CN115295542A - 背光模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光模块，包含电路板、多个发光二极管晶片、透明胶层、第二胶层以及多个遮光图案。发光二极管晶片设置在电路板上，而透明胶层包覆发光二极管晶片。第二胶层设置在透明胶层上，并包含多个扩散粒子。遮光图案设置在第二胶层远离透明胶层的表面上，并与发光二极管晶片对齐。

Description

背光模块及其制造方法
技术领域
本揭示是关于一种背光模块及其制造方法，特别是关于一种次毫米发光二极管(Mini LED)背光模块及其制造方法。
背景技术
Mini LED为极具潜力的显示器背光技术，近年来在显示器领域成为重点发展的项目之一。然而，现有的Mini LED背光模块仍存在一些问题有待克服，例如组装困难、可靠度不佳、亮度不足等。
发明内容
有鉴于此，本揭示之一目的在于提出一种改良的Mini LED背光模块，解决上述技术问题。
为达成上述目的，依据本揭示的一些实施方式，一种背光模块包含电路板、多个发光二极管晶片、透明胶层、第二胶层以及多个遮光图案。发光二极管晶片设置在电路板上，而透明胶层包覆发光二极管晶片。第二胶层设置在透明胶层上，并包含多个扩散粒子。遮光图案设置在第二胶层远离透明胶层的表面上，并与发光二极管晶片对齐。
在本揭示的一或多个实施方式中，透明胶层的厚度大于发光二极管晶片的高度，且透明胶层覆盖发光二极管晶片的顶面。
在本揭示的一或多个实施方式中，第二胶层的厚度大于透明胶层的厚度。
在本揭示的一或多个实施方式中，透明胶层具有顶面以及侧面，第二胶层覆盖透明胶层的顶面，并与透明胶层的侧面分离。
在本揭示的一或多个实施方式中，透明胶层具有顶面及侧面，第二胶层覆盖透明胶层的顶面及部份的侧面。
在本揭示的一或多个实施方式中，透明胶层的侧面具有圆弧部分，第二胶层部分位于圆弧部分之上。
在本揭示的一或多个实施方式中，遮光图案包含一第一遮光图案，第一遮光图案在第一位置上具有第一厚度，且在第二位置上具有第二厚度。第一位置位于第一遮光图案的中心，第二位置远离第一遮光图案的中心，且第一厚度大于第二厚度。
依据本揭示的一些实施方式，一种背光模块的制造方法包含：提供电路板以及设置在电路板上的多个发光二极管晶片；以透明胶层包覆发光二极管晶片；在透明胶层上设置第二胶层，其中第二胶层包含多个扩散粒子；以及在第二胶层远离透明胶层的表面上形成多个遮光图案，遮光图案与发光二极管晶片对齐。
在本揭示的一或多个实施方式中，背光模块的制造方法还包含：切除透明胶层的边缘部分以及第二胶层的边缘部分，使得第二胶层的侧面与透明胶层的侧面齐平。
综上所述，在本揭示的背光模块中，以带有扩散粒子的第二胶层来取代现有的背光模块中的扩散板，并在第二胶层的顶面上设置遮光图案。藉由上述配置，可以解决现有的背光模块使用扩散板所衍生出的组装困难问题以及可靠度不佳的问题，也可以兼顾背光模块的发光亮度。
附图说明
为使本揭示的上述及其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，所附图式的说明如下：
图1以及图2绘示两种现有的背光模块的剖面示意图。
图3为绘示依据本揭示一实施方式的背光模块的俯视透视图。
图4为绘示图3所示的背光模块沿线段3-3’的剖面示意图。
图5为绘示依据本揭示另一实施方式的背光模块的剖面示意图。
图6为绘示依据本揭示另一实施方式的背光模块的剖面示意图。
其中，附图说明：
10,10A,20,20A,20B:背光模块
11:电路板
13:发光二极管晶片
15,50:透明胶层
17:扩散板
19,29,29A:遮光图案
30:第二胶层
31:第一表面
32:第二表面
33,33B,56,56B:侧面
34,57:圆弧部分
35:扩散粒子
53:顶面
60:壳体
70:黏胶层
D1:第一方向
D2:第二方向
H1,H2,H3,H4:厚度
具体实施方式
为使本揭示的叙述更加详尽与完备，可参照所附的图式及以下所述各种实施方式。图式中的各元件未按比例绘制，且仅为说明本揭示而提供。以下描述许多实务上的细节，以提供对本揭示的全面理解，然而，相关领域具普通技术者应当理解可在没有一或多个实务上的细节的情况下实施本揭示，因此，该些细节不应用以限定本揭示。
在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”系可为二元件间存在其它元件。
请参照图1，现有的背光模块10包含电路板11、多个发光二极管晶片13以及透明胶层15。发光二极管晶片13设置在电路板11上，而透明胶层15覆盖发光二极管晶片13。背光模块10还包含扩散板17以及遮光图案19，扩散板17设置在发光二极管晶片13以及透明胶层15之上，遮光图案19设置在扩散板17的表面上，并与发光二极管晶片13对齐。扩散板17以及遮光图案19配置以将发光二极管晶片13发出的光均匀化。
上述现有的背光模块10的缺点在于，将扩散板17组装入背光模块10中时，需要将遮光图案19与发光二极管晶片13对齐，否则会使光均匀化的效果变差。因此，现有的背光模块10的结构设计会造成组装上的困难。此外，因遮光图案19是设置在扩散板17上，扩散板17的涨缩也可能造成遮光图案19偏移而未与发光二极管晶片13对齐，因此，背光模块10也有可靠度不佳的问题。
请参照图2，在另一种现有的背光模块10A中，遮光图案19改为设置在透明胶层15上，并位于扩散板17之下。此结构设计虽然能解决背光模块10组装困难以及可靠度不佳的问题，但牺牲了发光二极管晶片13的混光距离，导致背光模块10A发光的亮度显著地下降(可能高达百分之十以上)。
本揭示是考量到现有的背光模块10、10A的上述问题而提出一种改进的背光模块20。以下详细介绍背光模块20的结构。
请参照图3以及图4。图3为绘示依据本揭示一实施方式的背光模块20的俯视透视图，而图4为绘示图3所示的背光模块20沿线段3-3’的剖面示意图。背光模块20包含电路板11以及多个发光二极管晶片13，发光二极管晶片13彼此分离地设置在电路板11上，并电性连接电路板11。发光二极管晶片13例如是次毫米发光二极管(Mini LED)晶片。于一些实施方式中，次毫米发光二极管晶片的尺寸小于或等于两百微米。
如图3与图4所示，于一些实施方式中，背光模块20进一步包含壳体60，电路板11以及发光二极管晶片13设置在壳体60中。于一些实施方式中，电路板11可以通过黏胶层70固定在壳体60的底面上。
如图3与图4所示，背光模块20进一步包含透明胶层50，透明胶层50设置在电路板11上，并包覆电路板11上的发光二极管晶片13。具体而言，电路板11以及透明胶层50沿着第一方向D1堆叠设置，在第一方向D1上，透明胶层50的厚度大于发光二极管晶片13的高度，且透明胶层50覆盖发光二极管晶片13的顶面(例如：发光二极管晶片13的出光面)，并填入相邻的发光二极管晶片13之间的间隙而覆盖发光二极管晶片13的侧面。透明胶层50包含对于发光二极管晶片13所发出的光具有高穿透率的材料。
如图3与图4所示，背光模块20进一步包含第二胶层30，第二胶层30设置在透明胶层50上(换言之，第二胶层30位于透明胶层50远离电路板11的一侧)，并包含多个扩散粒子35。第二胶层30配置以将发光二极管晶片13所发出的光均匀化，具体而言，发光二极管晶片13所发出的光通过透明胶层50后进入第二胶层30，光穿越第二胶层30的过程中受到扩散粒子35的影响发生散射、折射及/或反射，促成光的均匀化。
如图3与图4所示，于一些实施方式中，第二胶层30包含光学透明胶以及散布在光学透明胶中并被光学透明胶包覆的扩散粒子35。第二胶层30的光学透明胶可以使用与透明胶层50相同的材料，但不以此为限。如同透明胶层50，第二胶层30的光学透明胶对于发光二极管晶片13所发出的光也具有高穿透率。
如图3与图4所示，背光模块20进一步包含遮光图案29，遮光图案29设置在第二胶层30上，并与发光二极管晶片13对齐。具体而言，第二胶层30具有相对的第一表面31以及第二表面32，其中第一表面31远离透明胶层50。遮光图案29设置在第二胶层30的第一表面31上，且在第一方向D1上，每个遮光图案29与对应的一个发光二极管晶片13对齐(换言之，每个发光二极管晶片13落在对应的一个遮光图案29在电路板11上的垂直投影区域之中，其中“垂直投影”是指往第一方向D1的反方向投影)。
遮光图案29配置以将发光二极管晶片13所发出的光部分反射，并允许发光二极管晶片13所发出的光部分穿透，藉此避免正对发光二极管晶片13之处亮度突出，同样有助于背光模块20的发光亮度的均匀化。
于一些实施方式中，遮光图案29可包含油墨，例如白色油墨。于一些实施方式中，如图3所示，在实质上垂直于第一方向D1的第二方向D2上，遮光图案29的宽度大于发光二极管晶片13的宽度，以利遮蔽正对发光二极管晶片13的高亮度区域。
需说明的是，图中将每个遮光图案29画成圆形仅是示意。遮光图案29不限定是由单一个图形组成，每个遮光图案29也可以包含多个图形。举例而言，每个遮光图案29可包含设置在中央的第一圆形以及沿着第一圆形的外缘排列的多个第二圆形，其中第二圆形的直径小于第一圆形的直径。举例而言，每个遮光图案29也可以是包含设置在中央的一个圆形以及沿着中央的圆形的外缘设置的波浪图形。
在本揭示的背光模块20中，以带有扩散粒子35的第二胶层30来取代现有的背光模块中的扩散板，并在第二胶层30的顶面(即第一表面31)上设置遮光图案29。藉由上述配置，可以解决第一种现有的背光模块10使用扩散板17所衍生出的组装困难问题以及可靠度不佳的问题。
另外，背光模块20在发光亮度上也可以兼顾。具体而言，因遮光图案29与发光二极管晶片13之间还间隔了第二胶层30，不会如同第二种现有的背光模块10A因混光距离不足而造成背光亮度下降。另一方面，因第二胶层30与发光二极管晶片13之间还间隔了透明胶层50，故第二胶层30中的扩散粒子35不会贴近发光二极管晶片13的出光面而造成发光二极管晶片13发出的光直接的损失。
此外，采用上述结构配置也有利于背光模块20的薄型化，让背光模块20可以应用在笔记型电脑的显示器(但不以此为限)。
如图3与图4所示，于一些实施方式中，透明胶层50具有顶面53(即透明胶层50远离电路板11的表面)以及环绕连接顶面53的侧面56，第二胶层30覆盖透明胶层50的顶面53，并与透明胶层50的侧面56分离(换言之，第二胶层30不覆盖透明胶层50的侧面56)。于一些实施方式中，第二胶层30具有侧面33，侧面33连接在第一表面31与第二表面32之间，并与透明胶层50的侧面56齐平。
如图3与图4所示，于一些实施方式中，在第一方向D1上，第二胶层30的厚度H1大于透明胶层50的厚度H2，如此一来，发光二极管晶片13发出的光通过第二胶层30后可以扩散得更均匀，使背光模块20具有更佳的发光均匀度。
于一些实施方式中，透明胶层50也可以包含少量的扩散粒子(例如：透明胶层50中扩散粒子的浓度小于第二胶层30中扩散粒子35的浓度，其中浓度例如是单位体积中的扩散粒子的数目)，以利光均匀化，并维持背光模块20的发光亮度。
请参照图5，其为绘示依据本揭示另一实施方式的背光模块20A的剖面示意图。本实施方式与图4所示的实施方式的差异处，在于本实施方式的遮光图案29A具有厚度变化。如图5所示，遮光图案29在第一位置上具有第一厚度H3，且在第二位置上具有第二厚度H4。第一位置位于遮光图案29的中心，第二位置远离遮光图案29的中心，且第一厚度H3大于第二厚度H4。
换言之，遮光图案29在靠近中心处厚度较大，而在远离中心、靠近边缘处厚度较小。因此，遮光图案29在靠近中心处(对应发光二极管晶片13亮度较高的位置)具有较佳的遮光效果，而在靠近边缘处(对应发光二极管晶片13亮度较低的位置)则可以让较高比率的光穿透，藉此促进背光模块20A发光亮度的均匀化。于一些实施方式中，遮光图案29的厚度随着位置远离遮光图案29的中心而递减。于一些实施方式中，遮光图案29具有圆弧形表面。
请参照图6，其为绘示依据本揭示另一实施方式的背光模块20B的剖面示意图。有别于前述实施方式，在本实施方式中，第二胶层30B覆盖透明胶层50B的顶面53以及部份的侧面56B。于一些实施方式中，透明胶层50的侧面56B具有圆弧部分57，第二胶层30B部分位于圆弧部分57之上，并覆盖圆弧部分57。于一些实施方式中，第二胶层30B的侧面33B也具有圆弧部分34。
于一些实施方式中，背光模块20B的制造方法包含：使用一框体围绕电路板11上的发光二极管晶片13；接着，将液态封装胶注入框体中，使其覆盖发光二极管晶片13，再使液态封装胶固化以形成透明胶层50B，其中透明胶层50B的侧面56B形成圆弧部分57；接着，将带有扩散粒子35的液态封装胶注入框体中，再使带有扩散粒子35的液态封装胶固化以形成位在透明胶层50B之上的第二胶层30B；接着，在第二胶层30B的第一表面31上形成与发光二极管晶片13对齐的多个遮光图案29(例如：通过油墨印刷的方式来形成遮光图案29)。
于一些实施方式中，背光模块的制造方法进一步包含：切除透明胶层50B的边缘部分(邻近侧面56B的部分，包含圆弧部分57)以及第二胶层30B的边缘部分(邻近侧面33B的部分，包含圆弧部分34)，使得第二胶层30B的侧面与透明胶层50B的侧面齐平(例如：形成图4所示的背光模块20)。进行上述切除的步骤可以缩减背光模块的宽度，但不会有光学上的影响，因切除的部分原本即落在可视区外。
综上所述，在本揭示的背光模块中，以带有扩散粒子的第二胶层来取代现有的背光模块中的扩散板，并在第二胶层的顶面上设置遮光图案。藉由上述配置，可以解决现有的背光模块使用扩散板所衍生出的组装困难问题以及可靠度不佳的问题，也可以兼顾背光模块的发光亮度。
尽管本揭示已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示，任何熟习此技艺者，于不脱离本揭示的精神及范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种背光模块，其特征在于，包含：
一电路板；
多个发光二极管晶片，设置在该电路板上；
一透明胶层，包覆该些发光二极管晶片；
一第二胶层，设置在该透明胶层上，并包含多个扩散粒子；以及
多个遮光图案，设置在该第二胶层远离该透明胶层的一表面上，并与该些发光二极管晶片对齐。
2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该透明胶层的厚度大于该些发光二极管晶片的高度，且该透明胶层覆盖该些发光二极管晶片的一顶面。
3.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该第二胶层的厚度大于该透明胶层的厚度。
4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该透明胶层具有一顶面以及一侧面，该第二胶层覆盖该透明胶层的该顶面，并与该透明胶层的该侧面分离。
5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该透明胶层具有一顶面以及一侧面，该第二胶层覆盖该透明胶层的该顶面以及部份的该侧面。
6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该透明胶层的该侧面具有一圆弧部分，该第二胶层部分位于该圆弧部分之上。
7.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该些遮光图案包含一第一遮光图案，该第一遮光图案在一第一位置上具有一第一厚度，且在一第二位置上具有一第二厚度，其中该第一位置位于该第一遮光图案的中心，该第二位置远离该第一遮光图案的中心，且该第一厚度大于该第二厚度。
8.一种背光模块的制造方法，其特征在于，包含：
提供一电路板以及设置在该电路板上的多个发光二极管晶片；
以一透明胶层包覆该些发光二极管晶片；
在该透明胶层上设置一第二胶层，其中该第二胶层包含多个扩散粒子；以及
在该第二胶层远离该透明胶层的一表面上形成多个遮光图案，该些遮光图案与该些发光二极管晶片对齐。
9.如权利要求8所述的背光模块的制造方法，其特征在于，该第二胶层的厚度大于该透明胶层的厚度。
10.如权利要求8所述的背光模块的制造方法，其特征在于，进一步包含：
切除该透明胶层的一边缘部分以及该第二胶层的一边缘部分，使得该第二胶层的一侧面与该透明胶层的一侧面齐平。
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