条形发光元件、背光模组及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子产品领域，尤其涉及一种条形发光元件、背光模组及电子设备。

背景技术：

随着LED技术的发展与成熟，LED的性能日益提高，针对LED技术的研发也日趋活跃，LED也得到了越来越多的应用。

目前，LED技术主要采用不透明的、导热性能较好的材料做支架、围坝或围墙结构，如铜、铝、氧化铝陶瓷材料，以支撑荧光粉，需要在每个LED芯片上一一设置支撑结构再依次添加荧光粉，或在多个LED芯片所在整个面设置支撑再布满荧光粉，结构复杂，操作工艺程序多，因此亟需提供一种结构简单的新型LED电子设备。

技术实现要素：

为克服现有结构复杂的技术问题，本实用新型提供一种条形发光元件、背光模组及电子设备。

本实用新型解决技术问题的技术方案是提供一种条形发光元件，其包括荧光膜层、至少两个LED芯片、基板及线路板，所述至少两个LED芯片设置于所述荧光膜层及所述基板之间，荧光膜层的面积等于所述LED芯片所在基板表面的面积。

优选地，所述荧光膜层为预制膜层，荧光膜层内均匀分布有荧光粉，所述荧光粉为黄色荧光粉或红色荧光粉及绿色荧光粉或红色荧光粉、绿色荧光粉及黄色荧光粉其中一种，所述LED芯片为蓝光芯片。

优选地，所述基板内设置导电电路，所述导电电路包括第一导电单元及第二导电单元，所述第一导电单元设置于所述LED芯片及所述基板之间，第二导电单元设置于所述第一导电单元相对的基板一侧，所述第一导电单元电性连接LED芯片和第二导电单元。

优选地，所述导电电路将LED芯片电性连接为至少二LED芯片组，每一LED芯片组包括至少二串联的LED芯片，至少部分LED芯片组的一端连接在一起，另一端相互独立。

优选地，所述导电电路包括导电线，所述导电线为所述基板内部开设的通孔，通孔内设置导电材料。

优选地，所述条形发光元件还包括线路板，所述线路板垂直于LED芯片所在基板表面所在平面。

优选地，所述线路板与LED芯片的电性连接点位于基板与线路板的相交处。

优选地，所述第二导电单元包括正电极及至少两个负电极，所述至少二LED芯片组的一端电性连接正电极，所述至少二LED芯片组另一端电性连接所述至少两个负电极；所述导电电路电性连接于线路板和LED芯片，该线路板包括一线路层，该线路层包括至少三条供电走线，该至少三条走线中的一条走线的供电极性为第一电源极性，剩余的其他走线的供电极性为第二电源极性，第一电源极性与第二电源极性相反，所述LED芯片组连在一起的一端均连接于具有第一电源极性的走线，LED芯片组的另一端连接不同的具有第二电源极性的走线。

本实用新型解决技术问题的技术方案是提供一种背光模组，其包括如上所述条形发光元件及导光层，所述条形发光元件设置于所述导光层的端部。

本实用新型解决技术问题的技术方案是提供一种电子设备，其包括如上所述的背光模组和显示屏，所述背光模组设置在显示屏下方。

与现有技术相比，本实用新型条形发光元件、背光模组及电子设备具有以下优点：

(1)通过设置所述荧光膜层的面积等于所述LED芯片所在基板表面的面积，能够直接沿LED芯片所在基板表面设置一层荧光粉，无需支撑的围栏结构，一次性成型，具有结构简单，操作简便的优点。

(2)采用所述荧光膜层为预制膜层，因而不需要围栏结构，使得所述LED芯片发出的光不会被围栏结构遮挡，光强在180°范围内分布均匀，提高显示的匀光效果，避免出现显示亮度不均的暗区。

(3)通过设置所述线路板垂直于LED芯片所在基板表面所在平面，线路板与LED芯片的电性连接点位于基板与线路板的相交处，且第一导电单元电性连接LED芯片和第二导电单元，第二导电单元设置于所述第一导电单元相对的基板一侧，以利于从基板侧面连接外部供电电源或线路板，从而可以在一定程度上减薄电子设备尺寸，以满足电子设备轻薄化的发展需求。

(4)通过设置至少三条供电走线，至少三条供电走线中的一条走线的供电极性为第一电源极性，剩余的其他走线的供电极性为第二电源极性，以使LED芯片组连在一起的一端均连接于具有第一电源极性的走线，LED芯片组的另一端连接不同的具有第二电源极性的走线，从而实现分区域控制LED芯片组或整体发光。

(5)所述背光模组及电子设备采用所述条形发光元件，通过设置荧光膜层的面积等于所述LED芯片所在基板表面的面积，能够直接沿LED芯片所在基板表面设置一层荧光粉，无需支撑的围栏结构，一次性成型，具有制备成本低，且出光均匀无暗区，强度高等优点。

【附图说明】

图1是本实用新型条形发光元件的荧光膜层和基板结构示意图。

图2是图1沿B-B方向的剖视图。

图3是图2C处放大结构示意图。

图4是本实用新型荧光膜层第一变形结构示意图。

图5是本实用新型荧光膜层第二变形结构示意图。

图6是本实用新型荧光膜层第三变形结构示意图。

图7是本实用新型条形发光元件的LED芯片第一变形排布设置结构示意图。

图8是本实用新型条形发光元件的荧光膜层和基板结构局部示意图。

图9是本实用新型基板结构示意图。

图10是本实用新型LED芯片与基板电性连接第一变形排布设置示意图。

图11是本实用新型LED芯片与基板电性连接第二变形排布设置示意图。

图12是本实用新型线路板结构示意图。

图13是本实用新型线路板的线路层结构示意图。

图14是本实用新型线路板的第一绝缘层结构示意图。

图15是本实用新型背光模组结构示意图。

图16(a)是本实用新型条形发光元件第一变形设置示意图。

图16(b)是本实用新型条形发光元件第二变形设置示意图。

图16(c)是本实用新型条形发光元件第三变形设置示意图。

图16(d)是本实用新型条形发光元件第四变形设置示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2及图3，本实用新型第一实施例提供一种条形发光元件1，其包括荧光膜层11、至少两个LED芯片12、粘接层13、基板15、线路板16及导电电路(图未示)。所述至少两个LED芯片12设置于所述荧光膜层11及所述基板15之间。所述线路板16垂直于LED芯片12所在基板15表面所在平面。其中，所述荧光膜层11在所述LED芯片12所在基板15表面的正投影区域设置所述至少两个LED芯片12。所述基板15内设置导电电路，所述导电单路电性连接LED芯片12及线路板16。

所述荧光膜层11为荧光粉与硅胶充分混合均匀后预先制备的薄膜或涂料。其中薄膜可以采用压制覆盖，而涂料可以印刷或喷涂覆盖至少两个LED芯片12及在至少两个LED芯片12所在的基板15表面，形成的预制膜层。所述荧光膜层11在所述LED芯片12所在所述基板15内部开设的通孔，通孔内灌注或镀制等方式设置导电材料基板15表面的正投影面积大于等于所述LED芯片12所在基板15表面的面积。优选地，所述荧光膜层11为长条形。优选地，所述荧光膜层11厚度比所述LED芯片12的厚度大0.08mm-1mm，进一步，荧光膜层11厚度为0.2mm-0.5mm，以完全包覆至少两所述LED芯片12，且不影响所述预制荧光层11的发光均匀性、强度及光效。所述荧光膜层11不需要LED用于灌注荧光粉及硅胶混合物的围栏结构，且不需要离心分散荧光粉及硅胶混合物然后固化等繁琐的工序，只需将膜状的荧光膜层11压制，或将涂料喷涂或印刷在所述LED芯片12上，制程简化，操作方便，极大地提高了生产效率。所述荧光膜层11不需要围栏结构，使得所述LED芯片12发出的光不会被围栏结构遮挡，使得所述LED芯片发出的光分布均匀，强度高，避免出现显示亮度不均的暗区。

所述荧光膜层11内均匀分布有荧光粉和硅胶，其中荧光粉的质量占荧光粉与硅胶总量的30％～50％。所述荧光粉为黄色荧光粉或红色荧光粉及绿色荧光粉或红色荧光粉、绿色荧光粉及黄色荧光粉其中一种。优选地，所述荧光粉为红色荧光粉及绿色荧光粉，红光荧光粉与绿光荧光粉的质量比为(1.5～5)：(1.5～5)。优选地，所述红光荧光粉为氟硅酸钾，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。通过利用蓝光、紫外光或近紫外光激发所述红光荧光粉及所述绿光荧光粉，从而发白光。所述荧光粉呈颗粒状，其平均粒径为1um～50um。在一些较优的实施例中，荧光粉的平均粒径可进一步为1um～10um、10um～15um、10um～20um、15um～20um、15um～25um、20um～25um、20um～30um、25um～30um、30um～40um、40um～50um。所述硅胶可为有机硅胶及无机硅胶其中一种或混合，其中，有机硅胶可为硅橡胶、硅硅胶及硅油中一种或几种混合；无机硅胶可为B型硅胶、粗孔硅胶及细孔硅胶中一种或几种混合。

请参阅图4、图5及图6，所述荧光膜层11包括第一表面111及第二表面113，所述第二表面113贴合所述LED芯片12设置，所述第一表面111为所述荧光膜层11远离所述LED芯片12一侧的表面。所述第一表面111平坦，所述第二表面113可为平坦状、锯齿状、凹凸状、波浪弯曲状等。优选地，所述第二表面113可为锯齿状、凹凸状、波浪弯曲状等，以预留空间，配合包覆所述LED芯片12，避免压制成型时，因过度挤压所述LED芯片12使所述LED芯片12变形或损坏，以提高封装良率。

所述LED芯片12包括正极和负极，所述LED芯片12的正极和负极设置于所述LED芯片12靠近所述基板15一侧。

多个所述LED芯片12等间距呈直线设置在所述基板15上。请一并参阅图7，以一LED芯片12在基板15长度方向上的尺寸为T，优选地，相邻两LED芯片12的间距D为(0.5-2.5)倍T值，进一步优选相邻两LED芯片12的间距为(1.8-2.2)倍T值。基板15长度方向上相对的两端端面称为第一端和第二端，距离第一端最近的LED芯片12与第一端距离为d，距离第二端最近的LED芯片12与第二端距离同样为d，d为(0.9-1.4)倍T值，d进一步优选为(1.1-1.3)倍T值。优选地，距离d为0.5mm～1.5mm。进一步优选地，距离d为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.15mm、1.2mm、1.25mm、1.3mm、1.35mm、1.4mm、1.41mm、1.42mm、1.43mm、1.44mm、1.45mm、1.46mm、1.47mm、1.48mm、1.49mm、1.5mm。优选地，所述距离D大于等于所述距离d，以保证所述LED芯片12光通率、显示的光亮度及匀光效果等光学特征较好的情况下，减少所述LED芯片12的使用量，从而节约生产成本。

优选地，所述LED芯片12可选用红外、红、黄、绿、蓝、紫、紫外或近紫外光芯片。进一步优选地，所述LED芯片12为蓝光芯片。

所述粘接层13回流焊制所述LED芯片12靠近基板15的一侧。优选地，所述粘接层13可以选用锡膏或导电胶，以电性连接LED芯片12及基板15，并进一步固定所述LED芯片12。

所述基板15为一条状的刚性或者柔性板材，优选为刚性板材。具体材料可以是陶瓷，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酰亚胺(PI)，聚碳酸酯(PC)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酰亚胺(PEI)，聚乙烯(PE)，聚四氟乙烯(PTFE)或聚氯乙烯(PVC)等其任意两者的复合物。优选地，基板15形状为长方体。设定基板15长为L，宽为W，长宽比为(80-140)：(0.8-1)，进一步优选长宽比为(110-130)：1。

请参阅图3、图8及图9，所述导电电路设置于基板15部。所述导电电路将LED芯片12电性连接为至少二LED芯片组，每一LED芯片组包括至少二串联的LED芯片12，至少部分LED芯片组的一端连接在一起，另一端相互独立。

所述导电电路包括第一导电单元14、第二导电单元151及导电线153。所述第一导电单元14设置于所述LED芯片12及所述基板15之间，导电线153设置在所述基板15内部和/或表面。第二导电单元151作为LED芯片12与线路板16的连接点设置于所述第一导电单元14相对的基板15一侧，即设置于基板15远离荧光膜层11的表面。所述导电线153电性连接第一导电单元14和第二导电单元151。优选地，所述导电线153为所述基板15内部开设的通孔，通孔内灌注或镀制等方式设置导电材料。进一步优选地，所述导电材料为铜、银或导电胶等。第二导电单元151通过所述导电线153与所述基板15另一侧的第一导电单元14电性连接，从而使LED芯片12与第二导电单元151电性连接。

所述第一导电单元14为粘接性材料膜或片，呈一条直线等间距印制于所述LED芯片12所在基板15表面。同一LED芯片12正极和负极分别通过粘接层13与相邻的两第一导电单元14电性连接并通过粘接层13使LED芯片12固定在基板15上。所述第一导电单元14将LED芯片12电性连接为至少二LED芯片组。具体为粘接层13电性连接LED芯片12的正极与一第一导电单元14，LED芯片12的负极与另一第一导电单元14。第一导电单元14将多个LED芯片12电性连接成至少二LED芯片组，每一LED芯片组包括至少二个串联的LED芯片12，本实施例中LED芯片组的数量为2，每一LED芯片组包括8个串联的LED芯片12。所述粘接层13在基板15表面的正投影面积小于等于所述LED芯片12与一所述第一导电单元14接触区域所在基板15表面的正投影面积，以避免所述粘接层13遮挡所述LED芯片的出光区域。

所述LED芯片12除了与粘接层13接触的部位以外，其他部位可喷涂白色遮蔽层以保护第一导电单元14，或可以在第一导电单元14的位置设置银层以提高光的反射作用来提升光的利用率。本实用新型中白色遮蔽层或银层图中未示出。

所述第二导电单元151包括正电极1511、至少两个负电极1513及子电极1515。至少二LED芯片组的一端均电性连接正电极1511，至少二LED芯片组另一端电性连接不同的所述至少两个负电极1513。请参阅图10及图11，本实施例中以两个LED芯片组为例来进行示例说明，其连接方式可以为LED芯片组的每个LED芯片12的正极各自通过不同的导电线153或连在一起后通过一条导电线153连接到正电极1511。两组LED芯片组的每个LED芯片12的负极分别通过不同的导电线153电性连接两个负电极1513。

所述LED芯片12分组与导电电路电性连接具体实施方式如下：

本实施例中以16个LED芯片12(L1-L16)，两个LED芯片组为例来进行示例说明。所述LED芯片12与所述基板15电性连接，所述基板15与所述线路板16电性连接。

所述LED芯片12L1-L8的负极通过同一导电线153或不同导电线153串联，形成一LED芯片组，同样的可以认为，所述LED芯片12L9-L16通过同一导电线153或不同导电线153串联，形成另一LED芯片组，所述两LED芯片组的正极均通过导电线153电性连接正电极1511。一组所述LED芯片组的负极通过导电线153电性连接一个负电极1513，另一组所述LED芯片组的负极通过导电线153电性连接另一个负电极1513。

请参阅图12、图13及图14，所述线路板16整体呈“L”形。线路板16从上至下依次包括白色涂层165，第一绝缘层161，线路层162及第二绝缘层163，所述第一绝缘层161和第二绝缘层163贴合设置并将线路层162包覆于所述两者之间。

白色涂层165设置于第一绝缘层161表面上，所述第一绝缘层161开设多个窗口1611，以露出部分线路层162作为电连接区167，白色涂层165分布在以电连接区167为界线，靠近基板15一侧区域。白色涂层165优选为矩形。荧光膜层11及基板15设置在白色涂层165上。设置所述白色涂层165以提高光线的反射作用来提升条形发光元件1的出光效果。

所述电连接区167的位置和数量与第二导电单元151的位置及数量一一对应，所述电连接区167沿基板15的长度方向尺寸大于等于所述第二导电单元151的沿基板15的长度方向尺寸。所述电连接区167和所述第二导电单元151通过焊料一一对应连接，即所述正电极1511，子电极1515及至少两个负电极1513通过焊料连接所述电连接区167，从而使所述LED芯片12通过焊料作为电性连接点与所述线路板16电性连接，所述电性连接点位于基板15与线路板16的相交处。其中，所述子电极1515可以电性和/或机械连接电连接区167。其中，所述电性连接点与电连接区167电性连接。具体为所述电连接区167焊接适量导电材料，使导电材料部分或全部覆盖所述第二导电单元151及电连接区167，从而使所述线路板16电性连接所述第二导电单元151。优选地，所述焊料为锡、银或铜等。采用在基板15侧面焊接焊料能够牢固焊接线路板16，相比导电粘胶等，具有更好的稳定性和导热散热功能，长期使用也不会出现导电粘胶等受热变形或发黄老化等现象，避免因变形影响对基板15的支撑力不足，使基板15偏移从而改变出光区域，或者避免老化影响光通量及出光效果。

如图13所示，本实施例中以两个LED芯片组为例来进行示例说明。所述线路层162包括三条供电走线，分别为第一走线A，第二走线K1及第三走线K2。第二导电单元151通过焊料连接于电连接区167，第一走线A、第二走线K1及第三走线K2电性连接电连接区167。具体的，第一走线A，第二走线K1及第三走线K2中的其中两条走线连接到电源负极，另一条连接电源正极，第一走线A，第二走线K1及第三走线K2相互之间电性绝缘。所述LED芯片组连在一起的一端均连接于电源正极的走线，LED芯片组的另一端连接不同的电源负极的走线。

优选地，所述LED芯片12的数量不作限定，导电电路将其电性连接成LED芯片组的数量不作限制，所述LED芯片组内LED芯片12的数量也不作限定。各LED芯片组的端子之间可以相互独立，也可以选择部分相互独立，部分连接在一起。

优选地，所述线路板16省略，所述LED芯片12和供电电源通过导电电路直接连接。

作为一种变形，线路层162的供电的走线可以多于3条，这些走线中的一条走线的供电极性为第一电源极性，剩余的其他走线的供电极性为第二电源极性，第一电源极性与第二极性电源极性相反，所述LED芯片组连接在一起的一端均连接于具有第一电源极性的走线，LED芯片组的另一端连接不同的具有第二电源极性的走线。第一电源极性可以是正极或负极。

优选地，所述条形发光元件1还包括隔热层，所述隔热层设置于所述线路层162与白色涂层165相对的一侧。该隔热层可以降低从线路板16远离基板15一侧传递过来的热量，防止白色涂层165受热融化。

本实用新型第二实施例提供一种条形发光元件1的制造方法，其具体工艺流程如下：

步骤S1，提供基板15。

步骤S2，印刷及固晶：在所述基板15表面印制第一导电单元14，在所述第一导电单元14回流焊接锡膏，用于定位LED芯片12。将所述LED芯片12贴合于所述锡膏表面上，所述LED芯片12呈阵列排布。

步骤S3，封装：将所述荧光膜层11贴合在步骤S2中具有阵列排布LED芯片12的基板15上。其中，荧光膜层11与基板15外围尺寸相同。此时所述荧光膜层11包覆所述LED芯片12，然后进行压制成型。所述压制成型具体步骤如下：

步骤S31，低温压制：以真空度小于7torr，30～100摄氏度，预压10min-15min。先进行低温预压主要是初步确定所述荧光膜层11的位置，防止荧光膜层11移动，或贴合过程出现偏移，可及时调整，以提高封装良率。

步骤S32，高温压制：接着以120～180摄氏度，压制10min-15min。

步骤S33，烘烤固化：最后烘烤固化10min-30min。

步骤S4，切割：将贴合有荧光膜层11，及阵列排布LED芯片12的基板15进行切割，获得荧光膜层11覆盖具有1×n排列LED芯片12的基板15，其中n为大于等于2的整数。优选地，所述切割方式为激光切割。

步骤S5，焊接：控制氧气含量占气体总量小于0.05％，在所述第二导电单元151处回流焊接适量焊料，即在基板15远离所述LED芯片12的侧面焊接焊料，通过所述焊料覆盖电连接区167，以焊接所述荧光膜层11、所述基板15在所述线路板16上，并使所述LED芯片12与第一走线A、第二走线K1和第三走线K2电性连接。

优选地，所述焊料为锡、铜或银等金属导电材料。采用侧面焊接焊料能够牢固焊接电连接区167，相比导电粘胶等具有更好的稳定性和导热散热功能，长期使用也不会出现导电粘胶等受热变形或发黄老化等现象，避免因变形影响对基板15的支撑力，使基板15偏移从而改变出光区域，或者避免银老化影响光通量及光效。

请一并参阅图15，本实用新型第三实施例提供一种背光模组10，用于给电子显示装置提供背光源。背光模组10包括从下至上依次设置反光层101、条形发光元件1与导光层103、光学结构层105。其中，所述条形发光元件1设置于所述导光层103端部，且所述条形发光元件1与所述导光层103共面。所述光学结构层105为扩散膜，增光膜、反射膜、偏光膜、增透膜、滤光片、扩散膜等中的一种或多种。光学结构层105可以是一层或多层，设置在所述导光层103远离所述反光层101的一侧。所述条形发光元件1发出光线，经所述反光层101及导光层103多次反射，形成整面光源，透射经过所述光学结构层105，并透过液晶面板显示图像信息。所述条形发光元件1包括荧光膜层11。优选为导光层103与条形发光元件1平行的边之长度为条形发光元件1长度的(1-1.2)倍，优选1.1倍。

请参阅16(a)～(d)，所述反光层101表面设置一个或多个所述条形发光元件1，所述条形发光元件1整体呈“一”字形、L形、U形、“口”字形等。所述一个或多个所述条形发光元件1设置于所述导光层103的端部。

本实用新型第四实施例提供一种电子设备，所述电子设置包括从下至上设置的上述背光模组10及显示屏(图未示)，所述背光模组10包括上述条形发光元件1及导光层103。所述显示屏的一侧接收条形发光元件1发出的光线并经导光层103反射后，按像素进行处理，由显示屏显示。优选地，所述电子设备包括液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或元件。

所述背光模组及电子设备采用所述条形发光元件，不需要围栏结构，具有制程简单，制备成本低，且出光均匀无暗区，强度高等优点。

与现有技术相比，本实用新型条形发光元件、背光模组及电子设备具有以下优点：

(1)通过设置所述荧光膜层的面积等于所述LED芯片所在基板表面的面积，能够直接沿LED芯片所在基板表面设置一层荧光粉，无需支撑的围栏结构，一次性成型，具有结构简单，操作简便的优点。

(2)采用所述荧光膜层为预制膜层，因而不需要围栏结构，使得所述LED芯片发出的光不会被围栏结构遮挡，光强在180°范围内分布均匀，提高显示的匀光效果，避免出现显示亮度不均的暗区。

(3)通过设置所述线路板垂直于LED芯片所在基板表面所在平面，线路板与LED芯片的电性连接点位于基板与线路板的相交处，且第一导电单元电性连接LED芯片和第二导电单元，第二导电单元设置于所述第一导电单元相对的基板一侧，以利于从基板侧面连接外部供电电源或线路板，从而可以在一定程度上减薄电子设备尺寸，以满足电子设备轻薄化的发展需求。

(4)通过设置至少三条供电走线，至少三条供电走线中的一条走线的供电极性为第一电源极性，剩余的其他走线的供电极性为第二电源极性，以使LED芯片组连在一起的一端均连接于具有第一电源极性的走线，LED芯片组的另一端连接不同的具有第二电源极性的走线，从而实现分区域控制LED芯片组或整体发光。

(5)所述背光模组及电子设备采用所述条形发光元件，通过设置荧光膜层的面积等于所述LED芯片所在基板表面的面积，能够直接沿LED芯片所在基板表面设置一层荧光粉，无需支撑的围栏结构，一次性成型，具有制备成本低，且出光均匀无暗区，强度高等优点。

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