CN219799947U - 一种Mini发光芯片的灯条结构及背光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显示设备背光技术领域，提供一种Mini发光芯片的灯条结构及背光模组，包括：电路板，电路板具有第一表面；驱动芯片，驱动芯片设置在第一表面上；反光层，反光层覆盖在驱动芯片上；多个Mini发光件，多个Mini发光件在第一表面上排列呈一字形，并沿电路板的延伸方向间隔设置，其中Mini发光件包括：Mini发光芯片和光学透镜部，光学透镜部覆盖Mini发光芯片。解决了由于2行多列的排列方式导致灯珠数量多且走线复杂所导致PCB板的空置面积小，无法再将驱动芯片安装到PCB板上做到灯驱一体式结构的问题。

Description

一种Mini发光芯片的灯条结构及背光模组

技术领域

本实用新型涉及显示设备背光技术领域，更具体地说，是涉及一种Mini发光芯片的灯条结构及背光模组。

背景技术

Mini-LED(Mini发光芯片)背光是指采用Mini-LED芯片或Mini-LED封装器件制作的具备局域调光(Local Dimming)的高阶直下式背光显示技术及产品。目前Mini-LED(Mini发光芯片)背光被越来越多的应用到显示设备中。

当前Mini-LED背光的灯条采用双层或者多层PCB线路板进行，如图5所示，尺寸按照整个显示设备的尺寸拆分成2行或多行的多列方案，PCB板的尺寸大，且单片PCB上灯珠数量多，走线复杂；而且驱动采用灯驱分离方式进行，PCB上只保留Mini-LED(Mini发光芯片)，而驱动芯片单独设置在PCB板外。因此由于2行多列的排列方式导致灯珠数量多且走线复杂所导致PCB板的空置面积小，无法再将驱动芯片安装到PCB板上做到灯驱一体。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种Mini发光芯片的灯条结构及背光模组，解决了由于2行多列的排列方式导致灯珠数量多且走线复杂所导致PCB板的空置面积小，无法再将驱动芯片安装到PCB板上做到灯驱一体式结构的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一方面，本实用新型提供一种Mini发光芯片的灯条结构，包括：电路板，电路板具有第一表面；

驱动芯片，驱动芯片设置在第一表面上；

反光层，反光层覆盖在驱动芯片上；

多个Mini发光件，多个Mini发光件在第一表面上排列呈一字形，并沿电路板的延伸方向间隔设置，其中Mini发光件包括：Mini发光芯片和光学透镜部，光学透镜部覆盖Mini发光芯片。

在一个实施例中，驱动芯片位于相邻的Mini发光件位于一字排列的Mini发光件的一侧，并位于相邻的Mini发光件之间的间隔区域，一个驱动芯片用于控制若干个分区的Mini发光芯片。

在一个实施例中，电路板的板宽至少比光学透镜部的直径大4mm。

在一个实施例中，电路板的第一表面具有导电焊盘，Mini发光芯片连接在导电焊盘上；

光学透镜部位于导电焊盘的覆盖区域内；

导电焊盘采用方形导电焊盘，方形导电焊盘的边长至少比光学透镜部的直径大2mm。

在一个实施例中，光学透镜部包括：半球形透镜部、带下沉球面的半球形透镜部或圆柱形透镜部。

在一个实施例中，驱动芯片为AM驱动芯片。

在一个实施例中，反光层为白色反光胶层。

在一个实施例中，电路板的第一表面上还设置有发光电路元器件；

发光电路元器件上设置有白色反光胶层，白色反光胶层用于遮挡发光电路元器件。

在一个实施例中，Mini发光芯片和光学透镜部采用板上芯片封装固定于电路板上。

另一方面，本实用新型还提出一种背光模组，其中，包括如上所述的灯条结构。

本实用新型提供的一种Mini发光芯片的灯条结构及背光模组的有益效果至少在于：本方案采用电路板上设置Mini发光件，使Mini发光件排成呈一字形排列，通过单个电路板上只设置一行Mini发光件，从而可以减小单个电路板上的发光件数量，这样就能减少单个电路上的发光驱动电路的复杂性，从而使电路板上有额外的面积来设置驱动芯片，并且驱动芯片和Mini发光件设置在电路板的同一表面上，从而实现了灯驱一体化结构。采用灯驱一体化的结构形式，大大方便了灯条排布结构的组装，不需要额外采用驱动板设置驱动芯片，减少了组装工艺的工序，大大降低了组装难道。相比现有方案更加简洁，良率更高，成本更低，同时降低背光模组的组装难度，更加接近于现有的背光模组的组装方案，本结构可以直接应用到现有的组装工序上进行组装，而不需要对现有组装工序进行较大改动，使客户端操作更容易上手。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种背光模组的灯条的排列位置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种Mini发光芯片的灯条结构的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种Mini发光芯片的灯条结构的导电焊盘与Mini发光件的位置示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种背光模组的另一种结构的灯条的排列位置的示意图；

图5为现有技术的发光灯珠与电路板的排列位置示意图。

其中，图中各附图标记：

100、电路板；110、导电焊盘；111、导电铜箔；200、Mini发光件；210、Mini发光芯片；220、光学透镜部；300、驱动芯片；310、反光层；400、发光电路元器件；410、白色反光胶层。500、排线。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有的灯板结构中，不仅因此尺寸大，单片电路板上的Mini发光件数量多，导致单片电路板上的走线复杂，而且采用PM驱动方式更加增加了布线的数量和难度，导致单片的电路板上的面积大量浪费，且驱动结构方案采用POB结构方案，驱动芯片与Mini发光件采用分离式进行设置，单片的电路板上只保留Mini发光件和连接器。驱动芯片与Mini发光件也是由于PM驱动方式和灯板方式使得线路更加复杂，电子器件多导致无法在电路板的有限面积下进行灯驱一体化设置。基于上述问题，本方案提出以下实施例，以解决上述问题。

实施例一

如图1、图2所示，本实施例的Mini发光芯片的灯条结构主要包括：电路板100、驱动芯片300、反光层310以及多个Mini发光件200。电路板100采用长条形结构，电路板100具有第一表面，第一表面为正面，在电路板100上的Mini发光件200从正面朝外发光。电路板100上印刷有发光电路，驱动芯片300固定设置在第一表面上，并电连接发光电路，反光层310覆盖在驱动芯片300上。多个Mini发光件200在第一表面上排列呈一字形，并沿电路板100的延伸方向间隔设置，其中Mini发光件200包括：Mini发光芯片210(Mini-LED)和光学透镜部220(透明LENS)，Mini发光芯片210(Mini-LED)电连接电路板100上的发光电路。光学透镜部220覆盖Mini发光芯片210(Mini-LED)，使Mini发光件200具有更大的发光角度并发出高色域白光。

如图1、图2所示，本实施例提供的一种Mini发光芯片的灯条结构的工作原理如下：本方案采用电路板100上设置Mini发光件200，使Mini发光件200排成呈一字形排列，从而使单个电路板100上只设置一行Mini发光件200，可以减小单个电路板100上的发光件数量，这样就能减少单个电路上的发光驱动电路的复杂性，从而使电路板100上有额外的面积来设置驱动芯片300，并且驱动芯片300和Mini发光件200设置在电路板100的同一表面上，从而实现了灯驱一体化结构。本灯条结构采用灯驱一体化的结构形式，大大方便了灯条排布结构的组装，不需要额外采用驱动板设置驱动芯片300，减少了组装工艺的工序，大大降低了组装难道。相比现有方案更加简洁，良率更高，成本更低，同时降低背光模组的组装难度，更加接近于现有的背光模组的组装方案，本结构可以直接应用到现有的组装工序上进行组装，而不需要对现有组装工序进行较大改动，使客户端操作更容易上手。并且，反光层310对驱动芯片300进行遮挡，可以使照射到驱动芯片300方向的光进行反射，从而使光从正面射出，避免了光损失，有助于提高白光亮度。另外将光学透镜部220与Mini发光芯片210(Mini-LED)紧密联系在一起，从而有助于提升Mini发光件的出光效率、改变Mini发光件的光场分布，提高发光角度，从而形成高色域的白光Mini-CSP灯珠结构。

进一步地，如图1所示，本实施例中的驱动芯片300位于相邻的Mini发光件200位于一字排列的Mini发光件200的一侧(图示的上下两侧均可)，并位于相邻的Mini发光件200之间的间隔区域。在相邻的Mini发光件200之间的间隔区域的一侧位置具有较大的空置区域，电路板100第一表面的该位置区域有足够的空间安装驱动芯片300，这样就便于驱动芯片300的相关电路设计有安装位的设计，使结构更合理。一个驱动芯片300用于控制若干个分区的Mini发光芯片210，通过电路板100上的驱动芯片300实现分区发光控制，驱动芯片300与Mini发光件200设置在同一块电路板100上，集成度高，便于实现模块化安装，简化了分区发光控制结构的装配工艺过程。

进一步地，如图1、图3所示，本实施例中的电路板100的板宽至少比光学透镜部220的直径大4mm。例如光学透镜部220的尺寸是6mm电路板100的尺寸可以是10mm，电路板100的板宽是指电路板100的较短边的边长，当电路板100的板宽比光学透镜部220的直径大4mm(包括4mm)以上时，使电路板100上的发光电路有足够的印刷空间。并且电路板100的宽度尺寸具体采用10mm时，满足发光电路的设计要求的同时，可以减小电路板100的宽度，当多个灯条组成背光模组时，可以在背光模组的框架内放置足够的灯条，满足背光要求，而且较小的宽度尺寸可以放置更多的灯条，从而提高背光亮度。

进一步地，如图1、图3所示，本实施例中的电路板100的第一表面具有导电焊盘110，导电焊盘作为发光电路与Mini发光件200的电连接部分分为正极和负极两个导电铜箔111，Mini发光芯片210连接在导电焊盘110上，光学透镜部220位于导电焊盘110的覆盖区域内，该覆盖区域指导电焊盘在电路板100上的正投影区域，及导电焊盘110在第一表面的投影面积覆盖整个Mini发光件200。通过将导电焊盘110的面积设置的比较大，从而在对Mini发光件200进行固定连接时的连接处的位置不易偏移，也不易脱落，保证了Mini发光件200与电路板100的连接稳定性。

进一步地，如图1、图3所示，本实施例中的导电焊盘110采用方形导电焊盘，即两个导电铜箔111排列成方形，例如正方形，以正方形为例，方形导电焊盘的边长至少比光学透镜部220的直径大2mm。这样单边就比光学透镜部220多出1mm；采用该设置形式，保证了Mini发光件200与电路板100的连接稳定性，良品率最高。

根据两个导电铜箔的排列方式不同，导电焊盘主要设置有两种形式，如图3中a图所示，其中一种为：两个导电铜箔沿电路板100的长度方向间隔排列，而Mini发光芯片210沿长度方向分别连接在两个导电铜箔上。如图3中b图所示，另一种为：两个导电铜箔沿电路板100的宽度方向间隔排列，而Mini发光芯片210沿宽度方向分别连接在两个导电铜箔上。上述两种结构均能保证Mini发光件200与电路板100的连接稳定性。

进一步地，如图1、图2所示，本实施例中的光学透镜部220包括：半球形透镜部、带下沉球面的半球形透镜部或圆柱形透镜部。采用上述结构的光学透镜部220，可以使Mini发光芯片210所发出的白光具有更大的发光角度以及高色域。其中发光角度可以达到170度以上，而色域可以达到85％NTSC以上。

进一步地，本实施例中的驱动芯片300为AM驱动芯片300。通过AM驱动芯片300进行主动矩阵式驱动(AM：Active Matrix)，其相比于被动矩阵式驱动(PM：Passive Matrix)，AM驱动芯片300的相关电路降低布线的数量和难度，从而可以有效节约电路板100的面积。AM驱动芯片300在对显示屏的控制过程中，采用独立的薄膜电晶体去控制每个Mini发光件200，每个Mini发光件200皆可以连续且独立的驱动发光，可以使用低温多晶硅或者氧化物TFT驱动，形成点对点的精准控制。所有Mini发光件200都能保持常亮，且亮度均匀，不再高频闪烁，不再有超过感官可接受亮度数十倍的峰值亮度，显示柔和，观看舒适，从而在根源上彻底解决了传统小间距LED显示屏长时间、近距离观看刺眼不舒适的问题。

进一步地，如图1、图2所示，反光层310为白色反光胶层。白色反光胶层采用的是白色反光胶，其为常见胶，点胶工艺成熟，生产成本低。同时也能达到要求的反光效果。

进一步地，如图4所示，电路板100的第一表面上还设置有发光电路元器件400，例如电路中所必要的电容等。发光电路元器件400与Mini发光件200设置在电路板100的同一表面上，这样充分利用电路板100的面积，利用实现背光结构的轻薄化。发光电路元器件400上覆盖有白色反光胶层410。采用白色反光胶层410对发光电路元器件400进行遮挡，可以使照射到发光电路元器件400方向的光进行反射，从而使光从正面射出，避免了光损失。白色反光胶层410主要为白色反光胶，其为常见胶，点胶工艺成熟，生产成本低。

进一步地，Mini发光芯片210和光学透镜部220采用板上芯片封装固定于电路板100上。本实施例中通过板上芯片封装(COB)的工艺所形成的白光Mini-COB形式的安装结构，具体过程中先在基底表面用导热环氧树脂(掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点，再通过粘胶剂或焊料将Mini-LED芯片用导电或非导电胶粘附在互联基板上，最后通过引线(金线)键合实现芯片与电路板100间电互连。Mini-LED芯片的晶圆固定于显示基板的前表面，薄膜粘贴在显示基板前表面，实现集成封装。Mini-COB形式的安装结构减少传统的固晶工艺步骤，减轻重量利于结构的轻薄化设计。

实施例二

如图1、图2、图4所示，本实用新型提出一种背光模组，其中，包括如上述实施例一所述的Mini发光芯片的灯条结构。该Mini发光芯片的灯条结构设置有多个，多个Mini发光芯片的灯条结构并排排列而铺满整个背光安装区域，每根电路板100单独卡在显示设备的背板上，通过背胶和限位块或限位孔进行定位。电路板100通过排线500与外部的控制板进行连接，在Mini发光芯片的灯条结构的发光侧设置光学膜片结构，从而可以为显示设备提供均匀的背光。

综上所述，本实用新型提出一种Mini发光芯片的灯条排布结构及背光模组，相比于现有的灯条结构，本方案的结构更加简洁，良率更高，成本更低。同时降低客户端组装难度，工艺操作更容易。

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 (10)

1.一种Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，包括：电路板，所述电路板具有第一表面；

驱动芯片，所述驱动芯片设置在所述第一表面上；

反光层，所述反光层覆盖在所述驱动芯片上；

多个Mini发光件，多个所述Mini发光件在所述第一表面上排列呈一字形，并沿所述电路板的延伸方向间隔设置，其中所述Mini发光件包括：Mini发光芯片和光学透镜部，所述光学透镜部覆盖所述Mini发光芯片。

2.如权利要求1所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述驱动芯片位于相邻的所述Mini发光件位于一字排列的所述Mini发光件的一侧，并位于相邻的所述Mini发光件之间的间隔区域，一个所述驱动芯片用于控制若干个分区的Mini发光芯片。

3.如权利要求2所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述电路板的板宽至少比光学透镜部的直径大4mm。

4.如权利要求2所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述电路板的第一表面具有导电焊盘，所述Mini发光芯片连接在导电焊盘上；

所述光学透镜部位于所述导电焊盘的覆盖区域内；

所述导电焊盘采用方形导电焊盘，方形所述导电焊盘的边长至少比所述光学透镜部的直径大2mm。

5.如权利要求1所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述光学透镜部包括：半球形透镜部、带下沉球面的半球形透镜部或圆柱形透镜部。

6.如权利要求1所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述驱动芯片为AM驱动芯片。

7.如权利要求1所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述反光层为白色反光胶层。

8.如权利要求1所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述电路板的第一表面上还设置有发光电路元器件；

所述发光电路元器件上设置有白色反光胶层，所述白色反光胶层用于遮挡所述发光电路元器件。

9.如权利要求1-8任一所述的Mini发光芯片的灯条结构，其特征在于，所述Mini发光芯片和光学透镜部采用板上芯片封装固定于所述电路板上。

10.一种背光模组，其特征在于，包括多个如权利要求1-9任一所述灯条结构。