芯瑞达近零OD背光模组方案有效减薄Mini LED背光模组厚度

3C数码爱集微APP· 2023-03-27

【嘉勤点评】芯瑞达发明的近零OD背光模组方案，可以减薄背光模组的厚度、减少相关工艺流程的步骤，起到降低生产成本的目的。同时，还能够提升相关的产能，实现不同结构形状的透镜成型及模块化生产。

集微网消息，随着Mini LED显示技术的迅速发展，Mini LED显示产品已开始应用于超大屏高清显示，如监控指挥、高清演播、高端影院、医疗诊断、广告显示、会议会展、办公显示、虚拟现实等商用领域。

Mini LED显示技术的发展，正是由于人们对于更轻、更薄、更大的柔性显示屏的追求日益强烈。传统的TFT‑LCD是采用的玻璃衬底以及固定曲率的刚性背光，因此其不能满足柔性显示。

OLED由于是自发光器件，本身没有液晶，因此实现柔性显示比较容易，但是OLED具有寿命短、可靠性差和成本高的缺点，因此其不能实现大尺寸的柔性显示。因此，Mini LED应运而生，其继承了OLED的高色域和高对比度的优点，同时，还具有寿命长、可靠性高、轻薄以及拼接大尺寸等优点。

但是，现有的MiniLED背光模组加工难度高、产能低、加工成本高。此外，MiniLED灯珠顶端光强较大，混光距离OD通常为10mm，无法进一步降低，导致背光模组厚度无法进一步降低。为此，芯瑞达在2021年8月18日申请了一项名为“一种近零OD背光模组及其Mini LED灯珠制作方法”的发明专利（申请号：202110946477.9），申请人为安徽芯瑞达科技股份有限公司。

该专利中发明的近零OD背光模组，近零OD趋近于0，可提升光的利用率以及避免漏光。根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的近零OD背光模组的结构示意图，该近零OD背光模组包括PCB板1、透镜加工吸附孔2、MiniLED灯珠3、反射纸4、扩散片8、扩散板9、量子点膜10、棱镜片11和液晶屏12。

在PCB板的背部设置有背板，PCB板上方依次设置有扩散片、扩散板、量子点膜、棱镜片和液晶屏。在PCB板上未设置有支架，通过无支架设计，可以进一步减薄背光模组的厚度。MiniLED灯珠包括MiniLED芯片31和透镜，MiniLED芯片焊接在PCB板的LED芯片焊盘上，透镜包裹住MiniLED芯片，其顶端与扩散片直接接触。

同时，若干MiniLED灯珠在PCB板正面呈矩阵分布，相邻两个MiniLED灯珠之间的间距为2～3mm。MiniLED灯珠的直径为1 mm，MiniLED灯珠的高度为0.2～0.4 mm，Mini LED芯片的尺寸为50～300μm。该方案中，通过采用高密度MiniLED灯珠降低降低试配以MiniLED灯珠上高硬度透镜作为支架的近零OD混光距离，从而实现超薄背光模组。

如上图，为这种近零OD背光模组的MiniLED灯珠结构示意图，该透镜包括内保护层32、反射墙裙33、扩散层34、遮光顶层35和外保护层36。内保护层包裹住MiniLED芯片，内保护层两侧设置有反射墙裙，反射墙裙覆盖内保护层和内保护层外侧的PCB板上表面。

在内保护层和反射墙裙的外侧设置有扩散层，扩散层顶端设置有遮光顶层，遮光顶层覆盖扩散层顶端。同时，在扩散层和遮光顶层的外侧设置有外保护层，外保护层将上述结构包裹在内。在反射墙裙、扩散层、遮光顶层内掺有不同浓度的颗粒，TiO2的浓度和尺寸需要根据Mini LED芯片尺寸、MiniLED芯片的排布方式、已经透镜高度进行调整优化，使液晶屏出光均匀。

MiniLED芯片为底部倒装形式芯片，其两侧的下方和顶端的光线能量较高。同时，由于MiniLED芯片容易受到水气和空气腐蚀，产生衰减和失效，其外的内保护层包裹住芯片，并在芯片外侧形成一层保护层。内保护层出光面两侧底端光线较强，通过反射墙裙将内保护层出光面两侧底端较强的光线进一步反射和散射后，穿过扩散层进一步扩散混光。

此时扩散层出光面顶端光线能量较强，通过扩散层顶端的遮光顶层内高浓度TiO2颗粒对，进一步降低扩散层顶端光线亮度，配合灯珠最外层的外保护层的混光距离，使吸附顶置盒上接收的光线均匀。同时，外保护层对MiniLED芯片、内保护层、反射墙裙、扩散层、遮光顶层具有保护作用，进而延长MiniLED灯珠的使用寿命；