灯条、背光模组及显示设备的制作方法

本实用新型涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种灯条、背光模组及显示设备。

背景技术：

由于全面屏技术的发展，人们对移动显示设备的显示面积要求越来越高。屏占比高的显示屏幕方案受到各家厂商的广泛关注，通过对背光模组进行窄边设计可以增加屏占比，实现显示屏的占比最大化，现有技术中对于lcd显示屏的左右边框和上边框通过减小胶框的方式比较容易实现窄边框设计，但是下边框由于灯条的存在极难实现窄边框设计。

现有技术中，如图1所示，专利号为cn108363240a的技术方案公开了一种整体封装的背光灯条方案，该方案通过改进布线方式和出光方式，实现超窄边框模组设计。具体为，该方案将灯条的走线设置在基板的背面，同时，灯条的出光方式由侧发光转换为顶发光，达到省去胶框的效果，而且将灯条设置在侧背板上，占据更小的边框宽度；该方案相比于传统led灯条，可实现更小的芯片间距，从而大幅减小混光距离，实现大幅减小边框宽度的效果。

但是该方案与传统led灯条相比，如图2和图3所示，专利号为cn108363240a的技术方案公开技术方案为点光源，现有技术中的灯条，其光线发散角大，在窄边设计中，大部分光线均被侧壁吸收，当大发散角(相当于垂直向)>60°时，具有更大的光强分布，同时正方向(±30°)发光强度较为平均，因为光强分布广，导致光的利用率低；具体如图5所示，由于发光芯片2有一定厚度，在发光芯片2中远离导光板5的位置发出的光线，特别是大发散角(相当于垂直向)>60°光线难以进入导光板8，其中只有和导光板8的入光面81平行的面发出的光线进入了导光板8中，然后从导光板8的出光面82出去被利用，其余光线会被固定板6吸收，因此其灯条最终亮度损失较大，显示屏的亮度损失约为30％。

同时，如图4所示，该方案的灯条芯片生产采用的是csp工艺，由于灯条较长，因此在组装和后期使用中，基板和荧光膜容易因为挤压及应力作用出现分离，从而导致发光芯片断路，出现死灯等现象。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种灯条、背光模组及显示设备，用以解决屏幕亮度下降及发光芯片断路的技术问题。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种灯条，其特征在于，包括基板和多个发光芯片；

所述基板上设有加固结构，所述加固结构设有凹槽，包括第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙为所述凹槽的两个相对设置的侧壁，多个所述发光芯片按预设间隔沿所述灯条的长度方向设置，且所述发光芯片设置在所述凹槽的底部，所述灯条在所述发光芯片沿所述凹槽底部至所述凹槽开口方向上的两相对侧设有第一反射面和第二反射面；

还包括荧光胶，所述荧光胶填充在所述凹槽中；

所述发光芯片发出的部分光线经过所述第一反射面或者所述第二反射面的反射后进入目标区域。

优选地，所述第一反射面和所述第二反射面均涂布有高反射率材料。

优选地，所述第一挡墙和所述第二挡墙分别设有导光通道，各所述导光通道的入光口与所述发光芯片的靠近第一反射面或第二反射面的侧面正对设置，所述导光通道的出光口位于所述第一挡墙或第二挡墙的顶部且正对所述目标区域设置。

优选地，在所述导光通道的出光口位置安装有扩散板，所述扩散板的出光面正对所述目标区域。

优选地，所述导光通道内设有反射镜或所述导光通道内壁上涂布有高反射率材料。

优选地，所述第一挡墙和所述第二挡墙的顶部按预设间隔均设置有扩散板安装槽，所述出光口设置在所述扩散板安装槽的底部，所述扩散板安装在所述扩散板安装槽内。

优选地，所述凹槽底部的宽度小于所述凹槽的开口处的宽度,且所述凹槽的底部宽度到所述凹槽的开口宽度成递增变化。

优选地，所述第一反射面和所述第二反射面为倾斜平面和/或曲面，所述发光芯片的侧面到其同侧反射面的距离为第一距离，所述第一距离小于阈值距离设置，所述灯条的两个相邻的所述发光芯片的距离为第二距离，所述第一距离和所述第二距离依据发光芯片的发光参数确定。

本实用新型还提供了一种背光模组，包括上述的灯条；

所述灯条的发光芯片的第一发光面平行于所述背光模组的导光板的入光面，所述发光芯片的第二发光面垂直于所述背光模组的导光板的入光面，所述第一发光面的宽度小于所述入光面的厚度；

所述第一发光面的光线直接进入所述背光模组的导光板的入光面，所述第二发光面的光线经所述灯条的反射面反射后进入所述背光模组的导光板的入光面；

所述灯条的凹槽的开口宽度与所述导光板的入光面的宽度相等。

本实用新型还提供了一种显示设备，其特征在于，上述的背光模组。

综上所述，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的一种灯条、背光模组及显示设备,用以解决正视屏幕亮度下降及灯条质量差的技术问题。

有益效果1：

本实用新型通过在基板和发光芯片之间增设加固结构，提高发光芯片和基板的稳定性，实现灯条的稳定性。

具体为，在基板上设有加固结构，加固结构包括第一挡墙和第二挡墙，第一挡墙和第二挡墙之间设有凹槽，将发光芯片沿灯条的长度方向设置在凹槽底部，然后用荧光胶填充凹槽，从而将发光芯片固定在凹槽内，因为凹槽为加固结构的局部结构，加固结构和基板有很好的整体塑性，提高灯条本身的抗弯折能力，实现灯条及发光芯片的稳定性。

有益效果2：

本实用新型通过光的反射原理，将发光芯片发出的部分光线经过反射后进入目标区域，增加进入目标区域光线的数量，从而提高目标区域的亮度。

具体为，在基板上沿所述灯条的长度方向的两侧设有第一反射面和第二反射面，所述发光芯片按预设间隔沿所述灯条的长度方向设置(即根据发光芯片的规格、尺寸，设置安装距离，安装在凹槽的内)，且所述发光芯片设置在所述凹槽的底部，所述发光芯片发出的垂直于目标区域的光线直接进入目标区域，而发光芯片发出不能直接进入目标区域的光线经过第一反射面和第二反射面反射后进入目标区域，将点光源的光线转换成线光源，同时减少光线混光距离，从而可以缩小发光芯片之间的距离，从而提高了目标区域的亮度(即：屏幕的亮度增加)。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本实用新型的保护范围内。

图1为现有技术中背光模组的结构示意图；

图2为现有技术中灯条发光的示意图；

图3为现有技术中背光模组的发光模式图；

图4为现有技术中灯条断裂结构示意图；

图5为本实用新型实施例1中灯条的结构侧视图；

图6为本实用新型实施例1中灯条的具有导光通道的结构侧视图；

图7为本实用新型实施例1中灯条的结构轴视图；

图8为本实用新型实施例1中灯条的结构俯视半剖图；

图9为本实用新型实施例1中灯条的反射面位置示意图；

图10为本实用新型实施例2中灯条发光的示意图；

图11为本实用新型实施例2中背光模组的发光模式图；

图12为本实用新型实施例2中背光模组的有效光通量图；

图13为本实用新型实施例3中灯条的封装工艺框图；

图14为本实用新型实施例3的灯条的封装工艺流程图；

图15为本实用新型实施例4中背光模组的结构示意图。

图中零件部件及编号：

1、基板；2、发光芯片；3、加固结构；31、第一反射面；32、第二反射面；33、扩散板；34、入光口；35、导光通道；36、出光口；4、荧光胶；5、荧光膜；501、裂缝；6、固定板；7、反光片；8、导光板；81、入光面；82、出光面；9、透光层；10、固定层；12、刀片；13、焊脚；14、第一反射面；15、第二反射面；16、光线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本实用新型施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例1：

如图5、图6、图7和图8所示，本实用新型实施例1公开了一种灯条，包括基板1和多个发光芯片2，其中，灯条的长度方向为图8中x方向；

所述基板1上设有加固结构3，所述加固结构3设有凹槽，包括第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙为所述凹槽的两个相对设置的侧壁，多个所述发光芯片2按预设间隔沿所述灯条的长度方向设置，且所述发光芯片2设置在所述凹槽的底部，所述灯条在所述发光芯片2沿所述凹槽底部至所述凹槽开口方向上的两相对侧设有第一反射面31和第二反射面32；

还包括荧光胶4，所述荧光胶4填充在所述凹槽中；

所述发光芯片2发出的部分光线经过所述第一反射面31或者所述第二反射面32的反射后进入目标区域。

具体的，加固结构3在基板1上一体成型，避免在安装和后期使用中，加固结构3和基板1分离，导致发光芯片2与基板1分离，出现断路。如图5所示，荧光胶4填充在加固结构3的凹槽内，荧光胶4和加固结构3的接触面积为：s＝s1+s2+s3,s1为荧光胶4与凹槽底部的接触面积，s2为荧光胶4与第一挡墙的侧面的接触面积，s3荧光胶4与第二挡墙的侧面的接触面积，接触面积增加，荧光胶4将发光芯片2固定在加固结构3的凹槽内，加固结构3为立体结构相对于现有技术的平面具有很好的整体塑性，从而提高灯条本身的抗弯折能力，从而提高了灯条及发光芯片2的稳定性。

同时，发光芯片2发出的一部分光线可以直接进入目标区域，所述发光芯片2发出的另一部分光线经过所述第一反射面31和/或所述第二反射面32的反射后穿过荧光膜5进入目标区域，实现了将点光源发出的光线转换为等同线光源发出的光线，满足窄边设计对线光源的要求。如图8结合图5、图6所示，多个发光芯片2按预设间隔安装在加固结构3的底板上，发光芯片2沿挡墙长度方向的发光面发出的部分光线经过第一反射面31和第二反射面32进入目标区域，可以减少光线混光距离(例如：相邻发光芯片2靠近第一挡墙或者第二挡墙的光线，因为挡墙的存在使得部分会发生混光的光线不会混光)，从而可以缩小发光芯片2设置在凹槽底部的间距，目标区域能够接收到更多的光线，使得更大发射角的光线被利用，从而提高了发光芯片发出的光的利用率。第一反射面31和第二反射面32为高反射树脂材料，优选白色漫反射pc材料。

如图5和图6所示，第一反射面31可以设置在第一挡墙的侧面，也可以独立存在；第二反射面32可以设置在第二挡墙的侧面，也可以独立存在；发光芯片2通过荧光胶4产生白光，荧光胶4也可以采用同等效果的结构实现，例如：采用粘结剂填充加固结构的凹槽，然后在凹槽口位置设置荧光膜，同样可以得到白光，因此，此处不做具体限定。

在一实施例中：

优选地，所述第一反射面31和所述第二反射面32均涂布有高反射率材料。

优选地，所述第一挡墙和所述第二挡墙分别设有导光通道35，各所述导光通道35的入光口34与所述发光芯片2的靠近第一反射面31或第二反射面32的侧面正对设置，所述导光通道35的出光口36位于所述第一挡墙或第二挡墙的顶部且正对所述目标区域设置。

具体的，如图6和图7所示，发光芯片2发出的线光源经过第一反射面31和第二反射面32反射后进入目标区域，但是加固结构3的第一挡墙和第二挡墙在开口位置存在厚度，导致第一挡墙和第二挡墙顶面所在平面没有光线进入目标区域，造成在目标区域的对应位置形成黑区，通过设置导光通道35将led发光芯片2的第二发光面(发光芯片沿灯条长度方向的侧面)与对应的第一反射面31或第二反射面32之间形成的发光死角的光，通过导光通道35的入光口34进入，然后从出光口36进入到目标区域(导光板8)，消除因为第一挡墙和第二挡墙的顶部形成的不发光区(黑区)，扩大了发光角，更进一步提升了发光效率，且出光更均匀。

在又一实施例中：

优选地，在所述导光通道的出光口位置安装有扩散板33，所述扩散板33的出光面正对所述目标区域。

具体的，led发光芯片2与第一反射面31或第二反射面32之间形成的发光死角的光，通过出光口36进入扩散板33，经过扩散板33的扩散后，使得发光角增大，能够消除黑区，使得进入目标区域的光线更多，角度更广，提高了发光芯片2的光通量利用效率，且出光更均匀。

在另一实施例中：

如图6和图7所示，所述第一挡墙和所述第二挡墙的顶部按预设间隔均设置有扩散板安装槽，扩散板安装槽的数量等于发光芯片2的数量相同，扩散板33与扩散板33之间间隔根据需要可以设置也可以不设置，此处不做具体限定。

在另一实施例中：

优选地，所述导光通道内设有反射镜或所述导光通道35内壁上涂布有高反射率材料。

优选地，所述凹槽底部的宽度小于所述凹槽的开口处的宽度,且所述凹槽的底部宽度到所述凹槽的开口宽度成递增变化。

优选地，所述第一反射面31和所述第二反射面32为倾斜平面和/或曲面，所述发光芯片的侧面到其同侧反射面的距离为第一距离，所述第一距离小于阈值距离设置，所述灯条的两个相邻的所述发光芯片的距离为第二距离，所述第一距离和所述第二距离依据发光芯片的发光参数确定。

具体的，如图9所示，所述发光芯片2的侧面到同侧面的反射面的距离为第一距离，所述第一距离小于阈值距离设置，所述灯条的两个相邻的所述发光芯片2的距离为第二距离；两个发光芯片2的间距为b，发光芯片2的上侧面到第一反射面14的距离为a，发光芯片2的下侧面到第二反射面14的距离为a，两个发光芯片2发出的光线16的交点到放光芯片2的对应侧面的距离为c；距离c即为阈值距离，距离a小于距离c，可以防止相邻的发光芯片2发出的光线交叉，从而缩短了混光距离，因此可以缩小距离b，从而减小了发光芯片之间的间距。

实施例2：

本实用新型实施例2的灯条在实施例1的基础上进行改进，

如表1所示，可以得到传统led灯条、现有技术封装的led灯条和本实用新型封装的led灯条的照明效果差异，具体为：

表1

由此可以得到，本实用新型的led灯条在窄边设计中，其发光芯片2发出的光线利用率，相较于传统led灯条十分接近，照明效果完全能够达到正常使用要求。

如图10和图11所示，发光芯片2的部分光线经过入光口34进入导光通道35通过漫反射后从出光口36进入扩散板33，漫反射后的光线由扩散板33扩散后进入导光板8消除挡墙产生的黑区，扩大如光面，提高光强的均匀分布；发光芯片2平行于导光板8的入光面81的发光面发出的光直接进入了导光板，而大发散角(相当于垂直向)>60°的光线通过第一反射面31和第二反射面32反射，使得原大发散角减小(即通过上反射板3和下反射板将原大发散角区域内的光线方向改变，使这类本来会被固定板6吸收而损失掉的光线能够通过导光板8的入光面81进入导光板8)，导光板8接受到更多的光线，从而导光板8的出光面82能发射出更多的光线，减小亮度损失，从而提高屏幕亮度。如图11所示，本实用新型的灯条方案相比传统方案，只有约5％的亮度损失，相比现有技术屏幕亮度能提升约30％；因此在最终屏幕亮度上不会出现明显的亮度衰减，以满足用户的使用需求，避免背光功耗的增加。

在另一实施例中，在发光芯片2规格相同时，其第一反射面31和第二反射面32的倾斜角度影响最终进入导光板8的光线数量，通过调整第一反射面31和第二反射面32的斜面角度可以调整发光芯片2光线的传播角度，使得更多的光线直接或反射后进入导光板8的入光面81。

如图12(a)和图12(b)所示，设第一反射面31和第二反射面32与基板1方向的倾斜角度为倾斜底角(即图中θ)，如图12(c)所示，设第一反射面31和第二反射面32为贝兹曲线形截面，通过仿真软件对不同倾斜底角进行仿真测试，其仿真结果为：

如表2结合图12所示，不同倾斜底角时，其灯条发出的光的利用率不同，具体为：

表2

由此可知，本实用新型的灯条的照明效果可以达到传统灯条的照明效果的95％，亮度损失仅仅为5％左右，不会影响照明效果，且根据发光芯片2的信号设置斜面角度或者使用合适曲面，亮度损失仅仅传统灯条的3.5％左右。

采用本实施例的灯条，最终屏幕的显示亮度相比传统方案，只有约5％的亮度损失，相比现有技术屏幕亮度能提升约30％；因此在最终屏幕亮度上不会出现明显的亮度衰减，以满足用户的使用需求，避免背光功耗的增加。

实施例2的其余结构和工作原理同实施例1。

实施例3：

本实用新型实施例3公开了一种灯条封装工艺，如图13和图14所示，包括以下操作步骤：

s1：采用一体化成型工艺在基板上形成加固结构，所述加固结构设有凹槽，包括第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙为所述凹槽的两个相对设置的侧壁；

具体为，在基板1的一侧通过一体成型工艺注塑多个加固结构3，且每个加固结构3内形成凹槽，通过结构应力可以得到更好的整体塑性，从而提高灯条本身的抗弯折能力，避免出现灯条断裂及芯片焊接不良，从而提高生产良率；

同时，凹槽的内侧面作为第一反射面31和第二反射面32，一体成型能够保证结构对称，可以提高出光的利用效率。

s2：将多个发光芯片2固定在所述加固结构3的凹槽底部；

将多个发光芯片2按预设的间隔距离沿灯条的长度方向设置在加固结构3的凹槽的底部，具体是通过smt(表面贴片技术，英文全称为surfacemounttechnology)技术将发光芯片2安装在加固结构3的凹槽底部上，发光芯片2沿挡墙长度方向的发光面发出的部分光线经过第一反射面和第二反射面进入目标区域，可以减少光线混光距离，从而可以缩小发光芯片2设置在凹槽底部的间距。

s3:在所述凹槽的侧壁涂布高反射率材料形成第一反射面和第二反射面；

s4：用荧光胶4填充到所述加固结构3的凹槽中；

具体为，用荧光胶4将加固结构3的凹槽填满，并通过烘烤工艺将荧光胶4固定在加固结构3的凹槽内，从而增加发光芯片2和基板1的稳定性；荧光胶4也可以采用同等效果的结构实现，例如：采用粘结剂填充加固结构的凹槽，然后在凹槽口位置设置荧光膜，同样可以得到白光，因此，此处不做具体限定。

s5：根据灯条的封装尺寸一次性切割所述基板和所述加固结构，得到所述灯条，切割方向为沿灯条的长度方向，切割位置为所述加固结构的长度方向的中部。

s6：将所述灯条的多个所述发光芯片2电连接，并引出焊脚13；

根据发光芯片2的数量，在基板1将多个发光芯片2进行电连接(发光芯片串联和/或并联后引出接线焊点)，然后引出焊脚13。

s7：对所述灯条覆盖保护层。

为防止荧光胶4在高温高湿或者其他恶劣环境中变质，在灯条的整体外围覆盖保护层，该保护层优选环氧或硅胶材料。

采用本实施例的灯条，灯条结构稳定，且显示屏的屏幕亮度损失小，亮度高。

实施例3的其余结构和工作原理同实施例1。

实施例4：

本实用新型实施例4公开了一种背光模组，

如图15所示，该背光模组包括实施例1至实施例3的灯条，以及固定板6、反光片7和导光板8；

所述导光板8安装在所述固定板6上，所述反光片7安装在所述固定板6上，且朝向与所述导光板8的出光面82方向，所述灯条通过固定层10粘贴在所述固定板6上与所述导光板8对应的位置，且所述灯条的发光芯片2位于所述导光板8的入光面81侧，同时所述灯条的基板1所在平面和所述导光板8的入光面81平行，第一反射面31和第二反射面32在靠近导光板8的入光面81侧的开口与lgp的高度一致(即加固结构3的凹槽开口宽度和导光板8的入光面的宽度相等)。

其中，发光芯片2的宽度应小于所对应的导光板8的入光面81的厚度，以便预留反射距离给第一反射面31和第二反射面32的反射面，避免光线经过第一反射面31和第二反射面32的反射面反射后重新进入芯片造成被吸收的现象，减小光线的损耗，使得更多的光线进入导光板8；第一反射面31和第二反射面32的深度大于发光芯片2的厚度。

采用实施例4的背光模组，通过设置第一反射面31和第二反射面32，将发光芯片2的大视角光线通过反射的方式限制为更小的视角光线，减少光线被吸收，使得透光板8能够接收到更多的光线，从而提高显示屏的亮度。

同时，荧光胶4将发光芯片2固定在一体成型的加固结构3的凹槽内，一体成型的加固结构3为立体结构，该结构相对于现有技术的平面具有很好的整体塑性，从而提高灯条本身的抗弯折能力，从而提高了灯条及发光芯片2的稳定性。

实施例5：

本实用新型实施例5公开了一种显示设备，该显示设备包括实施例4中的背光模组。

实施例5中的显示设备采用上述结构后，荧光胶4将发光芯片2固定在一体成型的加固结构3的凹槽内，一体成型的加固结构3为立体结构，该结构相对于现有技术的平面具有很好的整体塑性，从而提高灯条本身的抗弯折能力，从而提高了灯条及发光芯片2的稳定性，防止在组装和后期使用中，基板1和荧光膜5因为挤压及应力作用出现分离而导致发光芯片2断路，出现死灯等现象。

实施例5中的显示设备采用上述结构后，所述发光芯片2发出的入射光线经过所述第一反射面和所述第二反射面的反射后进入导光板8的入光面81，导光板8能够接收到更多的光线，从而显示屏可以从导光板8的出光面82接收到更多的光线，从而提高显示屏的亮度，相较于传统led的亮度只损失了约5％，比现有技术提高了约30％。

实施例5的显示设备包括：led显示屏、lcd显示屏、传统透光板和透光膜等材料构成的显示设备，如电脑、手机、仪器仪表、电视、面板灯等电子设备及电气用品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。