CN217425882U - 一种灯珠、背光模组以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种灯珠、背光模组以及显示装置，灯珠包括支架、发光芯片和封装层，所述支架包括安装发光芯片的基板以及设置在所述基板上围绕发光芯片侧面的的支架侧壁,所述支架侧壁至少包括透光区域；所述封装层一体成型，覆盖所述发光芯片和所述支架侧壁的至少部分内壁，所述封装层包括对应于所述发光芯片的凸状透镜结构，通过凸状透镜结构配合透明的支架能够实现大角度出光，有利于提高背光模组的PITCH：OD值，减少所需的灯珠数量，降低成本。

Description

一种灯珠、背光模组以及显示装置

技术领域

本实用新型涉及发光芯片封装领域，尤其涉及一种灯珠、背光模组以及显示装置。

背景技术

目前电视机及显示器市场上对超高分辨率、超薄、高对比度等性能要求提升，常规灯条搭配传统的背光灯珠，无法满足市场需求，现阶段常规背光模组产品上发光芯片数量需求较多，发光芯片出光的角度较小，尤其是白光和蓝光的发光芯片，导致背光模组产品的PITCH(间距，此处指灯珠之间的间距)：OD(optical distance，混光距离)值较小，灯珠数量较大，成本较高。

因此，如何增大发光芯片的出光角度是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种灯珠、背光模组以及显示装置，旨在解决背光模组产品的PITCH：OD值较小的问题。

一种灯珠，包括支架、发光芯片和封装层，所述支架包括安装发光芯片的基板以及设置在所述基板上围绕发光芯片侧面的的支架侧壁,所述支架侧壁至少包括透光区域；所述封装层一体成型，覆盖所述发光芯片和所述支架侧壁的至少部分内壁，所述封装层包括对应于所述发光芯片的凸状透镜结构。

上述灯珠的支架侧壁有透光区域，能够使得发光芯片的一部分光线从支架侧壁向外射出，增加了发光芯片封装后的出光角度。同时，封装层所包括的凸状透镜结构能够使发光芯片的光线增大，一段程度上减少直接从正面直接射出封装层的光线，有利于提升背光模组的PITCH：OD值。

可选地，所述支架侧壁整体透光。

整体透光的支架侧壁，尽可能的增大了发光芯片的出光角度，更利于提升背光模组的PITCH：OD值，减少背光模组中的灯珠数量。

可选地，所述封装层包括二氧化硅增粘封装胶体。

可以理解的是，二氧化硅增粘封装胶体在固化前的粘度大，有利于制作过程中的一体成型。

可选地，所述封装层覆盖所述支架侧壁的内壁和所述支架侧壁的至少部分顶面。

封装层覆盖支架侧壁的内壁以及顶面，使得封装层的表面积更大，能够形成更大的凸状透镜结构，且与支架侧壁的接触面积更大，封装层与支架的结合更为稳固

可选地，所述发光芯片远离所述基板的一侧设有分布式布拉格反射层。

分布式布拉格反射层将发光芯片正面出光的至少一部分进行反射，减少发光芯片正面出光，从而增加了发光芯片侧方向的出光，配合能够使光线投射出去的支架侧壁，增强灯珠的侧面出光，保证支架侧壁的透光区域的出光效率，保证灯珠的大角度出光效果。

可选地，所述封装层的厚度不低于所述支架侧壁的高度，所述封装层的表面整体呈外凸的弧形，以形成所述凸状透镜结构，所述封装层最厚的区域与所述发光芯片位置相对。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种背光模组，包括：电路板；设于所述电路板的多个灯珠，所述灯珠为上述的灯珠；设于所述电路板上的驱动电路，所述驱动电路与所述灯珠连接，用于驱动所述灯珠。

上述背光模组采用上述的灯珠，灯珠的发光角度大，因而可以将灯珠之间的间隔设置得相对较大，提高背光模组的PITCH：OD值。

可选地，所述灯珠包括第一灯珠和第二灯珠，所述第一灯珠的长边沿第一方向设置，所述第二灯珠的长边沿垂直于所述第一方向的第二方向设置，所述第一灯珠和所述第二灯珠在所述电路板上交替布置。

第一灯珠的长边与第二灯珠的短边的出光相互配合，也能够加强灯珠之间的交接能量，减少灯珠之间的暗影，光线分布均匀，光线效果好。

可选地，所述背光模组还包括：设于所述电路板表面的白色漫反射纸，所述白色漫反射纸设于所述灯珠的同侧。

白色漫反射纸使射到电路板上的光线被漫反射，有利于减少灯珠之间的暗影。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种显示装置，所述显示装置包括框架以及上述的背光模组，所述背光模组设于所述框架上。

上述显示装置采用上述背光模组，背光模组的灯珠之间的间隔能够设置得相对较大，且PITCH：OD值较高，所需灯珠数量少，有利于降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的灯珠的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的灯珠的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的灯珠的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的灯珠的出光示意图；

图5为本实用新型实施例提供的灯珠的结构示意图四；

图6为本实用新型实施例提供的灯珠的结构示意图五；

图7为本实用新型另一可选实施例提供的背光模组的结构示意图一；

图8为本实用新型另一可选实施例提供的灯珠的排列示意图一；

图9为本实用新型另一可选实施例提供的灯珠的排列示意图二；

图10为本实用新型另一可选实施例提供的背光模组的结构示意图二；

附图标记说明：

11-基板；111-正极基板区；112-负极基板区；12-支架侧壁；2-发光芯片；3-封装层；4-电路板；100-灯珠；101-第一灯珠；102-第二灯珠；41-白色漫反射纸。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

现阶段常规产品上的发光芯片出光的角度较小，导致背光模组的 PITCH：OD值较小，所需的灯珠数量较多，成本较高。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

实施例：

本实施例提供一种灯珠，请参见图1，灯珠包括支架、发光芯片2以及封装层3，其中，支架包括安装发光芯片2的基板11以及设置在基板11上围绕发光芯片2侧面的支架侧壁12；支架侧壁12至少包括透光区域；封装层3一体成型，覆盖于发光芯片2和支架侧壁12的至少部分内部，封装层 3包括对应于发光芯片2的凸状透镜结构。

可以理解的是，支架侧壁12的透光区域能够使得发光芯片2的一部分光线从支架侧壁12向外射出，增加了发光芯片2封装后的出光角度。本实施例中，透光区域可以完全透光，也可以部分透光，例如可以采用完全透明材质也可以采用半透明的材质，也即透光区域只要能够允许一定的光线透射出即可，并不限定为完全透明。同时，封装层3所包括的凸状透镜结构能够使发光芯片2的光线增大，当发光芯片2发光时，其光线经过封装层3从灯珠射出，发光芯片2的光线从封装层3(光密介质，即折射率相对较高的介质)进入到外界空气中(光疏介质，即折射率相对较低的介质) 时，出射角大于入射角，而封装层的表面形成凸状出射面时，更利于大角度出光，有利于提升背光模组的PITCH：OD值。

本实施例的发光芯片2包括但不限于LED(Light Emitting Diode，发光二极管)芯片。例如发光芯片2可以是Mini-LED(Mini Light Emitting Diode，次毫米发光二极管)芯片，Micro-LED(Micro Light Emitting Diode，微型发光二极管)芯片等。发光芯片2发出的光线的颜色并不限制，例如可以是白光、蓝光、红光、绿光等等。

本实施例的发光芯片2可以正装也可以倒装，在一种示例中，发光芯片2为正装封装，例如图1，支架上的基板11包括正极基板区111和负极基板区112，正极基板区111和负极基板区112为导电基板，其可以是各种金属导电基板，例如包括但不限于铜基板、铝基板、铁基板、银基板等中的至少一种；或包含导电布线层的聚酰亚胺树脂、BT(bismaleimidetriazine，双马来酰亚胺三嗪)树脂、环氧树脂、陶瓷等中的至少一种。正极基板区 111和负极基板区112之间绝缘，之间设置有绝缘隔层。发光芯片2可以固定于其中的一个基板区上，例如正极基板区111，发光芯片2的正极和正极基板区111之间通过引线连接，负极和负极基板区112之间通过引线连接。示例性的，设有发光芯片2的基板区被制作为较大的面积，以提供更多的空间放置发光芯片2，并利于发光芯片2的热量导出。

一些示例中，支架侧壁12的厚度不等厚，例如图1所示例的灯珠的支架侧壁12在靠近基板11的位置更厚，远离基板11的位置更薄，并在远离基板11一定距离后厚度不再变化，使得支架内形成上宽下窄的漏斗状空间。在另一些示例中，例如图2所示，支架侧壁12也可以制作为等厚的，其他示例中也可以制作为其他形状，本实施例对此并不限制。

支架侧壁与基板的结合方式可以是任意的，如图1中的支架侧壁的一部分嵌入基板11之中，也可以如图3中的支架侧壁12，设置在基板11的表面。

在一些实施方式中，支架侧壁12整体透光，也即支架侧壁12至少在高于基板11的部分均可以为透光区域。如图4所示，当发光芯片2发光时，侧面发出的光线A的一部分能够直接抵达支架侧壁12，并从支架侧壁12 透射出去(图4中的箭头为光线的示意，实际应用中，穿过支架侧壁12的光线可能发生一定程度的折射，图4的示例中忽略光线A的折射)。支架侧壁12的材料可以包括但不限于透明树脂、透明的热塑性塑料如 PPA(Polyphthalamide，聚邻苯二甲酞胺)等、透明的热固性塑料如 EMC(Epoxy MoldingCompound，环氧树脂环氧模塑封装材料)等。整体透光的支架侧壁12，尽可能的增大了发光芯片2的出光角度，更利于提升背光模组的PITCH：OD值，减少背光模组中的灯珠数量。可以理解的是，实际从支架侧壁12射出的光线，根据支架侧壁12的透光程度，以及发光芯片2 侧面的出光量决定，根据实际的侧面出光需求，可以调整支架侧壁12的透光程度和/或对发光芯片2进行设计，例如增加发光芯片2的侧面出光。

可以理解的是，一些实施方式中，灯珠向设置灯珠的平面的投影形状为长方形，灯珠在长边和短边(本实施例中所指的长边为灯珠中较长的两边，对应的，较短的两边为短边)方向上的出光角度以及出光量均可能不相同。这些实施方式中，支架侧壁的透光区域可以对应于灯珠的短边，从而使得灯珠的短边的出光角度得到针对性的提升，并且使得灯珠各个侧方向上的出光较为均匀。

封装层为固化后的封装胶材以及分散设于所述封装胶材中的增稠颗粒物，本实施例的封装胶材包括但不限于环氧树脂、硅胶、硅树脂等透明的胶材；当然封装胶材中还可以掺入其他材质，例如和荧光粉混合形成荧光的封装胶材。封装层可通过包括但不限于模压等方式形成。可以理解的是，增粘颗粒物在封装层固化之前才能设置于封装胶材中，例如在封装胶材固化之前混入封装胶材中，并进行搅拌等操作使其在封装胶材中较为均匀的分布。封装层是封装胶材与增粘颗粒物的混合物固化后而成，也即固化的封装胶材与增粘颗粒物的混合物。此种封装层结构在固化前的粘度大，从而利于封装层的一体成型的制作，降低灯珠的制作难度。示例性的，增粘颗粒物包括但不限于二氧化硅等能够提高胶材粘度的增稠剂。二氧化硅增粘封装胶体为固化后的封装胶材以及分散设于封装胶材中的二氧化硅颗粒。

凸状透镜结构由封装胶材所形成，也即封装胶材固化后的形状包括凸状透镜结构，凸状透镜结构对应于发光芯片2的位置设置，以使发光芯片2 的光线能够被凸状透镜结构扩大出射角度。作为一种示例，发光芯片2可以处于凸状透镜结构的中心，以使发光芯片2发出的光线被较为均匀的扩大到更大的角度。根据实际需求，凸状透镜结构可以设置为不同大小，例如图5所示，封装层3的一部分表面向远离基板的一侧拱起，形成的凸状透镜结构在基板的中心区域，而封装层3的四周仍然可以是平整的。本实施例的封装层3如图1所示，封装层3整体位于支架侧壁12所围合的区域内，封装层3的厚度不低于支架侧壁12的高度，封装层3的表面整体呈外凸的弧形，以形成凸状透镜结构。一些示例中，封装层3最厚的区域可以与发光芯片2位置相对，或者封装层3最厚的区域与基板的中心相对。也即本实施例的封装层3整体相当于一个凸状透镜。

上述示例中，封装层3设于支架侧壁12所围的区域，且仅与支架侧壁 12的内壁相接触，在其他一些示例中，封装层3也可以将支架侧壁12部分或完全的包裹，本实施例对此并不限制。例如在一些实施方式中，封装层还可以覆盖支架侧壁的内壁和支架侧壁的至少部分顶面(即远离基板的一面)，作为一种示例，请参见图6所示，封装层覆盖支架侧壁的内壁以及顶面，这使得封装层的表面积更大，能够形成更大的凸状透镜结构，且与支架侧壁的接触面积更大，封装层与支架的结合更为稳固。

一些实施方式中，封装层还可以包括光扩散结构，该光扩散结构包括但不限于扩散粉颗粒，例如玻璃微珠、树脂微珠等；该光扩散结构均匀设于封装层内。示例性的，光扩散结构的含量为1％-10％，即光扩散结构占封装层的1％-10％，避免过少或过多的光扩散结构，过少的光扩散结构不能起到光散射作用，过多的光扩散结构可能会造成光线杂乱的折射，当然该光扩散结构的含量可以根据实际需求进行灵活调整。

为进一步增加灯珠的发光角度，可使发光芯片侧面的出光增加，一些示例中，发光芯片2远离基板11的一侧设有分布式布拉格反射层(即DBR，全称distributedbraggreflectors)，分布式布拉格反射层将发光芯片2正面出光的至少一部分进行反射，减少发光芯片2正面出光，从而增加了发光芯片2侧方向的出光，配合能够使光线投射出去的支架侧壁12，增强灯珠的侧面出光，保证支架侧壁12的透光区域的出光效率，保证灯珠的大角度出光效果。

本实施例的灯珠的支架侧壁包括透光区域并配合封装层的凸状透镜结构实现大角度的出光，且封装层中设有的光扩散结构使得侧方向上的出光增多，保证支架侧壁的透光区域的出光效率，保证灯珠的大角度出光效果。本实施例的灯珠利于提高背光模组的PITCH：OD值，有利于减少所需使用的灯珠的数量，降低成本。

本发明另一可选实施例：

本实施例提供一种背光模组，参见图7所示，背光模组包括电路板4、多个灯珠100以及驱动电路(图中未示出)，应当说明的是，灯珠100为上述实施例所示例的灯珠，灯珠100设于电路板4上；驱动电路也设于电路板4上，并与灯珠100连接以驱动灯珠100。

在一种示例中，驱动电路包括但不限于导电层以及驱动芯片等，驱动芯片可以设置在灯珠100的同一侧或相对侧，导电层可以是各种导电金属，例如包括但不限于铜、铝、铁、银等中的至少一种。

本实施例的背光模组采用上述实施例的灯珠，灯珠的发光角度大，因而可以将灯珠之间的间隔设置得相对较大。

为了更好的提高背光模组的PITCH值，在一些实施方式中，背光模组上的灯珠100的位置交错排列，以加强灯珠100之间的交接能量，减少灯珠100之间的暗影，使得在同等的OD值下，PITCH值可以设置得更大。可以理解的是，在一些示例中，OD值为背光模组中的电路板4上表面(设有发光芯片的表面)到扩散板或其他光学膜层的下表面(靠近发光芯片的一侧表面)的距离。灯珠100的交错排列包括但不限于单列、单行灯珠之间的错位排列，例如图8，在一种示例，每列灯珠100均与相邻列的灯珠 100在列方向上错开，列方向上错开的距离可以是灯珠100在列方向上的间距h的一半，其他示例中也可以是间距h的三分之一、四分之一等。

另一实施方式中，背光模组上的灯珠100按照不同的布局方向交错排列。参见图9所示，灯珠100包括第一灯珠101和第二灯珠102，第一灯珠 101的长边沿第一方向设置，第二灯珠102的长边沿垂直于第一方向的第二方向设置，第一灯珠101和第二灯珠102在电路板4上交替布置。可以理解的是，第一灯珠101的长边与第二灯珠102的短边相对，由于灯珠100 的长边和短边的长度不同，灯珠100在长边和短边方向上的出光角度以及出光量均可能不相同，将灯珠100按照上述方式排列，第一灯珠101的长边与第二灯珠102的短边(以及第一灯珠101的短边与第二灯珠102的长边)的出光相互配合，也能够加强灯珠100之间的交接能量，减少各个灯珠100之间的暗影，光线分布均匀，光线效果好。应当理解的是，本实施例中的第一灯珠101和第二灯珠102仅属于在表述上对于背光模组上按不同方向摆放的灯珠的区分，并不对灯珠有其他限定。

电路板4上还可以设置漫反射层，漫反射层可以是绝缘的，设置在各个灯珠100之间，使射到电路板4上的光线被漫反射，也有利于减少灯珠 100之间的暗影。漫反射层可以是白色的，例如白色漫反射纸41，如图10，白色漫反射纸41上包括多个通孔，这些通孔对应于设置灯珠100的位置，使电路板4上与灯珠100接触的导电层露出，白色漫反射纸41通过包括但不限于粘贴等方式设于电路板4的表面。在另一些示例中，漫反射层可以是白色的油墨，为更好的漫反射光线，白色的油墨可以设置得较厚，示例性的，白色的油墨的厚度大于等于15微米，例如20微米、25微米、30微米等，可根据实际情况进行选择。

本实施例还提供一种显示装置，包括框架以及上述示例的背光模组，背光模组设于框架上。

前述实施例中提供的灯珠、背光模组等可以应用于各种发光领域，例如其可以应用于显示背光领域(可以是电视、显示器、手机等终端的背光模组)。除了可应用于显示背光领域外，还可应用于按键背光领域、拍摄领域、家用照明领域、医用照明领域、装饰领域、汽车领域、交通领域等。应用于按键背光领域时，可以作为手机、计算器、键盘等具有按键设备的按键背光模组；应用于家用照明领域时，可以制作成落地灯、台灯、照明灯、吸顶灯、筒灯、投射灯等；应用于医用照明领域时，可以制作成手术灯、低电磁照明灯等；应用于装饰领域时可以制作成各种装饰灯，例如各种彩灯、景观照明灯、广告灯；应用于汽车领域时，可以制作成汽车车灯、汽车指示灯等；应用于交通领域时，可以制成各种交通灯，也可以制成各种路灯。上述应用仅仅是本实施例所示例的几种应用，应当理解的是本实施例中的灯珠、背光模组的应用并不限于上述示例的几种领域。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种灯珠，其特征在于，包括支架、发光芯片和封装层，所述支架包括安装发光芯片的基板以及设置在所述基板上围绕发光芯片侧面的支架侧壁,所述支架侧壁至少包括透光区域；所述封装层一体成型，覆盖所述发光芯片和所述支架侧壁的至少部分内壁，所述封装层包括对应于所述发光芯片的凸状透镜结构。

2.如权利要求1所述的灯珠，其特征在于，所述支架侧壁整体透光。

3.如权利要求1所述的灯珠，其特征在于，所述封装层为二氧化硅增粘封装胶体。

4.如权利要求1所述的灯珠，其特征在于，所述封装层覆盖所述支架侧壁的内壁和所述支架侧壁的至少部分顶面。

5.如权利要求1-4任一项所述的灯珠，其特征在于，所述发光芯片远离所述基板的一侧设有分布式布拉格反射层。

6.如权利要求1-4任一项所述的灯珠，其特征在于，所述封装层的厚度不低于所述支架侧壁的高度，所述封装层的表面整体呈外凸的弧形，以形成所述凸状透镜结构。

7.一种背光模组，其特征在于，包括：

电路板；

设于所述电路板的多个灯珠，所述灯珠为权利要求1-6任一项所述的灯珠；

设于所述电路板上的驱动电路，所述驱动电路与所述灯珠连接，用于驱动所述灯珠。

8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述灯珠包括第一灯珠和第二灯珠，所述第一灯珠的长边沿第一方向设置，所述第二灯珠的长边沿垂直于所述第一方向的第二方向设置，所述第一灯珠和所述第二灯珠在所述电路板上交替布置。

9.如权利要求7或8所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：

设于所述电路板表面的白色漫反射纸，所述白色漫反射纸设于所述灯珠的同侧。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括框架以及权利要求7-9任一项所述的背光模组，所述背光模组设于所述框架上。

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