CN102997136A - 一种发光装置、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光装置，包括发光芯片及支架，所述支架的顶部设置有凹槽，所述发光芯片设置在所述凹槽中，其中，所述支架采用透明导光材料制成，所述发光装置还包括设置在支架底部的导光网点，所述导光网点用于将发光芯片的侧面及底面所发射的光线中照射于其上的部分向四周散射。相应地，提供一种包括所述发光装置的背光模组及包括所述背光模组的显示装置。本发明所述发光装置既能消除Hotspot现象又能增加光能利用率。

Description

一种发光装置、背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示器制造技术领域，具体涉及一种发光装置、包括所述发光装置的背光模组及包括所述背光模组的显示装置。

背景技术

液晶显示器因具有体积小、功耗低、辐射低等特点，已在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。在液晶显示器中，由于液晶本身并不发光，其只对光线进行调控，为了使液晶显示器的屏幕上显示图像，需要为显示面板（Panel）配置背光模组（BLU，Back Light Unit）。

一般来说，根据背光模组中光源分布位置的不同可将背光模组分为侧入式背光模组和直下式背光模组，其中，侧入式背光模组中的光源位于显示面板的侧面，直下式背光模组中的光源位于显示面板的底部。由于侧入式背光模组具有成本低、尺寸薄等优势而在业内被广泛地应用。

如图1所示，现有的侧入式背光模组一般包括导光板1（LGP，Light Guide Plate）、设置在导光板侧面的光源、以及设置在导光板出光面的光学膜组（图中未示出），所述光源包括多个呈直线排列且间隔设置的LED2。

如图2所示，所述LED包括发光芯片3及支架4，所述支架4顶部设置有凹槽，所述发光芯片3设置在所述凹槽中。如图3所示，所述发光芯片3包括P电极200、与P电极相连的透明导电层201、与透明导电层相连的P型接触层202、与P型接触层相连的P型AlGaN层203、与P型AlGaN层相连的N型GaN层204、分别与N型GaN层相连的N电极205和外延层206、与外延层相连的衬底207；其中，P电极200接电源正极，N电极205接电源负极，通电后，空穴向负极移动，电子向正极移动，在P型AlGaN层203与N型GaN层204的接触区域结合而形成PN结，并将多余的能量以光的形式释放出来，发出从紫外至红外的光线，其颜色取决于发光芯片的材料及掺杂浓度。发光芯片3所发射的光线在空间内呈球状放射，即发光芯片的上表面、侧面及底面均能发光，其中，发光芯片的上表面发射的光线最多，其底面和侧面有少量光线逸出（约20%），而由于支架4一般采用白色不透明材料制成（如PLCC），其形状及材质限制了LED的发光角度（如图1、2所示，一般为120°），并使得发光芯片底面和侧面所发射的光线因支架4的遮挡而损失掉了，即发光芯片的光输出存在损失，因此降低了LED的光能利用率；同时，若LED的发光角度为120°，则相邻两个LED所发射的光线会在导光板上产生Hotspot现象（即亮暗不均现象）并形成暗区（如图1中导光板上的黑色三角区域），从而影响画质，要想减弱甚至消除Hotspot现象，只能增大LED与导光板之间的距离，但这样会进一步降低LED的光能利用率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种既能消除Hotspot现象又能增加光能利用率的发光装置、包括所述发光装置的背光模组及包括所述背光模组的显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案：

所述发光装置包括发光芯片及支架，所述支架的顶部设置有凹槽，所述发光芯片设置在所述凹槽中，其中，所述支架采用透明导光材料制成，所述发光装置还包括设置在支架底部的导光网点，所述导光网点用于将发光芯片的侧面及底面所发射的光线中照射于其上的部分向四周散射。

优选地，所述发光装置还包括设置在导光网点底部的反射层。

优选地，所述发光装置还包括设置在反射层底部的保护层。

优选地，所述发光芯片包括P电极和N电极；所述发光装置还包括用于将发光芯片与直流电源电连接的引脚和引线，所述引线采用两根，分别与发光芯片中的P电极和N电极相连，所述引脚采用至少两个，其中任意两个引脚分别与两根引线相连，且分别与直流电源正、负极相连。

优选地，所述引脚为片状并与发光装置的底部垂直，其一端与发光芯片的侧面相接触，另一端延伸至发光装置的底部；多个引脚围绕发光芯片呈放射状设置。

优选地，所述支架的底面为凹弧形。

优选地，所述支架的四周侧面与顶部的相交处为圆弧形。

优选地，所述发光装置还包括设置在支架顶部凹槽中的树脂层，所述发光芯片设置在所述树脂层之内，所述树脂层中掺杂有荧光粉，且所述发光芯片采用所发射的光线的颜色与荧光粉的颜色混合后能够形成白光的发光芯片。

优选地，所述发光芯片采用能够发射蓝光的发光芯片，所述荧光粉采用黄色荧光粉。

本发明同时提供一种包括上述发光装置的背光模组。

本发明同时还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

有益效果：

本发明所述发光装置中，由于采用透明导光材料来制作支架，并且在支架的底部设置了导光网点，使得发光芯片的侧面和底面所发射的光线经过透明导光材料之后入射至导光网点上，并由导光网点向四周散射，故发光芯片的侧面和底面所发射的光线均能入射至导光板上而不会受到损失，因此提高了发光装置（即LED）的光能利用率；而且，还扩大了发光装置的发光面及发光角度（几乎可达180°），从而能够消除导光板上的Hotspot现象。

附图说明

图1为现有技术中侧入式背光模组的结构示意图；

图2为图1中LED的放大图；

图3为图2中发光芯片的层级结构示意图；

图4为本发明实施例2中发光装置的主视图；

图5为图4的A-A截面示意图；

图6为图4的立体图；

图7为图4中引脚9的主视图；

图8为图4中引脚9的俯视图；

图9为图4中引脚9的立体图。

图中：1－导光板；2－LED；200－P电极；201－透明导电层；202－P型接触层；203－P型AlGaN层；204－N型GaN层；205－N电极；206－外延层；207－衬底；3－发光芯片；4－支架；5－导光网点；6－树脂层；7－反射层；8－保护层；9－引脚。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明发光装置、包括所述发光装置的背光模组及包括所述背光模组的显示装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种发光装置，包括发光芯片、支架及导光网点。所述支架的顶部设置有凹槽，所述发光芯片设置在所述凹槽中，且所述支架采用透明导光材料制成，所述导光网点设置在支架的底部，用于将发光芯片的侧面及底面所发射的光线中照射于其上的部分向四周散射（即将光线打散），从而扩大了发光装置的发光面和发光角度，并且经导光网点散射的光线变得更加均匀，使得所述发光装置更适合作为背光模组中的光源。

其中，所述支架可采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，PolymethylMethacrylate）、聚苯乙烯（PS，Polystyrene）、聚碳酸酯（PC，Polycarbonate）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，polyethylene terephthalate）制成；所述发光芯片可采用现有LED中的发光芯片。

优选地，所述导光网点为条状、三角状、圆点状或者椭球状；所述导光网点采用多个，且多个导光网点疏密不同、大小不一。

本实施例还提供一种包括上述发光装置的背光模组。

本实施例还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

实施例2：

如图4-6所示，本实施例提供一种发光装置，包括发光芯片3、支架4、导光网点5、树脂层6、反射层7、保护层8、引脚9及引线（图中未示出）。

所述支架4的顶部设置有凹槽，所述发光芯片3及树脂层6均设置在所述凹槽中，且所述发光芯片3设置在所述树脂层6之内，所述树脂层6中掺杂有荧光粉，且所述发光芯片3采用所发射的光线的颜色与荧光粉的颜色混合后能够形成白光的发光芯片。优选地，所述发光芯片3采用能够发射蓝光的发光芯片（即发光芯片为蓝光芯片），所述荧光粉采用黄色荧光粉，这种蓝光芯片+黄色荧光粉的组合具有成本低廉、综合性能好等优点。所述支架4采用透明导光材料制成。

所述导光网点5采用多个，并分散设置在支架4的底部，用于将发光芯片3的侧面及底面所发射的光线中照射于其上的部分向四周散射。

所述支架4的底面为凹弧形，多个导光网点5分散设置在所述凹弧形面上，因而能够更好地将发光芯片3的侧面及底面所发射的光线中照射于导光网点上的部分光线向接近于水平的方向（即平行于发光芯片的方向）扩散，并且，越靠近于凹弧形面边缘的导光网点越能够将照射于其上的光线向水平方向扩散。

所述支架4的四周侧面与顶部的相交处为圆弧形，更有利于使发光芯片3所发射的光线中直接照射或经散射、反射后再照射于该相交处的部分光线变得更加均匀，即起到匀光的作用。

所述反射层7设置在导光网点5的底部，用于将发光芯片3的侧面和底面所发射的光线中照射在导光网点之间的空隙处的部分光线向上反射，从而进一步提高发光装置的光能利用率。

所述保护层8设置在反射层7的底部，用于保护反射层7，避免其在装配过程中因划伤而丧失反射作用。所述保护层可采用现有LED中的支架材料制成。

所述引脚和引线用于将发光芯片3与直流电源电连接，以使得发光芯片3能够通电发光。若所述发光芯片3采用现有LED中的发光芯片，则所述发光芯片3包括P电极和N电极（发光芯片所包括的其他部分及相对位置关系均与背景技术中描述相同，不再赘述），所述引线采用两根，分别为第一引线和第二引线，所述引脚采用至少两个，其中任意两个引脚分别为第一引脚和第二引脚，所述第一引线的一端与P电极相连，另一端与第一引脚相连，所述第二引线的一端与N电极相连，另一端与第二引脚相连，且第一引脚与第二引脚又分别与直流电源正、负极相连。优选地，所述引线的材料采用金，所述引脚的材料采用银。

优选地，所述引脚9为片状并与发光装置的底部垂直，其一端与发光芯片的侧面相接触，另一端延伸至发光装置的底部；多个引脚围绕发光芯片呈放射状设置，这种结构的引脚既能起到为发光芯片散热的作用（因与发光芯片接触），又能最大程度上避免遮挡发光芯片所发射的光线，以增加发光装置的光能利用率。

如图7-9所示，本实施例中，所述引脚9采用四个，该四个引脚的一端连接在一起形成方形环，所述发光芯片设置在所述方形环中，且发光芯片的四周侧面分别与方形环的四个内壁相接触，所述四个引脚的另一端分别延伸至发光装置的底部；所述四个引脚分别与发光装置的底部垂直，且所述四个引脚围绕发光芯片呈放射状设置。

本实施例还提供一种包括上述发光装置的背光模组。

本实施例还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

本实施例中的其他结构及作用都与实施例1相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种发光装置，包括发光芯片及支架，所述支架的顶部设置有凹槽，所述发光芯片设置在所述凹槽中，其特征在于，所述支架采用透明导光材料制成，所述发光装置还包括设置在支架底部的导光网点，所述导光网点用于将发光芯片的侧面及底面所发射的光线中照射于其上的部分向四周散射。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括设置在导光网点底部的反射层。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括设置在反射层底部的保护层。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述发光芯片包括P电极和N电极；所述发光装置还包括用于将发光芯片与直流电源电连接的引脚和引线，所述引线采用两根，分别与发光芯片中的P电极和N电极相连，所述引脚采用至少两个，其中任意两个引脚分别与两根引线相连，且分别与直流电源正、负极相连。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述引脚为片状并与发光装置的底部垂直，其一端与发光芯片的侧面相接触，另一端延伸至发光装置的底部；多个引脚围绕发光芯片呈放射状设置。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述支架的底面为凹弧形。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述支架的四周侧面与顶部的相交处为圆弧形。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括设置在支架顶部凹槽中的树脂层，所述发光芯片设置在所述树脂层之内，所述树脂层中掺杂有荧光粉，且所述发光芯片采用所发射的光线的颜色与荧光粉的颜色混合后能够形成白光的发光芯片。

9.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，所述发光芯片采用能够发射蓝光的发光芯片，所述荧光粉采用黄色荧光粉。

10.一种背光模组，包括如权利要求1-9中任一项所述的发光装置。

11.一种显示装置，包括如权利要求10所述的背光模组。

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