发光元件、背光源模组及电子设备的制作方法

【技术领域】

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种发光元件、背光源模组及电子设备。

背景技术：

在显示模块中，背光源为显示模块提供光，由背光源发出的光线透过所述显示模块，从而使所述显示模块显像。背光源被广泛用在电子设备中，如手机、平板电脑、电脑、电视等产品。

现有的背光源包括导光板、反射板及位于导光板一侧的发光元件，发光元件发出的光经导光板形成面光源，再经反射板将光反射，为显示模块提供光。其中，发光元件由多个独立封装的光源(led芯片加荧光粉)组成，每个led芯片呈角度发光，会在相邻led芯片之间存在“暗区”，从而影响背光源出光区域亮度的均一性，进而使得电子设备的显示效果。

为提供背光源出光区域亮度的均一性，导光板的改进成为研究重点。然而通过改进导光板的方式，达到的效果有限，仍然无法满足需求。

技术实现要素：

为克服现有背光源出光区域亮度的均一性差的技术问题，本发明提供了一种发光元件、背光源模组及电子设备。

本发明解决技术问题的方案是提供一种发光元件，用于为一光接受体的入光面提供光源，所述发光元件呈长条形，其包括发光单元，所述发光单元包括至少二led芯片、荧光层和基板；所述led芯片设于所述基板上，所述荧光层覆盖至少二led芯片及及led芯片之间的间隔区域，所述荧光层远离所述基板的表面为所述发光元件的主发光面，所述发光元件主发光面的面积与光接受体入光面的面积之间的比例为(0.8-1):1。

优选地，所述荧光层的覆盖区域与所述基板设有led芯片的表面的尺寸相一致。

优选地，所述荧光层的厚度为d1，所述led芯片的厚度为d2，d1:d2的范围为(1.2-3):1。

优选地，所述基板的厚度为d3，d3:d1的范围为(1-3):1。

优选地，所述发光元件包括一个发光单元。

优选地，所述发光单元包括多个led芯片，多个所述led芯片沿荧光层长度方向等间距排布；所述led芯片长度为l1，相邻两个led芯片之间的距离为l2，位于两端的led芯片与荧光层的端面之间的距离为l3，l1:l2:l3的范围为1:(0.6-2):(1.5-3.5)。

优选地，所述led芯片包括电极面，所述电极面设有第一电极和第二电极，所述基板上设有多个相间的导电块；所述第一电极和第二电极与基板上的导电块相连，且第一电极和第二电极所连接的导电块不同。

优选地，所述发光元件还包括柔性电路板，所述基板远离荧光层的一侧焊接在所述柔性电路板上。

优选地，所述发光元件位于光接受体一侧，所述发光元件的长度与该发光元件所在光接受体一侧的长度之间的比例为1:(1-1.2)。

本发明还提供一种背光源模组，包括上述的发光元件以及一导光板，所述发光元件与所述导光板相接触。

本发明还提供一种电子设备，包括上述的发光元件。

与现有技术相比，本发明所提供的发光元件为整面发光，从光源的根本问题出发，解决了传统光源存在“暗区”的问题，从而保证出光亮度的均一性；并且该发光元件出光均匀，亮度高，发光单元的光效和光通率均能得到大幅提升；具体的，该发光元件的光通量能达到90-100lm，光效提升了1/3-1/2。此外，由于该发光元件在其发光区域整体发光强度均一性好，也就是在边缘部分也无暗区，利用所述发光元件能得到窄边框甚至无边框的电子设备。

本发明还提供一种背光源模组，包括上述的发光元件，该背光源模组亮度均匀且强度高。

本发明还提供一种电子设备，包括上述的发光元件，显示效果好，且能有效降低所述电子设备中显示装置的边框宽度，甚至达到无边框的效果。

【附图说明】

图1是本发明发光元件的主视示意图。

图2是图1中a处的放大示意图。

图3是本发明发光元件与光接受体的结构示意图。

图4是本发明发光元件的俯视示意图。

图5是图1中b处的放大示意图。

图6是图4中c-c剖视示意图。

图7是图6中e处的放大示意图。

图8是本发明优选实施例中发光元件的结构示意图。

图9是本发明变形实施例中发光元件的结构示意图。

图10是本发明发光元件的制备方法的流程图。

图11是本发明发光元件的制备方法中步骤s2的流程图。

图12是本发明背光源模组的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种发光元件1，该发光元件1呈长条形。所述发光元件1包括发光单元10，所述发光单元10包括至少二led芯片12、荧光层11和基板13。所述led芯片12设于所述基板13上，所述荧光层11覆盖至少二led芯片12及所述基板13设有led芯片12的表面，也就是说所述荧光层11覆盖至少二led芯片12及led芯片之间的间隔区域，该基板13为所述荧光层11和led芯片12提供基层载体。所述led芯片12发出的光经所述荧光层11转换后整体发光。请一并参阅图2，所述荧光层11远离所述基板13的表面为所述发光元件1的主发光面101，可以理解，在其侧面形成侧发光面102。也就是发光元件1主发光面101所发出的光沿图中y轴方向射出。

请一并参阅图3，所述发光元件1主发光面101的面积与光接受体4入光面401的面积之间的比例为(0.8-1):1。并且使用本发明的发光元件1，该比例最佳可以达到1:1。一般来说，当该发光元件1用在边侧式的背光源模组中时，所述发光元件1主发光面101与所述光接受体4入光面401相接触。在图3中是为清楚的展示发光元件1主发光面101和所述光接受体4入光面401，也就是在实际设置中，所述光接受体4沿箭头p所述方向移动，使得所述发光元件1主发光面101与所述光接受体4入光面401相接触。也就是所述发光元件1主发光面101与所述光接受体4入光面401相对应，因此前文所述的所述发光元件1主发光面101的面积与光接受体4入光面401的面积之间的比例为(0.8-1):1，可以理解为，当所述发光元件1主发光面101与所述光接受体4入光面401相对应时，所述发光元件1主发光面101的面积可以占到所述光接受体4入光面401的面积的80-100％。需要说明的是，在实际应用时，由于制造过程会产生误差，因此在10％的误差范围内，即所述发光元件1主发光面101的面积与光接受体4入光面401的面积之间的比例处于(0.72-1.1):1的范围内时，也应在本发明的保护范围内。

与现有技术相比，即多个独立封装的光源，由于其之间有间隔，其发光面与光接受体4的入光面无法完全匹配，从而形成“暗区”。而本发明所提供的发光元件1为整面发光，从光源的根本问题出发，解决了传统光源存在“暗区”的问题，从而保证出光亮度的均一性；并且该发光元件1出光均匀，亮度高，发光元件1的光效和光通率均能得到大幅提升；具体的，该发光元件1的光通量能达到90-100lm，光效提升了1/3-1/2。此外，由于该发光元件1在其发光区域整体发光强度均一性好，也就是在边缘部分也无暗区，利用所述发光元件能得到窄边框甚至无边框的电子设备。

由于本发光元件1呈长条形，即发出的为条形光源。而显示屏或电子设备等产品均需要为其提供面光源，因而所述发光元件1位于光接受体4一侧，发光元件1所发出的条形光源经光接受体4导光后以形成面光源。优选地，所述发光元件1的长度与该发光元件1所在光接受体4一侧的长度之间的比例为1:(1-1.2)。在该比例范围内，能保证得到发光强度均匀的面光源。进一步的是，所述发光元件1的长度与该发光元件1所在光接受体4一侧的长度之间的比例为1.1:1。并且，更好的是，所述发光元件1的主发光面101与光接受体4的入光面401相接触。

请一并参阅图4，所述荧光层11的覆盖区域与所述基板13设有led芯片12的表面的尺寸相一致。也就是图1中所示，沿x轴方向上，所述荧光层11的两端面与所述基板13的两端面共面。如图4所示，在该发光元件1的俯视图中，所述荧光层11完全覆盖了所述基板13。

一般来说，利用发光元件1为电子设备提供光源时，需要发出白光。因此，优选地，所述led芯片12为蓝光led芯片，所述荧光层11为黄色荧光层，即能发出白光。当然也可以是led芯片12为蓝光led芯片，所述荧光层11为红绿荧光层或者是红绿黄荧光层，也能发出白光。

优选地，荧光层11优选为荧光粉与胶体混合制成的预制荧光膜。所述预制荧光膜为一薄膜，其通过热压或真空吸附等覆盖于led芯片12所在的基板13表面上。荧光粉均匀分布于荧光层11中。作为另一种选择，荧光层11也可以是荧光粉与胶体混合后通过点胶工艺覆盖于led芯片12所在的基板13表面上。优选地，所述荧光粉的质量占荧光粉与硅胶总质量的30％～50％。荧光层11优选为混合荧光粉与胶体混合制成的预制荧光膜。混合荧光粉为红光荧光粉、绿光荧光粉及黄光荧光粉混合而成，优选质量比为(1～4)：(0.5～2)：(0.5～2)的红光荧光粉、绿光荧光粉及黄光荧光粉。优选地，所述红光荧光粉为氟硅酸钾，黄光荧光粉为钇铝石榴石。混合荧光粉质量比进一步为(1～3)：(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。最优选为2：(0.8-1)：(0.8-1)。优选地，所述绿光荧光粉为卤硅酸盐、硫化物、硅酸盐及氮氧化物中的一种或几种的混合物。所述绿光荧光粉可进一步为塞隆绿光荧光粉。优选地，所述红光荧光粉、绿光荧光粉及黄光荧光粉的平均粒径均为5um～30um。胶体优选为硅胶。

在一些优选的实施例中，所述led芯片12设有多个，两个相邻的led芯片12之间可以设有间隔，也可以没有间隔。优选地，多个所述led芯片12间隔设置，那么所述荧光层11覆盖多个led芯片12以及led芯片12之间的间隔区域，多个led芯片12间隔设置能提高发光效果。如图1和图4所示，图中x轴为该发光单元10的长度方向，y轴为该发光单元10的厚度方向，z轴为该发光单元10的宽度方向。并且，所述发光单元10和基板13均呈长条形，且长度和宽度相同。

所述发光元件1的长宽比为(40-140)：1，优选地，发光元件1的长宽比为(80-140)：1，进一步优选长宽比为(110-130)：1。优选长宽高比值为：(80-140)：1：(0.8-2.5)，进一步优选为(110-130)：1：(1.2-1.6)。

请一并参阅图5，所述荧光层11的厚度为d1，所述led芯片12的厚度为d2，所述基板13的厚度为d3，所述发光单元10的厚度也为d1，所述发光元件1的厚度为d，且d＝d1+d3。优选地，d1:d2的范围为(1.2-3):1，该比例范围太小时，发光元件1的发光效果较差，以蓝光led芯片和黄色荧光粉层为例，当该比例范围太小时，蓝光led芯片所发出的蓝光不能完全经由黄色荧光粉层转换为白光，因此发光元件1所发出的光会出现漏蓝光的现象。当该比例范围太大时，会直接增加该发光元件1的厚度，从而直接影响具有该发光元件1的背光源模组或电子设备的厚度，无法满足现有市场需求。因此，该优选的比例范围既能保证发光元件1的发光效果，又能保证该发光元件1的厚度在一较小的范围内。

为进一步提高所述发光元件1的发光效果及稳定性，优选地，d3:d1的范围为(1-3):1。

具体的，在一些优选的实施例中，所述发光元件1的厚度d为0.3-1.5mm，也就是发光元件1厚度d的具体可取值为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。或，在另一些优选的实施例中，所述荧光层11的厚度d1比所述led芯片12的厚度d2大0.05-0.2mm，具体可取值为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.12mm、0.14mm、0.15mm、0.18mm或0.2mm。或，在其他优选的实施例中，所述荧光层11的厚度d1为0.15-1mm，也就是所述荧光层11厚度d1具体可取值为0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm或1mm，并且进一步的是，所述基板13的厚度d3为0.1-1.2mm，也就是所述基板13厚度d3具体可取值为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm或1.2mm。通过这些具体尺寸的优化，均能进一步提高所述发光元件1的发光效果及稳定性。

优选地，如图1和图4中所示，多个所述led芯片12沿荧光层11长度方向排布，也就是在发光元件1包括多个呈直线形排布的led芯片12，保证发光均一性。如图3中所示，所述led芯片12长度为l1，相邻两个led芯片12之间的距离为l2，位于两端的led芯片12与荧光层11的端面之间的距离为l3，可以理解该荧光层11的端面指的是荧光层11上垂直于其长度方向的端面。在一些优选的实施例中，多个所述led芯片12等间距设置，进一步优选地，l1:l2:l3的范围为1:(0.6-2):(1.5-3.5)，通过确定该范围从而得到较优的led芯片12的排布，保证发光元件1的发光效果。在其他一些实施例中，相邻两个所述led芯片12之间的间距不相同。

具体的，无论是多个所述led芯片12等间距设置，还是非等间距设置，优选地，所述led芯片12长度l1为0.8-1.6mm，具体可取值为0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm或1.6mm；位于两端的led芯片12与荧光层11的端面之间的距离为l3，也就是位于两端的led芯片12与荧光层11上垂直于其长度方向的端面之间的距离l3为0.5-2.5mm，具体可取值为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm或2.5mm；这样能避免出现发光区域边缘处的发光强度与中央区域的发光强度不一致，提高整个发光区域发光强度的均一性。进一步的是，当多个所述led芯片12等间距设置时，相邻两个led芯片12之间的距离l2为1.5-3.5mm，具体可取值为1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或3.5mm；这样在保证发光元件1的发光强度和光效的同时，减少相同长度的发光元件1中led芯片12数量，降低成本。

请一并参阅图6和图7，所述led芯片12包括电极面121，所述电极面121设有第一电极1211和第二电极1212，所述基板13上设有多个相间的导电块131；所述第一电极1211和第二电极1212与基板13上的导电块131相连，且第一电极1211和第二电极1212所连接的导电块131不同。在基板13上设置导电块与led芯片12的第一电极1211和第二电极1212相连，进而可通过基板13与外部电源相连，这是因为本发明所提供的发光元件1呈长条形且尺寸较小，通过设置的基板13进行走线更为方便且稳定性好。

进一步的是，请一并参阅图8，所述发光元件1还包括柔性电路板14，所述基板13远离荧光层11的一侧焊接在所述柔性电路板14上。从而在基板13一侧形成固定部15，这样在保证连接稳定的同时，降低加工难度，提高工作效率。当然也可以采用背面锡焊的方式进行固定。

在一些优选的实施例中，即如图8中所示，所述发光元件1包括一个发光单元10，即发光元件1使用一个整条的光源即可，设置简单。作为变形实施例，如图9中所示，所述发光元件1包括多个发光单元10，这样较适合大尺寸的背光源模组或电子设备使用，其需要长度较长的光源，因此如图中所示提供多段式的发光元件1即可。

本发明还提供一种发光元件的制备方法，如图10所示，包括以下步骤：

步骤s1：提供一基体板材，将至少二led芯片固定至所述基体板材上；

步骤s2：提供一荧光膜，使荧光膜覆盖至少二led芯片及所述基体板材设有led芯片的表面，得到发光基片；及

步骤s3：对所述发光基片进行切割，得到发光元件；该发光元件，用于为一光接受体的入光面提供光源，所述发光元件呈长条形，其包括发光单元，所述发光单元包括至少二led芯片、荧光层和基板；所述led芯片设于所述基板上，所述荧光层覆盖至少二led芯片及led芯片之间的间隔区域，所述荧光层远离所述基板的表面为所述发光元件的主发光面，所述发光元件主发光面的面积与光接受体入光面的面积之间的比例为(0.8-1):1。

该方法工作效率高，即能避免现有方法中，独立led芯片封装时需要进行单颗点胶、工作效率低的问题。而且能可根据实际应用的需要，制备获得不同尺寸的发光元件。最后所制得的发光元件具有以下优点：(1)能保证发光区域的边缘无暗区；(2)可以保证整个发光区域亮度的均一性；(3)有效的提高光效和光通率；(4)利用所述发光元件能得到窄边框甚至无边框的电子设备。

优选地，步骤s1具体为：提供一基体板材，在基体板材上设置导电块，将至少二led芯片固定至设有导电块的基体板材上，所述led芯片与导电块电性相连。更好的是，所述导电块是通过印刷的方式形成在所述基体板材上的。

优选地，所述步骤s2采用热压的方式进行荧光膜的覆盖。进一步的是，请一并参阅图11，所述步骤s2包括：

步骤s21：进行一次热压固化，热压温度为50-80℃，热压时间为10-15min；及

步骤s22：进行二次热压固化，热压温度为100-200℃，热压时间为15-60min。

这样分两步进行固化，保证所得到的发光元件结构稳定，提高产品质量和使用寿命。

优选地，所述步骤s2过程处于真空度小于7torr的环境下进行。避免荧光膜覆盖过程中产生气泡，提高产品质量。

如图12所示，本发明还提供一种背光源模组3，包括上述的发光元件1，该背光源模组3亮度均匀且强度高。进一步的是，所述背光源模组3还包括导光板2，由于发光元件1发光均匀，因此可采用结构简单的导光板2即可，降低成本。可以理解，在背光源模组3中，所述导光板2即为前文中所述的光接受体4。

优选地，所述发光元件1位于导光板2一侧，所述发光元件1的长度与该发光元件1所在导光板2一侧的长度之间的比例为1:(1-1.2)。可以理解，也就是当发光元件1呈长条形时，发光元件1沿图中y轴正方向发光，在该比例范围内，能保证得到发光强度均匀的面光源。进一步的是，所述导光板2尺寸与所述发光元件1的发光区域的比例为1.1:1。更好的是，导光板2与发光元件1相接触。

本发明还提供一种电子设备，包括上述的发光元件或上述的背光源模组，显示效果好，且能有效减小所述电子设备中显示装置的边框宽度，甚至达到无边框的效果。

与现有技术相比，本发明所提供的发光元件为整面发光，从光源的根本问题出发，解决了传统光源存在“暗区”的问题，从而保证出光亮度的均一性；并且该发光元件出光均匀，亮度高，发光元件的光效和光通率均能得到大幅提升；具体的，该发光元件的光通量能达到90-100lm，光效提升了1/3-1/2。此外，由于该发光元件在其发光区域整体发光强度均一性好，也就是在边缘部分也无暗区，利用所述发光元件能得到窄边框甚至无边框的电子设备。

进一步的是，所述荧光层的厚度为d1，所述led芯片的厚度为d2，d1:d2的范围为(1.2-3):1。该优选的比例范围既能保证发光元件的发光效果，又能保证该发光元件的厚度在一较小的范围内。

进一步的是，所述基板的厚度为d3，d3:d1的范围为(1-3):1，能进一步提高所述发光单元的发光效果及稳定性。

进一步的是，所述发光单元包括多个led芯片，多个所述led芯片沿荧光层长度方向等间距排布；所述led芯片长度为l1，相邻两个led芯片之间的距离为l2，位于两端的led芯片与荧光层上垂直于其长度方向的端面之间的距离为l3，l1:l2:l3的范围为1:(0.6-2):(1.5-3.5)。通过确定该范围从而得到较优的led芯片的排布，保证发光元件的发光效果。

进一步的是，所述led芯片包括电极面，所述电极面设有第一电极和第二电极，所述基板上设有多个相间的导电块；所述第一电极和第二电极与基板上的导电块相连，且第一电极和第二电极所连接的导电块不同。在基板上设置导电块与led芯片的第一电极和第二电极相连，进而可通过基板与外部电源相连，这是因为本发明所提供的发光元件呈长条形且尺寸较小，通过设置的基板进行走线更为方便且稳定性好。

进一步的是，所述发光元件位于光接受体一侧，所述发光元件的长度与该发光元件所在光接受体一侧的长度之间的比例为1:(1-1.2)。发光元件所发出的条形光源经光接受体导光后以形成面光源，通过确定发光元件的长度与该发光元件所在光接受体一侧的长度之间的比例，能保证得到发光强度均匀的面光源。

进一步的是，所述发光元件还包括柔性电路板，所述基板远离荧光层的一侧焊接在所述柔性电路板上。这样在保证连接稳定的同时，降低加工难度，提高工作效率。

本发明还提供一种背光源模组，包括上述的发光元件，该背光源模组亮度均匀且强度高；该背光源模组还包括一导光板，所述发光元件与导光板相接触，发光元件所发出的光源直接进入导光板，提高所述背光源模组的整体亮度。

本发明还提供一种电子设备，包括上述的发光元件，显示效果好，且能有效降低所述电子设备中显示装置的边框宽度，甚至达到无边框的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。