CN113777828B - 一种光源结构及背光模组 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种光源结构及背光模组，包括：基板；多个发光元件，彼此间隔地布置于所述基板的第一表面；以及胶体层，位于每个所述发光元件的周侧，且所述胶体层的厚度大于所述发光元件的厚度以在每个所述发光元件周侧形成光线调整墙。本发明的光源结构能使光源发出的光线经过所述光线调整墙后再出射，相比直接在发光元件表面形成胶体层，本申请的光源结构能避免光线在胶体层中的传输损失，提高了光线的出光率。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种光源结构及背光模组。
背景技术
Mini-LED一般是采用直下式设计，通过大数量的密布，从而实现更小范围内的区域调光，对比于传统的背光设计，其能够在更小的混光距离内实现具备更好的亮度均匀性、更高的色彩对比度，进而实现终端产品的超薄、高显色性、省电。然而，现有技术中，在基板表面形成Mini-LED后，会在Mini-LED的表面涂布一层硅胶，硅胶填充Mini-LED的间隙及覆盖Mini-LED的表面，Mini-LED发出的光线在硅胶中传播，会被损耗，降低了Mini-LED的光效利用率。
因此，现有技术存在缺陷，急需解决。
发明内容
本申请提供一种光源结构，能够解决Mini-LED出光率低的问题。
为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
一种光源结构，包括：
基板；
多个发光元件，彼此间隔地布置于所述基板的第一表面；以及
胶体层，位于每个所述发光元件的周侧，且所述胶体层的厚度大于所述发光元件的厚度以在每个所述发光元件周侧形成光线调整墙。
在其中一些实施例中，所述胶体层包括光学胶以及散布在所述光学胶中的反射球。
在其中一些实施例中，所述反射球为球状颗粒，所述反射球包括反射层以及包覆反射层的透明绝缘外层。
在其中一些实施例中，所述反射球还包括聚合物内核层，所述反射层包覆所述聚合物内核层。
在其中一些实施例中，所述光线调整墙还包括形成于所述胶体层表面的反射层。
在其中一些实施例中，所述基板包括基底层及形成于所述基底层表面的导电线路，所述发光元件与所述导电线路电性连接。
在其中一些实施例中，所述导电线路还包括端子区，所述端子区连接有软性电路板，所述胶体层还覆盖所述软性电路板远离所述第一表面的表面。
在其中一些实施例中，所述端子区表面设置有金属镀层，所述软性电路板设置于所述金属镀层的表面。
在其中一些实施例中，所述基板还包括与所述第一表面垂直的侧表面，所述软性电路板延伸至所述第一表面外，所述软性电路板的底表面与所述侧表面的结合处设置有保护胶。
本申请还涉及一种背光模组，包括：光源结构以及设置在所述光源结构出光方向上的光学模组，其中，所述光源结构为如上任意一项所述的光源结构。
本申请的有益效果为：本申请提供的光源结构以及包括所述光源结构的背光模组，胶体层位于所述发光元件的周侧，且所述胶体层的厚度大于所述发光元件的厚度以在每个所述发光元件周侧形成光线调整墙，如此能使光源发出的光线经过所述光线调整墙后再出射，相比直接在发光元件表面形成胶体层，本申请的光源结构能避免光线在胶体层中的传输损失，提高了光线的出光率。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请第一实施例提供的一种光源结构；
图2为图1提供的光源结构包括的胶体层中的反射球的结构图；
图3为本申请第二实施例提供的一种光源结构；
图4为图3提供的一种光源结构的俯视图；
图5为图3提供的一种光源结构形成发背光模组的光路图；
图6为本申请第三实施例提供的一种光源结构。
附图标记说明
100、200、300-光源结构
1-基板；2-发光元件；3、13-胶体层；12-第一表面；14-侧表面
31-光学胶；32-反射球；30、301-光线调整墙
320-聚合物内核层；322、332-反射层；324-透明绝缘外层
101-发光区；102-端子区；103-空白区；4-软性电路板
40-金属镀层；5-保护胶；10-基底层；11-导电线路
210-背光模组；6-光学膜片结构；220-光线
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。以下请结合具体实施例对本申请的所述光源结构进行详细描述。
实施例1
请参阅图1，图1为本申请第一实施例提供的一种光源结构100，其包括：基板1、多个发光元件2与胶体层3。
所述基板1作为发光元件2的承载体，用于实现与发光元件2的电性导通且能控制发光元件2的发光。所述基板1可以是PCB、阵列基板等。
所述多个发光元件2彼此间隔地布置于所述基板1的第一表面12。在本实施例中，所述发光元件2阵列排列。
所述胶体层3位于每个所述发光元件2的周侧，且所述胶体层3的厚度大于所述发光元件2的厚度以在每个所述发光元件2的周围侧形成光线调整墙30。
由于胶体层3的厚度大于发光元件2的厚度，从而，发光元件2发出的光线入射到发光元件2周侧的光线调整墙30上。能被光线调整墙30调整光线的出射方向，能提高光线的利用率。
在本实施例中，所述基板1包括基底层10及形成于所述基底层10表面的导电线路11。基底层10可以是刚性或柔性基底，其材质包括玻璃、塑料、二氧化硅、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚氨酯中的一种或多种。在本实施例中，所述基板1是TFT阵列基板。所述导电线路11包括TFT走线，所述发光元件2与所述TFT电性连接，所述TFT用于控制发光元件2的发光。
在本实施例中，多个发光元件2共同构成光源结构100的发光区101。所述发光元件2是Mini-LED或者micro-LED。Mini-LED或者micro-LED具有尺寸小、亮度高等优点，利用Mini-LED或者micro-LED背光源的显示产品的画面对比度可以达到有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)显示产品的水平，可以使产品保留液晶显示(LCD，LiquidCrystal Display)的技术优势，进而提升画面的显示效果，为用户提供更优质的视觉体验。
多个发光元件2可以包括发光颜色不同的发光元件，一个发光元件行中，红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件可以周期排列。Micro-LED的典型尺寸(例如长度)小于100微米；Mini-LED的典型尺寸(例如长度)为80微米～350微米。
在本实施例中，所述胶体层3包括光学胶31以及散布在所述光学胶31中的反射球32。光学胶31是环氧树脂类透明胶体，因为环氧树脂在经固化后强度较高，散布在光学胶31中的反射球32主要用于提高入射在光线调整墙30表面的光线的反射几率。
请参阅图2，在本实施例中，所述反射球32包括反射层322以及包覆反射层322的透明绝缘外层324。所述反射层322起反射光线的作用，反射层322的材质可以选择反射率高的材质，例如Al、银等高反射率金属。所述透明绝缘外层324能避免胶体层3中的反射球32与TFT走线接触时造成的TFT走线短路。
在本实施例中，所述反射球32还包括聚合物内核层320，所述反射层322包覆所述聚合物内核层320。聚合物内核层320的材质为聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、或多芳基化合物中的任意一种。利用聚合物制造形成反射球32的内核层，能减轻反射球32的重量，且能减少高反射率的金属材质的使用，降低反射球32的成本。
本实施例中，由于光线调整墙30只是形成在所述发光元件2的周侧，也即，发光元件2的表面是没有胶体层3的，减少了光线在胶体层3中发生折射而损失的几率，提高了光线的利用率。
实施例2
请参阅图3及图4，图3为本申请又一实施例提供的一种光源结构200。图4为光源结构200的俯视图。第二实施例提供的光源结构200与第一实施例提供的光源结构100基本相同，其不同之处在于：在本实施例中，所述导电线路11还包括位于非发光区的端子区102，所述端子区102包括焊盘(图未示)，焊盘上连接有软性电路板4(FPC，Flexible PrintedCircuit)，所述胶体层3形成于每个发光元件2的周侧的同时还覆盖所述软性电路板4远离第一表面12的表面以及端子区102与发光区101之间的空白区103。软性电路板4与外部控制电路连接，由外部控制电路控制向发光元件2提供信号以实现发光元件2的发光。在一些示例中，发光区101的形状可以根据需要设置，例如，发光区101的轮廓可以为矩形。然而，本实施例对此并不限定。请参阅图4，在本实施例中，发光区101以外的空白区103都覆盖有胶体层3，也即每个发光元件2的周侧都有胶体层3。
在本实施例中，所述端子区102、焊盘的表面还设置有金属镀层40，所述软性电路板4设置于所述金属镀层40的表面。金属镀层40可以是镀银层，所述金属镀层40用于防止端子区102的导电线路11被氧化或者腐蚀等。
在本实施例中，所述基板1还包括与第一表面12垂直的侧表面14，所述软性电路板4延伸至所述第一表面12外，所述软性电路板4的底表面与所述侧表面14的结合处设置有保护胶5。保护胶5避免软性电路板4在弯折时被基板损伤，进一步还提高了软性电路板4与导电线路11的强力结合性能，也能避免了软性电路板4从基板1上剥离。
请参阅图5，图5为本发明第二实施例提供的光源结构200形成的背光模组210的光路图。背光模组210包括光源结构200及光学膜片结构6，光学膜片结构6包括导光板、扩散片等。如图所示，发光元件2发出的光线220，入射至光线调整墙30表面的光线，经过光线调整墙30内的反射球32的反射，会入射至光学膜片结构6，避免了光线的折射损失，提高了光线的利用率。
请结合图3，所述光源结构200的制作方法如下：
第一步：在基底层10上通过光刻工艺或者气相沉积工艺形成导电线路11，本实施例中通过光刻形成的TFT走线包括位于发光区101的驱动线路以及位于非发光区一侧的端子区102，端子区102包括多个焊盘(图未示)，焊盘与驱动线路电性连接。
第二步：在发光区101的预定位置通过SMT工艺设置多个发光元件2，发光元件2与导电线路11电性连接。
第三步：在端子区102的焊盘上形成金属镀层40以保护焊盘。形成金属镀层40可以增强焊盘的抗腐蚀性、耐磨性。金属镀层40的材质采用银，且通过电镀形成。
第四步：在焊盘上焊接软性电路板4，具体地，是在金属镀层40的表面焊接软性电路板4，软性电路板4与端子区102的焊盘电性导通且软性电路板4延伸至位于端子区102外。
第五步：利用喷枪以一定的速率与压力在发光元件2形成的间隙、端子区102的表面喷涂胶体层3，在170℃的热板上进行热固化1小时。
第六步：在软性电路板4的背面涂布保护胶5，保护胶5粘结于软性电路板4的背面及基底层10的侧面，保护胶5用于保护端子区102及软性电路板4。所述保护胶5可以是UV胶，UV胶经涂布之后再固化，便可以实现稳定的固定作用。
相比现有技术的在设置发光元件2之后就在发光元件2的表面模压形成硅胶保护层、再在端子区102设置软性电路板，最后在软性电路板4表面设置一层硅胶保护层，本申请的光源结构200的制作方法，是在焊盘上焊接软性电路板4之后，在每个发光元件2的周侧、以及软性电路板4的表面印刷或者涂布胶体层3，节省了制造工序，如此，能提升发光元件2光利用效率的同时，利用胶体层3覆盖于软性电路板4的表面，且发光元件2周侧的胶体层3与软性电路板4表面的胶体层3是一体形成，更能提升软性电路板4的拉拔力，避免了金属镀层40与导电线路11之间发生剥离的现象。
第二实施例提供的光源结构200，在由发光元件2形成的间隙喷涂胶体层3形成光线调整墙30的时候，还在端子区102及与端子区102邻近的空白区103的表面形成胶体层3，使胶体层3覆盖端子区102的软性电路板4，从而，在大大提升发光元件2利用效率的同时，利用胶体层3覆盖于软性电路板4的表面，还可以提升软性电路板4的拉拔力，避免了金属镀层40与导电线路11之间发生剥离的现象，大大增加产品的竞争力。
实施例3
请参阅图6，图6为本申请第三实施例提供的一种光源结构300。第三实施例提供的光源结构300与第二实施例提供的光源结构200基本相同，其不同之处在于：所述胶体层13仅包括光学胶31，所述光线调整墙301由胶体层13及环绕发光元件2侧壁面的反射层332共同构成。所述反射层332的材质是高反射率的金属，譬如，银或者铝，或者是白色油墨。所述反射层332可以通过丝网印刷的方式形成。光源结构300的工作原理和光源结构200的工作原理相同，在此不再赘述。
综上所述，本申请提供的本申请提供的光源结构100以及包括所述光源结构100的背光模组110，胶体层3位于所述发光元件2的周侧，且所述胶体层3的厚度大于所述发光元件2的厚度以在每个所述发光元件2周侧形成光线调整墙30，如此能使光源发出的光线经过所述光线调整墙30后再出射，相比直接在发光元件2表面形成胶体层3，本申请的光源结构100能避免光线在胶体层3中的折射传输造成的损失，提高了光线的出光率。
本申请提供的光源结构200、300，胶体层3在形成于发光元件2的周侧的同时，还覆盖端子区102一侧的空白区103以及软性电路板4的表面，由于发光元件2的表面不存在胶体层，从而不会有光线在胶体层中的吸收损失，从而能大大提升发光元件2利用效率；同时，利用胶体层3覆盖于软性电路板4的表面，还可以提升软性电路板4的拉拔力，避免了金属镀层40与导电线路11之间发生剥离的现象，大大增加产品的竞争力。
综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (4)
1.一种光源结构，其特征在于，包括：
基板；
多个发光元件，彼此间隔地布置于所述基板的第一表面；以及
胶体层，位于每个所述发光元件的周侧，且所述胶体层的厚度大于所述发光元件的厚度以在每个所述发光元件周侧形成光线调整墙，所述发光元件与其周围的所述胶体层贴合；
其中，所述胶体层包括光学胶以及散布在所述光学胶中的反射球，所述反射球包括反射层、包覆反射层的透明绝缘外层以及聚合物内核层，所述反射层包覆所述聚合物内核层；或者，所述光线调整墙还包括形成于所述胶体层表面的反射层；
所述基板包括基底层及形成于所述基底层表面的导电线路，所述发光元件与所述导电线路电性连接；
所述导电线路还包括端子区，所述端子区设置有焊盘，所述端子区连接有软性电路板，所述胶体层还覆盖所述软性电路板。
2.根据权利要求1所述的一种光源结构，其特征在于，所述端子区表面设置有金属镀层，所述软性电路板设置于所述金属镀层的表面。
3.根据权利要求2所述的一种光源结构，其特征在于，所述基板还包括与第一表面垂直的侧表面，所述软性电路板延伸至所述第一表面外，所述软性电路板的底表面与所述侧表面的结合处设置有保护胶。
4.一种背光模组，包括：光源结构以及设置在所述光源结构出光方向上的光学模组，其特征在于，所述光源结构为如权利要求1～3任意一项所述的光源结构。
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