CN114280845A - 一种Mini LED背光源、背光模组及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种Mini LED背光源，包括：基板，所述基板的表面设有若干个焊接区；倒装LED芯片，所述倒装LED芯片的底部设有第一电极与第二电极；所述倒装LE芯片设于所述基板的焊接区上；用于连接倒装LED芯片的电极与基板焊接区的金属连接层，设于所述基板与所述倒装LED芯片之间；封装层，所述封装层包括光学层与围坝层；所述围坝层以芯片为中心，在LED芯片的四周构成规则的多边形；光学层填充围坝层，并在LED芯片出光面方向的围坝表面形成类半球形；IC驱动及元器件；还包括至少有两种及以上不同的封装层。本发明还提供一种Mini LED背光模组及其制作方法。通过上述结构，Mini LED的光线沿长方形封装层的两条边交接处，折射较多的光线。
Description
技术领域
本发明属于LED显示技术领域，具体涉及一种Mini LED背光源、背光模组及其制作方法。
背景技术
因LED背光源动态调光技术具有高对比度、优异的显示效果，逐渐成为LED相关产品的市场新宠。动态调光需要多个分区控制多颗光源实现，由此导致产品成本的急剧上升，使得终端的价格及其昂贵。通过增加单个背光源的发光角度，可减少LED的颗数从而使得终端的成本能够大幅减少。
Mini LED是指芯片尺寸百微米级别的背光源新技术。COB(Chip On Board)是MiniLED的一种结构，COB Mini LED因具有高对比度、高亮度等优点，成为目前研究的热点。通过封装层的结构可将点光源的LED的发光角度增加，在保证对比度的前提下，减少颗数有利于成本降低及降低制程的难度。由于单颗Mini LED的出光方向具有一定的方向性，多颗Mini排布下造成在出光面的不均匀，如亮团、暗带等。解决小混光距离，大间距下点光源的MiniLED混光的均匀性，成为目前需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种Mini LED背光源，利用两种以上Mini封装结构的光色互补，实现COB Mini LED背光模组在小混光距离，大间距下均匀的混光。
本发明的第二个目的是为了提供一种Mini LED背光模组。
本发明的第三个目的是为了提供一种Mini LED背光源的制备方法。
一种Mini LED背光源，
至少一基板，所述基板的表面设有若干个焊接区；
至少一倒装LED芯片，所述倒装LED芯片的底部设有第一电极与第二电极；所述倒装LED芯片设于所述基板的焊接区上；
若干个用于连接倒装LED芯片的电极与基板焊接区的金属连接层，设于所述基板与所述倒装LED芯片之间；
封装层，所述封装层包括光学层与围坝层；所述围坝层以芯片为中心，在LED芯片的四周构成规则的多边形；光学层填充围坝层，并在LED芯片出光面方向的围坝表面形成类半球形；
至少一IC驱动及至少一元器件；包括至少有两种及以上不同的封装层。
作为优选，所述围坝层围成的多边形为长方形或圆角长方形。
作为优选，所述不同的封装层指所述封装层包含的围坝层的长边的边长与短边的边长比值不同。
作为优选，长方形或圆角长方形的所述围坝层的长边的边长与短边的边长比值范围为0.5-2。
作为优选，所述围坝层不透明或半透明。
作为优选，所述椭圆形满足X2/a2+Y2/b2＝1(a＞b＞0)，其中a为所述围坝层的边宽度的1/2，b为所述围坝层以上的光学层的高度。
作为优选，b/2a的比值区间为0.05-0.5。
作为优选，所述不同的封装层指所述封装层包含的光学层不同，所述包含的光学层不同指纵截面形状不同，所述纵截面为椭圆形的端部局部。
一种Mini LED背光模组，包括所述的Mini LED背光源，还包括扩散板、QD膜、增光扩散复合膜。
一种Mini背光源的制备方法，包括以下步骤：
在芯片的焊接区涂覆上金属连接层；
将芯片转移至基板上方，通过加热与基板焊接；
在IC驱动及元器件焊接区涂覆金属连接层；
IC驱动及元器件芯片转移至基板上，通过加热与基板焊接；
在焊接有芯片的基板上涂覆围坝层，然后固化；在围坝层内填充光学层，然后固化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过上述结构，Mini LED的光线沿长方形封装层的两条边交接处，折射较多的光线。造成规则排布，在较大的Mini LED间距的情况下，光线的叠加，造成光色不均匀的情况。通过设置两种不同的封装层，来实现光线的互补，可得到光色均匀的效果。实现COB MiniLED背光模组在小混光距离，大间距下均匀的混光。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为现有COB Mini LED背光模组的排布；
图2本专利与现有COB Mini LED背光模组的光学示意图；
图3为本专利中COB Mini LED背光源的俯视示意图；
图4为本专利中COB Mini LED背光源的侧视示意图；
图5为本专利中围坝层中L1、L2值的示意图。
其中：
100、基板；101、第一围坝层；201、第二围坝层；102/1021焊接区；103/1031、金属连接层；104、倒装LED芯片；105、第一光学层；205、第二光学层；106、IC；107、元器件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图3、图4所示，本实施例公开了一种Mini LED背光源，包括：
基板100，本实例中基板的材料为FR4板，基板表面有多个焊接区(单个焊接区如102/1021)，多个金属连接层(单个金属连接层如103/1031),倒装LED芯片104，本实施例的倒装LED芯片的尺寸为200um*400um，主波长为450nm，每个倒装LED芯片的底部有第一电极与第二电极。倒装LED芯片设于基板的焊接区的上方。
多个金属连接层103/1031，为SnAgCu结构合金，设置在基板与倒装LED芯片之间，用于连接倒装LED芯片电极与基板的焊接区，本实施例中，倒装LED芯片在基板上的排布为图2左，以方形排布。
第一围坝层101，在倒装LED芯片的四周构成长方形。本实施例中，围坝层为半透明状，由硅胶及少量SiO2的混合构成。其中L1/L2为0.8。
第二围坝层201，在倒装LED芯片的四周构成长方形，本实施例中，围坝层为半透明状，L1/L2为1.25。
如图5所示，L1/L2为长方形的两个边长的比值，可以是长边的边长与短边的边长比值，或短边的边长与长边的边长比值。
第一光学层105，覆盖LED倒装芯片、基板的焊接区、金属连接层，以及第一围坝层。封装层的不同方向的侧面所形成的投影视图皆为椭圆形，椭圆形满足X2/a2+Y2/b2＝1(a＞b＞0)，其中a为所述围坝边宽度的1/2，b为所述光学层的高度，本实施例中，一个侧面a为1.4mm，b为0.9mm，b/2a＝0.32；另外一个侧面a为1.75mm，b为0.9mm，b/2a＝0.26；IC驱动106及一元器件107，本实施例中IC的位置与芯片不在一个平面。
第二光学层205，覆盖LED倒装芯片、基板的焊接区、金属连接层，以及第二围坝层。封装层的不同方向的侧面所形成的投影视图皆为椭圆形，椭圆形满足X2/a2+Y2/b2＝1(a＞b＞0)，其中a为所述围坝边宽度的1/2，b为所述光学层的高度，本实施例中，一个侧面a为1.75mm，b为0.9mm，b/2a＝0.26；另外一个侧面a为1.4mm，b为0.9mm，b/2a＝0.32；IC驱动106及一元器件107。
光学层的材料由硅橡胶、硅树脂、环氧树脂中的一种或多种组成，本实施例中，光学层的材料为硅树脂。
本实施例的Mini背光源的制备方法：在芯片的焊接区涂覆上金属连接层；将芯片转移至基板上方，通过加热与基板焊接；在IC驱动及元器件焊接区涂覆金属连接层；IC驱动及元器件芯片转移至基板上，通过加热与基板焊接；在焊接有芯片的基板上涂覆围坝层，然后固化；在围坝层内填充光学层，然后固化。
本实施例的Mini LED背光模组，包括，权利要求项1至9的Mini LED背光源，还包括扩散板、QD膜、增光扩散复合膜。
从图1及图2所示，Mini LED的光线可沿长方形封装层的两条边交接处，折射较多的光线。造成规则排布，在较大的Mini LED间距的情况下，光线的叠加，造成光色不均匀的情况。通过设置两种不同的封装层，来实现光线的互补，可得到光色均匀的效果。实现COBMini LED背光模组在小混光距离，大间距下均匀的混光。
实施例2
本实施例公开了一种Mini LED背光源，其与实施例1的区别在于，基板的材料为BT板，倒装LED芯片在基板上的排布呈现棱形。
第一围坝层，在倒装LED芯片的四周构成圆角长方形，在本实施例中为不透明状，由硅胶及TiO2的混合构成。其中L1/L2为0.5。
第二围坝层，在倒装LED芯片的四周构成圆角长方形，在本实施例中为不透明状，由硅胶及TiO2的混合构成。其中L1/L2为1.9。
第一光学层，本实施例中，一个侧面a为2.0mm，b为0.6mm，b/2a＝0.15；另一个侧面a为1.0mm，b为0.6mm，b/2a＝0.3；
第二光学层，本实施例中，一个侧面a为1.0mm，b为1.0mm，b/2a＝0.5；另一个侧面a为1.9mm，b为1.0mm，b/2a＝0.26；
光学层的材料由硅橡胶组成。
本实施例的Mini背光源的制备方法：在IC驱动及元器件的焊接区上涂覆金属连接层；将IC驱动及元器件转移至基板上，通过加热与基板焊接；在芯片的焊接区涂覆上金属连接层；将芯片转移至基板上方，通过加热与基板焊接；在焊接有芯片的基板上涂覆围坝层，然后固化。
实施例3
本实施例公开了一种Mini LED背光源，其与实施例1的区别在于，本实施例中，光学层的材料为环氧树脂，封装层中还含有纳米粒子，本实施例中纳米粒子为SiO2。本实施例中包括三种不同的封装层。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种Mini LED背光源，包括：
至少一基板，所述基板的表面设有若干个焊接区；
至少一倒装LED芯片，所述倒装LED芯片的底部设有第一电极与第二电极；所述倒装LE芯片设于所述基板的焊接区上；
若干个用于连接倒装LED芯片的电极与基板焊接区的金属连接层，设于所述基板与所述倒装LED芯片之间；
封装层，所述封装层包括光学层与围坝层；所述围坝层以芯片为中心，在LED芯片的四周构成规则的多边形；所述光学层填充围坝层，且在LED芯片出光面方向的围坝表面形成类半球形；
至少一IC驱动及至少一元器件；
其特征在于，还包括至少有两种及以上不同的封装层。
2.根据权利要求1所述的Mini LED背光源，其特征在于，所述围坝层围成的多边形为长方形或圆角长方形；
和/或所述光学层的纵截面为椭圆形的端部局部。
3.根据权利要求2所述的Mini LED背光源，其特征在于，所述不同的封装层指所述封装层包含的围坝层的长边的边长与短边的边长比值不同。
4.根据权利要求2-3所述的Mini LED背光源，其特征在于，长方形或圆角长方形的所述围坝层的长边的边长与短边的边长比值范围为0.5-2。
5.根据权利要求1所述的Mini LED背光源，其特征在于，所述围坝层不透明或半透明。
6.根据权利要求2所述的Mini LED背光源，其特征在于，所述椭圆形满足X2/a2+Y2/b2＝1(a＞b＞0)，其中a为所述围坝层的边宽度的1/2，b为所述围坝层以上的光学层的高度。
7.根据权利要求6所述的Mini LED背光源，其特征在于，b/2a的比值区间为0.05-0.5。
8.根据权利要求1，6-7任一权利要求所述的Mini LED封装层，其特征在于，所述不同的封装层指所述封装层包含的光学层不同，所述包含的光学层不同指纵截面形状不同，所述纵截面为椭圆形的端部局部。
9.一种Mini LED背光模组，其特征在于，包括权利要求项1至8任一权利要求所述的Mini LED背光源，还包括扩散板、QD膜及增光扩散复合膜。
10.一种Mini背光源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在芯片的焊接区涂覆上金属连接层；
将芯片转移至基板上方，通过加热与基板焊接；
在IC驱动及元器件焊接区涂覆金属连接层；
IC驱动及元器件芯片转移至基板上，通过加热与基板焊接；
在焊接有芯片的基板上涂覆围坝层，然后固化；在围坝层内填充光学层，然后固化。
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