粉末。
6.如权利要求5所述的LED背光结构，其特征在于，所述扩散粉末包括二氧化硅，二氧化钛，氮化铝，氧化铝中的至少一种。
7.一种LED背光结构制作工艺，其特征在于，包括：
步骤S1：在基板上固定若干LED灯珠；
步骤S2：将一层透明胶层覆盖在所述基板上，所述透明胶层的厚度不高于LED表面。
8.如权利要求7所述的LED背光结构制作工艺，其特征在于，所述步骤S1包括：
将带支架的LED直接规则贴装在基板上或者直接将倒装LED芯片规则贴装在所述基板上；
在所述带支架的LED或者所述倒装LED芯片上喷涂封装胶层。
9.如权利要求8所述的LED背光结构制作工艺，其特征在于，所述步骤S2包括：
在所述基板上模压或者喷涂一层透明胶体，形成所述透明胶层。
10.如权利要求9所述的LED背光结构制作工艺，其特征在于，所述透明胶层内包括均匀分布的扩散粉末。
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