CN117954564A - 一种无光晕的Mini LED背光模组及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于Mini LED模组技术领域，具体涉及一种无光晕的Mini LED背光模组，包括PCB板以及LED晶片，所述PCB板上一体设置有铜箔线路层；所述铜箔线路层的厚度为LED晶片厚度的3倍以上；所述铜箔线路层的上表面通过刻蚀工艺形成有若干反射墙，所述反射墙均匀且纵横交错地布置；所述LED晶片固定安装于所述反射墙内；所述反射墙的表面镀有反射层；所述LED晶片外通过点胶工艺设置有硅胶透镜；本发明还涉及一种无光晕的Mini LED背光模组的制备方法；本发明具有结构简单，简化了加工工艺，其金属反射墙能实现全反射效果，达到无光晕的目的；且能降低背光模组的整体厚度，成本更低。
Description
技术领域
本发明属于Mini LED模组技术领域，具体涉及一种无光晕的Mini LED背光模组及其制备方法。
背景技术
Mini LED背光因具有宽色域、超高对比度、更好的显示效果且成本较低的优点，而受到市场欢迎，发展潜力巨大。但目前的传统Mini LED灯板，由于点光源出光形态呈现椭球型，在分区控制过程中，存在显示画面出现拖尾的问题，从而影响显示效果；同时，由于LED晶片上的透镜为硅胶透镜，其材料偏软，从而无法支撑上部扩散板以及LCD面板的重量，因此，现有的Mini LED背光模组需在灯板上均匀设置多个支撑柱来支撑扩散板以及LCD面板，一方面，支撑柱的设置增加了工艺复杂度，增加了工序，降低了良品率，另一方面，LED晶片周围的支撑柱会产生光晕。
因此，在Mini LED模组领域，亟需一种新的背光模组结构或制造工艺来解决传统Mini LED 灯板存在的光晕问题，以实现无光晕的显示效果。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出一种无光晕的Mini LED背光模组及其制备方法，具有结构简单，简化了加工工艺，其金属反射墙能实现全反射效果，达到无光晕的目的；且能降低背光模组的整体厚度，成本更低。本发明是采用以下方案实现的：
一种无光晕的Mini LED背光模组，包括PCB板以及LED晶片，所述PCB板上一体设置有铜箔线路层；所述铜箔线路层的厚度为LED晶片厚度的3倍以上；所述铜箔线路层的上表面通过刻蚀工艺形成有若干反射墙，所述反射墙均匀且纵横交错地布置；所述LED晶片固定安装于所述反射墙内，以达到LED晶片的四周都设置有反射墙的效果；所述反射墙的表面镀有反射层；所述LED晶片外通过点胶工艺设置有硅胶透镜。
优选地，所述反射墙的横截面为梯形。
优选地，所述梯形的上底宽度小于500μm。
优选地，所述反射墙的横截面为三角形。
优选地，所述梯形的至少一条腰线与垂直方向的夹角角度为30°~45°。
优选地，所述反射层采用无机金属氧化物，包括第一反射层和第二反射层。
优选地，所述第一反射层采用Al2O3 ，其厚度大于5nm，所述第二反射层采用TiO2，其厚度大于25nm。
进一步地，本发明还涉及针对上述无光晕的Mini LED背光模组的制备方法，包括以下步骤；
步骤S1：将背光模组的所述PCB板清洁后，进行电镀铜操作，以增加铜箔线路层的厚度，直至铜箔线路层的厚度为LED晶片厚度的3倍以上；
步骤S2：对所述铜箔线路层进行刻蚀，在其表面形成纵横交错的反射墙，且所述反射墙的横截面为梯形或三角形；
步骤S3：进行固晶工艺操作，将LED晶片焊接在刻蚀后的所述铜箔线路层内，也即LED晶片焊接在反射墙内；
步骤S4：通过物理蒸镀或者溅射方式，在所述铜箔线路层均匀镀上的第一反射层和第二反射层，所述第一反射层采用Al2O3，所述第二反射层采用TiO2；
步骤S5：完成点胶工艺，在LED晶片外通过点胶形成硅胶透镜，以对LED晶片进行保护，并扩大LED晶片的出光角度。
优选地，所述步骤S4中，在所述反射墙上完成第一反射层的镀膜操作后，再进行第二反射层的镀膜。
优选地，还包括对所述铜箔线路层的表面均进行反射层镀膜操作。
本发明相对现有技术，具有如下有益效果：
（1）本技术方案对原有PCB板的铜箔线路层进行电镀铜加厚处理，再对铜箔线路层进行刻蚀，以形成反射墙；该反射墙可以直接支撑背光模组上方的扩散板或LCD面板，以保护晶片，从而不需要现有技术中的支撑柱，减少了加工工序。
（2）本技术方案的反射墙上镀有反射层，且反射层采用具备高反射率的无机金属氧化物材料，如Al2O3、TiO2，能实现的全反射效果，解决了目前灯板存在的光晕问题，实现真正意义上的灯区分立，便于区域调光调试，且整体区域光更均匀。
（3）本技术方案利用PCB板直接刻蚀形成的反射墙替代了现有的支撑柱结构，在结构简单的同时，该反射墙的高度并不需很高，实际生产中，可以做到远低于支撑柱的高度，因此，进一步减薄了背光模组的厚度。
附图说明
图1为现有技术中的Mini LED背光模组结构示意图；
图2为现有技术中的Mini LED背光模组显示画面出现拖尾示意图；
图3为本发明的Mini LED背光模组结构图；
图4为本发明的Mini LED背光模组原始PCB板结构图；
图5为本发明的步骤S1中电镀铜后的示意图；
图6为本发明的步骤S2中刻蚀出反射墙的示意图；
图7为本发明的步骤S3中固晶的示意图；
图8为本发明的步骤S4中镀反射膜的示意图；
图9为本发明的步骤S5中点胶的示意图；
图10为本发明的反射墙的横截面为梯形的示意图；
图11为本发明的反射墙的横截面为梯形的示意图。
其中附图标记对应的名称为：
1 PCB板、11铜箔线路层、111反射墙、2LED晶片、3硅胶透镜、4反射层、5扩散板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现有技术中的Mini LED背光模组中，一方面，由于其点光源出光形态呈现椭球型，在分区控制过程中，存在显示画面出现拖尾的问题，从而影响显示效果，如图1所示。
另一方面，需在灯板上均匀设置多个支撑柱来支撑扩散板以及LCD面板，如图2所示；支撑柱的设置会增加加工工序，降低生产效率和良品率，由于支撑柱的反射效果差，会产生光晕以及拖影。鉴于现有技术中存在的问题，本发明进行改进，在Mini LED模组领域，提供一种新的背光模组结构或制造工艺，来解决现有Mini LED 灯板存在的光晕问题，以实现无光晕的显示效果。
实施例一
本实施例涉及一种无光晕的Mini LED背光模组，如图3所示，包括PCB板1以及LED晶片2，PCB板1上一体设置有铜箔线路层11；铜箔线路层11的厚度为LED晶片2厚度的3倍以上，此次；PCB直接来自现有技术，以减少降低成本，但其并不能直接使用，需要铜箔线路层11进行加厚处理，以使得铜箔更厚；本实施例中的铜箔线路层11通过电镀铜进行加厚；铜箔线路层11的上表面通过刻蚀工艺形成有若干反射墙111，反射墙111均匀且纵横交错地布置；LED晶片2固定安装于反射墙111内；反射墙111的表面镀有反射层4；LED晶片2外通过点胶工艺设置有硅胶透镜3。
本实施例利用PCB板1直接刻蚀形成反射墙111，该反射墙111可以直接支撑背光模组上方的扩散板5或LCD面板，以保护晶片，替代了现有的支撑柱结构，减少了加工工序。需要说明的是，虽然需要对铜箔线路层11进行电镀铜工艺加厚处理，但反射墙111的高度并不需很高，实际生产中，可以做到远低于支撑柱的高度，因此，进一步减薄了背光模组的厚度。如图3所示，呈现了本发明的Mini LED背光模组上部支撑着扩散板5的示意图。
具体地，为提高反射率，反射墙111的横截面为梯形，如图10所示。
具体地，梯形的上底宽度小于500μm，上底宽度L小于500μm。当梯形的上底宽度足够小时，本实施例中，反射墙111的横截面可由梯形替代为三角形，如图11所示。
为提高反射率，梯形的至少一条腰线与垂直方向的夹角角度为30°~45°，如图10中的夹角A，或者的三角形的至少一条边线与垂直方向的夹角角度为30°~45°，如图11中的夹角B，在该角度范围内，反射效果较好。
具体地，反射层4采用无机金属氧化物，包括第一反射层和第二反射层。
具体地，第一反射层采用Al2O3 ，其厚度大于5nm，第二反射层采用TiO2，其厚度大于25nm。
由Al2O3和TiO2构成的反射层4具有极高白度以及反射率，镀上反射层4的反射墙111能实现无光晕的显示效果，如此，本技术方案能实现真正意义上的灯区分立，便于区域调光调试。
实施例二
本发明还涉及针对上述无光晕的Mini LED背光模组的制备方法，如图4-9所示，具体包括以下步骤；
步骤S1：将背光模组的PCB板1清洁后，进行电镀铜操作，以增加铜箔线路层11的厚度，直至铜箔线路层11的厚度为LED晶片2厚度的3倍以上；
步骤S2：对铜箔线路层11进行刻蚀，在其表面形成纵横交错的反射墙111，且反射墙111的横截面为梯形或三角形；
步骤S3：进行固晶工艺操作，将LED晶片2焊接在刻蚀后的铜箔线路层11内，也即LED晶片2焊接在反射墙111内；
步骤S4：通过物理蒸镀或者溅射方式，在铜箔线路层11均匀镀上的第一反射层和第二反射层，第一反射层采用Al2O3，第二反射层采用TiO2；
步骤S5：完成点胶工艺，在LED晶片2外通过点胶形成硅胶透镜3，以对LED晶片2进行保护，并扩大LED晶片2的出光角度。
本实施例中，步骤S4中，在反射墙111上完成第一反射层的镀膜操作后，再进行第二反射层的镀膜。
本实施例中，还包括对铜箔线路层11的表面均进行反射层镀膜操作。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种无光晕的Mini LED背光模组，其特征在于，包括PCB板以及LED晶片，所述PCB板上一体设置有铜箔线路层；所述铜箔线路层的厚度为LED晶片厚度的3倍以上；
所述铜箔线路层的上表面通过刻蚀工艺形成有若干反射墙，所述反射墙均匀且纵横交错地布置；
所述LED晶片固定安装于所述反射墙内；所述反射墙的表面镀有反射层；
所述LED晶片外通过点胶工艺设置有硅胶透镜。
2.根据权利要求1中的所述无光晕的Mini LED背光模组，其特征在于，所述反射墙的横截面为梯形。
3.根据权利要求2中的所述无光晕的Mini LED背光模组，其特征在于，所述梯形的上底宽度小于500μm。
4.根据权利要求1中的所述无光晕的Mini LED背光模组，其特征在于，所述反射墙的横截面为三角形。
5.根据权利要求2中的所述无光晕的Mini LED背光模组，其特征在于，所述梯形的至少一条腰线与垂直方向的夹角角度为30°~45°。
6.根据权利要求1-4任一项中的所述无光晕的Mini LED背光模组，其特征在于，所述
反射层采用无机金属氧化物，包括第一反射层和第二反射层。
7.根据权利要求6中的所述无光晕的Mini LED背光模组，其特征在于，所述第一反射层采用Al2O3 ，其厚度大于5nm，所述第二反射层采用TiO2，其厚度大于25nm。
8.如权利要求1-7任一项所述无光晕的Mini LED背光模组的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤S1：将背光模组的所述PCB板清洁后，进行电镀铜操作，以增加铜箔线路层的厚度，直至所述铜箔线路层的厚度为LED晶片厚度的3倍以上；
步骤S2：对所述铜箔线路层进行刻蚀，在其表面形成纵横交错的反射墙，且所述反射墙的横截面为梯形或三角形；
步骤S3：进行固晶工艺操作，将LED晶片焊接在刻蚀后的所述铜箔线路层内，也即LED晶片焊接在反射墙内；
步骤S4：通过物理蒸镀或者溅射方式，在所述反射墙上均匀镀上的第一反射层和第二反射层，所述第一反射层采用Al2O3，所述第二反射层采用TiO2；
步骤S5：完成点胶工艺，在LED晶片外通过点胶形成硅胶透镜，以对LED晶片进行保护，并扩大LED晶片的出光角度。
9.根据权利要求8中的所述制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，在所述反射墙上完成第一反射层的镀膜操作后，再进行第二反射层的镀膜。
10.根据权利要求8中的所述制备方法，其特征在于，还包括对所述铜箔线路层的表面均进行反射层镀膜操作。
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