CN108363240A - 灯条和背光模组、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于显示技术领域,具体涉及一种灯条和背光模组、显示装置。该灯条包括基板以及设置于所述基板同侧的多个LED芯片、包覆多个所述LED芯片的荧光膜,多个所述LED芯片沿排列方向间隔设置,其中,所述基板未设置所述LED芯片的一面还间隔设置有多个连接端,每一所述连接端通过连接走线与一个或多个所述LED芯片连接;且在排列方向上,相邻所述连接端间的距离小于相邻所述LED芯片间的距离。该灯条通过连接走线和出光方式的改进,实现了窄边框背光模组的设计。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,具体涉及一种灯条和背光模组、显示装置。
背景技术
LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示装置)是目前常见的平面显示装置。液晶本身并不发光,因此采用背光模组为成像提供必要的光源。近年来,线光源封装结构的应用快速增长,其通过将多个发光二极管(LED)封装在一个小面积的平面内,实现特定的光学分布,具有尺寸小、成本低、利于散热、出光率高且易实现自动化生产等优点。
窄边框显示装置由于显示面积更大,视觉刺激更加强烈,因此更能迎合消费者的需求。随着小米MIX的横空出世,四周无边框的手机更是成为市场的一个风向标。各个手机厂商纷纷布局屏占比更大18:9的手机产品。COB(Chip On Board)技术是实现窄边框(Narrow Bezel)手机的一个新型应用,可将背光模组边框收窄到2.8mm以内。
目前的COB灯条结构组件通常为侧发光式(side view)。如图1A-图1C所示,COB灯条包括设置于基板1一侧的LED芯片2(chip)和荧光膜3;如图2所示,基板1在荧光膜3后面(Y方向),基板1的宽度和荧光膜3等宽(Z方向),基板1宽度太窄而无法进行走线设计。如图2、图3所示,只能通过焊点40引出到中介FPC41上,在中介FPC41上进行走线设计。即LED芯片2通过焊点40连接中介FPC41(Flexible Printed Circuit,简称FPC,柔性电路板),并通过中介FPC41与背光的控制电路(图1A-图1C、图2中未示出)连接。其中的LED芯片2除与基板1结合的面外的其他面均出光,该侧发光式灯条反向贴附于导光板7的上方,但由于边框宽度方向(即Y向)灯条的封装为0.75mm左右,形成相对较大的封装尺寸,使得背光模组边框无法收窄到2.0mm以内。
如何实现更窄边框的背光模组设计,成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足,提供一种灯条和背光模组、显示装置,该灯条通过连接走线和出光方式的改进,实现了窄边框背光模组。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该灯条,包括基板以及设置于所述基板同侧的多个LED芯片、包覆多个所述LED芯片的荧光膜,多个所述LED芯片沿排列方向间隔设置,其中,所述基板未设置所述LED芯片的一面还间隔设置有多个连接端,每一所述连接端通过连接走线与一个或多个所述LED芯片连接;
且在排列方向上,相邻所述连接端间的距离小于相邻所述LED芯片间的距离。
优选的是,所述基板为双面覆铜板,所述双面覆铜板对应每一所述LED芯片的区域开设有过孔,所述连接走线自所述过孔延伸至所述连接端。
优选的是,全部所述连接端位于一个引出区中,所述引出区靠近所述灯条长度中心。
优选的是,所述连接端包括一个正极连接端和至少一个负极连接端,所有所述LED芯片的阳极并联与所述正极连接端连接,连接至一个所述负极连接端的多个所述LED芯片的阴极串联连接或并联连接,所述正极连接端和所述负极连接端与连接FPC连接。
优选的是,所述荧光膜包覆所述LED芯片,所述荧光膜与所述基板的边缘不齐平设置。
优选的是,在所述荧光膜的侧表面还设置有遮光反射层,所述遮光反射层的边缘与所述基板的边缘齐平。
一种背光模组,包括上述的灯条。
优选的是,所述背光模组包括侧背板和位于所述侧背板内侧的导光板,所述灯条通过粘结层,设置于所述侧背板上与所述导光板对应的位置。
优选的是,包括导光板,所述灯条的基板所在平面与所述导光板所在平面垂直设置,所述灯条的出光面朝向所述导光板的侧向入光面,所述基板相对所述LED芯片更远离所述导光板。
一种显示装置,包括上述的背光模组。
本发明的有益效果是:该灯条的走线设置在基板的背面,实现超窄边框模组设计;出光方式由现有技术中的侧发光式转换为顶发光式,可以省去胶框,而且灯条可以设置在侧背板上,占据更小的边框宽度。
附图说明
图1A-图1C分别为现有技术中侧发光灯条的正视图、仰视图和侧视图;
图2为现有技术中背光模组的结构示意图;
图3为现有技术中侧发光灯条的走线示意图;
图4为现有技术中侧发光灯条的制作过程示意图;
图5为本发明实施例1中顶发光灯条的结构示意图;
图6A-图6C分别为本发明实施例1中顶发光灯条的正视图、俯视图和侧视图;
图7A为本发明实施例1中顶发光灯条的走线示意图;
图7B为本发明实施例1中基板中过孔和连接走线的示意图;
图8为本发明实施例1中顶发光灯条的制作过程示意图;
图9为本发明实施例2中背光模组的结构示意图;
附图标识中:
1-基板;2-LED芯片;3-荧光膜;40-焊点;41-中介FPC;42-连接FPC;43-过孔;5-遮光反射层;6-保护层;
7-导光板;8-反射板;9-光学膜层;10-粘结层;11-胶条;12-背板;13-胶框。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明灯条和背光模组、显示装置作进一步详细描述。
实施例1:
本实施例提供一种顶发光式的灯条,从而实现背光模组超窄边框设计。
一种灯条,包括基板以及设置于基板同侧的多个LED芯片、包覆多个LED芯片的荧光膜,多个LED芯片沿排列方向间隔设置,基板未设置LED芯片的一面还间隔设置有多个连接端,每一连接端通过连接走线与一个或多个LED芯片连接;且在排列方向上,相邻连接端间的距离小于相邻LED芯片间的距离。
如图5、图6A-图6C所示,该灯条包括基板1、LED芯片2、荧光膜3,LED芯片2和荧光膜3设置于基板1的同侧,LED芯片2依次排列构成具有一定长度的灯条。其中,LED芯片2与控制电路的连接走线设置于基板1未设置LED芯片2的一面形成连接端。本实施例的灯条中,基板为双面覆铜板,双面覆铜板对应每一LED芯片的区域开设有过孔,连接走线自过孔延伸至连接端。这里的连接端即焊点40。
灯条通常包括多个LED芯片2,每一LED芯片2均包括一个阳极和一个阴极。连接端包括一个正极连接端和至少一个负极连接端,所有LED芯片的阳极并联与正极连接端连接,连接至一个负极连接端的多个LED芯片的阴极串联连接或并联连接,正极连接端和负极连接端与连接FPC连接。全部连接端位于一个引出区中,引出区靠近灯条长度中心,这样灯条位于长度方向上两端的LED芯片2到连接端的走线分别从两端汇总至靠近中心的位置,每一端走线占据的宽度都不会太宽,以保证灯条使用时在Z方向的尺寸较小。
其中,相邻LED芯片2之间的距离大于相邻连接端之间的距离,串联连接或并联连接的LED芯片2的各走线,在基板1的背面(即未设置LED芯片的一面)并行排列,且走线之间的间距优选相等。
本实施例的灯条,根据亮度参数(spec)、功耗或者工艺整齐度来确定并联LED芯片2的数量,图7A和图7B以将六个LED芯片2每相邻两个两两连接后、并联连接引出连接端作为示例。图7A中六个LED芯片2采用三并走线设计(由于所有LED芯片2的阳极连接在一起,因此这里的三并走线主要针对阴极而言),设置有LED芯片2的正面的覆铜层不走线(防止切断),通过打孔形式将LED芯片2的引线引出到背面的覆铜层,在对应LED芯片的阳极和阴极的位置分别打孔形成过孔43;未设置LED芯片2的反面的覆铜层设置A(正极)、K1、K2、K3(三个负极)四条走线,其中,六个LED芯片2的阳极连接一条走线至正极A,每相邻两个LED芯片2的阴极连接一条走线至负极K,并使得上述的四条走线汇至到同一个引出区,最终与背光的控制电路连接。通常情况下,可以将30-40颗LED芯片2设置为一个负极连接端,并将引出区设置在LED芯片2排列方向的1/3长度位置处。充分考虑线路设计,图7B中灯条的一端(例如纸面右端)具有两根阴极走线,一端(例如纸面左端)具有一根阴极走线,阳极走线相对阴极走线更靠近过孔43,这样走线的整体宽度只是两根走线的宽度及其二者间距的距离,因此可以将基板1在Z方向上的尺寸做得极窄。
由于连接走线设置在基板1上,连接端与连接FPC42连接,连接FPC42中的走线图案仅起连接延长作用即可,因此不会增加灯条的整体厚度。连接FPC42将连接端与背光控制电路的IC芯片连接,此时连接FPC42上的走线只需占据很窄的宽度即可。
而在现有技术的灯条中,LED芯片2与控制电路的走线设置于中介FPC41上,即中介FPC41上需设置连接走线,以和焊点和控制电路匹配。如图3所示,现有技术的灯条的基板1虽然也为双面覆铜板,但是由于基板宽度只有0.35mm甚至更窄,因此无法在覆铜层进行全部走线(只能单一LED芯片2串联走线),其设置有LED芯片2的正面的覆铜层不走线,而是通过打孔直接将LED芯片2的引线引出到背面对应位置的覆铜层,并设置相应的焊点40,相邻焊点40之间相离较远,最后通过焊点40引出到中介FPC41上,通过中介FPC41上的连接走线与控制电路的主FPC连接。
如图5所示的灯条中,荧光膜3包覆LED芯片2,荧光膜3与基板1的边缘不齐平设置,即荧光膜3与基板1的边缘相离设置。优选的是,在且荧光膜3的侧表面还设置有遮光反射层5,遮光反射层5的边缘与基板1的边缘齐平。遮光反射层5的设置,一方面使得该灯条形成为顶发光式,另一方面使得LED芯片2的光线在侧面进行多次反射,以提高顶出光的效率。
优选的是,为防止荧光膜3中的荧光粉在高温高湿或者其他恶劣环境中变质,需要在灯条的整体***覆盖保护层6。这里应该理解的是,本实施例除图5、图8之外的其他图,为了能更好的示意灯条各结构的位置关系,省去了保护层6的示意。
在本实施例中,由于灯条为顶发光式,基板1在荧光膜3后面(Y方向),基板1的宽度比荧光膜3宽0.20mm左右,因此焊点40可以直接与连接FPC42(连接FPC42无需设计走线图案)连接,进而与控制电路的主FPC连接。
根据设计要求,在对基板1完成打孔贯通、走线设计后即可制备灯条,本实施例中灯条的制作方式如图8所示,包括步骤:
1)固晶:将LED芯片2通过表面贴装技术(Surface Mount Technology,简称SMT)在基板1上;
2)压膜:然后将荧光膜3覆盖到LED芯片2上;
3)烘烤:通过烘烤技术实现荧光膜3与基板1固定;
4)第一次切割:先切割荧光膜3,在相邻LED芯片2之间形成设定宽度(例如为0.35mm)的间隙;
5)设遮光反射层:在LED芯片2的***注塑高反射率硅胶材料,形成遮光反射层5;
6)第二次切割:向下切割大于设定宽度的基板1(例如为0.55mm)的间隙,从而切割出符合规格要求的封装尺寸,此时遮光反射层的层表面与基板1的边缘齐平;
7)焊接:将焊点40与连接FPC42焊接。考虑到基板1的板材较硬,柔韧性不好,在灯条切割出封装尺寸后,通过连接FPC42的过渡连接,然后再和出光控制电路的主FPC焊接在一起,此时的连接FPC42只需设置很窄的宽度来连接焊点40即可;
8)涂覆保护层:为防止荧光膜3中的荧光粉在高温高湿或者其他恶劣环境中变质,需要在灯条的整体***覆盖保护层6。
至此,实现灯条完整制作工艺过程。
而现有技术中灯条的制作方式如图4所示,包括步骤:
1)固晶:将LED芯片2通过SMT技术形成在基板1上;
2)压膜:然后将荧光膜3覆盖到LED芯片2上;
3)烘烤:通过烘烤技术实现荧光膜3与基板1固定;
4)切割:同时切割荧光膜3和基板1,全切割出符合规格要求的封装尺寸;
5)焊接:根据灯条的LED芯片2并联数量,引出相应的焊点40,最后将设置有走线的中介FPC41和焊点40相连,中介FPC41再与控制电路的主FPC连接;
6)涂覆保护层:为防止荧光膜3中的荧光粉在高温高湿或者其他恶劣环境中变质,需要在灯条的整体***覆盖保护层6。
相对现有技术中的灯条,本实施例中的灯条为顶发光式(top-view),而且多个LED芯片的走线的连接端集中在一个引出区,因此可以省去LED芯片与控制电路之间的图案化的走线连接,简化了结构,减薄基板宽度,也有效缩短灯条的封装尺寸,有效减少的灯条封装宽度在0.30mm以上,进而可将背光模组的边框收窄到2.0mm以内,便于实现超窄边框模组设计。
实施例2:
本实施例提供一种背光模组,该背光模组包括实施例1中的灯条。
如图9所示,该背光模组包括侧背板12和位于侧背板12内侧的导光板7,灯条的基板1所在平面与导光板7所在平面垂直设置,灯条的出光面朝向导光板7的侧向入光面。其中,基板1相对LED芯片2更远离导光板7。灯条通过粘结层10,设置于侧背板12上与导光板7对应的位置。
容易理解的是,该背光模组在导光板7的下方设置有反射板8进行反射,以提高光源利用率;在导光板7的上方设置有光学膜层9,以提高光源质量。各部件之间通过粘结层10粘结在一起,在边框区域还设置胶条11进行遮光。
对比图2所示的现有技术的背光模组,本实施例中的灯条出光方式由现有技术中的侧发光式转换为顶发光式,可以省去胶框13,能进一步节省空间。
本实施例中的灯条的走线设置在基板的背面,顶发光式可以省去胶框直接可以设置在侧背板上,占据更小的边框宽度。
实施例3:
本实施例提供一种显示装置,该显示装置包括实施例2中的背光模组。
该显示装置可以为:台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、手机、PDA、GPS、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、电子纸、电视机、显示器、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件,可应用于公共显示和虚幻显示等多个领域。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种灯条,包括基板以及设置于所述基板同侧的多个LED芯片、包覆多个所述LED芯片的荧光膜,多个所述LED芯片沿排列方向间隔设置,其特征在于,所述基板未设置所述LED芯片的一面还间隔设置有多个连接端,每一所述连接端通过连接走线与一个或多个所述LED芯片连接;
且在排列方向上,相邻所述连接端间的距离小于相邻所述LED芯片间的距离。
2.根据权利要求1所述的灯条,其特征在于,所述基板为双面覆铜板,所述双面覆铜板对应每一所述LED芯片的区域开设有过孔,所述连接走线自所述过孔延伸至所述连接端。
3.根据权利要求1所述的灯条,其特征在于,全部所述连接端位于一个引出区中,所述引出区靠近所述灯条长度中心。
4.根据权利要求1所述的灯条,其特征在于,所述连接端包括一个正极连接端和至少一个负极连接端,所有所述LED芯片的阳极并联与所述正极连接端连接,连接至一个所述负极连接端的多个所述LED芯片的阴极串联连接或并联连接,所述正极连接端和所述负极连接端与连接FPC连接。
5.根据权利要求1所述的灯条,其特征在于,所述荧光膜包覆所述LED芯片,所述荧光膜与所述基板的边缘不齐平设置。
6.根据权利要求5所述的灯条,其特征在于,在所述荧光膜的侧表面还设置有遮光反射层,所述遮光反射层的边缘与所述基板的边缘齐平。
7.一种背光模组,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的灯条。
8.根据权利要求7所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组包括侧背板和位于所述侧背板内侧的导光板,所述灯条通过粘结层,设置于所述侧背板上与所述导光板对应的位置。
9.根据权利要求8所述的背光模组,其特征在于,包括导光板,所述灯条的基板所在平面与所述导光板所在平面垂直设置,所述灯条的出光面朝向所述导光板的侧向入光面,所述基板相对所述LED芯片更远离所述导光板。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求7-9任一项所述的背光模组。
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