LED光源及背光模组的制作方法

本实用新型涉及led技术领域，特别是涉及一种led光源及背光模组。

背景技术：

背光模组为显示器件的关键零组件之一，用于给显示器件提供发光的背光源。目前的背光模组为反射式背光结构，具体地：使用含碗杯状支架的直射型led(lightemittingdiode，发光二极管)灯珠，通过smt(surfacemounttechnology，表面贴装技术)工艺将该led光源贴设于电路板(printedcircuitboard，印制电路板)板上制成led光源，再在该led光源上盖设反射式透镜，制成该反射式背光结构。其中，该反射式背光结构发出的大部分光将通过反射式透镜的作用射往侧面，使得射往背光模组中的扩散板中时达到均匀发光的目的。

目前使用的反射式背光结构，由于需要将led光源直射的大部分光转换为侧面出光，需要使用反射式透镜，这增加了物料的使用，另外需将透镜盖设在led光源上，增加了生产工序，最终造成了物料、人工与设备的投入；另外由于直射型的led光源在轴向光亮度过高，应用在背光模组上时在扩散板上也会出现黄斑的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的led光源在轴向光亮度过高，应用在背光模组上时在扩散板上会出现黄斑，或需要使用透镜的问题，提供一种led光源及背光模组。

一种led光源，包括支架、led晶片、第一折射胶层和透镜层；所述支架包括基板以及凸出设置于所述基板上的侧墙，所述侧墙和所述基板连接且内侧形成安装槽；所述led晶片设置在所述基板上并位于所述安装槽内，且所述led晶片与所述基板电性连接；所述第一折射胶层设置在所述安装槽内并覆盖所述led晶片；所述透镜层设置于所述基板上，所述透镜层和所述基板连接且内侧形成安装腔，所述侧墙收容于所述安装腔内，且所述透镜层与所述第一折射胶层之间具有间隙，其中，所述透镜层的背向所述基板的一面具有光学透镜形状。

在其中一个实施例中，所述透镜层的内侧面的形状为弧形。

在其中一个实施例中，所述透镜层的外侧面具有凸杯式透镜形状。

在其中一个实施例中，所述透镜层的外侧面具有凹杯式透镜形状。

在其中一个实施例中，所述第一折射胶层背向所述基板的一面与所述侧墙远离所述基板的一面齐平。

在其中一个实施例中，所述透镜层和所述第一折射胶层之间的间隙内设置有第二折射胶层。

在其中一个实施例中，所述第一折射胶层为透明胶层。

在其中一个实施例中，所述透明胶层内设置有荧光粉颗粒。

在其中一个实施例中，所述透明胶层内设置有扩散粉颗粒。

一种背光模组，包括如上任一实施例所述的led光源。

上述led光源及背光模组，通过在led晶片上覆盖第一折射胶层，并在基板上再设置一层透镜层，将侧墙也即安装槽内的led晶片及第一折射胶层均设置在透镜层与基板形成的安装腔内，且透镜层与第一折射胶层之间设置间隙，这样，led晶片发出的光线，依次经过第一折射胶层、透镜层与第一折射胶层之间的间隙、透镜层和外界发生多次折射而使得光线的传输方向发生改变，并最终通过具有光学透镜形状的表面的透镜层射出，得到均匀的预设的光线，减少了led光源的轴向光强且优化了光线，避免了led光源在轴向光亮度过高，应用在背光模组上时避免在背光模组的扩散板上出现黄斑的问题，且不需要再在led光源上使用透镜，减少了生产工序，节省了物料和人工成本。

附图说明

图1为一个实施例的led光源的结构示意图；

图2为一个实施例的led光源的结构示意图；

图3为一个实施例的led光源的发光示意图；

图4为一个实施例的背光模组的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。并且，本实用新型中的“上方”和“下方”仅表示相对位置，并不表示绝对位置。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本申请提供一种led光源，如图1所示，所述led光源10包括：支架100、led晶片200、第一折射胶层300和透镜层700；所述支架100包括基板110以及凸出设置于所述基板110上的侧墙120，所述侧墙120和所述基板110连接且内侧形成安装槽101；所述led晶片200设置在所述基板110上并位于所述安装槽101内，且所述led晶片200与所述基板110电性连接；所述第一折射胶层300设置在所述安装槽101内并覆盖所述led晶片200；所述透镜层700设置于所述基板上，所述透镜层700和所述基板110连接且内侧形成安装腔102，所述侧墙收容于所述安装腔内，且所述透镜层700与所述第一折射胶层300之间具有间隙，所述透镜层700背向所述基板110的一面具有光学透镜形状。即所述透镜层700背向所述基板110的一面与光学透镜的表面的形状相同。

需要说明的是，为了便于结合附图理解本申请的内部结构，本申请中所使用的附图均为剖面结构示意图。

本实施例的led光源，直接在基板上形成背向基板的一面与光学透镜的表面的形状相同的透镜层，与现有技术相比，不需要再在整个led光源外围搭配光学透镜使用，减少了工序，且节省了材料和人工成本。

具体地，透镜层700朝向基板110的一面凹陷形成容置槽，侧墙以及侧墙内侧的第一折射胶层300均位于容置槽内，透镜层700的底部边缘与基板110连接，基板110封闭该容置槽，且基板110与透镜层700连接将容置槽密封形成安装腔102。

本实施例中，所述透镜层700与所述第一折射胶层300之间间隔设置，一个实施例中，所述透镜层700与所述第一折射胶层300之间的间隙填充气体，一个实施例是，填充于所述透镜层700与所述第一折射胶层300之间的间隙的气体为空气。值得一提的是，光从一个介质传播至另一个介质，将会产生折射，由于所述透镜层700与所述第一折射胶层300之间的气体的折射率与第一折射胶层300的材质不同，且也与透镜层700的材质不同，使得led晶片200发出的光依次经过第一折射胶层300、气体和透镜层700时产生多次折射。

上述led光源10，通过在led晶片200上覆盖第一折射胶层300，并在基板110上再设置一层透镜层700，将侧墙120也即安装槽101内的led晶片200及第一折射胶层300均设置在透镜层700与基板110形成的安装腔102内，且透镜层700与第一折射胶层300之间设置间隙，这样，如图3所示，led晶片200发出的光线，依次经过第一折射胶层300、透镜层700与第一折射胶层300之间的间隙、透镜层700和外界发生多次折射而使得光线的传输方向发生改变，并最终通过具有光学透镜形状的表面的透镜层700射出，得到均匀的预设的光线，减少了led光源10的轴向光强且优化了光线，避免了led光源10在轴向光亮度过高，应用在背光模组上时避免在背光模组的扩散板上出现黄斑的问题，且不需要再在led光源100上使用透镜，减少了生产工序，节省了物料和人工成本。

在一实施例中，所述基板为环氧树脂基板、陶瓷基板或铜箔基板等。在一实施例中，所述侧墙为不透明侧墙。在一个实施例中，所述侧墙由不透明材质的高分子聚合物组成，在一实施例中，所述高分子聚合物为pc(polycarbonate，聚碳酸酯)、ppa(polyphthalamide，聚邻苯二甲酰胺)、pct(poly1,4-cyclohexylenedimethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯)、硅胶，环氧树脂中的至少一种。具体地，支架通过在所述基板上注塑空心的透明材质的高分子聚合物形成。在一实施例中，所述侧墙位于所述基板的中部。在一个实施例中，所述安装槽为碗形槽。在一个实施例中，所述安装槽的深度为0.55mm。在一个实施例中，所述led晶片为正装型晶片，所述led晶片通过固晶绝缘胶固定设置在所述基板上，所述led晶片远离所述基板的表面通过导线与所述基板电连接；在另一个实施例中，所述led晶片为倒装型晶片，所述led晶片通过银胶或锡膏等导电胶固定设置在所述基板上并与所述基板电连接。

在一实施例中，所述第一折射胶层背向所述基板的一面与所述侧墙远离所述基板的一面齐平。在一个实施例中，所述第一折射胶层的折射率为1.53，在一个实施例中，所述第一折射胶层的材质可为环氧树脂、硅胶、硅树脂等。在一个实施例中，所述第一折射胶层的材质为为环氧树脂，在一个实施例中，所述第一折射胶层的材质为硅胶，在一个实施例中，所述第一折射胶层的材质为硅树脂。在一实施例中，所述透镜层的材质可为硅胶、环氧树脂、pc(polycarbonate，聚碳酸酯)或pmma(poly(methylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)等。

为了使光线更多的往周缘扩散，在其中一个实施例中，如图1及图3所示，所述透镜层700的内侧面的形状为弧形。即所述透镜层700邻近侧墙120的一面的形状为弧形并远离所述侧墙120凸起。由于led晶片发出的光线从透镜层与第一折射胶层之间的间隙射入透镜层，是从折射率较低的空气中射入折射率较高的透镜层中，折射角会小于入射角，造成光线往中间发射范围变小，通过将透镜层与间隙交界处的内侧面的形状设置为弧形，改变光线的折射方向使得光线更多的往周缘扩散，进一步降低led光源的轴向光强。

在一实施例中，采用模压成型工艺形成表面具有光学透镜形状的表面的透镜层。具体地，模压成型形成透镜层的工艺的步骤包括：将透镜层所需的材料均匀搅拌及抽真空形成胶水混合物；将胶水混合物注入具有预设形状的模具型腔内；将模具型腔内的胶水混合物在高温高压的条件下固化成型为透镜层。需要说明的是，光学透镜形状为现有技术中背光模组所使用的光学透镜形状，即现有的lens(透镜)形状，虽然现有的光学透镜设置在led光源上，尺寸比透镜层更大，但是透镜层与现有的光学透镜有相同的效果，因此表面具有不同透镜形状的表面的透镜层的光学路径可参考现有技术中光学透镜的光学路径。由于模压成型工艺是先形成透镜层再将透镜层设置于基板上，因此可以形成任何形状的透镜层。

在其中一个实施例中，所述透镜层的外侧面具有凹杯式透镜形状，即所述透镜层的背向所述基板的一面具有凹杯式透镜形状。在其中一个实施例中，所述透镜层的外侧面具有凸杯式透镜形状，即所述透镜层的背向所述基板的一面具有凸杯式透镜形状。

为了进一步降低led光源的轴向光强，优选光线，在其中一个实施例中，如图2所示，所述透镜层700和所述第一折射胶层300之间的间隙内设置有第二折射胶层800，在一实施例中，所述第一折射胶层300的折射率大于所述第二折射胶层800的折射率。在一实施例中，所述第二折射胶层800设置于所述基板110上并覆盖所述侧墙120和所述第一折射胶层300。这样，通过在第一折射胶层和透镜层之间设置第二折射胶层，使得led晶片发出的光线依次通过折射率依次减小的第一折射胶层、第二折射胶层和透镜层再发射出去，使得光线逐次往周缘折射，增加了光线的发光范围且降低了led光源的轴向光强。

在一实施例中，所述第二折射胶层的折射率为1.41。在一个实施例中，所述第二折射胶层的材质可为环氧树脂、硅胶、硅树脂等。在一个实施例中，所述第二折射胶层的材质为环氧树脂，在一个实施例中，所述第二折射胶层的材质为硅胶，在一个实施例中，所述第二折射胶层的材质为硅树脂。

为了使led光源获得led晶片发出的原始颜色的光线，在其中一个实施例中，所述第一折射胶层为透明胶层。通过将第一折射胶层设置为透明胶层，使得led晶片发出的光线通过透明胶层以原始光线射出，例如当led晶片发蓝光时，使得led光源获得蓝光。在一个实施例中，所述透明胶层的材质为高分子聚合物，在一个实施例中，所述透明胶层的材质为硅胶，在另一个实施例中，所述透明胶层的材质为硅树脂。

为了使led晶片发出的光线转化为白光，在其中一个实施例中，所述透明胶层内设置有荧光粉颗粒。由于通常led晶片发出的光线为蓝光，而背光模组需要的背光源通常为白光，这样，通过在第一折射胶层设置荧光粉颗粒，使得led晶片发出的光线在荧光粉颗粒的作用下可转化为白光，提供给背光模组做背光源。需要说明的是，led晶片通过荧光粉颗粒转化为白光的搭配为现有技术，在此不再赘述。在其中一个实施例中，所述荧光粉颗粒均匀分散设置于所述透明胶层内。

为了使led晶片发出的光线更加均匀射出，在其中一个实施例中，所述透明胶层内设置有扩散粉颗粒。通过设置扩散粉颗粒，使得光线经过扩散粉颗粒的作用更加均匀的射出。

为了使led晶片发出的光线转化为均匀的白光，在一实施例中，所述透明胶层内还设置有防尘淀粉颗粒。由于通常荧光粉颗粒在胶层中可能会发生沉淀，使得荧光粉颗粒分布不均匀，造成led光线经过荧光粉颗粒的作用后不均匀，这样，通过在第一折射胶层分散设置荧光粉颗粒和防尘淀粉颗粒，避免荧光粉颗粒在胶层中沉淀，使得led晶片发出的光线在荧光粉颗粒的作用下可转化为均匀的白光，提供给背光模组做背光源。需要说明的是，荧光粉和防尘淀粉颗粒的搭配为现有技术，在此不再赘述。

本申请还提供一种背光模组，所述背光模组包括如上任一项所述的led光源。

上述背光模组，通过在led晶片上覆盖第一折射胶层，并在基板上再设置一层透镜层，将侧墙也即安装槽内的led晶片及第一折射胶层均设置在透镜层与基板形成的安装腔内，且透镜层与第一折射胶层之间设置间隙，这样，led晶片发出的光线，依次经过第一折射胶层、透镜层与第一折射胶层之间的间隙、透镜层和外界发生多次折射而使得光线的传输方向发生改变，并最终通过具有光学透镜形状的表面的透镜层射出，得到均匀的预设的光线，减少了led光源的轴向光强且优化了光线，避免了led光源在轴向光亮度过高，应用在背光模组上时避免在背光模组的扩散板上出现黄斑的问题，且不需要再在led光源上使用透镜，减少了生产工序，节省了物料和人工成本。

在一个实施例中，如图4所示，所述背光模组20包括：灯条400、背板500和光学膜片组件600；所述灯条400包括电路板410和至少一个led光源10，各所述led光源10分别间隔设置在所述电路板410上；所述背板500具有收容腔体501，且所述收容腔体501的一侧开设有出光口，所述灯条400设置在所述收容腔体501的底部，其中，所述led光源10的出光面朝向所述出光口；所述光学膜片组件600盖设在所述背板500上并封闭所述出光口。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。