CN115732525A - 一种显示装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置及其制作方法,包括:背光模组和显示面板。背光模组包括:电路板;发光芯片,位于电路板上,发光芯片与电路板电连接;封装层,覆盖在所述发光芯片上;反射部,位于封装层内部,反射部位于发光芯片的出光侧,用于反射光线。通过在发光芯片出光侧设置反射部,使得出射光线被反射部反射至电路板上,再在电路板进行再次反射。出射光线经过多次反射后,出射角度被改变,大部分出射光线朝向发光芯片两侧区域出射,由此增大发光芯片的出光角度,减少显示装置中发光芯片的使用数量,避免了出现亮暗不均的问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示装置及其制作方法。
背景技术
随着技术的发展,发光二极管中的芯片尺寸可达到微米或次毫米级别,采用微型发光二极管时,微型发光二极管包括但不限于Mini LED(Mini-Light Emitting Diode,简称Mini LED)。其中,Mini LED继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及响应时间快等特点,并且具自发光无需背光源的特性,更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势。其具有更长的发光寿命和更高的亮度以及具有较佳的材料稳定性、无影像烙印等优点,将其应用于背光模组可以实现显示装置多分区的区域调光,以提升显示装置的显示效果。
然而,目前的微型发光二极管的显示装置在制备过程中,因受微型发光二极管的出光角度的限制,需要将大量微型发光二极管紧密的排列,使得成本上升;若减少微型发光二极管的数量,则会造成微型发光二极管的正上方很亮,而各微型发光二极管的交界位置处较暗,导致显示装置亮暗不均的问题。
发明内容
本发明一些实施例中,背光模组包括电路板、发光芯片、封装层和位于封装层内的反射部。通过在发光芯片出光侧设置反射部,使得出射光线被反射部反射至电路板上,再在电路板进行再次反射,经过多次反射后,出射光线的角度被改变,大部分出射光线朝向发光芯片两侧区域出射,由此增大发光芯片的出光角度,减少显示装置中发光芯片的使用数量,避免了出现亮暗不均的问题。
本发明一些实施例中,封装层覆盖在发光芯片上,封装层的形状可以为半球体。封装层的形成为发光芯片提供了弹性保护,可用于防止发光芯片在各个工艺流程中被磕碰而失效,提高了显示装置的制备良率。
本发明一些实施例中,封装层内设置有反射部,反射部位于发光芯片的出光一侧,用于反射光线。反射部的中心点在电路板上的正投影与发光芯片的中心点在电路板上的正投影重合。因反射部具有反射光线的性质,因此发光芯片的部分出射光线在入射到反射部后,会被反射部反射到电路板上,此部分光线会被电路板进行再次反射;发光芯片的出射光线在经过多次的反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使灯板的出射光线更加均匀,还提高了光线利用率。
本发明一些实施例中,反射部和发光芯片之间的距离为2mil~4mil。保证了发光芯片的出射光线可以被反射部反射至电路板上进行再次反射,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使灯板的出光更加均匀。
本发明一些实施例中,反射部的形状为球体,其直径为发光芯片宽度的3/4。保证了发光芯片的出射光线中的绝大部分光线都能被反射部反射至电路板上,再被电路板进行再次反射,经过电路板与反射部的多次反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使灯板的出光更加均匀。
本发明一些实施例中,反射部包括基质和分散在基质中的反射材料。其中,反射材料为二氧化钛。发光芯片的出射光线入射到反射部中,会被反射部中的反射材料反射到电路板上,被电路板进行再次反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使灯板的出光更加均匀。
本发明一些实施例中,电路板包括基板、线路层和反光层。基板可采用具有较好的热传导性能和较好的机械耐久力的金属铝材料制作。本发明一些实施例中,电路板包括线路层。线路层可采用金属铜、金属镍、金属铝等多种金属箔中的一种,用于形成导电通路。反光层位于线路层背离基板的一侧。反光层上有多个第一开口用于暴露出发光芯片,使发光芯片与线路层中的导电线路形成电连接。基板和线路层之间会有一层绝缘层,主要起到粘合、绝缘和导热的功能。绝缘层的材料可以采用高导热、高绝缘的环氧树脂。绝缘层的热传导性能越好,越有利于器件运行时所产生的热量的传导,有效地降低器件的运行温度,延长电路板的寿命。
本发明一些实施例中,电路板包括反光层。发光芯片的出射光线被反射部反射至反光层上,反光层将此部分光线再次进行反射。出射光线经过反射部和反光层的多次反射,可以形成向四周扩散的光线,增大了发光芯片的出光角度,使灯板的出射光线更加均匀,还提高了光线利用率。
本发明一些实施例中,电路板为单面板,只有一面有线路,另一面为基板或者直接使用绝缘的油墨覆盖。其横截面只有有线路的一面含有铜箔,可以有效地降低成本。
本发明一些实施例中,发光芯片包括第一布拉格反射层,第一掺杂层,发光层,第二掺杂层,第二布拉格反射层以及两个电极。发光芯片被激励后,其经过两个布拉格反射层的出射光线被布拉格反射层改变出光角度,导致大部分光线无法朝向发光芯片的正上方出射,而是朝向发光芯片的两侧区域出射,使得朝向发光芯片两侧出射光的线增多,因此发光芯片的出光角度增大,可增大至165°。
本发明一些实施例中,背光模组包括扩散板和支架。扩散板位于发光芯片的出光侧,用于均匀光线。支架位于电路板与扩散板之间,用于支撑扩散板。
本发明一些实施例中,支架包括底座。底座位于电路板上,底座包括了至少两个朝向扩散板竖起的嵌入片。
本发明一些实施例中,底座为圆盘形,可以采用金属金、金属银、金属铜、金属铁和金属锡等金属材料中的一种经过加工制成。因此,支架的焊接固定可以与发光芯片的焊接固定同时进行,简化了工艺流程,提高了制备效率。
本发明一些实施例中,支架包括支撑体。采用注塑工艺将支撑体和嵌入片一起注塑,由此保证了支撑体与底座之间的连接强度,保证了支架的推拉力强度,能够使得由支架所支撑的扩散板有更好的稳定性。
在本发明一些实施例中,电路板上包括多个用于连接支架的第一焊盘,每个第一焊盘的位置与支架的位置一一对应,并且反光层还包括了暴露第一焊盘的第二开口。第一焊盘用于与支架的底座焊接连接。使用焊接的方式能够使支架被更加固定得更加稳定,使得背光模组结构更加稳定,延长了其使用寿命。
在本发明一些实施例中,电路板上还包括多个第二焊盘,反光层还包括多个暴露第二焊盘的第三开口。用于使驱动芯片和***电路与电路板电连接。驱动芯片给电路板内的线路层提供驱动信号,再由线路层中的导电线路传递至各个发光芯片,用以控制发光芯片的亮度。***电路元件包括电容、电阻等元器件,***电路元件的设置保证了驱动芯片运行的可靠性,提高了显示装置的稳定性。
在本发明一些实施例中,驱动芯片和***电路元件位于电路板设置有发光芯片的一侧。电路板使用单面的印制电路板,因发光芯片的数量减少,可以将驱动芯片和***电路电连接于电路板的正面,由此有效减少出线端子引脚数量,降低了端子成本及线材成本,同时发光芯片可以直接与驱动芯片进行电路连通,避免通过端子、转接线路转接到电路板端造成信号传输的不稳定,从而提高了信号传输的稳定性,从而提升了显示装置的可靠性。
本发明一些实施例中,显示装置的制作方法包括:在电路板上连接多个发光芯片;对各发光芯片进行封装,在个发光芯片的表面形成封装层;在封装层内部注入反射材料,形成反射部。对发光芯片进行点胶形成封装层,再通过在封装层中进行二次点胶形成反射部,可以增大发光芯片的出光角度,减少显示装置中发光芯片的使用数量,避免出现亮暗不均的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍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。
图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图;
图2为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之一;
图3为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之二;
图4为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之三;
图5为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之四;
图6为本发明实施例提供的发光芯片的截面结构示意图;
图7为本发明实施例提供的支架的底座的俯视示意图;
图8为本发明实施例提供的支架的底座的截面结构示意图;
图9为本发明实施例提供的支架的截面结构示意图;
图10为本发明实施例提供的背光模组的俯视结构示意图;
图11为本发明实施例提供的显示装置的制作方法的流程图。
其中,100-电路板,200-封装层,300-支架,400-驱动芯片,500-发光芯片,600-扩散板,700-***电路元件,800-光学膜片,900-显示面板,1000-背光模组,110-基板,120-线路层,130-反光层,131-第一开口,210-反射部,310-底座,311-嵌入片,320-支撑体,510-第一布拉格反射层,520-第一掺杂层,530-发光层,540-第二掺杂层,550-第二布拉格反射层,530-电极。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
液晶显示装置主要由背光模组和显示面板构成。显示面板本身不发光,需要依靠背光模组提供的光源实现亮度显示。
显示面板中具有多个呈阵列排布的像素单元,每个像素单元都可以独立的控制背光模组入射到该像素单元的光线透过率和色彩,以使全部像素单元透过的光线构成显示的图像。
背光模组通常分为直下式背光模组和侧入式背光模组。其中直下式背光模组中光源呈阵列排布,可以提供高亮度背光。背光模组中的光源通常采用发光二极管(LightEmitting Diode,简称LED)。随着技术的发展,发光二极管中的芯片尺寸可达到微米或次毫米级别,当背光模组采用微型发光二极管作为光源时,其中微型发光二极管包括但不限于Mini LED(Mini-Light Emitting Diode,简称Mini LED),由于Mini LED相对于传统LED尺寸更小,同时具备LED的优势,因此采用巨量Mini LED作为背光源,可以实现更为精细化的动态控制,提升液晶显示的动态对比度。
然而,目前的Mini LED的出光角度大概为145°,因此,背光模组受限制于微型发光二极管的出光角度,需要使用大量的微型发光二极管,并将它们紧密的排列在灯板上,才能使其灯板出光均匀;若微型发光二极管的数量减少,各个微型发光二极管之间的间距会增大,这就会造成微型发光二极管的正上方的亮度很亮,而各个微型发光二极管之间的交界位置处较暗,造成灯板出光亮暗不均的问题。
有鉴于此,本发明实施例提供一种显示装置,可以增大发光芯片的出光角度,减少显示装置中发光芯片的使用数量,避免出现亮暗不均的问题。
图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图。
参考图1,显示装置包括用于图像显示的显示面板900和用于提供背光的背光模组1000。
显示面板900中具有多个呈阵列排布的像素单元,每个像素单元都可以独立的控制背光模组入射到该像素单元的光线透过率和色彩,以使全部像素单元透过的光线构成显示的图像。
背光模组1000用于给显示面板900提供背光源。如图2所示,背光模组包括:背光源、扩散板600、支架300和光学膜片800。
其中,背光源可以采用灯板或灯条等形式,本发明实施例以背光源采用灯板为例进行具体说明。
灯板位于背光模组的底部,包括电路板100、发光芯片500等结构。灯板用作背光源,其形状大小与显示装置相适应,尺寸略小于显示装置。在本发明实施例中,采用的是直下式背光模组,因此发光芯片500在电路板上呈阵列排布。
在本发明一些实施例中,背光模组也可以包括多个灯板,灯板之间通过拼接方式共同为背光模组提供背光源。在拼接时,相邻灯板之间的拼缝尽量做到较小,甚至实现无缝拼接。
扩散板600,位于发光芯片的出光侧,实现将入射光充分散射以产生光学扩散的效果,可采用聚苯乙烯、聚碳酸酯等扩散材料;具有良好的光源扩散性、良好的光线透过率等优点。其形状大小与显示装置相适应。可以使用目前成熟的扩散板制作工艺进行制作。在本发明实施例中,发光芯片与扩散板之间需要设置一定的距离,来保证各个光源之间进行充分混光,从而保证背光模组的亮度均匀性。
支架300,位于电路板与扩散板之间,用于支撑和固定扩散板,以使灯板与扩散板600之间有一定距离,从而可以使得灯板的出射光线可以充分混光,提高背光模组出光的均匀性。
在本发明实施例中,支架300由金属底座和耐热材料制成的支撑体组成;其中,金属底座被焊接于灯板上的电路板上,用于固定支架300。金属底座中包括至少两个嵌入体,嵌入体被嵌入于支撑体内。由此,支架300具有较好的推拉力强度,保证了扩散板600与灯板之间的连接强度,使被支架300所固定的扩散板600有较好的稳定性,使显示装置的结构更加稳定。
光学膜片800,位于扩散板600背离电路板一侧,其尺寸大小与显示装置相适应,略小于显示装置。光学膜片800的设置可以使背光模组适应多种多样的实际应用。例如,在本发明一些实施例中,光学膜片800可以包括棱镜片,棱镜片可以改变光线的出射角度,从而改变显示装置的可观看角度。
在本发明一些实施例中,光学膜片800还可以包括反射式偏光片,反射式偏光片作为一种增亮片,可以提高背光模组的亮度,提高光线的利用效率,同时使出射光线具有偏振的性质,省略液晶显示面板下偏光片的使用。
图3为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之二。
参考图3,背光模组包括电路板100、发光芯片500、封装层200和位于封装层内的反射部210。
电路板100的大小与显示装置的大小相适应,形状也可以为方形、矩形或者异性,在此不做限定。在本发明一些实施例中,背光模组也可以包括多个电路板100,电路板100之间通过拼接方式共同为显示装置提供背光。为了避免电路板100拼接带来的光学问题,相邻电路板100之间的拼缝尽量做到较小,甚至实现无缝拼接。
发光芯片500位于电路板100上呈阵列排布。发光芯片焊接于电路板100上。在本发明实施例中,发光芯片500为微型发光二极管芯片,微型发光二极管芯片包括但不限于MiniLED芯片(Mini-Light Emitting Diode,简称Mini LED),其不同于普通的发光二极管,在本发明一些实施例中,发光芯片具体指的是尺寸在50μm-200μm之间的微型发光二极管芯片。由于发光芯片500的尺寸很小,因此发光芯片有利于将动态发光控制到更小的分区,有利于提高画面的对比度。在本发明实施例中,发光芯片500呈现阵列排布,有利于根据背光模组的出光要求对发光芯片的间距进行设计。
封装层200覆盖在发光芯片500上。封装层200可以采用透明的胶体材料。
在本发明一些实施例中,可以使用点胶机在每个发光芯片500上形成单独的封装层200。封装层200的形状可以为半球体。封装层200可以使用透明的有机硅材料。
在本发明一些实施例中,半球体形的封装层200的高度为0.65mm,直径为2.5mm。封装层210的透明度大于95%,粘度为12Pa·s/(25℃,10rpm)~16Pa〃s/(25℃,10rpm),触变系数为2.5/(3rpm/30rpm)~3.0/(3rpm/30rpm),硬度为35HA~40HA。因此,封装层200具有良好的透光性,具有良好的在结构被破坏后恢复原有结构的能力,还具有一定的硬度。
在本发明实施例中,封装层200的形成为发光芯片500提供了弹性保护,可用于防止发光芯片500在各个工艺流程中被磕碰而失效,提高了显示装置的制备良率。
在本发明实施例中,封装层200内设置有反射部210,反射部210位于发光芯片500的出光一侧,用于反射光线。
图4为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之三。
参考图4,封装层200内设置有反射部210,反射部210位于发光芯片500的出光一侧,用于反射光线。反射部210的中心点在电路板上的正投影与发光芯片的中心点在电路板上的正投影重合。因反射部210具有反射光线的性质,因此发光芯片500的部分出射光线在入射到反射部210后,会被反射部210反射到电路板100上,此部分光线会被电路板100进行再次反射;发光芯片500的出射光线在经过多次的反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度。
如图4所示,发光芯片的靠近中线区域的出射光线n经过反射部210的反射,被反射至电路板100上,经过电路板100的再次反射后形成了靠近电路板区域的出射光线。而未被反射部210反射的光线m则沿着出射角度正常出射。因此反射部210的设置,增大了发光芯片500的出光角度,使背光模组的出射光线更加均匀,还提高了光线利用率。
在本发明实施例中,如图4所示,反射部210和发光芯片500之间的距离c为2密耳~4密耳。由此可以保证发光芯片500的出射光线可以被反射部210反射至电路板100上进行再次反射,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片500的出光角度,使灯板的出光更加均匀。
在本发明实施例中,反射部210的形状为球体,其直径为发光芯片500宽度的3/4。因此,反射部210在电路板100上的正投影图形和发光芯片500在电路板100上的正投影图形具有很大的重叠范围。由此可以保证发光芯片500的出射光线中的绝大部分光线都能被反射部210反射至电路板100上,再被电路板100进行再次反射,经过电路板100与反射部210的多次反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片500的出光角度,使灯板的出光更加均匀。
在本发明实施例中,反射部210包括基质和分散在基质中的反射材料。其中,反射材料为二氧化钛。反射部210可以在形成封装层200后,再次通过点胶设备在封装层200中注入形成。反射部210中的反射材料具有反射光线的性质。因此,发光芯片500的出射光线入射到反射部210中,会被反射部210中的反射材料反射到电路板100上,被电路板100进行再次反射后,形成向四周分散的出射光线,由此增大了发光芯片的出光角度,使背光模组的出光更加均匀。
在本发明实施例中,因设置了反射部210,增大了各发光芯片500的出光角度。因此,在同样尺寸的电路板100上,可以减少发光芯片的使用数量,增大各个发光芯片之间的距离,其背光模组也可形成均匀的出射光线,不会出现亮暗不均的问题。
图5为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之四。
参照图5,在本发明实施例中,电路板100包括基板110、线路层120和反光层130。
在本发明实施例中,电路板100可采用目前成熟的印制电路板制作工艺制作。
在本发明实施例中,基板110可采用具有较好的热传导性能和较好的机械耐久力的金属铝材料制作。基板110的尺寸大小与显示装置大小相适应,略小于显示装置。基板110的形状可以为方形、矩形或是异性,在此不做限定。
在本发明实施例中,线路层120可采用金属铜、金属镍、金属铝等多种金属箔中的一种。在本发明实施例中,选择铜箔作为线路层120的材料。在制作导电线路时,可采用目前成熟的覆铜工艺进行导电线路的设置。
在本发明实施例中,基板110和线路层120之间会有一层绝缘层(图中未示出),主要起到粘合、绝缘和导热的功能。绝缘层的材料可以采用高导热、高绝缘的环氧树脂。绝缘层的热传导性能越好,越有利于器件运行时所产生的热量的传导,有效地降低器件的运行温度,延长电路板100的寿命。
在本发明实施例中,反光层130位于线路层120背离基板110的一侧;如图5所示,反光层130包括暴露各个发光芯片500的第一开口131。反光层130可采用具有较好绝缘和反光性能的树脂材料,例如白油。反光层130上有多个第一开口131用于暴露出发光芯片500,使发光芯片500与线路层120中的导电线路形成电连接。同时,发光芯片500的出射光线被反射部210反射至反光层130上,反光层130将此部分光线再次进行反射。出射光线经过反射部210和反光层130的多次反射,可以形成向四周扩散的光线,增大了发光芯片500的出光角度,使背光模组的出射光线更加均匀,还提高了光线利用率。
本发明实施例中,因为增大了发光芯片500的出光角度,各个发光芯片500之间即使增大了相隔距离,也可以避免亮暗不均的问题;由此,可以减少灯板上发光芯片500的使用数量。因此,在本发明实施例中,电路板100为单面板,只有一面有线路,另一面为基板或者直接使用绝缘的油墨覆盖。其横截面只有有线路的一面含有铜箔,可以有效的降低成本。
图6为本发明实施例提供的发光芯片的截面结构示意图。
参考图6,发光芯片500包括第一布拉格反射层510,第一掺杂层520,发光层530,第二掺杂层540,第二布拉格反射层550以及两个电极560。
在本发明实施例中,发光芯片500为微型发光二极管芯片,微型发光二极管芯片包括但不限于Mini LED芯片(Mini-Light Emitting Diode,简称Mini LED),其不同于普通的发光二极管,在本发明一些实施例中,发光芯片具体指的是尺寸在50μm-200μm之间的微型发光二极管芯片。发光芯片500可以使用目前成熟的制作工艺进行制作。
在本发明实施例中,可采用化学气相沉积法在衬底上依次生长第一布拉格反射层510、第一掺杂层520、发光层530、第二掺杂层540和第二布拉格反射层550。其中,第一掺杂层520和第二掺杂层540可以采用相同的材料,例如氮化镓等,分别进行P型掺杂和N型掺杂得到;再使用电子束蒸发电极及光刻技术在第二布拉格反射层550上形成两个电极560;最后通过刻蚀法,在衬底上形成多个发光芯片500。
其中,第一布拉格反射层520和第二布拉格反射层550是采用两种不同折射率的材料膜层交替堆叠而成的周期结构,例如可采用AlGaAs和AlxOy两种材料。因这两种材料具有很大的折射率差,有利于提高反射效果。每层膜层的几何厚度与膜层使用材料的折射率的乘积称为光学厚度,每层材料的光学厚度为其中心反射波长的1/4,因此第一布拉格反射层520和第二布拉格反射层550是一种1/4波长多层***,相当于一组简单的光子晶体。
发光芯片500被激励后,其经过两个布拉格反射层的出射光线被布拉格反射层改变出光角度,导致大部分光线无法朝向发光芯片500的正上方出射,而是朝向发光芯片500的两侧区域出射,使得朝向发光芯片500两侧出射的光线增多,也因此发光芯片500的出光角度增大,可增大至165°。
在形成了发光芯片500后,将各个发光芯片500转移至电路板上,各个发光芯片500的位置与反光层上的第一开口一一对应。再使用目前成熟的键合工艺,将发光芯片500与电路板电连接。
如图1所示,背光模组还包括有扩散板600,位于发光芯片的出光侧,用于均匀光线;因此,电路板100与扩散板600之间还设置有用于支撑扩散板的支架300。其中,支架300包括有底座和支撑体。
如图7为本发明实施例提供的支架的底座的俯视示意图,图8为本发明实施例提供的支架的底座的截面结构示意图。
参考图7和图8,在本发明实施例中,底座位于电路板上,底座包括了至少两个朝向扩散板竖起的嵌入片。底座310为圆盘形,其直径为4mm,可以采用金属金、金属银、金属铜、金属铁和金属锡等金属材料中的一种经过加工制成。底座上两侧的镂空区域即为加工为朝向扩散板竖起的嵌入片区域。
在本发明的一些实施例中,底座310包括了两个朝向扩散板竖起的嵌入片311,两个嵌入片311之间的距离a为1.30mm,两个嵌入片的宽度b为0.75mm。
图9为本发明实施例提供的支架的截面结构示意图。
参考图9,支架的支撑体320与底座连接,嵌入片311嵌入至支撑体320的内部。在本发明实施例中,支撑体320采用耐高温尼龙(Polyphthalamide,简称PPA)等材料,采用注塑工艺将支撑体320和嵌入片311一起注塑,由此保证了支撑体320与底座之间的连接强度,保证了支架的推拉力强度,能够使得由支架所支撑的扩散板有更好的稳定性。相比于目前常用的胶体支架,本发明实施例提供的支架有着良好的耐高温性能。因此即便是在较高的工作温度下,支架也能保持其强度,使电路板与扩散板之间的支撑更加稳定。
在本发明实施例中,电路板上包括多个用于连接支架的第一焊盘,每个第一焊盘的位置与支架的位置一一对应,并且反光层还包括了暴露第一焊盘的第二开口。第一焊盘用于与支架的底座焊接连接。相比于目前常用的用胶体连接支架与电路板的方法,使用焊接的方式能够使支架被固定得更加稳定。并且显示装置在工作时,功率较大,会导致灯板温度较高。胶体连接方式会受较高温度的影响,而焊接连接方式受到的影响则较小,使得背光模组结构更加稳定,延长了其使用寿命。
并且,本发明实施例提供的支架可以通过焊接的方式与电路板连接。由此,支架的焊接固定可以与发光芯片的焊接固定同时进行,简化了工艺流程,提高了制备效率。
图10为本发明实施例提供的背光模组的俯视结构示意图。
参考图10,电路板100上包括被封装层200覆盖的发光芯片、支架300、至少一个驱动芯片400和一些***电路元件700。
因此,电路板上还包括多个第二焊盘,反光层还包括多个暴露第二焊盘的第三开口。每个驱动芯片400和***电路元件700的位置与每个第二焊盘一一对应,第二焊盘将驱动芯片400与***电路元件700与电路板中的线路层进行了电连接。驱动芯片400给电路板内的线路层提供驱动信号,再由线路层中的导电线路传递至各个发光芯片,用以控制发光芯片的亮度。
***电路元件700包括电容、电阻等元器件,***电路元件700的设置保证了驱动芯片400运行的可靠性,提高了显示装置的稳定性。
在本发明实施例中,由于各个发光芯片的出光角度增大,因此可以减小发光芯片的设置数量,从而可以在发光芯片之间的间隔距离设置驱动芯片400和***电路元件700。由此,驱动芯片和***电路元件位于电路板设置有发光芯片的一侧。电路板使用单面的印制电路板。用于控制发光芯片的驱动芯片400的引脚的数量也显著减少,降低了端子成本及线材成本。并且,由于发光芯片的数量减少了,每个发光芯片可以直接与驱动芯片400的各个引脚通过线路层电连接,避免通过端子、转接线路转接到电路板端造成信号传输的不稳定,提高了信号传输的稳定性,从而提升了显示装置的可靠性。
另一方面,本发明实施例提供一种上述任一显示装置的制作方法,图11为本发明实施例提供的显示装置的制作方法的流程图。
参考图11,本发明实施例提供的显示装置的制作方法包括:
S111、在电路板上连接多个发光芯片;
S112、对各发光芯片进行封装,在个发光芯片的表面形成封装层;
S113、在封装层内部注入反射材料,形成反射部。
本发明实施例提供一种通过在发光芯片的封装层内部注入反射材料的制作方法。而现有技术中,因发光芯片的出光角度大概为145°,背光模组受限制于发光芯片的出光角度,需要使用大量的微型发光二极管;若减少发光芯片的使用数量,则会产生出光亮暗不均的问题。相对于现有技术,本发明实施例提供的制作方法可以增大发光芯片的出光角度,减少显示装置中发光芯片的使用数量,避免出现亮暗不均的问题。
本发明实施例中,电路板的制作可以使用目前成熟的电路板制作工艺进行制作。电路板可以为单面板,只有一面有线路,另一面为基板或者直接使用绝缘的油墨覆盖。其横截面只有有线路的一面含有铜箔,可以有效的降低成本。
本发明实施例中,制作完电路板后,需在电路板上连接多个发光芯片。在具体实施时,需要在衬底上使用化学气相沉积法依次生长第一布拉格反射层、第一掺杂层、发光层、第二掺杂层和第二布拉格反射层。其中,第一掺杂层和第二掺杂层可以采用相同的材料,例如氮化镓等,分别进行P型掺杂和N型掺杂得到;再使用电子束蒸发电极及光刻技术在第二布拉格反射层上形成两个电极;最后通过刻蚀法形成多个发光芯片。
之后,使用目前的巨量转移技术将各发光芯片转移至电路板上,将各发光芯片与电路板电连接。
在对发光芯片进行转移的同时,可以将支架一并转移,使支架与电路板焊接固定,简化了工艺流程,提高了制备效率。
在本发明实施例中,在电路板上连接多个发光芯片之后,需对各发光芯片进行封装,在个发光芯片的表面点胶形成封装层。封装层可以采用透明的有机硅材料,通过点胶设备在发光芯片表面形成。封装层的形成为发光芯片提供了弹性保护,可用于防止发光芯片在各个工艺流程中被磕碰而失效,提高了显示装置的制备良率。
在形成了封装层之后,在封装层内部注入反射材料,形成反射部。反射部位于所述发光芯片的出光侧,用于反射光线。反射材料可以为二氧化钛。反射部可以通过点胶设备在封装层中二次注胶形成。反射部中的反射材料具有反射光线的性质。因此,发光芯片的出射光线入射到反射部中,会被反射部中的反射材料反射到电路板上,被电路板进行再次反射后,形成向四周分散的出射光线,由此增大了发光芯片的出光角度,使背光模组的出光更加均匀,减少了显示装置中发光芯片的使用数量,避免出现亮暗不均的问题。
根据第一发明构思,背光模组包括电路板、发光芯片、封装层和位于封装层内的反射部。通过在发光芯片出光侧设置反射部,使得出射光线被反射部反射至电路板上,再在电路板进行再次反射,经过多次反射后,出射光线的角度被改变,大部分出射光线朝向发光芯片两侧区域出射,由此增大发光芯片的出光角度,减少显示装置中发光芯片的使用数量,避免出现亮暗不均的问题。
根据第二发明构思,封装层覆盖在发光芯片上。封装层可以采用透明的胶体材料。封装层的形成为发光芯片提供了弹性保护,可用于防止发光芯片在各个工艺流程中被磕碰而失效,提高了显示装置的制备良率。
根据第三发明构思,封装层内设置有反射部,反射部位于发光芯片的出光一侧,用于反射光线。反射部的中心点在电路板上的正投影与发光芯片的中心点在电路板上的正投影重合。因反射部具有反射光线的性质,因此发光芯片的部分出射光线在入射到反射部后,会被反射部反射到电路板上,此部分光线会被电路板进行再次反射;发光芯片的出射光线在经过多次的反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使背光模组的出射光线更加均匀,还提高了光线利用率。
根据第四发明构思,反射部和发光芯片之间的距离为2mil~4mil。保证了发光芯片的出射光线可以被反射部反射至电路板上进行再次反射,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使背光模组的出光更加均匀。
根据第五发明构思,反射部的形状为球体,其直径为发光芯片宽度的3/4。保证了发光芯片的出射光线中的绝大部分光线都能被反射部反射至电路板上,再被电路板进行再次反射,经过电路板与反射部的多次反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使背光模组的出光更加均匀。
根据第六发明构思,反射部包括基质和分散在基质中的反射材料。其中,反射材料为二氧化钛。发光芯片的出射光线入射到反射部中,会被反射部中的反射材料反射到电路板上,被电路板进行再次反射后,形成向四周分散的出射光线,增大了发光芯片的出光角度,使背光模组的出光更加均匀。
根据第七发明构思,电路板包括基板、线路层和反光层。基板可采用具有较好的热传导性能和较好的机械耐久力的金属铝材料制作。线路层可采用金属铜、金属镍、金属铝等多种金属箔中的一种,用于形成导电通路。反光层位于线路层背离基板的一侧。反光层上有多个第一开口用于暴露出发光芯片,使发光芯片与线路层中的导电线路形成电连接。发光芯片的出射光线被反射部反射至反光层上,反光层将此部分光线再次进行反射。出射光线经过反射部和反光层的多次反射,可以形成向四周扩散的光线,增大了发光芯片的出光角度,使背光模组的出射光线更加均匀,还提高了光线利用率。
根据第八发明构思,发光芯片包括第一布拉格反射层,第一掺杂层,发光层,第二掺杂层,第二布拉格反射层以及两个电极。发光芯片被激励后,其经过两个布拉格反射层的出射光线被布拉格反射层改变出光角度,导致大部分光线无法朝向发光芯片的正上方出射,而是朝向发光芯片的两侧区域出射,使得朝向发光芯片两侧出射光的线增多,也因此发光芯片的出光角度增大,可增大至165°。
根据第九发明构思,背光模组包括扩散板、支架。扩散板位于发光芯片的出光侧,用于均匀光线。支架,位于电路板与扩散板之间,用于支撑扩散板。支架包括底座、支撑体。底座位于电路板上,底座包括了至少两个朝向扩散板竖起的嵌入片。底座为圆盘形,可以采用金属金、金属银、金属铜、金属铁和金属锡等金属材料中的一种经过加工制成。因此,支架的焊接固定可以与发光芯片的焊接固定同时进行,简化了工艺流程,提高了制备效率。采用注塑工艺将支撑体和嵌入片一起注塑,由此保证了支撑体与底座之间的连接强度,保证了支架的推拉力强度,能够使得由支架所支撑的扩散板有更好的稳定性。
根据第十发明构思,电路板上包括多个用于连接支架的第一焊盘,每个第一焊盘的位置与支架的位置一一对应,并且反光层还包括了暴露第一焊盘的第二开口。第一焊盘用于与支架的底座焊接连接。使用焊接的方式能够使支架被更加固定得更加稳定,使得背光模组结构更加稳定,延长了其使用寿命。
根据第十一发明构思,电路板上还包括多个第二焊盘,反光层还包括多个暴露第二焊盘的第三开口。用于使驱动芯片和***电路元件与电路板电连接。驱动芯片给电路板内的线路层提供信号,再由线路层中的导电线路传递至各个发光芯片,用以控制发光芯片的亮度。***电路元件包括电容、电阻等元器件,***电路元件的设置保证了驱动芯片运行的可靠性,提高了显示装置的稳定性。
根据第十二发明构思,驱动芯片和***电路元件位于电路板设置有发光芯片的一侧。电路板使用单面的印制电路板,因发光芯片的数量减少,可以将驱动芯片和***电路电连接于电路板的正面,由此有效减少出线端子引脚数量,降低了端子成本及线材成本,同时发光芯片可以直接与驱动芯片进行电路连通,避免通过端子、转接线路转接到电路板端造成信号传输的不稳定,从而提高了信号传输的稳定性,从而提升了显示装置的可靠性。
根据第十三发明构思,显示装置的制作方法包括:在电路板上连接多个发光芯片;对各发光芯片进行封装,在个发光芯片的表面形成封装层;在封装层内部注入反射材料,形成反射部。对发光芯片进行点胶形成封装层,再通过在封装层中进行二次点胶形成反射部,可以增大发光芯片的出光角度,减少显示装置中发光芯片的使用数量,避免出现亮暗不均的问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
背光模组,用于提供背光;
显示面板,位于所述背光模组的出光侧,用于图像显示;
所述背光模组包括;
电路板,用于提供驱动信号;
发光芯片,位于所述电路板上,所述发光芯片与所述电路板电连接;
封装层,覆盖在所述发光芯片上;
反射部,位于所述封装层内部,所述反射部位于所述发光芯片的出光侧,用于反射光线。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述封装层具有覆盖在各所述发光芯片表面的相互分立的图形;所述封装层为半球体。
3.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述反射部的中心点在所述电路板的正投影与所述发光芯片的中心点在所述电路板的正投影重合。
4.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述反射部与所述发光芯片之间的距离为2密耳~4密耳。
5.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述反射部为球体,所述反射部的直径为所述发光芯片宽度的3/4。
6.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述反射部包括基质和分散在所述基质中的反射材料;
所述反射材料为二氧化钛。
7.如权利要求1-6任一项所述的显示装置,其特征在于,所述电路板包括:
基板;
线路层,位于所述基板之上;
反光层,位于所述线路层背离所述基板的一侧;所述反光层包括暴露各所述发光芯片的第一开口。
8.如权利要求1-6任一项所述的显示装置,其特征在于,所述发光芯片为微型发光二极管芯片;所述微型发光二极管芯片包括:
第一掺杂层;
发光层,位于所述第一掺杂层上;
第二掺杂层,位于所述发光层背离所述第一掺杂层的一侧;
第一布拉格反射层,位于所述第一掺杂层背离所述发光层的一侧;
第二布拉格反射层,位于所述第二掺杂层背离所述发光层的一侧。
9.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述背光模组还包括:
扩散板,位于所述发光芯片的出光侧;
支架,位于所述扩散板与所述电路板之间,用于支撑扩散板;所述支架包括:
底座,位于所述电路板上;所述底座包括至少两个朝向所述扩散板竖起的嵌入片;
支撑体,与所述底座连接,所述嵌入片嵌入至所述支撑体的内部;
所述电路板还包括多个用于连接所述支架的第一焊盘,所述反光层还包括多个用于暴露所述第一焊盘的第二开口;所述支架的底座与所述第一焊盘焊接。
10.如权利要求9所述的显示装置,其特征在于,所述电路板还包括多个第二焊盘;所述反光层还包括多个用于暴露所述第二焊盘的第三开口;
所述背光模组还包括至少一个位于所述发光芯片之间的间距位置的驱动芯片和***电路元件,所述驱动芯片和所述***电路元件与所述第二焊盘电连接。
11.一种显示装置的制作方法,其特征在于,包括:
在电路板上连接多个发光芯片;
对各所述发光芯片进行封装,在各所述发光芯片的表面形成封装层;
在所述封装层内部注入反射材料,形成反射部;
其中,所述反射部位于所述发光芯片的出光侧,用于反射光线。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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