发光装置及其制备方法、背光模组与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种发光装置及其制备方法、背光模组。

背景技术：

随着显示技术的飞速发展，人们对显示器需求越来越高，led背光显示器获得广泛的应用。以入光方式进行区分，目前市面上的led背光显示器主要分为侧入式和直下式两种，其中，侧入式是将背光模组的led灯珠串安装在液晶屏的四周，直下式是将背光模组的led灯珠串安装在液晶屏的正背面，led灯珠的光通过透镜后，均匀进入导光板，形成面光源。虽然直下式背光显示器成本较低，但是会导致显示器厚度增加。如何实现降低成本的同时减少显示器的厚度成为一个需要解决的问题。

在直下式背光应用中，对led灯珠的厚度和发光角度均有要求，然而采用现有方式封装led芯片得到的led灯珠发光角度在120°～150°之间，且需要配合透镜出光，不能满足直下式背光的需求。

技术实现要素：

为了克服以上不足，本发明提供了一种发光装置及其制备方法、背光模组，有效解决现有led灯珠发光角度较小且需要配备透镜的问题。

本发明提供的技术方案为：

一种发光装置，包括：

倒装led芯片；

于所述倒装led芯片发光侧表面设置的荧光胶层；

于所述倒装led芯片中与电极侧表面相对的发光侧表面上的荧光胶层表面设置的出光层，所述出光层中包含有光反射颗粒，用于将该发光侧表面出射的部分光反射回来；及

于所述倒装led芯片电极侧表面设置的光反射层，用于将电极侧表面出射的光反射回来。

本发明还提供了一种发光装置制备方法，包括：

于支撑膜表面形成包含有反射颗粒的出光层；

于所述出光层表面制备第一荧光胶层；

于所述第一荧光胶层表面制备具备粘性的第二荧光胶层，所述第二荧光胶层的粘度大于10000mpa.s；

将多颗倒装led芯片排列于所述第二荧光胶层表面，并进行压合；

对压合后的第二荧光胶层进行固化；

于倒装led芯片电极侧表面制备光反射层；

切割得到单颗发光装置。

本发明还提供了一种背光模组，包括底板及排列于所述底板表面的多颗如上述发光装置。

在本发明提供的发光装置及其制备方法、背光模组中，在倒装led芯片中与电极侧表面相对的发光侧表面上的荧光胶层表面设置的出光层，将发光侧表面出射的部分光反射回来通过侧面出射，以此增加整个发光装置的出光角度(达到170°)，满足直下式背光场景中对发光装置出光角度的需求。此外，出光层通过贴膜作业的方式实现，可实现发光装置高度和色点的精准控制。再有，电极焊盘周围由光反射层包裹，可避免应用端在和铝基板贴片完成后，led光在基板处的损失，相比于常规的led灯珠来说，由该发光装置形成的背光模组光通量更高。最后，该发光装置中可省略透镜，节省物料成本和透镜贴装成本，同时使得背光模组更薄，od距离可实现0mm，可进一步减少电视整机的厚度。

附图说明

图1为本发明中发光装置结构示意图；

图2为本发明一实例中发光装置的发光角度图；

图3为本发明中发光装置制备方法流程示意图。

附图标记：

10-倒装led芯片，20-荧光胶层，21-第一荧光胶层，22-第二荧光胶层，30-出光层，40-芯片电极，50-光反射层，60-支撑膜，70-高温膜。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施案例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

如图1所示为本发明提供的发光装置结构示意图，从图中可以看出，该发光装置中包括：倒装led芯片10；于倒装led芯片10发光侧表面设置的荧光胶层20；于倒装led芯片10中与电极侧表面相对的发光侧表面上的荧光胶层20表面设置的出光层30，出光层30中包含有光反射颗粒，用于将该发光侧表面出射的部分光反射回来；及于倒装led芯片电极侧表面设置的光反射层50，用于将电极侧表面出射的光反射回来。

在该发光装置中，出光层30由一定质量配比的二氧化钛粉末和硅胶制备而成，且二氧化钛粉末与硅胶的质量比为0.1:1～1:1。如，在一实例中，二氧化钛粉末与硅胶的质量比为0.2:1；在另一实例中，二氧化钛粉末与硅胶的质量比为0.5:1等。在形成出光层30中，按照需求配比将二氧化钛粉末和硅胶进行均匀混合后，涂布于支撑膜(如透明pet支撑膜)上进行高温固化，形成厚度在10～100μm之间的出光层。在该出光层30中，由于其中包含了光反射颗粒二氧化钛，能够将倒装led芯片10中与电极侧表面相对的发光侧表面出射的部分光反射回来通过侧面出射，以此增加整个发光装置的出光角度，无需进一步贴装透镜。

光反射层50与出光层30类似，目的是将电极侧表面出射的光(射入基板的光)反射回来，避免smt贴片过程中的基板吸光带来的光通量损失(对于五面出光的csp芯片来说，会有接近30％的光朝向基板方向出射)，是以组成成分可与出光层30相同，也可以根据实际情况进行比例的调节。

荧光胶层20设于倒装led芯片10中除电极侧表面的其他5侧表面，且在该荧光胶层20中，荧光粉与硅胶的质量比为0.5:1～0.9:1，如，在一实例中，荧光粉与硅胶的质量比为0.7:1。在制备荧光胶层20中，首先在出光层30表面涂覆第一荧光胶层20并固化成型，形成包括出光层30和第一荧光胶层的双层膜结构，之后在第一荧光胶层表面制备具备粘性的第二荧光胶层，便于后续将倒装led芯片10压合与第二荧光胶层中。这里，具备粘性具体指代第二荧光胶层处于未完全固化状态，即固液共存且无法流动的状态，此时第二荧光胶层的粘度大于10000mpa.s。为了保证芯片出光及芯片压合后荧光胶不会溢出至电极侧表面，第一荧光胶层的厚度为50～100μm，第二荧光胶层的厚度为100～200μm(小于所述倒装led芯片的厚度，一般来说，倒装led芯片的厚度为150～250μm)。

一实例中，出光层和光反射层中二氧化钛粉末与硅胶的质量比为0.5:1，荧光胶层中，荧光粉与硅胶的质量比为0.7:1，且出光层的厚度为50μm，光反射层的厚度与芯片电极的高度相同，其发光角度图如图2所示，从图中可以看出，发光角度达到了170°，相对于现有led灯珠来说明显有所提升。

本发明还提供了一种发光装置制备方法，如图3所示，该发光装置制备方法包括以下步骤：

于支撑膜60表面形成包含有反射颗粒的出光层30，如图3(a)所示。具体，将二氧化钛粉末和硅胶按需求质量(质量比范围为0.1:1～1:1)比进行配置得到混合物，完成浆料的配置；之后将配置得到的混合物涂布于支撑膜60(如透明pet支撑膜)上，高温固化形成厚度在10～100μm之间的二氧化钛硅胶膜，即出光层30。

于出光层30表面制备第一荧光胶层21，如图3(b)所示。具体，在出光层30表面涂覆由荧光粉和硅胶形成的混合物并固化成型，形成包括出光层30和第一荧光胶层21的双层膜结构，其中，荧光粉与硅胶的质量比为0.5:1～0.9:1，且厚度为50～100μm。

于第一荧光胶层21表面制备具备粘性的第二荧光胶层22，第二荧光胶层22的粘度大于10000mpa.s，如图3(c)所示。具体，在第一荧光胶层21表面涂覆由荧光粉和硅胶形成的混合物并低温烘烤，形成具备粘性的第二荧光胶层22，便于后续将倒装led芯片10压合与第二荧光胶层22中。这里，具备粘性具体指代第二荧光胶层22处于未完全固化状态，即固液共存且无法流动的状态，此时第二荧光胶层22的粘度大于10000mpa.s。荧光粉与硅胶的质量比为0.5:1～0.9:1，且厚度为100～200μm。

将多颗倒装led芯片10排列于第二荧光胶层22表面并放入真空压合设备中进行压合，压合完成后将第二荧光胶层22进行完全固化。另外，在进行压合之前，将出光层30下的支撑膜60更换为耐高温膜70，如图3(d)所示。

于倒装led芯片电极侧表面制备光反射层50，如图3(e)所示。具体，将二氧化钛粉末和硅胶按需求质量(质量比范围为0.1:1～1:1)比进行配置得到混合物后，将其涂布于芯片电极侧表面并固化。之后，通过砂轮或刀片，对图3(e)所示的半成品进行研磨减薄，直至露出电极40(如铜柱等)焊盘，并通过化学镀的方式，镀上焊接用的金属层(如ni/au层等)，如图3(f)所示。

对整片材料进行切割，去除高温膜70得到单颗发光装置，如图3(g)和图3(h)所示。

本发明还提供了一种背光模组，应用于电视机等液晶显示装置中，在该背光模组中包括底板及排列于底板表面的多颗上述发光装置。发光装置的数量及排列方式根据实际情况进行设定。由发光装置中不需要使用透镜，以此该背光模组更薄，能够满足直下式背光应用场景的需求，减少液晶显示装置整体厚度。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。