CN107403861B - 发光二极管、背光模组及发光二极管的制备方法 - Google Patents

发光二极管、背光模组及发光二极管的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种发光二极管，所述发光二极管包括芯片层、荧光层及反射盖层，所述荧光层包括相对设置的底面与顶面及连接所述顶面与所述底面的侧面，所述芯片层贴合于所述底面，所述反射盖层连接于所述顶面，所述反射盖层包括面对所述芯片层的反射面，所述反射面上设有反射凸起，所述芯片层发出的光线穿过所述荧光层，并在所述反射凸起表面反射后从所述侧面射出。本发明还公布了一种背光模组及发光二极管的制备方法。提高了发光二极管的出光效率，降低了发光二极管的功耗，提供相同的背光源亮度的前提下，背光模组需要排布的发光二极管的数量减少，从而降低了背光模组及显示设备的产品成本。

Description

发光二极管、背光模组及发光二极管的制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种发光二极管、背光模组及发光二极管的制备方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)在现代显示设备中的具有不可替代的地位，它被广泛用于便携式移动电子产品的显示设备，如手机，数码相机，掌上电脑，GPRS等移动产品。液晶显示器一般由背光模组提供背光源照亮液晶显示面板以显示图像，直下式背光模组的光源由排列在灯板上的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)提供。当前LED包括四面发光的LED倒装晶片，即除了用于焊接的底面和顶面之外，四个侧面均可以发光，相对于仅顶面发光的单面发光LED倒装晶片，侧面发光增大了LED的发光角度范围，在直下式背光模组中无需搭配二次透镜，有效减少背光模组的成本，更有利于减少背光模组的整体厚度。
现有技术中，四面发光LED的芯片层出射的光线在LED内部被多次反射消耗，甚至被限制在LED内部而无法从四个侧面出射，导致LED的出光效率较低，提高了LED的功耗，为了得到满足要求的背光源亮度，背光模组需要排布更多的LED，从而增大了背光模组及显示设备的产品成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种发光二极管、背光模组及发光二极管的制备方法，用以解决现有技术中LED的出光效率较低，LED的功耗高，背光模组及显示设备的产品成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发光二极管，所述发光二极管包括芯片层、荧光层及反射盖层，所述荧光层包括相对设置的底面与顶面及连接所述顶面与所述底面的侧面，所述芯片层贴合于所述底面，所述反射盖层连接于所述顶面，所述反射盖层包括面对所述芯片层的反射面，所述反射面上设有反射凸起，所述芯片层发出的光线穿过所述荧光层，并在所述反射凸起表面反射后从所述侧面射出。
一种实施方式中，所述反射凸起的数量为多个，并且沿所述反射面的边缘至所述反射面的中心，所述反射凸起的高度逐渐增大。
一种实施方式中，所述反射凸起包括第一凸起与第二凸起，所述第一凸起的高度尺寸大于所述第二凸起的高度尺寸，所述第一凸起与所述第二凸起交错排列。
一种实施方式中，所述反射凸起包括位于所述反射凸起顶端的顶角，所述顶端为圆角，以提高所述反射凸起表面的反射面积。
一种实施方式中，所述发光二极管还包括衬底层，所述芯片层背离所述荧光层的一侧贴合所述衬底层，所述衬底层承载所述芯片层、所述荧光层及所述反射盖层，并用于将所述发光二极管固定于灯板上形成背光模组。
一种实施方式中，所述反射盖层为反射白胶。
本发明还提供一种背光模组，所述背光模组包括灯板及权利要求1至6任意一项所述的发光二极管，所述发光二极管阵列排布于所述灯板上，各所述发光二极管从所述侧面射出的光线在所述灯板上反射并交叠后形成背光源。
本发明还一种发光二极管的制备方法，包括：
雕刻模具，在模具的第一表面形成与反射凸起对应的图案；
将反射白胶注入模具中并加热固化形成反射盖层，所述反射盖层的反射面与所述第一表面贴合，在所述反射面上形成反射凸起；
将发光二极管芯片放置于蓝膜上，形成芯片层；
将荧光粉胶体均匀喷涂于所述芯片层表面，形成荧光层；
将所述反射盖层放置于所述荧光层上，并且保持所述反射面面对所述芯片层。
一种实施方式中，将所述反射盖层放置于所述荧光层上的步骤之前，所述方法还包括：
将粘结胶均匀喷涂于所述荧光层表面，所述粘结胶用于粘接所述反射盖层与所述荧光层。
一种实施方式中，将所述反射盖层放置于所述荧光层上的步骤之后，所述方法还包括：
切割所述蓝膜上的所述发光二极管，形成单颗的所述发光二极管。
本发明的有益效果如下：荧光层发出的光线被反射面上的反射凸起反射后，从侧面射出，由于反射凸起的表面相对反射面或芯片层的出光面具有一定的角度，反射凸起改变光线的传播路径，减少光线从侧面射出前在荧光层中的反射次数，尤其是从芯片层发出的垂直于反射面方向光线被反射凸起反射后，光线路径改变为与反射面呈一定角度，从而从侧面射出，提高了发光二极管的出光效率，降低了发光二极管的功耗，提供相同的背光源亮度的前提下，背光模组需要排布的发光二极管的数量减少，从而降低了背光模组及显示设备的产品成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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明显变形方式。
图1为本发明实施例一提供的发光二极管的结构图。
图2为本发明实施例一提供的发光二极管的光线传播示意图。
图3为本发明实施例二提供的发光二极管的结构图。
图4为本发明实施例二提供的发光二极管的光线传播示意图。
图5为本发明实施例提供的发光二极管的部分放大示意图。
图6为本发明实施例提供的背光模组的结构图。
图7为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的流程图。
图8为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的步骤S101的示意图。
图9为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的步骤S102的示意图。
图10为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的步骤S103的示意图。
图11为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的步骤S104的示意图。
图12为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的步骤S105的示意图。
图13为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的步骤S106的示意图。
图14为本发明实施例提供的发光二极管的制备方法的步骤S107的示意图。
具体实施方式
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做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。
请参阅图1和图2，本发明实施例一提供的发光二极管100应用于液晶显示设备的背光模组，具体的，发光二极管100包括芯片层20、荧光层30及反射盖层40。一种实施方式中，发光二极管100为长方体形状。荧光层30包括相对设置的底面34与顶面32及连接顶面32与底面34的侧面36，一种实施方式中，侧面36的数量为四个，并且四个侧面36尺寸相同，侧面36、顶面32、底面34形成封闭的荧光层30。芯片层20贴合于底面34，一种实施方式中，芯片层20包括用于发光的出光面202，芯片层20与荧光层30通过底面34与出光面202的相互贴合而连接，具体的，荧光层30为涂覆于出光面202上的荧光粉胶体形成。一种实施方式中，芯片层20的出光面202发出的光线为单色光，例如蓝光，在荧光层30内传播的过程中，荧光层30将该光线转化为白光并最终从荧光层30射出。反射盖层40连接于顶面32，一种实施方式中，反射盖层40与荧光层30之间还包括粘结胶70，粘结胶70将反射盖板粘贴于荧光层30的顶面32上。一种实施方式中，粘结胶70为硅胶。反射盖层40包括面对芯片层20的反射面400，反射盖层40通过反射面400粘连粘结胶70从而粘贴于荧光层30的顶面32上。本实施例中，反射面400上设有反射凸起42，芯片层20发出的光线穿过荧光层30，并在反射凸起42表面反射后从侧面36射出。
具体的，反射凸起42为凸设于反射面400上的结构，反射凸起42的表面光滑、连续，与反射面400一样具有良好的反射特性。一种实施方式中，多个反射凸起42在反射面400上按照一定的规律排布形成特定的图形，例如阵列排布等。本实施例中，反射凸起42包括侧壁，侧壁倾斜于反射面400，从而将射向侧壁的光线反射后向荧光层30的侧面36传播。本实施例中，从出光面202发出光线的整体反射效果上看，反射凸起42的存在打乱了光线的传播路径，反射效果类似于漫反射。
荧光层30发出的光线被反射面400上的反射凸起42反射后，从侧面36射出，由于反射凸起42的表面相对反射面400或芯片层20的出光面202具有一定的角度，反射凸起42改变光线的传播路径，减少光线从侧面36射出前在荧光层30中的反射次数，尤其是从芯片层20发出的垂直于反射面400方向光线被反射凸起42反射后，光线路径改变为与反射面400呈一定角度，从而从侧面36射出，提高了发光二极管100的出光效率，降低了发光二极管100的功耗，提供相同的背光源亮度的前提下，背光模组需要排布的发光二极管100的数量减少，从而降低了背光模组及显示设备的产品成本。
本实施例中，反射凸起42的数量为多个，并且沿反射面400的边缘至反射面400的中心，反射凸起42的高度逐渐增大。具体的，反射面400的中心对应出光面202的中心，反射面400的边缘对应出光面202的边缘，出光面202的中心与荧光层30的侧面36的距离大于出光面202的边缘与荧光层30的侧面36的距离，反射面400中心的反射凸起42与出光面202的中心发出的光线先接触并反射，避免靠近反射面400边缘的反射凸起42遮挡反射面400中心的反射凸起42反射的光线，提高发光二极管100的出光率。
请参阅图3和图4，本发明实施例二提供的发光二极管100与实施例一的区别在于，反射凸起42包括第一凸起422与第二凸起424，第一凸起422的高度尺寸大于第二凸起424的高度尺寸，第一凸起422与第二凸起424交错排列。具体的，混合排列的第一凸起422与第二凸起424对芯片层20的出光面202发出的光线的反射效果不同，出光面202发出的初始方向相同的光线在第一凸起422与第二凸起424表面反射后改变至不同的传播路径。
高度尺寸不同的第一凸起422与第二凸起424避免了不同反射凸起42之间相互遮挡的情况发生，提高了发光二极管100的出光率，降低了发光二极管100的功耗，提供相同的背光源亮度的前提下，背光模组需要排布的发光二极管100的数量减少，从而降低了背光模组及显示设备的产品成本。
结合图5，本发明的实施例中，反射凸起42包括位于反射凸起42顶端的顶角，一种实施方式中，反射凸起42的顶端为圆角，以提高反射凸起42表面的反射面400积。具体的，出光面202发出的光线照射至圆角设计的顶端时同样可以发生反射，圆角增大了反射凸起42的反射面400积，进一步提高了反射效果，增大了发光二极管100的出光率。
本实施例中，发光二极管100还包括衬底层10，芯片层20背离荧光层30的一侧贴合衬底层10，衬底层10承载芯片层20、荧光层30及反射盖层40，并用于将发光二极管100固定于灯板200上形成背光模组。具体的，衬底层10为发光二极管100的主要承载结构，芯片层20、荧光层30、反射盖层40依次层叠设置于衬底层10上。一种实施方式中，芯片层20的与出光面202相对的非出光面204粘贴于衬底层10表面。
本实施例中，反射盖层40为反射白胶。反射白胶易成型，即方便制作反射凸起42，并且表面反射率高。
荧光层30发出的光线被反射面400上的反射凸起42反射后，从侧面36射出，由于反射凸起42的表面相对反射面400或芯片层20的出光面202具有一定的角度，反射凸起42改变光线的传播路径，减少光线从侧面36射出前在荧光层30中的反射次数，尤其是从芯片层20发出的垂直于反射面400方向光线被反射凸起42反射后，光线路径改变为与反射面400呈一定角度，从而从侧面36射出，提高了发光二极管100的出光效率，降低了发光二极管100的功耗，提供相同的背光源亮度的前提下，背光模组需要排布的发光二极管100的数量减少，从而降低了背光模组及显示设备的产品成本。
请参阅图6，本发明实施例还提供一种背光模组，背光模组包括灯板200及本发明实施例提供的发光二极管100，发光二极管100阵列排布于灯板200上，各发光二极管100从侧面36射出的光线在灯板200上反射并交叠后形成背光源。具体的，从荧光层30的侧面36射出的光线在灯板200表面反射后形成背光源，背光源通过光学透镜等光学元件的反射或透射后射向显示面板以供显示面板显示图像。
请参阅图7，本发明实施例还提供一种发光二极管100的制备方法，用于制备液晶显示设备的背光模组中的发光二极管100，具体的，发光二极管100的制备方法步骤如下：
S101、雕刻模具50，在模具50的第一表面500形成与反射凸起42对应的图案。
请结合图8，模具50的第一表面500具有与反射盖层40的反射面400相互对称的图形，具体的，模具50为金属、塑料或木质材料。模具50相对于反射盖层40更易于雕刻精细的图案，并且一个模具50可以多次重复使用，用于制作多个反射盖层40，制作成本较低。
S102、将反射白胶注入模具50中并加热固化形成反射盖层40，反射盖层40的反射面400与第一表面500贴合，在反射面400上形成反射凸起42。
请参阅图9，反射面400上的反射凸起42与模具50的第一表面500上的图案对应，通过控制模具50的图案控制反射面400的图案，制作反射凸起42的方法简单易行，且成本低廉。
一种实施方式中，反射凸起42的数量为多个，并且沿反射面400的边缘至反射面400的中心，反射凸起42的高度逐渐增大。避免靠近反射面400边缘的反射凸起42遮挡反射面400中心的反射凸起42反射的光线，提高发光二极管100的出光率。
另一种实施方式中，反射凸起42包括第一凸起422与第二凸起424，第一凸起422的高度尺寸大于第二凸起424的高度尺寸，第一凸起422与第二凸起424交错排列。高度尺寸不同的第一凸起422与第二凸起424避免了不同反射凸起42之间相互遮挡的情况发生，提高了发光二极管100的出光率，降低了发光二极管100的功耗，提供相同的背光源亮度的前提下，背光模组需要排布的发光二极管100的数量减少，从而降低了背光模组及显示设备的产品成本。
S103、将发光二极管100芯片放置于蓝膜60上，形成芯片层20。
请参阅图10，芯片层20包括用于放出光线的出光面202及与出光面202相对的非出光面204，芯片层20的非出光面204面向蓝膜60放置于蓝膜60上，以将出光面202向上露出。一种实施方式中，芯片层20的出光面202用于提供蓝色的初始光线。
S104、将荧光粉胶体均匀喷涂于芯片层20表面，形成荧光层30。
请参阅图11，出光面202发出的光线在荧光层30内部传播，并从荧光层30的侧面36射出。一种实施方式中，出光面202发出的蓝色的初始光线在荧光层30内部的传播过程中转化为白色光线，以供背光源使用。
S105、将粘结胶70均匀喷涂于荧光层30表面，粘结胶70用于粘接反射盖层40与荧光层30。
请参阅图12，一种实施方式中，粘结胶70为硅胶。硅胶对荧光层30和反射盖层40的粘接效果好。
S106、将反射盖层40放置于荧光层30上，并且保持反射面400面对芯片层20。
请参阅图13，具体的，反射盖层40通过粘结胶70贴合荧光层30，芯片层20的出光面202发出的光线在反射凸起42上反射后从荧光层30的侧面36射出。
S107、切割蓝膜60上的发光二极管100，形成单颗的发光二极管100。
请参阅图14，具体的，通过机械切割或激光切割等方式将制作完成的发光二极管100切割成尺寸大小相同的单颗的发光二极管100，以备后续使用。
一种实施方式中，形成单颗的发光二极管100后，还需要将单颗的发光二极管100送入分类机，分类机按照不同的色度和亮度将发光二极管100进行分类，以备后续使用。
一种实施方式中，形成单颗的发光二极管100后，还需要对各发光二极管100进行质量检查。
本发明实施例提供的发光二极管100的制备方法简单易行，制作出的发光二极管100的荧光层30发出的光线被反射面400上的反射凸起42反射后，从侧面36射出，由于反射凸起42的表面相对反射面400或芯片层20的出光面202具有一定的角度，反射凸起42改变光线的传播路径，减少光线从侧面36射出前在荧光层30中的反射次数，尤其是从芯片层20发出的垂直于反射面400方向光线被反射凸起42反射后，光线路径改变为与反射面400呈一定角度，从而从侧面36射出，提高了发光二极管100的出光效率，降低了发光二极管100的功耗，提供相同的背光源亮度的前提下，背光模组需要排布的发光二极管100的数量减少，从而降低了背光模组及显示设备的产品成本。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括芯片层、荧光层及反射盖层，所述荧光层包括相对设置的底面与顶面及连接所述顶面与所述底面的侧面，所述芯片层贴合于所述底面，所述反射盖层连接于所述顶面，所述反射盖层包括面对所述芯片层的反射面，所述反射面上设有反射凸起，所述芯片层发出的光线穿过所述荧光层，并在所述反射凸起表面反射后从所述侧面射出，所述反射凸起包括第一凸起与第二凸起，所述第一凸起的高度尺寸大于所述第二凸起的高度尺寸，所述第一凸起与所述第二凸起交错排列。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述反射凸起的数量为多个，并且沿所述反射面的边缘至所述反射面的中心，所述反射凸起的高度逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述反射凸起包括位于所述反射凸起顶端的顶角，所述顶端为圆角，以提高所述反射凸起表面的反射面积。
4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括衬底层，所述芯片层背离所述荧光层的一侧贴合所述衬底层，所述衬底层承载所述芯片层、所述荧光层及所述反射盖层，并用于将所述发光二极管固定于灯板上形成背光模组。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述反射盖层为反射白胶。
6.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括灯板及权利要求1至5任意一项所述的发光二极管，所述发光二极管阵列排布于所述灯板上，各所述发光二极管从所述侧面射出的光线在所述灯板上反射并交叠后形成背光源。
7.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：
雕刻模具，在模具的第一表面形成与反射凸起对应的图案；
将反射白胶注入模具中并加热固化形成反射盖层，所述反射盖层的反射面与所述第一表面贴合，在所述反射面上形成反射凸起；
将发光二极管芯片放置于蓝膜上，形成芯片层；
将荧光粉胶体均匀喷涂于所述芯片层表面，形成荧光层；
将所述反射盖层放置于所述荧光层上，并且保持所述反射面面对所述芯片层。
8.根据权利要求7所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，将所述反射盖层放置于所述荧光层上的步骤之前，所述方法还包括：
将粘结胶均匀喷涂于所述荧光层表面，所述粘结胶用于粘接所述反射盖层与所述荧光层。
9.根据权利要求8所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，将所述反射盖层放置于所述荧光层上的步骤之后，所述方法还包括：
切割所述蓝膜上的所述发光二极管，形成单颗的所述发光二极管。
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