CN220341250U - 一种led背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED显示技术领域，特别涉及一种LED背光模组及显示装置，该LED背光模组包括基板及设置在基板上的阻焊层，阻焊层设有开窗，基板对应开窗位置设有LED芯片，阻焊层远离基板一侧还封装有导光层，导光层覆盖阻焊层和LED芯片，导光层远离基板一侧形成有朝向基板内凹的导光刻痕，导光刻痕的深度由靠近LED芯片向远离LED芯片的方向递增，导光层形成导光刻痕的一侧上还设有与LED芯片对应的匀光结构。导光层与背光模组一体封装，使得整体结构更加稳定可靠；匀光结构和导光刻痕的配合将LED芯片点光源的正面出光变为侧面出光，增强匀光效率，并能节省增亮膜或扩散片的使用，使得结构更轻量化，同时降低了成本。

Description

一种LED背光模组及显示装置

【技术领域】

本实用新型涉及LED显示技术领域，特别涉及一种LED背光模组及显示装置。

【背景技术】

随着现代生活的进步，灯具在人们的日常生活扮演着不可或缺的角色。现LED灯具的内部背光模组上通常增设有增亮膜或扩散片，以增强LED灯具的亮度和均匀度。但此项设计会使得LED灯具的结构增加一定厚度，导致灯具外型受到限制。

因此，亟需提供一种轻量化、薄型化、高亮度、高匀光化的LED背光模组。

【实用新型内容】

为解决现有背光模组过于厚重的问题，本实用新型提供了一种LED背光模组及显示装置。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种LED背光模组，包括基板及设置在所述基板上的阻焊层，所述阻焊层设有开窗，所述基板对应所述开窗位置设有LED芯片，所述阻焊层远离所述基板一侧还封装有导光层，所述导光层覆盖所述阻焊层和LED芯片，所述导光层远离所述基板一侧面形成有朝向所述基板内凹的导光刻痕，所述导光刻痕的深度由靠近LED芯片向远离LED芯片的方向递增，所述导光层形成所述导光刻痕的一侧上还设有与所述LED芯片对应的匀光结构。

优选地，所述导光层上包括多条所述导光刻痕，所述导光刻痕的排列位置为成规律阵列或随机分布。

优选地，所述导光刻痕沿所述LED芯片周向设置。

优选地，所述开窗尺寸大于所述LED芯片的尺寸。

优选地，所述阻焊层为非镜面结构。

优选地，所述导光层的折射率大于空气的折射率。

优选地，所述匀光结构为光反射结构。

优选地，所述匀光结构与所述LED芯片中心同轴设置，所述匀光结构垂直基板的投影完全覆盖所述LED芯片。

优选地，所述导光刻痕的截面形状为三角形、梯形、倒梯形、弧形、矩形、多边形或其他不规则图形中的至少一种。

本实用新型为解决上述技术问题，提供又一技术方案如下：一种显示装置，包括显示面板如上任一项所述的LED背光模组。

与现有技术相比，本实用新型的LED背光模组及显示装置具有以下优点：

1、本实用新型实施例提供的LED背光模组，包括基板及设置在基板上的阻焊层，阻焊层设有开窗，基板对应开窗位置设有LED芯片，阻焊层远离基板一侧还封装有导光层，导光层覆盖阻焊层和LED芯片，导光层远离基板一侧形成有朝向基板内凹的导光刻痕，导光刻痕的深度由靠近LED芯片向远离LED芯片的方向递增，导光层形成导光刻痕的一侧上还设有与LED芯片对应的匀光结构。导光层与背光模组一体封装，使得整体结构更加稳定可靠，并且可以对LED芯片起到封装保护的作用；同时，匀光结构和导光刻痕的配合将LED芯片点光源的正面出光变为侧面出光，并增强匀光效率，并能节省增亮膜或扩散片的使用，使得结构更轻量化，同时降低了成本。

2、本实用新型实施例提供的LED背光模组，导光层上包括多条导光刻痕，导光刻痕的排列位置为成规律阵列或随机分布。根据实际产品中LED芯片的型号、分布及光学模拟情况，可以选择相匹配的导光刻痕排列方案，以适配多种类型的LED背光模组。

3、本实用新型实施例提供的LED背光模组，导光刻痕沿LED芯片周向设置。在LED光源的周向加强出光，以实现背光模组整体匀光的效果。

4、本实用新型实施例提供的LED背光模组，开窗尺寸大于LED芯片的尺寸。为了在制造过程中将LED芯片放置于开窗位置时，避免LED芯片与阻焊层直接接触而造成损坏等其他情况。

5、本实用新型实施例提供的LED背光模组，阻焊层为非镜面结构。光线照射在非镜面阻焊层时，光线会发生无一致性地向四周反射的漫反射现象。

6、本实用新型实施例提供的LED背光模组，导光层的折射率大于空气的折射率。使得满足一定角度的入射光线在进入空气界面时出现全反射现象，反射光线经由阻焊层再次反射，以使得光线可以传导到更远端。

7、本实用新型实施例提供的LED背光模组，匀光结构为光反射结构。将LED芯片发出的光线反射回阻焊层，再由阻焊层反射并从匀光结构之间的间隙处照射到外界，将LED芯片点光源的正面出光边变为侧面出光，避免了光线直接从LED芯片位置直射出来导致的亮度不均匀问题，进而达到更好的匀光效果。

8、本实用新型实施例提供的LED背光模组，匀光结构与LED芯片中心同轴设置，匀光结构垂直基板的投影面积完全覆盖LED芯片。使得LED芯片直射出的光线被匀光结构阻拦并反射阻焊层，避免部分光线直接从LED芯片位置照射出来造成亮暗不均匀，将LED芯片点光源的正面出光边变为侧面出光，增强了匀光效率。

9、本实用新型实施例提供的LED背光模组，所述导光刻痕的截面形状为三角形、梯形、倒梯形、弧形、矩形、多边形或其他不规则图形中的至少一种。根据入射光线需要改变的出光角度可以选择适合的刻痕形状，使得产品更具兼容性。

10、本实用新型实施例还提供一种显示装置，包括显示面板和如上任一项所述的LED背光模组。所述显示装置具有与上述LED背光模组相同的有益效果，在此不再赘述。

【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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型第一实施例提供的LED背光模组的侧视结构图。

图2是本实用新型第一实施例提供的LED背光模组的侧视结构图。

图3是本实用新型第一实施例提供的LED背光模组的光路径示意图。

图4是本实用新型第二实施例提供的显示装置的结构示意图。

附图标识说明：

1、LED背光模组；2、显示装置；21、显示面板；3、光线；

100、基板；200、阻焊层；300、导光层；400、匀光结构；

101、LED芯片；201、开窗；301、导光刻痕；302、出光面。

【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实例，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1以及图2，本实用新型第一实施例提供一种LED背光模组1，包括基板100及设置在基板100上的阻焊层200。阻焊层200设有连通所述阻焊层两相对侧面的开窗201，基板100对应开窗201位置设有LED芯片101，相当于阻焊层200是环绕LED芯片101设置的，LED芯片101与基板100电性连接。

在一种可行的实施方式中，阻焊层200上开设有多个开窗201，每个开窗201对应位置均设置有一与基板100电性连接的LED芯片101，所有LED芯片101成规律阵列排布在基板100上，为LED背光模组提供多个点光源。

进一步，阻焊层200远离基板100一侧还封装有导光层300，导光层300覆盖阻焊层200和LED芯片101，以固定阻焊层200和LED芯片101。导光层300远离基板100一侧形成有朝向基板100内凹的导光刻痕301，当LED芯片101发出的光线入射到导光刻痕301时，由于导光刻痕301与出光面302之间存在一定角度，因此光线经由导光刻痕301的折射后使得光线的出光角度产生变化，进而实现增强出光的效果。

具体的，导光刻痕301的深度由靠近LED芯片101向远离LED芯片101的方向递增，导光层300形成导光刻痕301的一侧上还设有与LED芯片101对应的匀光结构400。匀光结构400和导光刻痕301的配合将LED芯片101点光源的正面出光变为侧面出光，并增强匀光效率，并能节省增亮膜或扩散片的使用，使得结构更轻量化，同时降低了成本。

可以理解的，导光层300上被匀光结构400所覆盖表面既可以设有导光刻痕301，也可以不设置导光刻痕301。具体根据实际结构和制备流程进行设定。本实施例中，导光刻痕301在成型时避开了匀光结构400的设置范围，因此导光层300对应匀光结构400的位置上没有设置导光刻痕301，此设计可以减少导光刻痕301的制备次数，提高整体制备效率，降低成本。

需要说明的是，导光层300的制作工艺包括但不限于模压工艺、点胶工艺、喷涂工艺、印刷工艺、贴膜工艺等可形成平整封装胶体的工艺。本实施例中的导光层300具体采用模压工艺制造而成。导光层300封装成型在阻焊层200和LED芯片101远离基板100的一面上，与阻焊层200、LED芯片101形成封装整体，避免了导光层300与阻焊层200或LED芯片101的接触面存在间隙影响光线的传导；对LED芯片101起到封装保护的作用，防止LED背光模组1发生碰撞时致使LED芯片101损坏，提高了LED背光模组1稳定性。

在一种可行的实施方式中，导光层300是一种透光结构，主要起导光、保护作用。其材质可以是任何起光传导作用的透光介质，包括但不限于玻璃、白油、金属、聚苯乙烯、胶水等一种或几种，具体可以根据实际产品情况进行选择，在此不做过的限制。

在一种优选的实施方案中，导光层300采用胶水制备而成，优选为使用硅胶基胶水制备，对应的光学效果和可靠性更佳。具体的，为了进一步增强光线在导光层300内的散射作用，通常会在导光层300内部添加扩散粒子。应理解，扩散粒子的种类不局限于有机硅微球、CaCO3、Al2O3、TiO2、聚苯乙烯微球中的一种或几种，具体可以根据实际情况进行选择。

进一步的，导光层300上包括多条导光刻痕301，导光刻痕301的排列位置为成规律阵列或随机分布。

可以理解的，在实际情况下，LED芯片101出光近似朗伯体，且在空间上光强分布不一致，具体表现为：LED芯片101的出射光线随距离LED芯片101的距离增大而显著减少。LED芯片101近端光线为光源的直接透射光线，光强度大；LED芯片101远端光线多为平行光的散射光或反射角度光，光强度小；根据LED芯片101的出光规律，在对应位置设置具备一定深度的导光刻痕301，通过导光刻痕301增强LED芯片101远端出光，从而实现整体匀光的效果。应理解，导光刻痕301的排列位置根据实际产品中LED芯片101的型号、分布及光学模拟情况可以进行适应性的调整，不局限于是成规律阵列或随机分布的，只要可以增强LED芯片101的远端出光即可。

具体的，根据实际产品结构和用户需求，可以通过调控单位面积导光刻痕301的数量、不同位置导光刻痕301的深度、长度或内凹角度等来控制导光刻痕301的导光、强光程度，进而控制LED背光模组最终的匀光效果。通常地，距离LED芯片101越远则对应导光刻痕数量越多、长度越长、深度越深，更好地增强出光，以达到更好的匀光效果。

进一步的，导光刻痕301沿LED芯片101周向设置。可以是与LED芯片101同轴环绕设置，也可以是适应芯片位置的网格设置，只要在LED芯片101四周设置有导光刻痕301即可，对导光刻痕301的具体设置结构在此不做过多限制。

具体的，导光刻痕301在LED芯片101周向连续或不连续设置。导光刻痕301不局限于是直线、弧线、波浪线或折线。

进一步的，导光刻痕301的截面形状为三角形、梯形、倒梯形、弧形、矩形、多边形或其他不规则图形中的至少一种。根据入射光线需要改变的出光角度可以选择适合的刻痕形状，使得产品更具兼容性。

可以理解的，导光刻痕301相对导光层300出光表面内凹，与出光面302形成特定角度的交界面，光线在导光层内传导至该交界面时将会改变出射角度以增强出光强度。

在一种优选的实施方案中，导光层300采用模压工艺封装在阻焊层200上，其整体厚度优选为250um，导光刻痕301优选设计为顶角90°的“V”字型刻痕，两个底角分别为45°，整体呈现一个倒等腰直角三角形。该导光刻痕301的深度由靠近LED芯片101向远离LED芯片101的方向递增，且导光刻痕301的最大深度不超过导光层300设计厚度的1/3。

具体的，导光刻痕301形成在导光层300远离基板100的出光面302上，其可以使用包括但不限于激光工艺、化学蚀刻工艺、精密机械刻画法、光显影工艺可形成内凹刻痕结构的工艺制作。使用上述工艺制作的导光刻痕301具有工艺简单、成本低廉、稳定性强、可靠性高、可设计性强、出光效果好等优点。

进一步的，开窗201尺寸大于LED芯片101的尺寸。

可以理解的，开窗201尺寸大于LED芯片101的尺寸，也即阻焊层200与LED芯片101之间存在间隙，为了预留足够的装配空间，在制造LED背光模组1的过程中，将LED芯片101放置于开窗位置时，可以避免LED芯片101与阻焊层200直接接触而造成LED芯片101损坏等其他情况。

在一种可能的实施方式中，LED芯片101装配完成后，阻焊层200与LED芯片101之间存在的间隙会在后续导光层300的封装中被导光层300填充。通过此设计，进一步固定LED芯片101，也对LED芯片进行了保护，避免LED背光模组1发生碰撞时LED芯片101产生位移进而与阻焊层200侧面碰撞而造成损坏；除此之外，也使得导光层300与背光模组之间的封装更加牢固。

进一步的，阻焊层200为非镜面结构。具体可采用白油、金属等起光反射作用的材质制备。

可以理解的，阻焊层200为非镜面结构会使照射光线发生漫反射现象，反射光线照射在阻焊层200上的粗糙表面上时，光线会发生无一致性地向四周反射的漫反射现象，将光线散射照向出光面302，使得出光面302的光源均匀出光。

进一步的，导光层300的折射率大于空气的折射率。

在一种可能的实施方案中，导光层300采用折射率为1.51-1.53的高折射率胶水制备而成，该导光层300的折射率大于空气的折射率，当光线从导光层300照向出光面302且入射角度大于临界角时，此时光线在出光面302上发生全反射现象。也即此时的光线不会从导光层300透射出外界，而是在出光面302上被反射回导光层300进行再次传播，以将光线可以传导到更远端。

进一步的，匀光结构400为光反射结构。具体可采用白油、金属等起光反射作用的材质制备，

需要说明的是，LED芯片101相对于基板100是非常小的结构，若是LED芯片101发出的光线直接照射出来将会造成LED背光模组1整体光暗不均匀，因此，通过匀光结构400反射LED芯片101发出的光线，使得光线散射开以达到亮度均匀的效果。

具体的，LED芯片101发出的光线照射到匀光结构400后被反射回阻焊层200，再由阻焊层200反射并从匀光结构400之间的间隙处照射到外界，将LED芯片101点光源的正面出光边变为侧面出光，避免了光线直接从LED芯片101位置直射出来导致的亮度不均匀问题，进而达到更好的匀光效果。

进一步的，匀光结构400与LED芯片101中心同轴设置，匀光结构400垂直基板的投影面积完全覆盖LED芯片101。

可以理解的，由于LED芯片101相对于基板100是非常小的结构，为了避免LED芯片101发出的光线直接照射出去而照成亮暗不均匀，将匀光结构400设置在LED芯片101正上方，且匀光结构400垂直基板的投影面积完全覆盖LED芯片101，以使LED芯片101直射出的光线均被匀光结构400阻拦并反射阻焊层200，避免部分光线直接从LED芯片位置照射出来造成亮暗不均匀，将LED芯片点光源的正面出光边变为侧面出光，增强了匀光效率。

请一并参阅图3，其为本实用新型第一实施例的LED背光模组1的光路径示意图：如图所示，本实施例的LED芯片101发出以光线3，该光线3透射导光层300照射到匀光结构400上，再经由匀光结构400反射回导光层300，并经由导光层300照射到阻焊层200，由于阻焊层200为非镜面结构，会使该光线产生漫反射，因此光线3照射到阻焊层200后，阻焊层200会将该光线3散射回导光层300并射向出光面302出光，也有另外一部分该光线3照射在出光面302上的导光刻痕301上，被改变出光角度后增强出光。

再者，部分光线3照射在导光刻痕301上时发生全反射效应，光线3未被照射出外界，而是被反射回导光层300，后接续相同于上述光线3路径的出光方式与结果，在此不再赘述。

请结合图4，本实用新型的第二实施例还提供了一种显示装置2，包括显示面板21和如上所述的LED背光模组1。

在一种可选的实施方案中，显示装置2包括但不限于为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等具有显示功能的产品或部件。

可以理解地，实用新型的第二实施例提供的一种显示装置2具有第一实施例提供的LED背光模组的全部技术特征，也具有第一实施例提供的LED背光模组所能实现的有益效果，在此不再赘述。

与现有技术相比，本实用新型的LED背光模组及显示装置具有以下优点：

1、本实用新型实施例提供的LED背光模组，包括基板及设置在基板上的阻焊层，阻焊层设有开窗，基板对应开窗位置设有LED芯片，阻焊层远离基板一侧还封装有导光层，导光层覆盖阻焊层和LED芯片，导光层远离基板一侧形成有朝向基板内凹的导光刻痕，导光刻痕的深度由靠近LED芯片向远离LED芯片的方向递增，导光层形成导光刻痕的一侧上还设有与LED芯片对应的匀光结构。导光层与背光模组一体封装，使得整体结构更加稳定可靠，并且可以对LED芯片起到封装保护的作用；同时，匀光结构和导光刻痕的配合将LED芯片点光源的正面出光变为侧面出光，并增强匀光效率，并能节省增亮膜或扩散片的使用，使得结构更轻量化，同时降低了成本。

2、本实用新型实施例提供的LED背光模组，导光层上包括多条导光刻痕，导光刻痕的排列位置为成规律阵列或随机分布。根据实际产品中LED芯片的型号、分布及光学模拟情况，可以选择相匹配的导光刻痕排列方案，以适配多种类型的LED背光模组。

3、本实用新型实施例提供的LED背光模组，导光刻痕沿LED芯片周向设置。在LED光源的周向加强出光，以实现背光模组整体匀光的效果。

5、本实用新型实施例提供的LED背光模组，开窗尺寸大于LED芯片的尺寸。为了在制造过程中将LED芯片放置于开窗位置时，避免LED芯片与阻焊层直接接触而造成损坏等其他情况。

5、本实用新型实施例提供的LED背光模组，阻焊层为非镜面结构。光线照射在非镜面阻焊层时，光线会发生无一致性地向四周反射的漫反射现象。

6、本实用新型实施例提供的LED背光模组，导光层的折射率大于空气的折射率。使得满足一定角度的入射光线在进入空气界面时出现全反射现象，反射光线经由阻焊层再次反射，以使得光线可以传导到更远端。

7、本实用新型实施例提供的LED背光模组，匀光结构为光反射结构。将LED芯片发出的光线反射回阻焊层，再由阻焊层反射并从匀光结构之间的间隙处照射到外界，将LED芯片点光源的正面出光边变为侧面出光，避免了光线直接从LED芯片位置直射出来导致的亮度不均匀问题，进而达到更好的匀光效果。

8、本实用新型实施例提供的LED背光模组，匀光结构与LED芯片中心同轴设置，匀光结构垂直基板的投影面积完全覆盖LED芯片。使得LED芯片直射出的光线被匀光结构阻拦并反射阻焊层，避免部分光线直接从LED芯片位置照射出来造成亮暗不均匀，将LED芯片点光源的正面出光边变为侧面出光，增强了匀光效率。

9、本实用新型实施例提供的LED背光模组，所述导光刻痕的截面形状为三角形、梯形、倒梯形、弧形、矩形、多边形或其他不规则图形中的至少一种。根据入射光线需要改变的出光角度可以选择适合的刻痕形状，使得产品更具兼容性。

10、本实用新型实施例还提供一种显示装置，包括显示面板和如上任一项所述的LED背光模组。所述显示装置具有与上述LED背光模组相同的有益效果，在此不再赘述。

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，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED背光模组，其特征在于：包括基板及设置在所述基板上的阻焊层，所述阻焊层设有开窗，所述基板对应所述开窗位置设有LED芯片，所述阻焊层远离所述基板一侧还封装有导光层，所述导光层覆盖所述阻焊层和LED芯片，所述导光层远离所述基板一侧面形成有朝向所述基板内凹的导光刻痕，所述导光刻痕的深度由靠近LED芯片向远离LED芯片的方向递增，所述导光层形成所述导光刻痕的一侧上还设有与所述LED芯片对应的匀光结构。

2.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述导光层上包括多条所述导光刻痕，所述导光刻痕的排列位置为成规律阵列或随机分布。

3.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述导光刻痕沿所述LED芯片周向设置。

4.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述开窗尺寸大于所述LED芯片的尺寸。

5.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述阻焊层为非镜面结构。

6.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述导光层的折射率大于空气的折射率。

7.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述匀光结构为光反射结构。

8.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述匀光结构与所述LED芯片中心同轴设置，所述匀光结构垂直基板的投影完全覆盖所述LED芯片。

9.如权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述导光刻痕的截面形状为三角形、梯形、倒梯形、弧形、矩形、多边形或其他不规则图形中的至少一种。

10.一种显示装置，其特征在于：包括显示面板和如权利要求1至9任一项所述的LED背光模组。