專利名稱：一種led背光板集成封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的LED背光板封裝技術(shù)，特別是可以應(yīng)用于需要節(jié)約能源的 大面積光源、醫(yī)療領(lǐng)域的無(wú)影燈照明光源、平板顯示領(lǐng)域、液晶電視背光等領(lǐng)域的一種LED 背光板集成封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法。
背景技術(shù)：
LED的耐用、低功耗、色彩多變已經(jīng)獲得照明行業(yè)認(rèn)可。憑借LED可以讓產(chǎn)品功耗 更低，顯示屏幕的亮度更加均勻，外形更輕薄時(shí)尚，環(huán)境更友好等方面的優(yōu)勢(shì)，目前LED背 光在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP4等小尺寸屏幕，以及便攜式DVD、筆記本、車(chē)載導(dǎo)航儀、醫(yī)療用的無(wú) 影燈照明等領(lǐng)域已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。但其在大屏幕尺寸的LED背光中，仍然面臨著成 本，散熱等諸多問(wèn)題需要解決。 目前在大屏幕的背光中仍然是以CCFL技術(shù)為主，LED背光技術(shù)相對(duì)較少。與小尺 寸屏幕僅需要幾個(gè)LED不同，對(duì)于中大尺寸屏幕，需要幾十甚至上百個(gè)高亮度LED同時(shí)點(diǎn)亮 來(lái)提供足夠的光源，這就需要更高的驅(qū)動(dòng)電壓，更好的散熱，以及靈活的控制方式。目前存 在的問(wèn)題是 1). LED背光與CCFL相比CCFL冷陰極管是液晶顯示器中帶有污染的部件，也是影 響色彩飽和度的關(guān)鍵部件之一 。 2). LED背光與LCD相比LED背光液晶在體積、亮度、功耗、材質(zhì)、可視角度和刷新 速率等方面，都更具優(yōu)勢(shì)。利用LED技術(shù)，可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的顯示器， 擁有更廣泛的應(yīng)用前景。 3).目前在LED背光應(yīng)用中，散熱是一個(gè)待突破的問(wèn)題，尤其是大尺寸屏顯，散熱 增加的成本導(dǎo)致的價(jià)格太高是需要面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題。散熱會(huì)影響到LED的壽命，使LED 光衰變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，該結(jié)構(gòu)能夠 降低LED功耗，減少原材料使用量，使背板更輕薄，降低了成本，具有廣泛的應(yīng)用前景。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，包括 基板及基板上設(shè)置的反射層，在所述設(shè)置有反射層的基板上方自下而上依次設(shè)有導(dǎo)光擴(kuò)散 板及棱鏡板，其特征在于在所述基板上呈陣列分布有LED藍(lán)光管芯。 所述LED藍(lán)光管芯呈品字型、正方形、三角形、四邊形、六邊形或五角星的陣列分
布，并在該LED藍(lán)光管芯陣列的中設(shè)置調(diào)光調(diào)色點(diǎn)。 所述LED藍(lán)光管芯的周邊涂覆有黃色光熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂層。 所述導(dǎo)光擴(kuò)散板為高折射率的透光材料，其上分布有三角形、錐形、半圓型或棱錐
形凹槽，該凹槽與呈陣列分布的LED藍(lán)光管芯相對(duì)應(yīng)。其高折射率的透光材料為高透光塑
料或玻璃固體材料。
所述棱鏡板為一層或兩層。 本發(fā)明還給出了該LED背光板的集成封裝方法，該方法包括 1)在高導(dǎo)熱的基板上印刷電路，并涂上焊膏，用回流焊將LED藍(lán)光管芯陣列按照 品字形、正方形、三角形、四邊形、六邊形或五角星的陣列排列固定在基板材料上；并在LED 藍(lán)光管芯陣列上預(yù)留調(diào)光調(diào)色點(diǎn)； 2)采用超聲鋁絲壓焊的方法將LED藍(lán)光管芯用鋁線焊接在印刷電路上，印刷電路 板作為電路連接導(dǎo)電部件，同時(shí)又和基板材料一同對(duì)LED藍(lán)光管芯進(jìn)行及時(shí)散熱；
3)在基板上焊接好的藍(lán)光管芯周邊涂覆黃色光熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂層；
4)在導(dǎo)熱基板上鍍反射層； 5)在焊有LED藍(lán)光管芯的基板上固定導(dǎo)光擴(kuò)散板，并將導(dǎo)光擴(kuò)散板上所設(shè)凹槽與 LED藍(lán)光管芯陣列對(duì)應(yīng)； 6)在導(dǎo)光擴(kuò)散板上固定棱鏡板，即完成LED背光板的集成封裝。 所述預(yù)留調(diào)光調(diào)色點(diǎn)為單獨(dú)受控的管芯，該管芯在LED藍(lán)光管芯陣列中心。所述
調(diào)光調(diào)色點(diǎn)為紅、綠、藍(lán)、白或黃色管芯。 本發(fā)明LED藍(lán)光管芯植入的優(yōu)點(diǎn)在于 1)封裝成本的降低，散熱效果的提高，可以加速它的應(yīng)用，擴(kuò)大它的應(yīng)用領(lǐng)域。特 別是大屏幕顯示急需解決散熱、高成本問(wèn)題。 2)超聲鋁線壓焊技術(shù)保證了小型化、密集度的焊接封裝。 3)采用回流焊"固晶"，去掉了發(fā)光二極管的塑料封裝，有利于LED藍(lán)光管芯發(fā)光 所產(chǎn)生的熱量及時(shí)散去，降低能耗，保護(hù)器件。 4)去掉了發(fā)光二極管的塑料封裝，以及省去了電極材料，使得發(fā)光源小型化，有利 于顯示器件朝著輕薄化發(fā)展。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、基板；2、 LED藍(lán)光管芯；3、回流焊；4、鋁絲壓焊；5、黃色光熒光粉和環(huán)氧 樹(shù)脂層；6、反射層；7、導(dǎo)光擴(kuò)散板；8、棱鏡板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)附圖1所示，該LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，包括基板1及基板1上設(shè)置的反射 層6，在所述設(shè)置有反射層6的基板1上方自下而上依次設(shè)有導(dǎo)光擴(kuò)散板7及棱鏡板8，其 中在所述基板1上呈陣列分布有LED藍(lán)光管芯2，該LED藍(lán)光管芯2呈品字型、正方形、三 角形、四邊形、六邊形或五角星幾何形狀陣列形式分布；LED藍(lán)光管芯2的周邊涂覆有黃色 光熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂層5 ;導(dǎo)光擴(kuò)散板7為高折射率的透光材料，該高折射率的透光材料可 為高透光的塑料或玻璃固體材料，其上分布有三角形、錐形、半圓型或棱錐形凹槽，該凹槽 與呈陣列分布的LED藍(lán)光管芯2相對(duì)應(yīng)，使得光線均勻擴(kuò)散。所述棱鏡板8為一層或兩層， 使光線平行均勻射出。 上述LED藍(lán)光管芯2及導(dǎo)光擴(kuò)散板7的分布形式不限于所述幾何形狀，凡是采用本發(fā)明幾何形狀設(shè)計(jì)思路的技術(shù)方案均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。 上述結(jié)構(gòu)中根據(jù)需要可以在LED藍(lán)光管芯2呈幾何形狀陣列分布中設(shè)置調(diào)光調(diào)色 點(diǎn)，所述預(yù)留調(diào)光調(diào)色點(diǎn)為單獨(dú)受控的管芯，該管芯在LED藍(lán)光管芯2陣列中心進(jìn)行調(diào)光調(diào) 色，從而達(dá)到更佳的發(fā)光效果。 所述調(diào)光調(diào)色點(diǎn)設(shè)為紅、綠、藍(lán)、白或黃色管芯。
本發(fā)明LED背光板集成封裝方法，包括如下步驟 1)在高導(dǎo)熱的基板1上印刷電路，并涂上焊膏，用回流焊將LED藍(lán)光管芯2陣列按 照品字形陣列或正方形陣列及如上所述幾何形狀排列固定在基板1材料上，在LED藍(lán)光管 芯2周邊形成回流焊3; 2)采用超聲鋁絲壓焊的方法將LED藍(lán)光管芯2用鋁線焊接在印刷電路上形成鋁絲 壓焊4; 3)在基板1管芯陣列中預(yù)留的調(diào)光調(diào)色點(diǎn)，根據(jù)調(diào)試需要焊接受控管芯； 4)在基板1上焊接好的LED藍(lán)光管芯2周邊涂覆黃色光熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂層5 ; 5)在導(dǎo)熱基板1上鍍反射層6 ; 6)在焊有LED藍(lán)光管芯2的基板1上固定導(dǎo)光擴(kuò)散板7，并將導(dǎo)光擴(kuò)散板7上所 設(shè)凹槽與LED藍(lán)光管芯2陣列對(duì)應(yīng)； 7)在導(dǎo)光擴(kuò)散板7上固定棱鏡板8，即完成LED背光板的集成封裝。
本發(fā)明集成封裝方法采用LED管芯植入，在高導(dǎo)熱基板材料上涂焊膏，回流焊"固 晶"，將LED管芯固定在導(dǎo)熱基板上，采用超聲波壓焊技術(shù)，用鋁線將LED和電路板連接起 來(lái)。藍(lán)色管芯上覆蓋黃色熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂，導(dǎo)熱基板上鍍反射層，提高了 LED的發(fā)光效率 和散熱效果，導(dǎo)光擴(kuò)散板使得光線均勻擴(kuò)散，高折射率棱鏡板使光線平行均勻。降低了原 LED連接的功耗，并減小了 LED的體積，從反射折射角度使得光線均勻，進(jìn)而減小了功耗和 體積，在應(yīng)用上，體積的減小，使背板更加輕薄化。并且提高了發(fā)光效率、延長(zhǎng)了器件壽命， 并節(jié)約能源。有利于LED背光技術(shù)的應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，包括基板(1)及基板(1)上設(shè)置的反射層(6)，在所述設(shè)置有反射層(6)的基板(1)上方自下而上依次設(shè)有導(dǎo)光擴(kuò)散板(7)及棱鏡板(8)，其特征在于在所述基板(1)上呈陣列分布有LED藍(lán)光管芯(2)。
2 . 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED藍(lán)光 管芯(2)呈品字形、正方形、三角形、四邊形、六邊形或五角星的陣列分布，并在該LED藍(lán)光 管芯(2)陣列中預(yù)留調(diào)光調(diào)色點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述預(yù)留調(diào)光 調(diào)色點(diǎn)為單獨(dú)受控的管芯，該管芯在LED藍(lán)光管芯(2)陣列中心。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述調(diào)光調(diào)色 點(diǎn)為紅、綠、藍(lán)、白或黃色管芯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述LED藍(lán)光 管芯(2)的周邊涂覆有黃色光熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂層(5)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)光擴(kuò)散 板(7)為高折射率的透光材料，其上分布有三角形、錐形、半圓型或棱錐形凹槽，該凹槽與 呈陣列分布的藍(lán)光管芯(2)相對(duì)應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述高折射率 的透光材料為高透光的塑料或玻璃固體材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述棱鏡板(8) 為一層或兩層。
9. 一種LED背光板集成封裝方法，其特征在于該封裝方法包括1) 在高導(dǎo)熱的基板(1)上印刷電路，并涂上焊膏，用回流焊將LED藍(lán)光管芯(2)陣列按 照品字形、正方形、三角形、四邊形、六邊形或五角星的排列固定在基板(1)材料上；2) 采用超聲鋁絲壓焊的方法將LED藍(lán)光管芯(2)用鋁線焊接在印刷電路上；3) 在基板(1)管芯陣列中預(yù)留的調(diào)光調(diào)色點(diǎn)，根據(jù)調(diào)試需要焊接受控管芯；4) 在基板(1)上焊接好的LED藍(lán)光管芯(2)周邊涂覆黃色光熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂層(5);5) 在導(dǎo)熱基板(1)上鍍反射層(6);6) 在焊有LED藍(lán)光管芯(2)的基板(1)上固定導(dǎo)光擴(kuò)散板(7)，并將導(dǎo)光擴(kuò)散板(7) 上所設(shè)凹槽與LED藍(lán)光管芯(2)陣列對(duì)應(yīng)；7) 在導(dǎo)光擴(kuò)散板(7)上固定棱鏡板(8)，即完成LED背光板的集成封裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED背光板集成封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法，其封裝結(jié)構(gòu)包括基板(1)及基板(1)上設(shè)置的反射層(6)，在所述設(shè)置有反射層(6)的基板(1)上方自下而上依次設(shè)有導(dǎo)光擴(kuò)散板(7)及棱鏡板(8)，其特征在于在所述基板(1)上呈陣列分布有LED藍(lán)光管芯(2)。其封裝方法采用LED藍(lán)光管芯植入，在高導(dǎo)熱基板材料上涂焊膏，回流焊“固晶”，將LED藍(lán)光管芯固定在基板上，采用超聲波壓焊技術(shù)將LED和電路板連接。LED藍(lán)色管芯上覆蓋黃色熒光粉和環(huán)氧樹(shù)脂，導(dǎo)熱基板上鍍反射層，提高LED的發(fā)光效率和散熱效果，且其光線擴(kuò)散和光線平行均勻。該封裝降低了功耗，提高了發(fā)光效率、延長(zhǎng)了器件壽命，并節(jié)約能源。其體積的減小，使背板更加輕薄化。
文檔編號(hào)H01L33/64GK101783340SQ201010104748
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者席儉飛, 張俊濤, 張方輝, 陳曉莉 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)