一种发光元件、发光元件的制备方法及显示装置与流程

1.本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种发光元件、发光元件的制备方法及显示装置。


背景技术：

2.随着应用miniled技术的产品陆续落地，miniled主要在背光和自发光两个方向分别助力lcd(liquid crystal display，液晶显示器)与小间距led(light emitting diode，发光二极管)升级，在行业标准逐渐规划以及产品终端市场需求旺盛的今天，将有望快速推动miniled行业的发展。但是由于混光距离较短，在少部分芯片被激发发光后会导致芯片周围形成光晕，从而影响视觉效果。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种发光元件、发光元件的制备方法及显示装置，解决了miniled的芯片周围出现光晕，影响视觉效果的问题。
4.本发明一实施例提供的一种发光元件包括：
5.基板；设置在所述基板一侧的发光单元；设置在所述发光单元远离所述基板一侧的调光单元，所述调光单元包括凸透镜，和围绕在所述凸透镜周围的多个凸起结构，且所述凸透镜的凸起方向为靠近所述发光单元的一侧，所述调光单元用于将所述发光单元发出的光线调节为准直光。
6.在一种实施方式中，所述基板、所述发光单元和所述调光单元构成密封整体，其中所述发光单元和所述调光单元之间间隔一定距离设置。
7.在一种实施方式中，所述调光单元在所述基板上的正投影覆盖所述发光单元在所述基板上的正投影。
8.在一种实施方式中，多个所述凸起结构呈锯齿状分布。
9.在一种实施方式中，所述调光单元的材质为聚甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸粘合剂的混合物，或聚碳酸酯和丙烯酸粘合剂的混合物。
10.在一种实施方式中，所述凸透镜的度数为55
°
～80
°
。
11.在一种实施方式中，在垂直于所述基板所在平面的方向上，所述凸透镜距离所述发光单元的最短距离在0.1mm～0.3mm之间。
12.在一种实施方式中，所述凸透镜距离所述发光单元的最长距离在0.2mm～0.4mm之间。
13.在一种实施方式中，所述凸起结构包括第一部和设置在所述第一部靠近所述发光元件一侧的第二部，其中所述第一部沿所述发光单元出光方向的剖面为矩形；所述第二部沿所述发光单元出光方向的剖面为三角形，所述三角形靠近所述发光单元的内角角度为10
°
～90
°
。
14.在一种实施方式中，在平行于所述基板所在平面的方向上，所述三角形的边长为
0.01mm～0.1mm。
15.一种发光元件的制备方法，包括：
16.提供一基板；
17.在所述基板的一侧形成发光单元；
18.在所述发光单元远离所述基板一侧形成调光单元，所述调光单元包括凸透镜，和围绕在所述凸透镜周围的多个凸起结构，且所述凸透镜的凸起方向为靠近所述发光单元的一侧，所述调光单元用于将所述发光单元发出的光线调节为准直光。
19.在一种实施方式中，在所述发光单元远离所述基板一侧形成调光单元的步骤包括：
20.将模具附在所述基板上，在所述模具上注入聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯；
21.在所述模具上注入丙烯酸粘合剂，以形成所述调光单元，其中，所述丙烯酸粘合剂将所述基板、所述发光单元和所述调光单元形成密封整体。
22.一种显示设备，包括上述任意一项所述的发光元件。
23.本发明实施例提供的一种发光元件，在常规的发光元件中新增调光单元，所述调光单元包括凸透镜，和围绕在所述凸透镜周围的多个凸起结构；所述凸透镜能够将发光元件的发光单元发出的小角度光聚拢；所述多个凸起结构能够将发光单元发出的大角度光折射并聚拢到显示区，从而有效的避免无效光路进入非显示区导致光晕发生，提高了现实效果。
附图说明
24.图1所示为现有技术中的一种发光元件发射光线分散情况的示意图。
25.图2所示为本发明一实施例中所述的发光元件的结构示意图。
26.图3所示为本发明另一实施例中所述的发光元件的结构示意图
27.图4所示为本发明一实施例中所述的一种发光元件发射光线聚拢情况的示意图。
28.图5a所示为本发明一实施例中所述的发光单元分布方式示意图。
29.图5b所示为本发明一实施例中所述的多个调光单元分布方式示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在目前的miniled结构设计下，如图1所示，led芯片的发光角度在120度以上，且光线在经过miniled各膜层时光路不会发生变化，这就导致大概有50％左右的有效光线会进入面板区被利用进行显示，但是还有50％的光线在hdr(high-dynamic range，高动态范围图像)的时候无法起到作用，这部分光线会在发光区外形成光晕区。为解决上述问题，本案在常规的led结构中新增了一个光学结构，以避免无效光路进入非显示区而导致光晕发生。具体地如下述实施例所述。
32.本实施例提供一种发光元件，如图2所示，包括：基板10，发光单元20和调光单元
30。其中，所述发光单元20设置在所述基板10一侧，所述调光单元30设置在所述发光单元20远离所述基板10一侧。基板10能够对发光单元20起到支撑作用；发光单元20发出显示光以实现显示功能；调光单元30包括凸透镜31，和围绕在所述凸透镜31周围的多个凸起结构32，由于调光单元30设置在发光单元20远离所述基板10一侧，与发光单元20相对设置，且所述凸透镜31的凸起方向为靠近与所述发光单元的一侧，所述调光单元用于将所述发光单元发出的光线调节为直准光，，如图3所示，所以发光单元20发出的各角度光进入调光单元30后，经过凸透镜31和凸起结构32的折射和聚拢作用，可变为准直光或近准直光发出，，其中凸透镜31能够将发光单元20发出的小角度显示光聚拢；多个凸起结构32能够将发光单元20发出的大角度显示光折射并聚拢，从而有效的将发光单元发出的各角度光聚拢到目标显示区，避免无效光路进入非显示区导致光晕发生，从而提高了显示效果。
33.在本发明一实施例中，在所述调光单元30远离所述发光单元20的一侧还设置有薄膜封装层。薄膜封装层能够对发光单元20和调光单元30起到保护作用，防止空气中的水汽和氧气进入而影响发光效果。
34.在本发明一实施例中，所述基板10、所述发光单元20和所述调光单元30构成密封整体，其中所述发光单元20和所述调光单元30之间间隔一定距离，在所述距离之间可包括空气层。将基板10、发光单元20和调光单元30构成密封整体，能够防止光线发散，从而提高了有效光的利用率。此外，空气层的设置有利于发光单元发出的各角度光混合，从而提高显示的均匀性。
35.在本发明一实施例中，所述调光单元30在所述基板10上的正投影覆盖所述发光单元20在所述基板10上的正投影，从而能够保证发光单元20发出的各角度光线均可通过凸透镜31和凸起结构32进行汇聚，从而提高光线的利用率。优选地，调光单元30中的凸透镜31的中心与所述发光单元的中心位置对齐。
36.在本发明一实施例中，凸透镜31的凸起的弧度(图4中由a代替)为55
°
～80
°
。优选地，凸透镜31的凸起的弧度(图4中由a代替)为72度。
37.在本发明一实施例中，在垂直于所述基板所在平面的方向上，凸透镜31距离发光单元20的最短距离(图4中由d代替)在0.1mm～0.3mm之间。优选地，凸透镜31距离发光单元20的最短距离(图4中由d代替)为0.12mm。
38.在本发明一实施例中，所述凸透镜的凸起的厚度为(图4中由e代替)在0.2mm～0.4mm之间。优选地，所述凸透镜的凸起的厚度为(图4中由e代替)为0.22mm。
39.在本发明一实施例中，多个所述凸起结构32呈锯齿状分布。多个锯齿结构在凸透镜31的周围呈锯齿状分布，这些均匀分布的锯齿状凸起可以均匀地将发散到各个方向的光都能折射到发光区进行聚拢。
40.在本发明一实施例中，所述凸起结构包括第一部和设置在所述第一部靠近所述发光元件一侧的第二部，其中所述第一部沿所述发光单元出光方向的剖面为矩形；所述第二部沿所述发光单元出光方向的剖面为三角形.
41.所述三角形靠近所述发光单元的内角角度(图4中由b代替)为10
°
～90
°
,优选地，所述三角形靠近所述发光单元的内角角度(图4中由b代替)为53
°
或54
°
；在平行于所述基板所在平面的方向上，所述三角形的边长(图4中由c代替)可为0.01mm～0.1mm，优选地，所述三角形的边长(图4中由c代替)为0.05mm或者0.064mm。
42.在本发明一实施例中，发光单元为led芯片；其中，led芯片为圆形，可选地，圆形led芯片的半径在0.1mm～0.3mm之间。与led相对设置的凸透镜在垂直于所述基板所在平面的方向上也为圆形，可选地，凸透镜在垂直于所述基板所在平面的方向上的圆形的半径在0.3mm～0.8mm之间。
43.在本发明一实施例中，凸起结构的数量在20个～3000个之间。
44.在本发明一实施例中，所述调光单元30的材质为聚甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸粘合剂的混合物，或聚碳酸酯和丙烯酸粘合剂的混合物。
45.可选地，所述调光单元30的材质可为50％～80％的聚甲基丙烯酸甲酯和20％～50％的丙烯酸粘合剂的混合物混合而成。或者所述调光单元30的材质可为50％～80％的聚碳酸酯和20％～50％丙烯酸粘合剂的混合物。
46.在本发明一实施例中，发光单元呈阵列排布，能够发出光线的区域为显示区，在显示区边缘不具备显示功能的区域为非显示区，如图5a所示。参考图5b，发光元件包括多个调光单元30(由图5b中一个矩形格表示)，其中调光单元30的具体结构参考图5b中右侧所示的放大图；多个调光单元30也呈矩阵排布，每个调光单元30对应一个显示单元。
47.本实施例提供一种发光元件的制备方法，所述发光元件的制备方法包括：
48.步骤01:提供一基板10。
49.步骤02:在所述基板10的一侧形成发光单元20。可选地，所述发光单元20为led芯片。
50.步骤03:在所述发光单元20远离所述基板10一侧形成调光单元30，所述调光单元30包括凸透镜31，和围绕在所述凸透镜31周围的多个凸起结构32，且所述凸透镜的凸起方向为靠近所述发光单元的一侧，所述调光单元用于将所述发光单元发出的光线调节为准直光。
51.在本发明一实施例中，在所述发光单元20远离所述基板10一侧形成调光单元30的步骤包括：
52.步骤031:将模具附在所述基板10上，在所述模具上注入聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。模具的形状和调光单元的形状对应，中间部分对应凸透镜，四周对应突起结构。
53.步骤032:在所述模具上注入丙烯酸粘合剂，以形成所述调光单元30，其中，所述丙烯酸粘合剂将所述基板10、所述发光单元20和所述调光单元30形成密封整体。
54.在本发明一实施例中，在制备完调光单元30后还包括，在调光单元30远离发光单元20的一侧形成薄膜封装层。
55.本实施例提供一种显示装置，所述显示装置包括上述实施例中所述的发光元件。
56.可选地，所述显示装置包括手机、电脑和电视等电子设备，本发明对显示装置的具体类型不做限定。
57.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者
也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
58.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
59.本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。
60.还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
61.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
62.本技术的描述中，“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。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
63.另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
64.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
65.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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。