CN114755859A - 一种MiniLED防蓝光结构及其组装工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及LED技术领域，尤其涉及一种MiniLED防蓝光结构及其组装工艺，其包括背板、MiniLED基板、膜材和胶框，所述MiniLED基板连接于所述背板上，所述膜材连接于所述MiniLED基板上，所述膜材包括扩散膜，所述扩散膜的四周设有荧光粉；所述背板上还连接有所述胶框，所述胶框为黄色荧光胶框，所述胶框覆盖于所述MiniLED基板的四周。MiniLED基板中部的光线被扩散膜上的荧光粉吸收合成白光，边缘的光线从MiniLED基板沿直线传播至由荧光粉制成的胶框上，黄色荧光粉制成的胶框，可以吸收MiniLED基板边缘发出的蓝光，减少有害蓝光从MiniLED基板边缘的漏出，从而降低对人体造成的伤害。
Description
技术领域
本申请涉及LED的技术领域，尤其是涉及一种MiniLED防蓝光结构及其组装工艺。
背景技术
光随处可见，但是有研究表明，可见光中的蓝光和紫光对视网膜的破坏作用最大，其中，高能短波蓝光会对视网膜造成一定的损坏，因此被称为有害蓝光。日常生活中接触到的有害蓝光主要来源为LED液晶屏幕。如今液晶显示屏采用的都是LED背光，由于背光需要白光的效果，所以业界通常使用蓝色LED混合黄色荧光粉来形成白光。
为了增强LED的光亮程度，通常的做法就是，将蓝色LED的亮度增强，使得发出的光更强，从而与黄色荧光粉形成更亮的白光，将蓝色LED亮度调高的过程中，一部分蓝光被黄色荧光粉吸收，未被吸收的部分则扩散出去，直接进入人体视网膜。因此，将蓝色LED亮度提高的同时，未被黄色荧光粉吸收的蓝光也会相应增多，所以产生的有害蓝光也就会变多，就会对视网膜造成一定的损伤，而且该损伤是不可逆的。
因此现有的LED背光会发出对人体有害的高能短波蓝光，对人体健康产生一定的伤害。
发明内容
为了降低有害蓝光对人体的伤害，本申请提供一种MiniLED防蓝光结构及其组装工艺。
本申请提供的一种MiniLED防蓝光结构采用如下的技术方案：
一种MiniLED防蓝光结构，包括背板、MiniLED基板、膜材和胶框，所述MiniLED基板连接于所述背板上，所述膜材连接于所述MiniLED基板上，所述膜材包括扩散膜，所述扩散膜的四周设有荧光粉；所述背板上还连接有所述胶框，所述胶框为黄色荧光胶框，所述胶框覆盖于所述MiniLED基板的四周。
通过采用上述技术方案，在背板上连接MiniLED基板，MiniLED基板发出的光照射至膜材上，通过与膜材上的荧光粉合成发出白光，从而在LED上显示。MiniLED基板上发出的光照射在膜材上，通过膜材的扩散与膜材中荧光粉的吸收作用，一部分光线被荧光粉吸收，然后通过扩散膜的扩散作用发出白光；另一部分光线在膜材表面发生反射；当光线沿着靠近MiniLED基板中心位置反射至MiniLED基板上，再次从MiniLED基板上发射至膜材，被膜材再次吸收和反射，因此MiniLED基板发出的光线会在扩散膜的表面发生多次吸收和反射，从而与MiniLED基板发出的蓝光合成白光。
但是，MiniLED基板边缘发出的光线朝各个方向发射，部分光线将从膜材边缘射出，这部分光线未被荧光粉吸收，直接射入人眼，将对人体造成伤害；胶框的设置可以使得这部分光线从MiniLED基板直接传播至由荧光粉制成的胶框上，黄色荧光粉制成的胶框，可以吸收MiniLED基板边缘发出的蓝光，减少有害蓝光从MiniLED基板边缘的漏出，从而降低对人体造成的伤害。
对MiniLED基板边缘漏出的光线进行吸收处理，可以提高LED发光的统一性，并且柔化边缘，会使得边缘光线更柔和，提高整体观感。
可选的，所述扩散膜有多层，并且多层所述扩散膜的表面设置有若干个凸起。
通过采用上述技术方案，将扩散膜设置多层，可以增加光线的反射和吸收次数，提高对蓝光的吸收和高效利用，从而减少有害蓝光的扩散，降低对人体造成的伤害；在扩散膜的表面设置若干个凸起，一方面，可以增大光线与扩散膜表面的接触面积，提高对各个角度光线的接收，从而实现多次吸收和反射，提高对蓝光的有效吸收，增强LED的发光强度；另一方面，合成后的光线从凸起的表面扩散出去，凸起可以实现光线的多角度扩散，从而提高扩散膜对光线的扩散效果，使得更多光线扩散至胶框上，增强胶框对蓝光的吸收，减少有害蓝光的射出，降低对人体的伤害。
可选的，所述扩散膜四周的凸起横截面为圆弧形。
通过采用上述技术方案，当扩散膜上的凸起设置为横截面呈三角形时，光线从MiniLED基板上传播至与三角形一边接触，然后一部分光线从这一边的另一侧折射出，另一部分的光线反射回MiniLED基板或者反射至三角形另一边，反射至三角形另一边的光线一部分从这一边的另一侧折射出，另一部分又反射回MiniLED基板，因此MiniLED基板一次发出的光线在三角形凸起内最多可发生两次反射和折射。
但是将扩散膜上的凸起设置为横截面呈圆弧形时，当光线传播至边缘时，与圆弧的内壁发生接触，一部分光线从圆弧外壁折射出，另一部分光线在圆弧内发生反射，因为圆弧的形状特殊性，可以满足各个角度光线的反射，以及在圆弧内壁可以实现大于两次的多次反射和折射，提高光线照射至胶框的效率，从而提高胶框对蓝光的吸收，降低有害蓝光对人体的伤害。
可选的，所述胶框包括承载部和固定部，所述承载部与所述固定部一体注塑而成，所述承载部连接于所述MiniLED基板上表面边缘，并且所述承载部与所述MiniLED基板平行设置；所述固定部与所述MiniLED基板上表面垂直设置，所述固定部沿远离所述MiniLED基板方向凸出所述承载部上表面，所述背板的边缘垂直设有挡板，所述挡板与所述固定部相连接。
通过采用上述技术方案，将黄色荧光粉产品通过注塑机特定的磨具结构高温熔融射出形成胶框，胶框的承载部位于MiniLED基板的边缘上方，充分吸收边缘发散的蓝光，胶框的固定部与背板边缘的挡板相连接，实现了胶框在背板上的固定；并且固定部一端凸出承载部上表面，可以增强胶框沿MiniLED基板垂直方向的厚度，提高胶框对蓝光的吸收程度，从而减少有害蓝光对人体的伤害。
可选的，所述MiniLED基板边缘侧壁与所述挡板内壁之间形成放置空间，所述承载部靠近所述背板一端插入所述放置空间。
通过采用上述技术方案，MiniLED基板边缘与挡板内壁之间形成放置空间，将承载部靠近背板一端插入MiniLED基板与挡板形成的放置空间内，实现承载部与挡板内壁相抵接，进而胶框对MiniLED基板边缘侧壁产生挤压，从而将MiniLED基板稳定的固定在背板上，提高MiniLED基板和胶框在背板上的连接紧密性，从而提高产品结构的稳定性。
可选的，所述承载部上表面与所述扩散膜的上表面齐平，所述承载部和扩散膜上表面连接有黑黑胶。
通过采用上述技术方案，在承载部和扩散膜上表面连接黑黑胶，黑黑胶可以覆盖住承载部和扩散膜的连接处，增强承载部和扩散膜的之间的连接紧密性，提高产品结构的稳定性；并且黑黑胶可以遮盖住承载部和扩散膜的接缝，提高结构的整体美观性；另一方面，黑色可以阻隔光线的传播，从而阻挡光线从扩散膜边缘扩散出去，在胶框对蓝光的吸收基础上，进一步的减少有害蓝光的射出，从而降低有害蓝光对人体的伤害。
可选的，所述黄色荧光粉为YAG粉。
通过采用上述技术方案，由于YAG荧光粉的物理和化学性质都非常稳定，具有优异的发光性能和良好的依赖性，而且亮度高，所以使用YAG荧光粉作为原材料可以提高产品的发光亮度和发光性能；同时，YAG荧光粉的生产工艺相对固定、易于合成，并且原材料价格便宜，可以降低生产成本。
一种MiniLED防蓝光结构组装工艺，应用所述的一种MiniLED防蓝光结构，包括以下步骤：
步骤一：准备背板、MiniLED基板、胶框、膜材、盖板和双面胶；其中，所述背板的边缘设有一体成型的挡板，所述胶框采用黄色YAG粉在特定模具结构中高温熔融射出成型，所述胶框包括承载部和固定部，所述膜材包括多层含有荧光粉的扩散膜，所述双面胶包括透明胶和黑黑胶；
步骤二：将所述透明胶粘贴在所述背板设有挡板的一侧，将所述MiniLED基板粘贴在所述双面胶的另一面，所述MiniLED基板侧壁与所述挡板内壁之间留有放置空间；
步骤三：在所述MiniLED基板边缘和侧壁粘贴透明胶，将所述胶框的固定部插入所述MiniLED基板与所述挡板形成的放置空间内，使所述固定部朝向双面胶一侧和承载部朝向双面胶一侧与双面胶相粘合；
步骤四：用所述透明胶将所述膜材粘连在所述MiniLED基板上表面，并使得所述膜材侧壁与所述胶框侧壁相连接；
步骤五：在所述膜材和所述胶框承载部远离所述MiniLED基板一侧贴黑黑胶，将黑黑胶覆盖在所述膜材与所述胶框的连接处，最后把所述盖板粘在所述黑黑胶上，完成成品的组装。
通过采用上述技术方案，MiniLED基板上发出的光照射在膜材上，通过膜材的扩散与膜材中荧光粉的吸收作用，一部分光线被荧光粉吸收，然后通过扩散膜的扩散作用发出白光；另一部分光线在膜材表面发生反射；当光线沿着靠近MiniLED基板中心位置反射至MiniLED基板上，再次从MiniLED基板上发射至膜材，被膜材再次吸收和反射，因此MiniLED基板发出的光线会在扩散膜的表面发生多次吸收和反射，部分光线将从膜材边缘射出，胶框的设置可以使得这部分光线从MiniLED基板直接传播至由荧光粉制成的胶框上，黄色荧光粉制成的胶框，可以吸收MiniLED基板边缘发出的蓝光，减少有害蓝光从MiniLED基板边缘的漏出，从而降低对人体造成的伤害。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.胶框的设置可以使得这部分光线从MiniLED基板直接传播至由荧光粉制成的胶框上，黄色荧光粉制成的胶框，可以吸收MiniLED基板边缘发出的蓝光，减少有害蓝光从MiniLED基板边缘的漏出，从而降低对人体造成的伤害；
2.凸起可以实现光线的多角度扩散，从而提高扩散膜对光线的扩散效果，使得更多光线扩散至胶框上，增强胶框对蓝光的吸收，减少有害蓝光的射出，降低对人体的伤害；
3.将承载部靠近背板一端插入MiniLED基板与挡板形成的放置空间内，可以提高MiniLED基板和胶框在背板上的连接紧密性，从而提高产品结构的稳定性；
4.YAG荧光粉作为原材料可以提高产品的发光亮度和发光性能；同时，YAG荧光粉的生产工艺相对固定、易于合成，并且原材料价格便宜，可以降低生产成本。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图；
图2是本申请实施例的剖面图；
图3是光线在扩散膜上的传播路线示意图。
附图标记说明：1、背板；2、MiniLED基板；3、胶框；31、承载部；32、固定部；4、膜材；41、扩散膜；5、盖板；6、双面胶；61、透明胶；62、黑黑胶。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种MiniLED防蓝光结构。参照图1，一种MiniLED防蓝光结构包括背板1、MiniLED基板2、胶框3、膜材4、盖板5和双面胶6，背板1上连接有MiniLED基板2和胶框3，并且胶框3沿垂直背板1方向覆盖MiniLED基板2边缘；膜材4连接于MiniLED基板2上，并与胶框3覆盖在MiniLED基板2边缘部分相齐平，双面胶6用于将盖板5粘连在膜材4上。
参照图1，MiniLED基板2包括发光部和连接部，膜材4连接于发光部上，并与发光部相重叠，发光部发出的光线通过膜材4的扩散和吸收作用，吸收蓝光并合成白光；连接部则用于与胶框3相连接。
参照图1，膜材4包括多层扩散膜41，在其他实施例中，膜材也可以包括其他光学膜，例如增光膜或者聚光膜。扩散膜41四周印刷有YAG黄色粉，扩散膜41中部是用于合成白光的荧光粉，扩散膜的四周的荧光粉主要是用于吸收蓝光，减少有害蓝光对人体的伤害。
参照图1，扩散膜表面设有形状不一的凸起，凸起可以增强扩散膜的扩散效率。扩散膜表面中部横截面积呈三角形，光线从MiniLED基板2上传播至与三角形一边接触，然后一部分光线从这一边的另一侧折射出，另一部分的光线反射回MiniLED基板2或者反射至三角形另一边，反射至三角形另一边的光线一部分从这一边的另一侧折射出，另一部分又反射回MiniLED基板2，因此MiniLED基板2一次发出的光线在三角形凸起内最多可发生两次反射和折射，满足光线的多次吸收和反射，提高LED的发光强度；
扩散膜表面四周的横截面积呈圆弧状，当光线传播至边缘时，与圆弧的内壁发生接触，一部分光线从圆弧外壁折射出，另一部分光线在圆弧内发生反射，因为圆弧的形状特殊性，可以满足各个角度光线的反射，以及在圆弧内壁可以实现多次反射和折射，提高光线照射至胶框3的效率，从而提高胶框3对蓝光的吸收，降低有害蓝光对人体的伤害。
参照图1，胶框3包括与背板1相连接的固定部32和覆盖与膜材4四周的承载部31。固定部32与承载部31垂直连接，承载部31沿MiniLED基板2所在平面方向平行设置，固定部32沿MiniLED基板2所在平面方向垂直设置。具体的，本实施例中，胶框3由带黄色YAG粉的颗粒产品通过注塑模具高温熔融注塑射出成型。
参照图1，固定部32一端连接于背板1上，背板1的边缘设置有挡板，挡板与MiniLED基板2连接于背板1的同一侧，挡板与MiniLED基板2的侧壁之间具有供固定部32插入的放置空间，固定部32的侧壁与挡板相贴合，实现固定部32在背板1上的稳定连接；固定部32另一端沿垂直背板1表面方向凸出承载部31远离背板1一侧。
参照图1，承载部31与固定部32相垂直的侧面连接于扩散膜上表面四周，对扩散膜四周发射出的蓝光进行吸收，固定部32沿光线射出方向凸出承载部31设置，可以增加胶框3在光线传播时与光线的接触面积，从而可以进一步对射出的蓝光进行吸收。
参照图1，固定部32远离背板1一侧凸出承载部31一定高度，在承载部31的四周形成高度一致的口字形的围边，盖板5放置于围边内，并与胶框3表面齐平，盖板5靠近背板1一侧与扩散膜紧密连接，盖板5与背板1一起将扩散膜和MiniLED基板2稳定的夹持在盖板5和背板1内。
参照图1，承载部31与固定部32相平行的侧面与扩散膜的侧壁相连接，承载部31与扩散膜远离背板1的一侧连接有双面胶6，具体的，双面胶6为黑黑胶62，黑色可以阻隔光线的传播，可以增强对蓝光的阻挡作用，从而降低有害蓝光对人体造成的伤害；黑黑胶62位于承载部31与扩散膜的连接处，将承载部31与扩散膜的接缝进行遮盖，在一定程度上增强了承载部31与扩散膜的连接紧密性，同时提高了产品的整体美观性。
参照图1，承载部31与扩散膜相连接且靠近MiniLED基板2的一侧边缘呈光滑圆弧状，并且固定部32与背板1相连接且远离MiniLED基板2一侧边缘呈光滑圆弧状，可以同时增大胶框3与MiniLED基板2、膜材4、背板1的接触面积，从而提高胶框3与MiniLED基板2、膜材4、背板1的连接紧密性。同时，背板1与胶框3的外侧边缘均呈光滑圆弧状，设置为光滑圆弧状与边缘呈直角相比，可以降低边缘的锋利程度，从而减少人体与边缘碰撞产生的伤害。
本申请实施例一种MiniLED防蓝光结构的实施原理为：光线从MiniLED基板2发出，朝向各个不同的角度发射，当光线发射至扩散膜上的圆弧或者三角形时，部分光线会被扩散膜上的荧光粉吸收转化为白光发出，还有部分光线会碰到圆弧或者三角形边儿反射回MiniLED基板2上或者在圆弧内进行多次反射最后反射至MiniLED基板2，提高MiniLED基板2的发光亮度，同时发射至圆弧或三角形的光线还可以折射至胶框3，被胶框3的黄色YAG荧光粉吸收，另一部分光线从MiniLED基板2边缘直接射出至胶框3的承载部31上，承载部31的黄色YAG荧光粉对这部分光线中的蓝光进行吸收，或者承载部31的光线反射至固定部32，对蓝光进行进一步的吸收，从而减少有害蓝光的射出，从而降低有害蓝光对人体的伤害。
本申请实施例还公开一种MiniLED防蓝光结构组装工艺，应用于上述中的一种MiniLED防蓝光结构；具体的，MiniLED防蓝光结构组装工艺包括以下步骤：
步骤一：预先准备好背板1、MiniLED基板2、胶框3、膜材4、盖板5和双面胶6和胶水；其中，背板1的边缘设有一体成型的挡板，胶框3采用黄色YAG粉在特定模具结构中高温熔融射出成型，胶框3包括承载部31和固定部32，膜材4为多层含有荧光粉的扩散膜组装而成，双面胶6包括透明胶61和黑黑胶62。
具体的，在膜材4的原材料制备过程中，按照一定的比例添加荧光粉，扩散膜中部为用于合成白光的荧光粉，四周为用于吸收蓝光的YAG粉。
步骤二：将透明胶61裁剪成面积大于MiniLED基板2的相同形状，然后将透明胶61居中粘贴在背板1设有挡板的一侧，将MiniLED基板2与透明胶61对应粘贴在透明胶61的另一面，此时，透明胶61漏出MiniLED基板2边缘，并且MiniLED基板2侧壁与挡板内壁之间留有供胶框3固定部32插入的放置空间。
步骤三：将胶框3的固定部32插入MiniLED基板2与挡板形成的放置空间内，分别使承载部31靠近背板1一侧与MiniLED基板2相贴合、固定部32靠近背板1的一侧与背板1相贴合、固定部32靠近挡板一侧与挡板内侧相贴合。
步骤四：在MiniLED基板2远离背板1的一侧粘贴透明胶61，将多层膜材4粘连在透明胶61的另一面，使得膜材4与承载部31相齐平，将胶水灌入膜材4与胶框3的连接处，并使胶水流入胶框3和背板1的连接处，增加胶框3、背板1、MiniLED基板2和膜材4之间的连接紧密性。
步骤五：在膜材4和胶框3承载部31远离MiniLED基板2一侧贴黑黑胶62，将黑黑胶62覆盖在膜材4与胶框3的连接处，胶框3固定部32远离背板1一端凸出承载部31设置，最后把盖板5放置在固定部32凸出部分与承载部31形成的空间内，使得固定部远离背板一端与盖板相齐平，并且在胶框和盖板的连接处灌入胶水，增加胶框和盖板的连接稳定性，最后完成成品的组装。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于：包括背板(1)、MiniLED基板(2)、膜材(4)和胶框(3)，所述MiniLED基板(2)连接于所述背板(1)上，所述膜材(4)连接于所述MiniLED基板(2)上，所述膜材(4)包括扩散膜(41)，所述扩散膜(41)的四周设有荧光粉；所述背板(1)上还连接有所述胶框(3)，所述胶框(3)为黄色荧光胶框(3)，所述胶框(3)覆盖于所述MiniLED基板(2)的四周。
2.根据权利要求1所述的一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于：所述扩散膜(41)有多层，并且多层所述扩散膜(41)的表面设置有若干个凸起。
3.根据权利要求1所述的一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于：所述扩散膜(41)四周的凸起横截面为圆弧形。
4.根据权利要求1所述的一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于：所述胶框(3)包括承载部(31)和固定部(32)，所述承载部(31)与所述固定部(32)一体注塑而成，所述承载部(31)连接于所述MiniLED基板(2)上表面边缘，并且所述承载部(31)与所述MiniLED基板(2)平行设置；所述固定部(32)与所述MiniLED基板(2)上表面垂直设置，所述固定部(32)沿远离所述MiniLED基板(2)方向凸出所述承载部(31)上表面，所述背板(1)的边缘垂直设有挡板，所述挡板与所述固定部(32)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于：所述MiniLED基板(2)边缘侧壁与所述挡板内壁之间形成放置空间，所述承载部(31)靠近所述背板(1)一端插入所述放置空间。
6.根据权利要求4所述的一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于：所述承载部(31)上表面与所述扩散膜(41)的上表面齐平，所述承载部(31)和扩散膜(41)上表面连接有黑黑胶(62)。
7.根据权利要求1所述的一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于：所述黄色荧光粉为YAG粉。
8.一种MiniLED防蓝光结构组装工艺，应用权利要求1至7任意一项所述的一种MiniLED防蓝光结构，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：准备背板(1)、MiniLED基板(2)、胶框(3)、膜材(4)、盖板(5)和双面胶(6)；其中，所述背板(1)的边缘设有一体成型的挡板，所述胶框(3)采用黄色YAG粉在模具结构中熔融射出成型，所述胶框(3)包括承载部(31)和固定部(32)，所述膜材(4)包括多层含有荧光粉的扩散膜(41)，所述双面胶(6)包括透明胶(61)和黑黑胶(62)；
步骤二：将所述透明胶(61)粘贴在所述背板(1)设有挡板的一侧，将所述MiniLED基板(2)粘贴在所述双面胶(6)的另一面，所述MiniLED基板(2)侧壁与所述挡板内壁之间留有放置空间；
步骤三：在所述MiniLED基板(2)边缘和侧壁粘贴透明胶(61)，将所述胶框(3)的固定部(32)插入所述MiniLED基板(2)与所述挡板形成的放置空间内，使所述固定部(32)朝向双面胶(6)一侧和承载部(31)朝向双面胶(6)一侧与双面胶(6)相粘合；
步骤四：用所述透明胶(61)将所述膜材(4)粘连在所述MiniLED基板(2)上表面，并使得所述膜材(4)侧壁与所述胶框(3)侧壁相连接；
步骤五：在所述膜材(4)和所述胶框(3)承载部(31)远离所述MiniLED基板(2)一侧贴黑黑胶(62)，将黑黑胶(62)覆盖在所述膜材(4)与所述胶框(3)的连接处，最后把所述盖板(5)粘在所述黑黑胶(62)上，完成成品的组装。
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