一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构及其制备方法，包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片、第一荧光粉层、PCB板上设置有若干WLP封装形式的LED芯片，WLP封装形式的LED芯片包括LED芯片本体以及覆盖在该芯片本体顶面的单浓度荧光粉层；在PCB板上设置有覆盖WLP封装形式LED芯片的第一荧光粉层，该第一荧光粉层的高度高于WLP封装形式LED芯片的高度，第一荧光粉层的荧光粉浓度记做W1，第一荧光粉层的折射率记做N1；第一荧光粉层上设置混光层，混光层的荧光粉浓度记做W2，且W2＜W1；混光层的折射率记做N2，且N2＜N1。本发明专利技术优点在于：确保LED芯片贴装至PCB上的时候准确定位，并能实现更好的混光效果，在达到相同混光效果的同时，有利于降低混光层的厚度。

Structure and manufacturing method of a direct-down backlight for mini and micro backlights

The invention relates to a downward backlight structure applied to mini and micro backlights and a preparation method thereof, including a PCB board, a WLP encapsulated LED chip, a first phosphor layer and a PCB board with several WLP encapsulated LED chips. The WLP encapsulated LED chip includes an LED chip body and a single concentration phosphor layer covering the top of the chip body. The first phosphor layer covering the WLP encapsulated LED chip is higher than that of the WLP encapsulated LED chip. The phosphor concentration of the first phosphor layer is marked as W1, and the refractive index of the first phosphor layer is marked as N1; the first phosphor layer is marked as W2, and the phosphor concentration of the mixed layer is marked as W2 < W1; and the refractive index of the mixed layer is marked as N2 and N2 < N1. The invention has the advantages of ensuring that the LED chip is positioned accurately when it is mounted on the PCB, achieving better light mixing effect, and reducing the thickness of the light mixing layer while achieving the same light mixing effect.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构及其制造方法
本专利技术涉及一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，还涉及一种制作直下式背光源的方法。
技术介绍
发光二极管（LED）具有体积小、使用寿命长节能环保、响应速度快和坚固耐用等优点，广泛应用于汽车和室内照明、交通信号灯、屏幕显示和液晶背光等邻域，是替代传统光源的理想光源。发光二极管的封装结构通常包括荧光粉。所述荧光粉通常混合在封装胶中，用以改变发光二极管所发出光的颜色。芯片级封装LED芯片因其具备免基板、无键合线的特点，同时具备其体积小，厚度轻薄，可载高功率，尺寸设计灵活性强等优勢而被广泛应用到背光源领域。现阶段，背光模组可分为侧入式和直下式两种。直下式背光源工艺简单，不需要导光板，LED阵列置于背光模组底部，从LED发出的光经过底面和侧面反射，再通过表面的扩散板和光学模组均匀射出。直下式背光源的厚度主要由背板底部和混光距离决定，混光距离是LED到散射板的距离，通常混光距离越大，背光模组出光的均匀性也就越好。目前直下式背光中光源为在PCB板上的LED灯珠。PCB板连接驱动电路，驱动电路通过PCB板给LED灯珠供电，使LED灯珠产生背光模组所需的光，但LED灯珠直接发出的光过于集中，照射到扩散板上，出现明显的亮度色差。目前，传统背光模组通常在LED灯珠上方安装透镜，使LED灯珠发出的光经透镜后，均匀的照射到扩散板上。LED灯珠的光型和透镜大小及出光效果，增加了直下式背光模组的厚度，且由于透镜对相邻的LED灯珠发出的光经透镜照射到扩散板上的区域存在重叠，无法实现优秀的混光效果。目前专利申请公布号CN108019625A公开了一种直下式背光模组用矩阵光源，其包括PCB板、LED灯珠、网状白墙、透明硅胶层，所述PCB板上方设置有矩阵排列的LED灯珠，PCB板上方安装有网状白墙，网状白墙上设置有矩阵排列的矩形通孔，相邻两个矩形通孔之间的网状白墙形成墙壁，PCB板和网状白墙围成的矩形槽中设置有透明硅胶层。该结构的LED灯珠发出的光分两部分，一部分光经过透明硅胶层直接到达膜片上，另一部分光进入透明硅胶层传播到网状白墙表面，经网状白墙反射后，从透明硅胶层上表面射出，到达膜片上，两部分光在膜片表面重叠后达到均匀的光型。可取消光学透镜，有效减少背光模组的厚度，有利于超薄显示器的制作。但是其仍然存在一些缺陷：（1）定位问题；LED灯珠在制作时，由于LED芯片包裹有一层荧光粉层，进行切割时，使得LED芯片左右的荧光粉层厚度不一致，使得LED芯片不处在荧光粉层的中心位置，进而使得LED灯珠排列时精度无法掌控。（2）浓度差异与折射，此外，如果需要实现较好的混光效果，厚度较厚，不利于进一步减少直下式背光模组的厚度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，还提供一种制作该背光源结构的方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，其创新点在于：包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片、第一荧光粉层、所述PCB板上设置有若干WLP封装形式的LED芯片，所述WLP封装形式的LED芯片包括LED芯片本体以及覆盖在该芯片本体顶面的单浓度荧光粉层；在PCB板上设置有覆盖WLP封装形式LED芯片的第一荧光粉层，该第一荧光粉层的高度高于WLP封装形式LED芯片的高度，第一荧光粉层的荧光粉浓度记做W1，第一荧光粉层的折射率记做N1；所述第一荧光粉层上设置混光层，混光层的荧光粉浓度记做W2，且W2＜W1；混光层的折射率记做N2，且N2＜N1。进一步地，以一个或一个以上WLP封装形式的LED芯片为一个芯片单元，所述芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙，所述白墙位于第一荧光粉层内，白墙的高度不大于第一荧光粉层高度。进一步地，所述混光层的上表面设置反射层区域，该反射层区域为若干位于各LED芯片正上方的反射层。进一步地，所述混光层上表面的非反射层区域设置增透的纳米结构。进一步地，所述混光层为含有荧光粉的荧光粉层。进一步地，所述混光层内含有用于折射、反射的颗粒状填充物，该填充物的折射率不同于混光层的折射率。一种实现上述直下式背光源结构的制造方法，其创新点在于所述制造方法为：步骤S1：制作WLP封装形式的LED芯片,LED芯片包括LED芯片本体以及覆盖在该芯片本体顶面的单浓度荧光粉层；步骤S2：将若干LED芯片置于PCB板上；步骤S3：在PCB板上喷涂高于LED芯片高度的第一荧光粉层，使得第一荧光粉层完全覆盖各LED芯片，第一荧光粉层的荧光粉浓度记做W1,第一荧光粉层的折射率记做N1；步骤S4：在第一荧光粉层上切割向下延伸至PCB板的填充间隙，使得填充间隙围绕在一个或一个以上的LED芯片外围；步骤S5：在填充间隙内填充高出填充间隙的白墙；步骤S6：打磨，将第一荧光粉层和白墙上表面整体打磨平整，并使得打磨后的第一荧光粉层和白墙高度相同；步骤S7：在打磨平整的第一荧光粉层和白墙上表面整体喷涂混光层；混光层的荧光粉浓度记做W2，W2＜W1,混光层的折射率记做N2，N2＜N1。进一步地，所述步骤S7之后，所述混光层的上表面制作反射层区域，该反射层区域为若干位于各LED芯片正上方的反射层。进一步地，所述反射层的顶视投影面积大于或等于LED芯片的顶视投影面积。进一步地，所述混光层上表面的非反射层区域制作纳米增透结构。本专利技术的优点在于：（1）采用WLP封装形式的LED芯片，该LED芯片包括LED芯片本体以及覆盖在该芯片本体顶面的单浓度荧光粉层，由于LED芯片本体的侧面没有单浓度荧光粉层，LED芯片的轮廓线即LED芯片本体的位置，确保贴装至PCB上的时候准确定位；（2）第一荧光粉层上设置混光层，且两者的荧光粉浓度不同，且第一荧光粉层浓度大于混光层，使得光源发出的光在从第一荧光粉层进入混光层的时候发生折射，折射角大于入射角，实现更好的混光效果，在达到相同混光效果的同时，有利于降低混光层的厚度；由于第一荧光粉层与混光层之间折射率的差异性，进而能够顺利实现光在混光层的波导效应，光在混光层内经多次折射、混合后射出，混光效果进一步加强。附图说明图1为本专利技术应用于mini和micro背光的直下式背光源结构示意图。具体实施方式实施例本实施例应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，如图1所示，包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片1、第一荧光粉层2、所述PCB板上设置有若干WLP封装形式的LED芯片1，所述WLP封装形式的LED芯片1包括LED芯片本体11以及覆盖在该芯片本体11顶面的单浓度荧光粉层12；在PCB板上设置有覆盖WLP封装形式LED芯片1的第一荧光粉层2，该第一荧光粉层2的高度高于WLP封装形式LED芯片1的高度，第一荧光粉层2的荧光粉浓度记做W1，第一荧光粉层2的折射率记做N1；第一荧光粉层2上设置混光层3，混光层3的荧光粉浓度记做W2，且W2＜W1；混光层3的折射率记做N2，且N2＜N1。本实施例中，以一个或一个以上WLP封装形式的LED芯片1为一个芯片单元，所述芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙4，白墙4位于第一荧光粉层2内，白墙4的高度不大于第一荧光粉层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，其特征在于：包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片、第一荧光粉层、所述PCB板上设置有若干WLP封装形式的LED芯片，所述WLP封装形式的LED芯片包括LED芯片本体以及覆盖在该芯片本体顶面的单浓度荧光粉层；在PCB板上设置有覆盖WLP封装形式LED芯片的第一荧光粉层，该第一荧光粉层的高度高于WLP封装形式LED芯片的高度，第一荧光粉层的荧光粉浓度记做W1，第一荧光粉层的折射率记做N1；所述第一荧光粉层上设置混光层，混光层的荧光粉浓度记做W2，且W2＜W1；混光层的折射率记做N2，且N2＜N1。

【技术特征摘要】
1.一种应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，其特征在于：包括PCB板、WLP封装形式的LED芯片、第一荧光粉层、所述PCB板上设置有若干WLP封装形式的LED芯片，所述WLP封装形式的LED芯片包括LED芯片本体以及覆盖在该芯片本体顶面的单浓度荧光粉层；在PCB板上设置有覆盖WLP封装形式LED芯片的第一荧光粉层，该第一荧光粉层的高度高于WLP封装形式LED芯片的高度，第一荧光粉层的荧光粉浓度记做W1，第一荧光粉层的折射率记做N1；所述第一荧光粉层上设置混光层，混光层的荧光粉浓度记做W2，且W2＜W1；混光层的折射率记做N2，且N2＜N1。2.根据权利要求1所述的应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，其特征在于：以一个或一个以上WLP封装形式的LED芯片为一个芯片单元，所述芯片单元外侧围设置将芯片单元隔离在内的白墙，所述白墙位于第一荧光粉层内，白墙的高度不大于第一荧光粉层高度。3.根据权利要求1或2所述的应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，其特征在于：所述混光层的上表面设置反射层区域，该反射层区域为若干位于各LED芯片正上方的反射层。4.根据权利要求3所述的应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，其特征在于：所述混光层上表面的非反射层区域设置增透的纳米结构。5.根据权利要求1所述的应用于mini和micro背光的直下式背光源结构，其特征在于：所述混光层为含有荧光粉的荧光粉层。6.根据权利要求1所述的应用于mini和micro背...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙智江，王书昶，陈虎，
申请(专利权)人：海迪科南通光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32