CN202791559U

CN202791559U - 一种led灯条及包括该led灯条的直下式背光模块

Info

Publication number: CN202791559U
Application number: CN2012204032489U
Authority: CN
Inventors: 潘学东
Original assignee: Shenzhen Refond Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Refond Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2012-08-15
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-15

Abstract

本实用新型适用于光学技术领域，提供了一种LED灯条，包括平面线路板，在所述平面线路板上设有多个与所述平面线路板电连接的LED芯片，在所述LED芯片的表面设有荧光粉胶层，在所述荧光粉胶层之外封装有发散透镜。本实用新型提供的LED灯条不需预先制作LED灯珠，减少了支架封装的工序，简化了灯条的结构，节约了封装支架的成本；LED芯片直接设置于平面线路板上，散热性能更好；芯片的固晶不需经过回流焊工艺，避免了芯片受损，提高了灯条的可靠性，同时节省了回流焊的成本；LED芯片之外只设有荧光粉胶层和发散透镜，减少了光的吸收损失，同时避免了由于传统结构使用二次透镜导致的材料黄化和光衰问题，进而提高了发光效率。

Description

一种LED灯条及包括该LED灯条的直下式背光模块

技术领域

本实用新型属于背光技术领域，尤其涉及一种LED灯条及包括该LED灯条的直下式背光模块。

背景技术

LED灯是现有背光模块较为常用的光源之一，背光模块分为侧入式和直下式两种，这两种形式的背光模块通常都需要将LED灯珠贴片到PCB板上。侧入式模块的LED灯条位于背光模块的一侧，通过导光板及其上面的网点结构将光均匀地导出到背光模组的出光面。直下式模块的LED灯条位于背光模组的下方，LED灯条发出的光通过扩散板使光均匀地从背光模组的出光面射出。直下式背光由于光的利用率较侧入式高，需求LED光源的总功率较低，因此节省了LED光源成本以及导光板的成本，成为使用较为广泛的背光模块。

目前用于直下式背光模块的LED灯条主要有两种，如图1、2，第一种是在PCB101上焊接中大功率的LED灯珠102，并在灯珠102之上加二次透镜103，增加光的发散效果，LED灯珠102之间的间距很大，这种灯条对二次透镜103的设计技术、透镜贴片的精度和可靠性的要求很高，不便于加工制造；并且，二次透镜103不能与LED灯珠102一起成形，还需要增加二次透镜103的贴片工艺，增加了成本；且二次透镜103对光的吸收会导致额外的光损耗，进而导致灯条的发光效率低，进而降低背光亮度。

第二种是在PCB上焊接小功率但发散角度大的贴片LED，但这种贴片LED需要的数量较多，总体成本很高，并且贴片LED由于其封装支架的材料问题导致LED寿命不高。

另外，上述两种LED灯条都需要预先封装LED支架，如图3所示，需要将LED芯片301封装于支架302上并通过胶体303将LED芯片301密封，从而形成一完整的LED灯珠。支架封装工艺复杂且费用也很高，并且LED芯片的固晶都需要经过回流焊工艺，回流焊对LED灯珠的损伤很大，且影响散热，进而影响LED灯珠的可靠性。

因此，现有用于直下式背光模块的LED灯条在制造成本、发光效率、可靠性等方面仍需进一步改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED灯条，旨在改善其散热效果和可靠性，提高发光效率，并降低制造成本。

本实用新型是这样实现的，一种LED灯条，包括平面线路板，在所述平面线路板上设有多个与所述平面线路板电连接的LED芯片，在所述LED芯片的表面设有荧光粉胶层，在所述荧光粉胶层之外封装有发散透镜。

作为本实用新型的优选技术方案：

所述平面线路板上设有多个固晶区域，所述多个LED芯片一对一的设置于每个固晶区域中。

在所述固晶区域中且在所述LED芯片的周围设有反射层。

所述LED芯片通过导电焊线与所述平面线路板进行电连接。

所述多个LED芯片排布成一字型或二维阵列型。

本实用新型的另一目的在于提供一种直下式背光模块，包括背光源，所述背光源包括上述的LED灯条。

进一步的，还包括设置于所述LED灯条的出光方向上的扩散板。

本实用新型提供的LED灯条直接在平面线路板上设置LED芯片，发散透镜直接成型于LED芯片和荧光粉胶层之外，该灯条结构与传统灯条相比，具有以下优点：

第一，不需预先制作LED灯珠，减少了支架封装的工序，简化了LED灯条的结构，并节约了封装支架的成本；

第二，LED芯片直接设置于平面线路板上，其散热性能更好；

第三，LED芯片的固晶不需经过回流焊工艺，避免了LED芯片受到损伤，且改善了LED灯条的散热性能，进而提高了LED灯条的可靠性及使用寿命，同时也节省了回流焊的成本；

第四，LED芯片之外只设有荧光粉胶层和发散透镜，与传统的在LED灯珠之外再次封装二次透镜的结构相比，减少了光的吸收损失，同时避免了由于传统结构使用二次透镜导致的材料黄化和光衰问题，进而提高了发光效率。

使用这种LED灯条的直下式背光模块同样具有出光效率高、使用寿命长、结构简单且成本低等优点。

附图说明

图1是现有技术中LED灯条的剖视图；

图2是现有技术中LED灯条的剖视图的局部放大图；

图3是现有技术中LED灯条中的LED灯珠的剖视图；

图4是本实用新型实施例LED灯条的剖视图；

图5是本实用新型实施例LED灯条的剖视图的局部放大图；

图6是本实用新型实施例LED灯条的制作流程图；

图7是现有技术中LED灯条的制作流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图4示出了本实用新型实施例提供的LED灯条的剖视图，图5示出了图4的局部放大图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

如图4、5，该LED灯条包括一平面线路板401，在平面线路板上设有多个LED芯片402，LED芯片402与平面线路板401之间电性连接，保证LED芯片402正常发光，具体可以在LED芯片402的电极和平面线路板401的电极之间引一条导电焊线403以实现电连接。在LED芯片402的表面设有荧光粉胶层404，用于实现出光颜色的转换。并且，在荧光粉胶层404之外还封装有一发散透镜405，用于对出自荧光粉胶层404的光线进行扩散，使出射光自中心向外发散，进而实现均匀出光。该平面线路板401上可以设有多个固晶区域，LED芯片402一对一的设置于每个固晶区域中，设置于不同固晶区域中的LED芯片402形成了发光阵列。

该LED灯条直接在平面线路板401上设置LED芯片402，发散透镜405直接成型于LED芯片402和荧光粉胶层404之外，该灯条结构与传统灯条相比，具有以下优点：

第二，LED芯片402直接设置于平面线路板401上，其散热性能更好；

第三，LED芯片402的固晶不需经过回流焊工艺，避免了LED芯片402受到损伤，且改善了LED灯条的散热性能，进而提高了LED灯条的可靠性及使用寿命，同时也节省了回流焊的成本；

第四，LED芯片402之外只设有荧光粉胶层404和发散透镜405，与传统的在LED灯珠之外再次封装二次透镜的结构相比，减少了光的吸收损失，同时避免了由于传统结构使用二次透镜导致的材料黄化和光衰问题，进而提高了发光效率。

参考附图6，该LED灯条的制造流程如下：

首先，对平面线路板401进行除湿和等离子清洗处理，用固晶材料将LED芯片402固定在平面线路板401的固晶区域上，在LED芯片402的电极上焊线引到平面线路板401的电路上，以实现线路连接，设于平面线路板上不同固晶区域的LED芯片402组成了发光阵列。荧光粉胶通过喷涂、点胶或者直接挤压成型的方式并通过烘烤固化形成于LED芯片402的表面。荧光粉胶层404的喷涂工艺流程为：将荧光粉、胶材以及挥发性溶剂按所需比例混合后用喷涂设备均匀地喷涂在LED芯片402表面，待挥发性溶剂挥发后，在芯片表面形成牢固的荧光粉层；荧光粉胶层404的点胶工艺流程为：将荧光粉与胶材按所需比例混合后，使用点胶设备在LED芯片402表面形成荧光胶体；荧光粉胶层404的直接挤压成形工艺流程为：将完成LED芯片402固晶和焊线的平面线路板401放入对应的凹槽模具中，然后将荧光粉和硅胶的混合物挤入凹槽，在真空环境和加热条件下使荧光粉胶成型并完成预固化，脱模后再通过一定温度的烘烤使荧光胶完全固化。完成荧光粉胶层的涂布后，通过直接挤压成形方式在平面线路板401上形成多个发散透镜405，具体实施工艺流程为：将完成涂布荧光粉胶的平面线路板401放入透镜凹槽模具的对应位置，模具的各个凹槽上通过真空吸附一层薄膜，将液态硅胶挤入透镜凹槽内，挤压机构闭合后，在真空和加热条件下使平面线路板401上成型的透镜实现预固化，脱模后，将已形成透镜的平面线路板放入烤箱内固化，到此即完成了LED灯条的制作。

综上，该方法通过：选取平面线路板—固晶焊线—涂布荧光粉胶—发散透镜挤压成型的过程形成了LED灯条。

而传统的LED灯条的制作方法更加复杂，具体参考附图7，简要说明如下：

首先固定芯片于支架上，再焊上金线；然后再点上荧光粉胶并固化，形成一LED光源；另取一平面线路板，在其上印刷锡膏，并把LED光源贴在平面线路板上，通过回流焊固化；再在贴好LED光源的平面线路板上点透镜固定胶，贴上二次透镜，并通过低温烘烤方式来固化透镜固定胶，形成了常规工艺下的直下式背光用LED灯条。此种工艺流程更加复杂，增加了回流焊及透镜贴片工艺及费用，成本高，且降低了灯条的可靠性。

并且，本实施例中的发散透镜405可以直接在平面线路板401上挤压成型，较常规工艺中将二次透镜通过胶水粘结到线路板上更加简单，且密封性更好，对内部电路和芯片具有良好的保护作用。

进一步参考附图5，为了进一步提高灯条的发光效率，还可以在平面线路板401上的固晶区域中增设反射层406，用于将被发散透镜405反射回固晶区域的光再次反射出去，进而增加出射光线的光通量，提高LED灯条的发光效率。

该反射层406具体可以为镀银层、镀镍层、镍银复合层、镀铝层或者银铝复合镀层。

在本实施例中，LED芯片402的排布方式有多种，具体可以沿某一方向排布成一字型，形成一线形灯条，也可以沿纵横方向排布，形成二维的阵列结构，形成一面形灯条，在用于背光模块时，可以直接制造与显示面板形状对应的面形灯条，也可以将多个线形灯条拼接起来构成面形背光源。

在本实施例中，平面线路板401具体可以采用FR4印刷电路板或金属基印刷电路板。

在本实施例中，荧光粉胶层404可以由一种或多种荧光粉与透明硅胶的混合物形成，荧光粉与硅胶按一定的比例调配达到所需的色坐标要求，该液态硅胶的折射率大于1.4。

本实用新型提供的LED灯条的结构更加简单，制造工艺简单且成本低，而且保证了良好的散热性、可靠性和较高的发光效率，适合作为直下式背光模块的背光源使用。因此，包括这种LED灯条的直下式背光模块也在本实用新型的保护范围内。

当然，该直下式背光模块还可以包括其他光学膜片，如扩散板，用于将LED灯条发出的光进行进一步的扩散，以获得均匀面光源。还可以进一步包括增亮片等光学膜片，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种LED灯条，其特征在于，包括平面线路板，在所述平面线路板上设有多个与所述平面线路板电连接的LED芯片，在所述LED芯片的表面设有荧光粉胶层，在所述荧光粉胶层之外封装有发散透镜。

2.如权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述平面线路板上设有多个固晶区域，所述多个LED芯片一对一的设置于每个固晶区域中。

3.如权利要求2所述的LED灯条，其特征在于，在所述固晶区域中且在所述LED芯片的周围设有反射层。

4.如权利要求1所述的LED灯条，其特征在于，所述LED芯片通过导电焊线与所述平面线路板进行电连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的LED灯条，其特征在于，所述多个LED芯片排布成一字型或二维阵列型。

6.一种直下式背光模块，包括背光源，其特征在于，所述背光源包括权利要求1至5任一项所述的LED灯条。

7.如权利要求6所述的直下式背光模块，其特征在于，还包括设置于所述LED灯条的出光方向上的扩散板。