一种板上芯片背光模组结构及其制备方法与流程

本发明涉及发光二极管封装，尤其涉及一种板上芯片背光模组及其制备方法。

背景技术：

1、发光二极管(led)芯片或灯珠为点光源，在灯板上对其进行阵列式的封装，即可将点光源转化为面光源；对进行了阵列式封装的led加上扩散片等结构组件进行组装，则形成了led背光模组。

2、现有的主流led背光板包括板上封装(pob，package-on-board)技术和板上芯片(cob，chip on board)封装技术等。pob技术的封装方法是首先将led芯片封装成单颗的smdled灯珠，再把灯珠阵列排布在基板上；是目前应用最广泛的封装技术，但由于pob背光模组的厚度较大，不能达到轻薄化，当灯珠数量较大时，采用pob技术封装会造成成本较高；且pob封装采用正装led芯片的方式，散热效果较差。cob封装技术是一种无支架型集成封装技术，将led芯片直接贴装于pcb板上，在pcb板的一面做无支架引脚的cob高集成度像素面板级封装，在pcb板的另一面布置驱动ic器件，不需要任何支架和焊脚；cob背光模组能更轻薄且散热更好，但目前cob封装技术存在的缺点是需要对所有led芯片整体封胶，当存在部分led芯片故障时，难以单独更换，对生产的良率有较高要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种板上芯片背光模组结构及其制备方法，实现了轻薄化的板上芯片背光模组，降低了封装成本，且可以单独更换发光芯片，提高了应用灵活性，降低了对生产良率的要求。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种板上芯片背光模组结构，包括电路基板、发光芯片、透明围坝、光转换层、光反射层和碗杯结构；发光芯片设置于电路基板的第一预设位置上，透明围坝包围发光芯片，光转换层在透明围坝中覆盖发光芯片，光反射层覆盖于光转换层上，碗杯结构设置于电路基板的第二预设位置上；第一预设位置和第二预设位置交错设置，并间隔预设距离；其中，

3、电路基板，用于支撑发光芯片、透明围坝、光转换层、光反射层和碗杯结构，并为发光芯片提供电连接；

4、发光芯片，用于发光；

5、透明围坝，用于支撑光反射层，并使得发光芯片的光透过；

6、光转换层，用于将发光芯片的光转换为预设颜色的光；

7、光反射层，用于阻止发光芯片的光向光反射层的方向传播，使得发光芯片仅向侧面发光；

8、碗杯结构，用于将发光芯片向侧面发出的光按预设角度反射。

9、可选地，透明围坝所围成的形状包括规则形状，规则形状包括矩形、菱形、圆形或多边形中的任意一种。

10、可选地，透明围坝的材料包括硅胶，透明围坝的高度高于发光芯片的高度。

11、可选地，光转换层的材料包括荧光胶。

12、可选地，光反射层的材料包括反射白胶。

13、可选地，碗杯结构的材料包括塑料，碗杯结构包括倾斜预设角度的反射面。

14、第二方面，本发明实施例提供了一种板上芯片背光模组结构的制备方法，包括：

15、在电路基板的第一预设位置上设置发光芯片；

16、在发光芯片的周围根据预设形状用透明围坝胶制备透明围坝；

17、在透明围坝内用光转化材料填满透明围坝，以制备光转换层；

18、在光转换层上用光反射材料制备光反射层；

19、通过模拟仿真获得碗杯结构的预设参数，在电路基板的第二预设位置上制备碗杯结构。

20、可选地，在电路基板的第一预设位置上设置发光芯片，具体包括：

21、在电路基板的第一预设位置上覆盖一层锡或助焊剂，将发光芯片固定在第一预设位置上，并进行烘烤固化。

22、可选地，制备透明围坝，制备光转换层以及制备光反射层，分别具体包括：

23、在发光芯片的周围根据预设形状涂上透明围坝胶，进行烘烤固化，以制备透明围坝；

24、在透明围坝内用光转化材料填满透明围坝，进行烘烤固化，以制备光转换层；

25、在光转换层上涂上光反射材料，进行烘烤固化，以制备光反射层。

26、可选地，板上芯片背光模组结构上还安装有背光模组组件，背光模组组件包括扩散板，通过模拟仿真获得碗杯结构的预设参数，具体包括：

27、设置预设混光距离、发光芯片的尺寸和扩散板上的预设光斑尺寸，根据碗杯结构的参数，以及碗杯结构与发光芯片之间的距离进行模拟仿真，得出若干个仿真结果中的最优结果或较好的若干个结果；

28、根据最优结果对应的参数制备出碗杯结构样品，通过实验进行验证并优化参数，得到预设参数；

29、或，根据较好的若干个结果对应的参数制备出若干个碗杯结构样品，通过实验进行验证、对比和优化参数，得到预设参数。

30、实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例提供了一种板上芯片背光模组结构，通过透明围坝、光转换层和光反射层的组合，将原本五面发光的发光芯片转换为侧面360°均匀出光的发光芯片，再结合碗杯结构将侧面出光的光按预设角度进行反射，实现了一种大角度发光的led芯片，并且无需通过预先设计的光学透镜来实现大角度发光，很大程度上降低了光学处理难度，减少了生产工序，对封装的精度要求也更低，有利于提升生产的良率，降低了封装成本；无需通过增加相同面积下的发光芯片的密度来减小od值，减少了发光芯片的使用数量，降低了制备成本；本实施提供的板上芯片背光模组结构的制备方法属于cob封装技术，采用倒装发光芯片，与采用正装led芯片的方案，如pob封装相比，更有利于芯片散热，也实现了轻薄化；采用每个发光芯片单独封装的方式，能够单独更换故障的芯片而无需更换整个背光模组，提高了背光模组的应用灵活性。

技术特征：

1.一种板上芯片背光模组结构，其特征在于，包括电路基板、发光芯片、透明围坝、光转换层、光反射层和碗杯结构；所述发光芯片设置于所述电路基板的第一预设位置上，所述透明围坝包围所述发光芯片，所述光转换层在所述透明围坝中覆盖所述发光芯片，所述光反射层覆盖于所述光转换层上，所述碗杯结构设置于所述电路基板的第二预设位置上；所述第一预设位置和所述第二预设位置交错设置，并间隔预设距离；其中，

2.根据权利要求1所述的板上芯片背光模组结构，其特征在于，所述透明围坝所围成的形状包括规则形状，所述规则形状包括矩形、菱形、圆形或多边形中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的板上芯片背光模组结构，其特征在于，所述透明围坝的材料包括硅胶，所述透明围坝的高度高于所述发光芯片的高度。

4.根据权利要求1所述的板上芯片背光模组结构，其特征在于，所述光转换层的材料包括荧光胶。

5.根据权利要求1所述的板上芯片背光模组结构，其特征在于，所述光反射层的材料包括反射白胶。

6.根据权利要求1所述的板上芯片背光模组结构，其特征在于，所述碗杯结构的材料包括塑料，所述碗杯结构包括倾斜预设角度的反射面。

7.一种板上芯片背光模组结构的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的板上芯片背光模组结构的制备方法，其特征在于，所述在电路基板的第一预设位置上设置发光芯片，具体包括：

9.根据权利要求7所述的板上芯片背光模组结构的制备方法，其特征在于，所述制备透明围坝，所述制备光转换层以及所述制备光反射层，分别具体包括：

10.根据权利要求7所述的板上芯片背光模组结构的制备方法，其特征在于，所述板上芯片背光模组结构上还安装有背光模组组件，所述背光模组组件包括扩散板，所述通过模拟仿真获得碗杯结构的预设参数，具体包括：

技术总结
本发明公开了一种板上芯片背光模组结构及其制备方法，所述结构包括电路基板、发光芯片、透明围坝、光转换层、光反射层和碗杯结构；发光芯片设置于电路基板的第一预设位置上，透明围坝包围发光芯片，光转换层在透明围坝中覆盖发光芯片，光反射层覆盖于光转换层上，碗杯结构设置于电路基板的第二预设位置上；第一预设位置和第二预设位置交错设置，并间隔预设距离；其中，光反射层，用于阻止发光芯片的光向光反射层的方向传播，使得发光芯片仅向侧面发光；碗杯结构，用于将发光芯片向侧面发出的光按预设角度反射。本发明实施例实现了轻薄化的板上芯片背光模组，降低了封装成本，且可以单独更换发光芯片，可广泛应用于发光二极管封装技术领域。

技术研发人员：陈彦铭,徐涛,张羽升,林佑昇,郑汉武,郑林
受保护的技术使用者：深圳市穗晶光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6