CN113130461B - 发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置 - Google Patents

发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置，该发光二极管灯板，包括：底板，位于底板之上的多个发光二极管芯片，与各发光二极管芯片对应的保护结构；保护结构由保护封装胶构成；保护结构覆盖对应的发光二极管芯片，且相邻的保护结构之间具有间隙。本发明实施例提供的发光二极管灯板中，通过设置与各发光二极管芯片对应的保护结构，该保护结构可以覆盖对应的发光二极管芯片，从而起到保护发光二极管芯片的作用，此外，相邻的保护结构之间具有间隙，能够减少形成保护结构的保护封装胶的使用量，而且比较容易形成厚度均匀的多个保护结构。

Description

发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置
本申请是2018年10月22日提出的发明名称为“发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置”的中国发明专利申请201811231231.8的分案申请。
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置。
背景技术
随着发光二极管（Light Emitting Diode，LED）的发展，迷你LED和微型LED（Mini-LED&micro-LED）由于成本，显示效果等因素成为下一代显示技术的主要构成，主要技术是将微米级芯片采用板上芯片封装（Chip on Board，COB）技术，无封装固定在印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）上，减少了支架，金线等材料的使用，简化了工艺路线，降低了成本，同时尺寸的缩小，使得高密度的排布成为可能，进而达到显示级别的分辨率。
但由于晶片上的LED芯片直接裸露，且焊盘尺寸小，可承受的推拉力极小，故在目前的技术条件下需要使用保护封装胶进行保护，以免LED芯片剥落。现有技术中多采用灌胶方式进行防护封装，整面涂覆保护封装胶，进行烘烤固化后，形成一定厚度保护层，由于只能在特定的位置设置灌胶口，距离灌胶口近的位置的保护层较厚，距离灌胶口远的位置的保护层较薄，因而得到的保护层的厚度的均匀性容易出现偏差，并且较为浪费胶体。
发明内容
本发明实施例提供了一种发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置，用以解决现有技术中存在的LED芯片的保护层的均匀性差且浪费胶体的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管灯板，包括：底板，位于所述底板之上的多个发光二极管芯片，与各所述发光二极管芯片对应的保护结构；
所述保护结构由保护封装胶构成；所述保护结构覆盖对应的所述发光二极管芯片，且相邻的所述保护结构之间具有间隙。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述发光二极管灯板中，还包括：覆盖各所述保护结构的反射层，且所述反射层在所述保护结构远离所述底板一侧的端部设有出光口。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述发光二极管灯板中，所述反射层覆盖相邻所述保护结构之间的间隙。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述发光二极管灯板中，在出光方向上，所述保护结构在平行于所述底板的截面的周长逐渐减小。
第二方面，本发明实施例提供了一种发光二极管灯板的防护封装方法，包括：
提供一表面设有多个发光二极管芯片的底板，以及提供一具有多个与所述发光二极管芯片一一对应的通孔的网版；
将所述网版置于所述底板设有所述发光二极管芯片一侧的表面之上，并在所述网版背离所述底板一侧的表面刮涂保护封装胶，以使所述保护封装胶通过各所述通孔后形成覆盖对应的所述发光二极管芯片的保护结构；
移走所述网版。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防护封装方法中，所述提供一具有多个与所述发光二极管芯片一一对应的通孔的网版，包括：
提供一具有多个通孔的网版；多个所述通孔与各所述发光二极管芯片一一对应，且所述通孔的尺寸大于对应的所述发光二极管芯片的尺寸。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防护封装方法中，在所述移走所述网版之后，还包括：
在各所述保护结构的表面形成一层反射层，且所述反射层在所述保护结构远离所述底板一侧的端部设有出光口。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防护封装方法中，所述在各所述保护结构的表面形成一层反射层，且所述反射层在所述保护结构远离所述底板一侧的端部设有出光口，包括：
在所述底板具有所述保护结构一侧的表面喷涂反光粒子，以形成所述反射层；
去除在所述保护结构远离所述底板一侧的端部位置处的反射层，以形成各所述出光口。
第三方面，本发明实施例提供了一种背光模组，包括：上述发光二极管灯板。
第四方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：上述背光模组。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置，该发光二极管灯板，包括：底板，位于底板之上的多个发光二极管芯片，与各发光二极管芯片对应的保护结构；保护结构由保护封装胶构成；保护结构覆盖对应的发光二极管芯片，且相邻的保护结构之间具有间隙。本发明实施例提供的发光二极管灯板中，通过设置与各发光二极管芯片对应的保护结构，该保护结构可以覆盖对应的发光二极管芯片，从而起到保护发光二极管芯片的作用，此外，相邻的保护结构之间具有间隙，能够减少形成保护结构的保护封装胶的使用量，而且比较容易形成厚度均匀的多个保护结构。
附图说明
图1为本发明实施例提供的发光二极管灯板的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的发光二极管灯板的结构示意图之二；
图3为本发明实施例中一个发光二极管芯片出射的光线的光路示意图；
图4为本发明实施例提供的发光二极管灯板的防护封装方法流程图；
图5至图8为对应于本发明实施例提供的防护封装方法中各步骤的结构示意图；
其中，11、底板；111、发光二极管芯片；12、网版；121、通孔；13、保护封装胶；131、保护结构；14、反射层；15、出光口。
具体实施方式
针对现有技术中存在的LED芯片的保护层的均匀性差且浪费胶体的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置。
下面结合附图，对本发明实施例提供的发光二极管灯板、其防护封装方法、背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
第一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管灯板，包括：底板11，位于底板11之上的多个发光二极管芯片111，与各发光二极管芯片111对应的保护结构131；
保护结构131由保护封装胶构成；保护结构131覆盖对应的发光二极管芯片111，且相邻的保护结构131之间具有间隙。
本发明实施例提供的发光二极管灯板中，通过设置与各发光二极管芯片对应的保护结构，该保护结构可以覆盖对应的发光二极管芯片，从而起到保护发光二极管芯片的作用，此外，相邻的保护结构之间具有间隙，能够减少形成保护结构的保护封装胶的使用量，而且比较容易形成厚度均匀的多个保护结构。
如图1所示，底板11的表面设有多个发光二极管芯片111，该发光二极管芯片111优选为miniLED芯片或microLED芯片，mini LED芯片的尺寸一般在100μm至200μm，micro LED芯片的尺寸一般在100μm以下。此外，也可以是普通规格的二极管芯片，此处不对发光二极管芯片的尺寸进行限定。由于发光二极管芯片111一般直接裸露，且焊盘尺寸小，可承受的推拉力极小，本发明实施例中，通过设置与各发光二极管芯片111对应的保护结构131，各保护结构131优选为与各发光二极管芯片111一一对应，该保护结构131可以覆盖对应的发光二极管芯片111，从而可以保护对应的发光二极管芯片111，使发光二极管芯片131不容易脱落，也不容易受到外力损伤，此外，由于且相邻的保护结构131之间具有间隙，也就是，各保护结构131是相互独立的，相比于整层设置保护封装胶，可以节省保护封装胶，降低成本，而且无需采用灌胶方式进行保护封装，更容易得到厚度均一的多个保护结构。此外，保护结构131由保护封装胶构成，保护封装胶一般为透明材料，因而保护结构131不会影响发光二极管芯片131的出光性能。
进一步地，本发明实施例提供的上述发光二极管灯板中，如图2所示，还可以包括：覆盖各保护结构131的反射层14，且反射层14在保护结构131远离底板11一侧的端部设有出光口15。
上述反射层14在保护结构131远离底板11一侧的端部设有出光口15，可以理解为，反射层14在保护结构131远离底板11一侧的端部没有图形，裸露 一部分保护结构131，从而使光线仅能在保护结构131的端部出射，也就是在保护结构131的端部形成了出光口15。
由于在保护结构131的表面在除出光口15外的位置均设有反射层14，因而发光二极管芯片111出射的光线仅能通过出光口射出，可以理解的是，假如相邻的保护结构131之间存在交叠，则发光二极管芯片111在靠近底板11位置处出射的光线，可以通过保护结构131射入到相邻的发光二极管芯片111中，使相邻的发光二极管芯片111出射的光强差别较大，影响发光二极管灯板的出射光线的均匀性，也就是说，相邻的保护结构131之间具有间隙，能够保证发光二极管灯板的出射光线的均匀性。图3示出了一个发光二极管311出射的光线的光路图，从图中可以看出，发光二极管芯片111的侧面出射的光线被反射层14反射，最终从出光口15向外出射，提高了发光二极管芯片111出射光线的汇聚程度，而且可以避免发光二极管芯片111出射的光线从侧面出射出去，从而防止发光二极管芯片111出射的光线对周围区域产生干扰，出射光线聚集程度高。
更进一步地，本发明实施例提供的发光二极管灯板中，如图2所示，反射层14覆盖相邻保护结构131之间的间隙。
也就是，反射层14除了可以覆盖保护结构131外，还可以覆盖保护结构131之间的间隙处，从而能够反射射向底板的光线，提高光线利用率。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述发光二极管灯板中，如图1和图2所示，在出光方向上（也就是图中由下向上的方向），保护结构131在平行于底板11的截面的周长逐渐减小。
也就是说，在出光方向上，保护结构131呈渐缩状，具体地，可以为半球状，或者半个椭球状，此次不对保护结构131的形状进行限定。在实际应用中，上述保护结构131可以采用保护封装胶制作，由于保护封装胶具有流动性，将一定量的保护封装胶覆盖到发光二极管芯片111上后，无需特殊的图形化工艺，可以利用保护封装胶的表面张力得到保护结构131的形状，制作工艺简单，成本低。
在实际应用中，本发明实施例提供的上述发光二极管灯板中，上述底板上的多个发光二极管芯片优选为均匀分布，从而可以使发光二极管灯板出射的光线的均匀性较好，在应用到显示装置中时，能够达到较好的显示效果。
第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种发光二极管灯板的防护封装方法，上述发光二极管灯板可以采用该防护封装方法进行封装。由于该防护封装方法解决问题的原理与上述发光二极管灯板相似，因此该防护封装方法的实施可以参见上述发光二极管灯板的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种发光二极管灯板的防护封装方法，如图4所示，包括：
S201、同时参照图5，提供一表面设有多个发光二极管芯片111的底板11，以及提供一具有多个与发光二极管芯片111一一对应的通孔121的网版12；
S202、同时参照图6，将网版12置于底板11设有发光二极管芯片111一侧的表面之上，如图7所示，并在网版12背离底板11一侧的表面刮涂保护封装胶13，以使保护封装胶13通过各通孔121后形成覆盖对应的发光二极管芯片111的保护结构131；
S203、移走网版12，得到如图1所示的结构。
本发明实施例提供的防护封装方法，通过采用在网版上刮涂保护封装胶的方式形成覆盖各发光二极管芯片的保护结构，能够减少保护封装胶的使用量，且形成的各保护结构的厚度较均匀。
如图5所示，底板11的表面设有多个发光二极管芯片111，该发光二极管芯片111优选为迷你LED芯片或微型LED芯片，此外，也可以是普通规格的二极管芯片，此处不对发光二极管芯片的尺寸进行限定。网版12上具有多个通孔121，多个通孔121与多个发光二极管芯片111一一对应，此处一一对应可以理解为通孔121与发光二极管芯片111的位置相对应，也就是网版12上的通孔121的排列方式与底板11上的发光二极管芯片111的排列方式一致，且相邻的通孔121的间距与发光二极管芯片111的相当，从而保证后续在网版上刮涂的保护封装胶能够通过通孔流到对应的发光二极管芯片的位置处，以形成对应的保护结构。在具体实施时，上述网版优选为钢网，通过采用钢网可以得到厚度较薄的网版，从而能够精确控制通孔漏过保护封装胶的量，以达到精确控制保护结构的作用，此外也可以采用其他材料制作网版，此处不做限定。
图5中以网版12上的各通孔121的形状为圆形为例进行示意，在具体实施时，通孔也可以为其他形状，例如方形、椭圆形或多边形等，此处不对通孔的形状进行限定。为了使发光二极管芯片向各个方向出射的光线比较均匀，优选为将通孔121设置为圆形或椭圆形等形状。
上述步骤S202中，如图6所示，将网版12置于底板11具有发光二极管芯片111一侧的表面上，可以根据实际情况来确定网版12与底板11之间的距离，以保证后续保护封装胶能够稳定的通过通孔后覆盖对应的发光二极管芯片111。如图7所示，在网版12背离底板11一侧的表面刮涂保护封装胶13，可以通过刮刀刮平保护封装胶13的表面，由于保护封装胶13具有流动性，因而保护封装胶13可以通过通孔121流到对应的发光二极管芯片111的表面上，在步骤S203中，将网版12移走后，如图1所示，发光二极管芯片111上的保护封装胶由于表面张力形成半球状或近似半球状的保护结构131，也就是，在图中由下到上的方向上，保护结构131在平行于底板11的截面的周长逐渐减小。在具体实施时，可以通过网版的厚度、通孔的大小，网版与灯板之间的距离，以及刮涂保护封装胶的时间等参数，来调整保护结构的厚度、表面弧度等。
综上，本发明实施例中，采用在网版上刮涂保护封装胶的方式对发光二极管芯片进行防护封装，使透过网版上的通孔的保护封装胶在对应的发光二极管芯片处形成保护结构，各保护结构的厚度比较均匀，且相比于采用灌胶的方式整面涂覆保护封装胶，能够很大程度的减少保护封装胶的使用量，而且留在网版表面上的保护封装胶还可以回收再利用，提高了保护封装胶的利用率，降低了成本。
进一步地，本发明实施例提供的上述防护封装方法中，上述步骤S201中，提供一具有多个与发光二极管芯片一一对应的通孔的网版，可以包括：
提供一具有多个通孔的网版；多个通孔与各发光二极管芯片一一对应，且通孔的尺寸大于对应的发光二极管芯片的尺寸。
参照图6，采用通孔121尺寸大于对应的发光二极管芯片111的尺寸的网版12，从而使后续在网版上刮涂保护封装胶后，能够有足够多的保护封装胶漏到发光二极管芯片111的表面，以形成覆盖整个发光二极管芯片111的保护结构，此外，通孔121的尺寸也不能过大，以保证形成的保护结构之间是相互独立的，也就是保证相邻的保护结构之间不重叠。在具体实施时，可以根据将要形成的保护结构的大小，来设置网版的厚度、通孔的大小，网版与底板之间的距离，以及刮涂保护封装胶的时间等参数。
进一步地，本发明实施例提供的上述防护封装方法中，如图4所示，上述步骤S203之后，还可以包括：
S204、同时参照图2，在各保护结构131的表面形成一层反射层14，且反射层14在保护结构131远离底板11一侧的端部设有出光口。
反射层14在保护结构131远离底板11一侧的端部设有出光口15，使得发光二极管芯片111出射的光线只能从出光口15出射，图3示出了一个发光二极管芯片111出射的光线的光路图，从图中可以看出，发光二极管芯片111的侧面出射的光线被反射层14反射，最终从出光口15向外出射，提高了发光二极管芯片111出射光线的汇聚程度，提高光线利用率，而且可以避免发光二极管芯片111出射的光线从侧面出射出去，从而防止发光二极管芯片111出射的光线对周围区域产生干扰。
此外，上述步骤S204中，如图2所示，反射层14除了可以覆盖保护结构131外，还可以覆盖保护结构131之间的间隙处，从而能够反射射向底板的光线，提高光线利用率。
具体地，本发明实施例提供的上述防护封装方法中，上述步骤S204，可以包括：
在底板具有保护结构一侧的表面喷涂反光粒子，以形成反射层；
去除在保护结构远离底板一侧的端部位置处的反射层，以形成各出光口。
参照图8，通过喷涂反光粒子的方式形成反射层14，形成的反射层14的厚度比较均匀，优选为采用高反光粒子，且通过在底板11具有保护结构131的一侧整面喷涂反射粒子，使保护结构131之间的间隙处也形成反射层14，提高底板11的光线利用率。参照图2，然后去除保护结构131远离底板11一侧的端部位置处的反射层14，以形成各出光口15，在去除保护结构131端部的反射层14的过程中，不可避免的会去除一部分保护结构131，不会对发光二极管芯片111的出光效果产生影响。具体地，可以采用刮刀切除保护结构131端部的反射层14，以在出光口15处裸露部分保护结构131，使发光二极管芯片111出射的光线从出光口15处射出。此外，在具体实施时，也可以采用其他方式形成各出光口，例如，可以在喷涂反光粒子的过程中，将出光口位置遮挡住，以使形成的反射层不会覆盖各出光口的位置处，此处只是举例说明，不对出光口的制作方式进行限定。
在具体实施时，由于去除保护结构远离底板一侧的端部的反射层时，不可避免的会去除部分保护结构，因而，待各保护结构完全固化后再去除保护结构端部的反射层，可以避免去除过程中破坏保护结构除端部以外的结构。在实际应用中，为了提高保护结构的固化速度，优选为采用热固化的方式进行固化，可以在移走网版后开始对保护结构进行加热固化，上述步骤S204中喷涂反射粒子的过程可以在完全固化后，也可以在固化的过程中，此处不做限定。
第三方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种背光模组，包括上述发光二极管灯板。由于该背光模组解决问题的原理与上述发光二极管灯板相似，因此该背光模组的实施可以参见上述发光二极管灯板的实施，重复之处不再赘述。具体地，上述背光模组可以为直下式，也可以为侧入式，此处不做限定。由于上述发光二极管灯板采用相互独立的保护结构对发光二极管芯片进行防护封装，更有利于发光二极管芯片实现高密度的排布方式，进而达到显示级别的分辨率，有利于实现背光分区控制。
在具体实施时，由于上述发光二极管灯板中设有反射层，且该反射层可以覆盖除出光口处的保护结构以及相邻保护结构之间的位置，也就是该反射层可以起到反射板的作用，从而可以省去背光模组中的反射板，因而可以降低背光模组的厚度。
第四方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种显示装置，包括上述背光模组。该显示装置优选为液晶显示装置。由于该显示装置解决问题的原理与上述背光模组相似，因此该显示装置的实施可以参见上述背光模组的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的发光二极管灯板、防护封装方法、背光模组及显示装置，通过设置与各发光二极管芯片对应的保护结构，该保护结构可以覆盖对应的发光二极管芯片，从而起到保护发光二极管芯片的作用，此外，相邻的保护结构之间具有间隙，能够减少形成保护结构的保护封装胶的使用量，可以通过采用在网版上刮涂保护封装胶的方式形成覆盖各保护结构，能够比较容易的形成厚度均匀的多个保护结构。此外，通过在各保护结构的表面形成反射层，使光线仅能在出光口处射出，改善了光线干扰的问题，提高了光线利用率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种发光二极管灯板，其特征在于，所述发光二极管灯板呈板状，包括：底板，位于所述底板之上的多个发光二极管芯片，与各所述发光二极管芯片对应的保护结构；所述发光二极管芯片直接固定于所述底板上；所述保护结构由保护封装胶构成；所述保护结构覆盖对应的所述发光二极管芯片，且相邻的所述保护结构之间具有间隙，所述发光二极管芯片为miniLED芯片或microLED芯片；还包括反射层；所述反射层覆盖相邻所述保护结构之间的间隙，
其中，所述反射层覆盖各所述保护结构，且所述反射层在所述保护结构远离所述底板一侧的端部设有出光口；
所述保护结构为透明材料，不会影响发光二极管芯片的出光性能；所述反射层通过在所述底板具有保护结构一侧的表面喷涂反光粒子形成；所述出光口通过去除在所述保护结构远离所述底板一侧的端部位置处的所述反射层形成。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯板，其特征在于，在出光方向上，所述保护结构在平行于所述底板的截面的周长逐渐减小。
3.如权利要求1所述的发光二极管灯板，其特征在于，所述发光二极管芯片无封装地固定于所述底板上。
4.一种形成如权利要求1-3任一所述的发光二极管灯板的防护封装方法，其特征在于，包括：提供一表面设有多个发光二极管芯片的底板，以及提供一具有多个与所述发光二极管芯片一一对应的通孔的网版；所述发光二极管灯板呈板状；所述发光二极管芯片直接固定于所述底板上；所述发光二极管芯片为miniLED芯片或microLED芯片；将所述网版置于所述底板设有所述发光二极管芯片一侧的表面之上，并在所述网版背离所述底板一侧的表面刮涂保护封装胶，以使所述保护封装胶通过各所述通孔后形成覆盖对应的所述发光二极管芯片的保护结构；移走所述网版；形成覆盖相邻所述保护结构之间的间隙的反射层。
5.如权利要求4所述的发光二极管灯板的防护封装方法，其特征在于，所述提供一具有多个与所述发光二极管芯片一一对应的通孔的网版，包括：提供一具有多个通孔的网版；多个所述通孔与各所述发光二极管芯片一一对应，且所述通孔的尺寸大于对应的所述发光二极管芯片的尺寸。
6.一种背光模组，其特征在于，包括：如权利要求1~3任一项所述的发光二极管灯板。
7.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求6所述的背光模组。
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