CN111856813A - 背光装置用面光源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可适用高透明基材来简化结构和制作工序的显示装置的背光用LED模块，本实施例的面光源模块包括：基板，印刷有电路；浇铸部，提供多个空腔，并结合于上述基板上；发光元件，在上述空腔的内部安装于上述基板；密封层，对上述发光元件进行密封，并填充于上述空腔内；以及扩散部件，具有多个遮光图案，上述多个遮光图案形成于与多个上述发光元件一对一对应的位置，并且，层压于上述密封层的上部面，使得相对应的上述发光元件和上述遮光图案的垂直中心轴一致，从上述发光元件射出的光因上述遮光图案而得到反射及扩散，并在上述扩散部件的区域内得到混合来射出。

Description

背光装置用面光源模块
技术领域
本发明涉及显示装置，更详细地，涉及可适用高透明基材来简化结构和制作工序的显示装置的背光用LED模块。
背景技术
一般情况下，显示装置作为接收影像信号来进行显示的装置，包括电视机(TV)或显示器，而作为用于显示影像的机构，正在利用液晶显示装置(LCD：Liquid CrystalDisplay Device)、有机发光装置(OLED：Organic Light Emitting Display)、等离子显示装置(PDP：Plasma Display Panel)等多种装置。
不同于其他显示装置，液晶显示装置(LCD)其本身无法进行发光，因而如果想要显示高品质的图像，就必须设置额外的外部光源。因此，液晶显示装置除了液晶板之外，还包括面光源的背光装置，使得背光装置向液晶面板均匀地供给高亮度的光源，从而体现优质的图像。像这样，背光装置是指液晶显示装置之类的用于实现显示装置的图像的表面照明装置，并且，根据配置光源的位置，分为直接照明类型(Direct Lighting type)或边缘照明类型(Edge Lighting type)背光装置。作为背光装置的光源，主要使用具有小型、低耗电、高可靠性等优点的发光二极管(Light Emitting Diode，以下称之为“LED”)。
在直接照明类型背光装置中广泛使用的LED元件可通过二次透镜来大面积分散第一次在LED元件产生的光，以便不仅可以减少背光装置的厚度，而且可以均匀地照射光。
但是，现有的背光装置存在因***二次透镜之类的特定机构物而增加产品的总厚度，并在实现产品的超薄化、轻量化或制作柔性产品方面存在界限，并降低成型性的问题。为了解决这种问题，韩国公开特许10-2015-0050655号介绍了“面光源显示装置”。
如图1所示，基于上述现有文献的现有的面光源显示装置在基板11确保规定的间隔，并形成有多个发光元件12，并在发光元件12的下部面和上部面分别形成有第一反射层13、第二反射层14。并且，在发光元件12之间的空间填充透明树脂层15，并在发光元件12和透明树脂层15的上部结合有波长转换片16。
在上述面光源显示装置中，从发光元件12射出的光向第一反射层13和第二反射层14反射，并向侧面的透明树脂层15射出后，向上侧射出。
如上所述的现有的面光源显示装置呈现出有利于超薄化及轻量化的优点。但是，在现有的面光源显示装置中，由于发光元件的光因第一反射层及第二反射层而向侧面引导来射出，因此，具有不利于总亮度的缺点。
并且，在现有的面光源显示装置中，由于在发光元件的上部面形成有反射层，因此，光无法在基于反射层的暗部区域及其之间的明部区域得到充分混合(mixing)，从而存在光均匀度降低的问题。
并且，在现有的面光源显示装置中，在为了提高亮度而使用顶视图方式的发光元件的情况下，有可能看到基于发光元件的热点(hot spot)，从而存在光特性降低的问题。
(现有技术文献)
(专利文献)
韩国公开专利10-2015-0050655号(2015年05月11日申请公开)
发明内容
所要解决的问题
本发明的目的在于，提供有利于背光装置的超薄化的面光源模块。
并且，本发明的目的在于，提供既可以呈现出高的亮度，还可以防止热点来提高光均匀度的直接照明类型背光装置的面光源模块。
解决问题的手段
用于实现如上所述的目的的本实施例的面光源模块包括：基板，印刷有电路；浇铸部，提供多个空腔，并结合于上述基板上；发光元件，在上述空腔的内部安装于上述基板；密封层，对上述发光元件进行密封，并填充于上述空腔内；以及扩散部件，具有多个遮光图案，上述多个遮光图案形成于与多个上述发光元件一对一对应的位置，并且，层压于上述密封层的上部面，使得相对应的上述发光元件和上述遮光图案的垂直中心轴一致，从上述发光元件射出的光因上述遮光图案而得到反射及扩散，并在上述扩散部件的区域内得到混合来射出。
其中，上述密封层可以由具有粘结力的硅原材料构成。
并且，上述遮光图案可形成于上述扩散部件的上部面，并形成为半球形、半椭圆形或多边形的金字塔形状的立体结构。
并且，上述浇铸部可具有上述空腔的侧面的第一反射面和上述空腔的上部面的第二反射面。
并且，上述第一反射面可形成为倾斜面或凸出的曲面形状。
发明的效果
本发明具有如下效果：通过透明树脂原材料的扩散部件及形成于其一面的遮光部件来控制光均匀度，从而不需要光扩散镜头之类的额外的结构，因此，有利于背光装置的超薄化，简化结构。
并且，本发明可通过丝网印刷工序来在空腔内填充透明树脂，并可以在没有额外的粘结工序的情况下，使扩散部件得到层压，因此，可以简化制作工序，节约制作时间。
附图说明
图1为表示现有技术的面光源显示装置的剖视图，
图2为表示本目的实施例的面光源模块的主要结构的分解立体图，
图3为表示图2的面光源模块的I-I剖视图，
图4为表示本实施例的面光源模块的制作过程的工序图，
图5为表示本目的另一实施例的面光源模块的剖视图。
附图标记的说明
100：基板；200：LED元件；300：浇铸部；310：空腔；
320：第一反射面；330：第二反射面；400：密封层；
500：扩散部件；510：遮光图案
具体实施方式
本发明及通过实施本发明来实现的技术问题将通过以下所述的多个优选的实施例来变得明确。参照以下所附的附图来详细观察本发明的优选的实施例。
后述的本实施例的差异应被理解为互不排斥的事项。即，需要理解的是，在不脱离本发明的技术思想及范围的情况下，所记载的特征形状、结构及特性可以涉及一实施例来体现为其他实施例，各个所公开的实施例内的个别结构要素的位置或配置可以发生变更，并且，在附图中，类似的附图标记在多个方面指称相同或类似的功能，长度、面积、厚度等以及其形态可以为了便于说明而以夸张的方式表达。
图2为表示本目的实施例的面光源模块的主要结构的分解立体图，图3为表示图2的面光源模块的I-I剖视图。
如这些附图所示，本实施例的面光源模块包括：基板100，印刷有电路；多个LED元件200，安装于基板100；浇铸部300，在基板100上形成用于配置LED元件200的空腔(cavity)310，并以规定的高度形成；密封层400，填充于空腔310的内部，并对LED元件200进行密封；以及扩散部件500，具有遮光图案510，并层压于密封层400。
具体观察如下，可在基板100印刷有用于驱动LED元件200的规定的电路，并且，基板100可包括印刷电路板(PCB)或柔性印刷电路板(FPCB)等。
LED元件200作为面光源模块的发光源，以压模粘合及引线键合方式安装于基板100，并实现电连接。LED元件200形成规定的间隔，并向横向、竖向及任意方向安装多个。LED元件200可以由朝向上侧发光的顶视图(top view)方式的元件或包括上侧出光面的多面发光元件构成。
浇铸部300形成空腔310，上述空腔310为用于安装LED元件200的空间。优选地，用于此的浇铸部300在基板100上形成就规定高度的隔板形状，浇铸部300的高度至少高于LED元件200的高度，以便可以保护LED元件200。可在浇铸部300所形成的一个空腔310内安装一个或多个LED元件200。这种浇铸部300可以由绝缘材料的树脂呈板形状后与基板100相结合来形成，或者可以通过嵌件注塑等工序在基板100上直接浇铸绝缘树脂来形成。
并且，浇铸部300一边通过空腔310来露出LED元件200，一边起到用于反射从LED元件200射出的光的反射部件的功能。用于此的浇铸部300可以由具有高反射率的原材料构成。因此，浇铸部300包括：垂直方向的第一反射面320，形成于空腔310的侧面；以及第二反射面330，形成于上述空腔310的上部面。第一反射面320形成垂直方向的反射面来向光混合空间S反射从LED元件200向侧面射出的光，第二反射面330形成水平方向的反射面来向上侧反射从遮光图案510反射或分布于光混合空间S的光。
密封层400起到透明树脂填充于空腔310的内部来保护LED元件200，并扩散从LED元件200射出的光的功能。用于此的密封层400可以由具有高透明度的树脂材质构成，作为一例，可以由包含PS、PC、PMMA、PE、PET、PP、MMA-styrene中的一种以上的透明材料构成，只要是具有高透明度的材料，其种类不受限制。
可通过丝网印刷(Screen Printing)工序将凝胶(gel)状的透明树脂填充于空腔310的内部，并对此进行固化来形成密封层400。因此，可以提高密封层400的厚度或密度等的均匀性(uniformity)。根据需要，密封层400可以为了实现光扩散而分散光散射材料。并且，还可以在密封层400的内部分散荧光体，上述荧光体用于根据LED元件200的种类来转换光的波长。
为了与空腔310的内部的空间一同有效地层压扩散部件500，密封层400也可以形成于第二反射面330。此时，形成于第二反射面330的密封层400的厚度作为可以粘结扩散部件500的程度的厚度，只要使透明树脂根据丝网印刷来印刷在第二反射面330的表面即可。因此，构成密封层400的硅树脂因其本身具有粘结性，因此，即使不适用额外的粘结机构，也可以容易地粘结扩散部件500。
扩散部件500与密封层400的上部面相接合来保护密封层400，并提供用于混合从LED元件200射出的光的光混合空间S。用于此的扩散部件500可以由高透明度的树脂构成，作为一例，可以利用PC、PS、PMMA等透明薄片或板。
并且，扩散部件500为了充分实现光混合而具有确保最小光径OD的厚度。因此，本实施例的面光源装置可根据LED元件200的射出特性来适用具有规定的厚度的扩散部件500，从而可以提供呈现出最佳光均匀度的面光源装置。在本实施例中，扩散部件500的厚度可以为0.05mm至4.5mm。
并且，扩散部件500具有遮光图案510。遮光图案510向LED元件之间的空间反射及扩散向LED元件200的上部面射出的光，从而提高从面光源模块射出的光的整体光均匀度。用于此的遮光图案510可以由具有规定的反射率的墨或树脂涂敷于扩散部件500的上部面来形成。
并且，遮光图案510的直径至少大于LED元件200的出光面的直径，作为一例，可呈半球形状、半椭圆形状或多边形的金字塔形状的立体结构。并且，遮光图案510在与LED元件200以一对一的比例相对应的位置形成多个。具有遮光图案510的扩散部件500以层压方式直接与密封层400的上部面相粘结。这是因为随着密封层400由硅之类的树脂材质形成，扩散部件500可以在没有额外的粘结部件的情况下容易地实施粘结。
这种本实施例的面光源模块通过作为透明原材料的扩散部件和形成于其一面的遮光部件来控制光均匀度，从而不需要光扩散镜头之类的额外的结构，因此，有利于背光装置的超薄化，在简化结构方面有效，并且，可以在没有额外的粘结部件的情况下通过对扩散部件直接进行层压的工序制作而成，从而简化制作工序。
图4为表示本实施例的面光源模块的制作工序的工序图。
参照图4，本实施例的面光源模块准备基板100，在上述基板100安装有LED元件200，并沿着LED元件200的周围形成浇铸部300。浇铸部300可制作形成有空腔310的板来与基板100相结合或在基板100上直接浇铸绝缘树脂来形成。在准备基板100后，如图所示，利用丝网印刷在空腔310的内部填充透明树脂。透明树脂的填充仅通过1～2次左右的丝网印刷就可以充分实现，从而可以缩短工序时间，并且，所填充的透明树脂可具有优秀的均匀度。所填充的透明树脂在条件下得到固化，来形成密封层。
而且，在额外的工序中制作和设置一面形成有遮光图案510的扩散部件500，并利用滚动装置来在密封层400的上部面层压扩散部件500。此时，多个遮光图案510和LED元件200以一对一的比例相对应，并以相对应的遮光图案510和LED元件200的垂直中心轴相一致的方式进行层压。扩散部件500利用密封层400的粘结力来进行粘结，因此，可以删除用于进行粘结的额外的浇铸工序。
并且，在层压扩散部件500后，去除用于保护遮光图案510的保护纸500'，从而完成面光源模块。
图5为表示本发明的另一实施例的面光源模块的剖视图。
在本实施例的面光源模块中，设置于浇铸部300的第一反射面320具有倾斜面结构。即，空腔310以越朝向上侧宽度越增加的方式使第一反射面320向上倾斜。这种倾斜结构的第一反射面320可向LED元件之间的空间分散从LED元件200射出的光，从而可以更加提高光均匀度。
并且，虽然未图示，但第一反射面320可呈凸出的曲面形状。曲面形状的第一反射面320不会在第一反射面320和第二反射面330的连接部形成弯曲边缘，因而缓解可在第一反射面320和第二反射面330的连接部的表面发生的表面张力。因此，当进行用于形成密封层400的透明树脂固化时，凸出的曲面形状的第一反射面320使基于表面张力的回流(reflow)的发生最小化，从而可以防止由回流引起的光特性的降低。
如上所述，虽然示出本发明的例示性的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域的普通技术人员可以实施多种变形和其他实施例。这种变形和其他实施例均被发明要求保护范围所考虑和包含，从而视为不脱离本发明的真正的宗旨和范围。

Claims (5)

1.一种背光装置用面光源模块，其特征在于，
包括：
基板，印刷有电路；
浇铸部，提供多个空腔，并结合于上述基板上；
发光元件，在上述空腔的内部安装于上述基板；
密封层，对上述发光元件进行密封，并填充于上述空腔内；以及
扩散部件，具有多个遮光图案，上述多个遮光图案形成于与多个上述发光元件一对一对应的位置，并且，层压于上述密封层的上部面，使得相对应的上述发光元件和上述遮光图案的垂直中心轴一致，
从上述发光元件射出的光因上述遮光图案而得到反射及扩散，并在上述扩散部件的区域内得到混合来射出。
2.根据权利要求1所述的背光装置用面光源模块，其特征在于，上述密封层由具有粘结力的硅原材料构成。
3.根据权利要求1所述的背光装置用面光源模块，其特征在于，上述遮光图案形成于上述扩散部件的上部面，并形成为半球形、半椭圆形或多边形的金字塔形状的立体结构。
4.根据权利要求1所述的背光装置用面光源模块，其特征在于，上述浇铸部具有上述空腔的侧面的第一反射面和上述空腔的上部面的第二反射面。
5.根据权利要求4所述的背光装置用面光源模块，其特征在于，上述第一反射面形成为倾斜面或凸出的曲面形状。
CN201910935150.4A 2019-04-30 2019-09-29 背光装置用面光源模块 Pending CN111856813A (zh)

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