TWI514051B - 背光結構及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種背光結構及其製造方法，更具體地說是涉及一種發光二極體背光結構及其製造方法。
發光二極體背光結構一般包括導光板、多個發光二極體(LED)光源及印刷電路板，該多個LED光源設置於印刷電路板上，所述導光板設置於該多個LED光源的上表面。
通常該多個LED光源完成封裝後藉由表面貼裝技術(SMT)固定至印刷電路板上，即該多個LED光源的金屬電極藉由錫料與該印刷電路板上的金屬焊點連接，如此該導光板與印刷電路板之間會間隔一LED光源的高度，導致背光結構整體體積較大。另外，當電極結構溫度升高時，錫料易熔化，導致背光結構穩固性受到影響。
有鑒於此，有必要提供一種體積小、穩固性高的背光結構。
一種背光結構，包括一背光模組及設於該背光模組上的一導光板、所述背光模組包括一印刷電路板及設置於該印刷電路板上的至少一個發光單元，所述印刷電路板的承載該至少一個發光單元的表面開設一凹槽，該背光模組還包括一擋板，所述擋板嵌設於該凹槽中並將該至少一個發光單元圍設在其中，該導光板設置於該
擋板的與該印刷電路板相對的一側，該至少一個發光單元設置於該擋板圍設的空間內並位於該導光板與該印刷電路板之間。
一種背光結構的製造方法，其步驟包括：提供一印刷電路板，在該印刷電路板的上表面開設至少一凹槽；在該印刷電路板的上表面形成至少一電極結構，所述電極結構位於該凹槽內側，每一電極結構包括相互間隔的第一電極與第二電極；提供至少一擋板，每一擋板嵌設於該凹槽內，所述擋板圍設所述電極結構；在每一電極結構上形成一發光二極體元件，並將發光二極體元件與該第一電極及第二電極形成電性連接；在發光元件的上表面形成一封裝層，所述擋板圍設所述封裝層並與該封裝層的上表面齊平；及在該封裝層上表面設置一導光板。
與現有技術相比，該印刷電路板開設一凹槽，所述背光模組設置一擋板嵌設於該凹槽中，進而在該印刷電路板上完成封裝形成背光結構。本發明取代先進行發光單元的封裝，再將封裝後的發光單元連接固定至印刷電路板的傳統方法，降低導光板與印刷電路板之間的間隔，有效減小背光結構的體積，同時發光單元產生的熱量直接傳至印刷電路板，增強背光結構的穩固性。
100‧‧‧背光結構
10‧‧‧背光模組
20‧‧‧導光板
21‧‧‧入光面
22‧‧‧出光面
11‧‧‧印刷電路板
12‧‧‧擋板
13‧‧‧發光單元
110‧‧‧上表面
111‧‧‧凹槽
131‧‧‧電極結構
132‧‧‧發光二極體元件
133‧‧‧封裝層
134‧‧‧第一電極
135‧‧‧第二電極
圖1為本發明一實施例的背光結構的立體示意圖。
圖2為圖1所示背光結構的剖面示意圖。
圖3為圖1所示背光結構的製造方法的第一步驟及第二步驟示意圖。
圖4為圖1所示背光結構的製造方法的第三步驟示意圖。
圖5為圖1所示背光結構的製造方法的第四步驟示意圖。
圖6為圖1所示背光結構的製造方法的第五步驟及第六步驟示意圖。
以下將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供的背光結構100包括一背光模組10及設於該背光模組10上的一導光板20。
請參閱圖2，所述導光板20包括一入光面21以及一個與該入光面21相對的出光面22。在本實施例中，該入光面21與該出光面22相互平行，即該背光結構100為一直下式背光結構。
該背光模組10與導光板20的入光面21相對設置，所述背光模組10包括一印刷電路板11、嵌設於該印刷電路板11的擋板12及設於該印刷電路板11上的多個發光單元13。
具體的，該多個發光單元13設置於該印刷電路板11的形成有印刷電路(圖未示)的上表面110上，並與該印刷電路形成電性連接。所述印刷電路板11的上表面110開設一凹槽111，所述凹槽111呈環形，其用於嵌設收容該擋板12。該印刷電路板11同時也是一個傳熱板，用於散發發光單元13產生的熱量。
所述擋板12呈環形，該擋板12嵌設於該凹槽111中以圍設所述發光單元13。本實施例中，所述擋板12材料為塑膠材料。其他實施例中，該擋板12可採用任何合適的材料，如聚酯、矽膠、聚合物、環氧樹脂中至少一種。
每一發光單元13包括一電極結構131、設於該電極結構131上的發光二極體元件132及設於該發光二極體元件132上的封裝層133。
具體地，所述電極結構131設於該印刷電路板11的上表面110，並收容於該擋板12的內側。所述電極結構131包括第一電極134與第二電極135，該第一電極134與第二電極135相互間隔且均呈矩形平板狀，該電極結構131由金屬或者ITO(氧化銦錫)等導電率高的材料製成。本實施例中，所述電極結構131的材料為銅。
所述發光二極體元件132設於該第一電極134及第二電極135相互靠近的兩邊緣，並藉由覆晶方式與該第一電極134及第二電極135形成電性連接，也即該發光二極體元件132的兩個電極分別與第一電極134與第二電極135形成電性連接。本實施例中該發光二極體元件132為發光二極體晶粒。
所述封裝層133形成於該印刷電路板11上並覆蓋所述發光二極體元件132，所述封裝層133收容於該擋板12的內表面並填充該擋板12圍設而成的整個收容空間，即該封裝層133的側面貼合所述擋板12的內表面，且該封裝層133的上表面與該擋板12的上表面相齊平，所述封裝層133的上邊面及擋板12的上表面均與該導光板20的入光面21相貼合。該封裝層133由透明材料製成，其可以由矽樹脂或其他樹脂，或者其他混合材料製作而成。
該封裝層133還可根據發光二極體元件132與發光需要包含有螢光粉(圖未示)。該螢光粉包含石榴石基螢光粉、矽酸鹽基螢光粉、原矽酸鹽基螢光粉、硫化物基螢光粉、硫代鎵酸鹽基螢光粉、氮氧化物基螢光粉與氮化物基螢光粉中的一種或多種。
可以理解，所述凹槽111及擋板12的形狀不限於環狀，其也可為方形、三角形等其他形狀的中空結構。
下面將介紹所述背光結構100的製造方法，本實施方式提供的背光結構100製造方法包括以下步驟：
請參閱圖3，提供一印刷電路板11，在該印刷電路板11的上表面開設至少一環形凹槽111，其上表面做相關表面處理形成印刷電路，以與後續支撐該發光單元13並形成電性連接。
在該印刷電路板11的上表面形成至少一電極結構131，所述電極結構131位於該環形凹槽111內側，每一電極結構131包括相互間隔的第一電極134與第二電極135。該電極結構131由金屬或者ITO(氧化銦錫)等導電率高的材料製成。本實施例中，所述電極結構131的材料為銅。
請參閱圖4，提供至少一環形擋板12，每一環形擋板12嵌設於該環形凹槽111內，所述環形擋板12圍設所述電極結構131。本實施例中，所述環形擋板12的材料為塑膠，其他實施例中，該擋板12可採用任何合適的材料。如聚酯、矽膠、聚合物、環氧樹脂中至少一種。
請同時參閱圖5，在每一電極結構131上形成一發光二極體元件132，並將發光二極體元件132與該第一電極134及第二電極135形
成電性連接。所述發光二極體元件132設於該第一電極134上，並藉由覆晶方式與該第一電極134及第二電極135形成電性連接，本實施例中該發光二極體元件132為發光二極體晶粒。
請參閱圖6，在發光二極體元件132的上表面形成一封裝層133，所述封裝層133形成於該印刷電路板11上並覆蓋所述發光二極體元件132，所述封裝層133收容於該擋板12的內表面並填充該擋板12圍設而成的整個收容空間，且該封裝層133的上表面與該擋板12的上表面相齊平。
在該封裝層133上表面設置一導光板20，所述封裝層133的上表面及擋板12的上表面均與該導光板20的入光面21相貼合。
與現有技術相比，該印刷電路板11開設一環形凹槽111，所述背光模組10設置一環形擋板12嵌設於該環形凹槽111中，進而在該印刷電路板11上進行封裝形成背光結構100。本發明取代先進行發光單元13的封裝，再將封裝後的發光單元13連接固定至印刷電路板11的傳統方法，降低導光板20與印刷電路板11之間的間隔，有效減小背光結構100的體積，同時發光單元13產生的熱量直接傳至印刷電路板11，增強背光結構100的穩固性。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧背光結構
10‧‧‧背光模組
20‧‧‧導光板
21‧‧‧入光面
22‧‧‧出光面
11‧‧‧印刷電路板
12‧‧‧擋板
13‧‧‧發光單元
110‧‧‧上表面
111‧‧‧凹槽
131‧‧‧電極結構
132‧‧‧發光二極體元件
133‧‧‧封裝層
134‧‧‧第一電極
135‧‧‧第二電極
Claims (9)
- 一種背光結構，包括一背光模組及設於該背光模組上的一導光板、所述背光模組包括一印刷電路板及設置於該印刷電路板上的至少一個發光單元，其改良在於：所述印刷電路板的承載該至少一個發光單元的表面開設一凹槽，該背光模組還包括一擋板，所述擋板嵌設於該凹槽中並將該至少一個發光單元圍設在其中，該導光板設置於該擋板的與該印刷電路板相對的一側，該至少一個發光單元設置於該擋板圍設的空間內並位於該導光板與該印刷電路板之間，所述發光單元包括電極結構、設於該電極結構上的發光二極體元件及覆蓋該發光二極體元件的封裝層，該擋板內表面貼合所述封裝層側面。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光結構，其中，所述凹槽呈環形。
- 如申請專利範圍第2項所述之背光結構，其中，所述擋板為一與該凹槽相配合的環形擋板。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光結構，其中，所述電極結構包括相互間隔的第一電極與第二電極，所述發光二極體元件藉由覆晶方式與該第一電極與第二電極形成電性連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光結構，其中，所述導光板包括一入光面以及一個與該入光面相對的出光面，該入光面與該出光面相互平行。
- 如申請專利範圍第5項所述之背光結構，其中，所述封裝層的上表面及擋板的上表面均與該導光板的入光面相貼合。
- 一種背光結構的製造方法，其包括步驟：提供一印刷電路板，在該印刷電路板的上表面開設至少一凹槽；在該印刷電路板的上表面形成至少一電極結構，所述電極結構位於該凹 槽內側，每一電極結構包括相互間隔的第一電極與第二電極；提供至少一擋板，每一擋板嵌設於該凹槽內，所述擋板圍設所述電極結構；在每一電極結構上形成一發光二極體元件，並將發光二極體元件與該第一電極及第二電極形成電性連接；在發光元件的上表面形成一封裝層，所述擋板圍設所述封裝層並與該封裝層的上表面齊平；及在該封裝層上表面設置一導光板。
- 如申請專利範圍第7項所述之背光結構的製造方法，其中，所述凹槽呈環形。
- 如申請專利範圍第8項所述之背光結構的製造方法，其中，所述擋板為一環形擋板，該擋板尺寸與該凹槽相匹配。
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