CN110320704A - 面光源及显示装置 - Google Patents

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孙海威
马俊杰
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种面光源及显示装置，属于显示技术领域。其中，面光源，包括：相对设置的第一导电结构和第二导电结构；位于所述第一导电结构和第二导电结构之间的发光层，所述发光层包括多个彼此绝缘的发光芯片，所述发光芯片的第一极与所述第一导电结构连接，所述发光芯片的第二极与所述第二导电结构连接。本发明的技术方案能够提供性能优良的面光源，并且能够实现面光源的区域亮度可控。

Description

面光源及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种面光源及显示装置。
背景技术
在目前的显示装置中，都是采用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)封装的点光源做成灯条，从而形成线光源，然后采用直下式或侧入式的结构，通过导光板及其他光学膜层将线光源转换成面光源，从而实现面光源的应用。该种实现方式需要的背光源结构较为复杂，且LED灯条集中摆放时因电流较高，从而导致局部发热量过高，容易造成膜材褶皱等其他影响，并且光能利用率比较大，导致功耗较大。而且侧入式的面光源实现方式也无法达成区域亮度可控的功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种面光源及显示装置，能够提供性能优良的面光源，并且能够实现面光源的区域亮度可控。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种面光源，包括：
相对设置的第一导电结构和第二导电结构；
位于所述第一导电结构和第二导电结构之间的发光层，所述发光层包括多个彼此绝缘的发光芯片，所述发光芯片的第一极与所述第一导电结构连接，所述发光芯片的第二极与所述第二导电结构连接。
进一步地，所述发光层还包括位于相邻发光芯片之间的绝缘材料。
进一步地，所述绝缘材料能够在所述发光芯片发出的光线的激发下发光。
进一步地，所述发光芯片能够发出蓝光，所述绝缘材料采用量子点材料或荧光胶。
进一步地，面光源还包括：
相对设置的第一保护结构和第二保护结构；
所述第一导电结构位于所述第一保护结构朝向所述第二保护结构的一侧表面上，所述第二导电结构位于所述第二保护结构朝向所述第一保护结构的一侧表面上。
进一步地，面光源还包括：
位于所述发光层背向所述第二导电结构一侧的反光层。
进一步地，所述反光层位于所述第一保护结构与所述第一导电结构之间。
进一步地，所述第一保护结构和所述第二保护结构为硬质基板、电路板或柔性基板。
进一步地，所述第一导电结构和所述第二导电结构为整层的导电层或由多条导电走线组成。
进一步地，所述第一导电结构和所述第二导电结构中的至少一者由多条导电走线组成，每一所述导电走线与至少一个发光芯片的电极连接。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的面光源，所述面光源为所述显示装置的背光源。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，提出了一种夹层式结构的面光源，面光源包括相对设置的第一导电结构和第二导电结构，在第一导电结构和第二导电结构之间设置有包括发光芯片的发光层，通过第一导电结构和第二导电结构能够导通发光芯片使得发光芯片发光，本发明的技术方案在发光芯片封装时即实现面光源，从而降低由点光源到线光源再到面光源的转换难度，并且可以极大的提升光能利用率，降低功耗，另外因无需再加其他器件，从而可以实现超薄、低成本。
附图说明
图1-图2为本发明实施例面光源的截面示意图；
图3-图4为本发明实施例面光源的平面示意图；
图5-图10为本发明实施例制作面光源的流程示意图。
附图标记
1 第一保护结构
2 第一导电结构
21 第一导电结构的导电走线
3 绝缘材料
4 发光芯片
41 发光芯片的负极
42 发光芯片的正极
5 第二导电结构
51 第二导电结构的导电走线
6 第二保护结构
7 反光层
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例提供一种面光源及显示装置，能够提供性能优良的面光源，并且能够实现面光源的区域亮度可控。
本发明实施例提供一种面光源，如图1所示，包括：
相对设置的第一导电结构2和第二导电结构5；
位于所述第一导电结构2和第二导电结构5之间的发光层，所述发光层包括多个彼此绝缘的发光芯片4，所述发光芯片4的第一极与所述第一导电结构2连接，所述发光芯片4的第二极与所述第二导电结构5连接。
其中，第一极可以为负极，第二极可以为正极；或第一极可以为正极，第二极可以为负极。发光芯片4具体可以采用垂直芯片，垂直芯片即芯片的其中一个电极朝上，另外一个电极朝下。
本实施例提出了一种夹层式结构的面光源，面光源包括相对设置的第一导电结构2和第二导电结构5，在第一导电结构2和第二导电结构5之间设置有包括发光芯片4的发光层，通过第一导电结构2和第二导电结构5能够导通发光芯片4使得发光芯片4发光，本发明的技术方案在发光芯片4封装时即实现面光源，从而降低由点光源到线光源再到面光源的转换难度，并且可以极大的提升光能利用率，降低功耗，另外因无需再加其他器件，从而可以实现超薄、低成本。另外，如果发光芯片4能够发出单色光，比如发光芯片能够发出红光、绿光和蓝光，且发出红光、绿光和蓝光的发光芯片周期排列，则面光源能够实现彩色显示。
进一步地，所述发光层还包括位于相邻发光芯片4之间的绝缘材料3，绝缘材料3填充在相邻发光芯片4之间，可以使得相邻发光芯片4之间彼此绝缘。绝缘材料3可以选用有机树脂材料或无机绝缘材料，比如氧化硅或氮化硅等。
优选地，所述绝缘材料3还能够在所述发光芯片4发出的光线的激发下发光，这样在面光源工作时，不但发光芯片4能够发光，绝缘材料3也能够发光，能够提高面光源的亮度。
一具体实施例中，所述发光芯片4可以发出蓝光，所述绝缘材料3采用量子点材料或荧光胶，量子点材料或荧光胶能够在发光芯片4发出蓝光的激发下发光。其中，发光芯片4与绝缘材料3组合可以发出白光，当然也可以通过调节绝缘材料3的成分以及发光芯片4发出的光的颜色使得发光层产生其他颜色的光，或者采用发出不同颜色的光的发光芯片4和不同的绝缘材料3相组合产生不同颜色的光，形成彩色光源。
进一步地，面光源还包括：
相对设置的第一保护结构1和第二保护结构6；
所述第一导电结构2位于所述第一保护结构1朝向所述第二保护结构6的一侧表面上，所述第二导电结构5位于所述第二保护结构6朝向所述第一保护结构1的一侧表面上。
第一保护结构1和第二保护结构6的材质可以是硬质基板或电路板，也可以是柔性基板，比如PET或PI等。第一保护结构1和第二保护结构6可以对面光源进行保护，起到阻隔水氧、防划等保护功能。在第一保护结构1和第二保护结构6采用柔性基板时，面光源还能够应用在柔性显示装置中。
值得注意的是，位于出光侧一侧的保护结构需要采用透明材料制成，比如可以采用较薄的透明PET，以实现透光功能和阻隔水氧、防划等保护功能。
进一步地，如图2所示，面光源还包括：
位于所述发光层背向所述第二导电结构5一侧的反光层7。反光层7可以对发光层发出的光线进行反射，使得面光源发出的光线向同一侧发射。
反光层7可以位于第一保护结构1朝向第一导电结构2的表面也可以是第一保护结构1背向第一导电结构2的表面，但鉴于第一保护结构1的保护功能，优选反光层7位于第一保护结构1和第一导电结构2之间，这样第一保护结构1还能够对反光层7进行保护，反光层7与第一保护结构1的结合可以采用涂覆、蒸镀、压合等多种工艺实现。
当该面光源不包括反光层的时候，可以实现双面发光，在面光源的两侧搭配两个液晶显示屏即能实现双面显示。
所述第一导电结构2和所述第二导电结构5可以为整层的导电层或由多条导电走线组成。
进一步地，所述第一导电结构2和所述第二导电结构5中的至少一者由多条导电走线组成，每一所述导电走线与至少一个发光芯片4的电极连接。通过导电走线可以控制与该导电走线相连接的发光芯片4的导通，可以控制不同区域的发光芯片4发光或者发出不同亮度的光，从而实现面光源的区域亮度调节，实现高动态渲染效果。
具体地，如图3所示，可以将第一导电结构2设计为面状，这样无需对第一导电结构2进行构图，能够节省构图工艺的次数，将第二导电结构5设计为包括多条导电走线51，可以看出，每一条导电走线51可以控制至少一个发光芯片4，不同的导电走线51控制不同的发光芯片4，从而实现区域亮度控制；或者如图4所示，将第二导电结构5设计为面状，这样无需对第二导电结构5进行构图，能够节省构图工艺的次数，将第一导电结构2设计为包括多条导电走线21，可以看出，每一条导电走线21可以控制至少一个发光芯片4，不同的导电走线21控制不同的发光芯片4，从而实现区域亮度控制。只要第一导电结构2和第二导电结构5中的一者由多条导电走线组成即可实现面光源的区域亮度调节。导电结构如果是面状的话可以采用铺铜或镀膜的形式制作，如果导电结构由导电走线组成的话，可以采用在铺铜或镀膜后进行构图的方式形成。
发光芯片4的排列可以是规则的，也可以是不规则。在发光芯片4阵列排布时，能够发出均匀的光线，适用于画面要求均匀背光的情景。
进一步地，所述发光芯片4的第一极与所述第一导电结构2通过异方形导电胶连接、或者通过焊接方式连接、或者直接压膜连接；
所述发光芯片4的第二极与所述第二导电结构5通过异方形导电胶连接、或者通过焊接方式连接、或者直接压膜连接。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的面光源，所述面光源为所述显示装置的背光源。所述显示装置可以为：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部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
本实施例提出了一种夹层式结构的背光源，背光源包括相对设置的第一导电结构和第二导电结构，在第一导电结构和第二导电结构之间设置有包括发光芯片4的发光层，通过第一导电结构和第二导电结构能够导通发光芯片使得发光芯片发光，本发明的技术方案在发光芯片封装时即实现面状的背光源，从而降低由点光源到线光源再到面光源的转换难度，并且可以极大的提升光能利用率，降低功耗，另外因无需再加其他器件，从而可以实现超薄、低成本。另外，如果发光芯片能够发出单色光，比如发光芯片能够发出红光、绿光和蓝光，且发出红光、绿光和蓝光的发光芯片周期排列，则面光源搭配液晶显示面板能够实现彩色显示。
本发明实施例还提供了一种面光源的制作方法，包括：
形成第一导电结构2；
在所述第一导电结构2上形成多个间隔排布的发光芯片4，相邻发光芯片4之间彼此绝缘，所述发光芯片4包括第一极和第二极，所述发光芯片4的第一极与所述第一导电结构2电连接；
形成第二导电结构5，所述第二导电结构5与所述发光芯片4的第二极连接。
本实施例制作了一种夹层式结构的面光源，面光源包括相对设置的第一导电结构2和第二导电结构5，在第一导电结构2和第二导电结构5之间设置有包括发光芯片4的发光层，通过第一导电结构2和第二导电结构5能够导通发光芯片4使得发光芯片4发光，本发明的技术方案在发光芯片4封装时即实现面光源，从而降低由点光源到线光源再到面光源的转换难度，并且可以极大的提升光能利用率，降低功耗，另外因无需再加其他器件，从而可以实现超薄、低成本。
进一步地，制作方法还包括：
形成位于相邻发光芯片4之间的绝缘材料3，绝缘材料3填充在相邻发光芯片4之间，可以使得相邻发光芯片4之间彼此绝缘。绝缘材料3可以选用有机树脂材料或无机绝缘材料，比如氧化硅或氮化硅等。
优选地，所述绝缘材料3还能够在所述发光芯片4发出的光线的激发下发光，这样在面光源工作时，不但发光芯片4能够发光，绝缘材料3也能够发光，能够提高面光源的亮度。
一具体实施例中，所述发光芯片4可以发出蓝光，所述绝缘材料3采用量子点材料或荧光胶，量子点材料或荧光胶能够在发光芯片4发出蓝光的激发下发光。其中，发光芯片4与绝缘材料3组合可以发出白光，当然也可以通过调节绝缘材料3的成分以及发光芯片4发出的光的颜色使得发光层产生其他颜色的光，或者采用发出不同颜色的光的发光芯片4和不同的绝缘材料3相组合产生不同颜色的光，形成彩色光源。
进一步地，制作方法还包括：
形成第一保护结构1；
形成覆盖所述第二导电结构5的第二保护结构6；
形成所述第一导电结构2具体为：在所述第一保护结构1上形成所述第一导电结构2；
第一保护结构1和第二保护结构6的材质可以是硬质基板或电路板，也可以是柔性基板，比如PET或PI等。第一保护结构1和第二保护结构6可以对面光源进行保护，起到阻隔水氧、防划等保护功能。在第一保护结构1和第二保护结构6采用柔性基板时，面光源还能够应用在柔性显示装置中。
值得注意的是，位于出光侧一侧的保护结构需要采用透明材料制成，比如可以采用较薄的透明PET，以实现透光功能和阻隔水氧、防划等保护功能。
进一步地，在所述第一保护结构1上形成所述第一导电结构2之前，所述方法还包括：
在所述第一保护结构1上形成反光层7。
反光层7可以位于第一保护结构1朝向第一导电结构2的表面也可以是第一保护结构1背向第一导电结构2的表面，但鉴于第一保护结构1的保护功能，优选反光层7位于第一保护结构1和第一导电结构2之间，这样第一保护结构1还能够对反光层7进行保护，反光层7与第一保护结构1的结合可以采用涂覆、蒸镀、压合等多种工艺实现。
进一步地，所述形成第一导电结构2包括：
形成整面的导电材料作为第一导电结构2；或
形成导电材料层，对所述导电材料层进行构图形成多条第一导电走线，每一所述第一导电走线与至少一个发光芯片4的第一极连接；
所述形成第二导电结构5包括：
形成整面的导电材料作为第二导电结构5；或
形成导电材料层，对所述导电材料层进行构图形成多条第二导电走线，每一所述第二导电走线与至少一个发光芯片4的第二极连接。
所述第一导电结构2和所述第二导电结构5中的至少一者可以由多条导电走线组成，每一所述导电走线与至少一个发光芯片4的电极连接。通过导电走线可以控制与该导电走线相连接的发光芯片4的导通，可以控制不同区域的发光芯片4发光或者发出不同亮度的光，从而实现面光源的区域亮度调节，实现高动态渲染效果。
具体地，如图3所示，可以将第一导电结构2设计为面状，这样无需对第一导电结构2进行构图，能够节省构图工艺的次数，将第二导电结构5设计为包括多条导电走线51，可以看出，每一条导电走线51可以控制至少一个发光芯片4，不同的导电走线51控制不同的发光芯片4，从而实现区域亮度控制；或者如图4所示，将第二导电结构5设计为面状，这样无需对第二导电结构5进行构图，能够节省构图工艺的次数，将第一导电结构2设计为包括多条导电走线21，可以看出，每一条导电走线21可以控制至少一个发光芯片4，不同的导电走线21控制不同的发光芯片4，从而实现区域亮度控制。
下面结合附图以及具体的实施例对本发明的面光源的制作方法进行详细介绍，本实施例的面光源的制作方法包括以下步骤：
步骤1、如图5所示，提供一第一保护结构1，在第一保护结构1上形成反光层7；
其中，第一保护结构1的材质可以是硬质基板或电路板，也可以是柔性基板，比如PET或PI等。反光层7可以采用金属制成，可以采用蒸镀或溅射的方式在第一保护结构1上形成反光层7。
步骤2、如图6所示，在反光层7上形成第一导电结构2；
可以采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积第一导电结构2，第一导电结构2可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金。第一导电结构2可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。在第一导电结构2上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的第一导电结构2，剥离剩余的光刻胶，形成第一导电结构2的图形，第一导电结构2的图形包括多条导电走线。
步骤3、如图7所示，在第一导电结构2上形成发光芯片4，发光芯片4的负极41与第一导电结构2连接；
其中，第一导电结构2的每一导电走线与至少一个发光芯片4的负极41连接。
步骤4、如图8所示，在发光芯片4之间涂覆绝缘材料3；
绝缘材料3具体可以采用绝缘荧光胶，绝缘荧光胶可以在蓝光的激发下发出白光。
步骤5、如图9所示，形成第二导电结构5，发光芯片4的正极42与第二导电结构5连接；
可以采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积第二导电结构5，第二导电结构5可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金。第二导电结构5可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。第二导电结构5可以是面状结构，与所有发光芯片4的正极42连接。
步骤6、如图10所示，形成第二保护结构6。
第二保护结构6位于出光侧，可以采用透明材料制成，比如可以采用较薄的透明PET，以实现透光功能和阻隔水氧、防划等保护功能。
本实施例提出了一种夹层式结构的面光源，面光源包括相对设置的第一导电结构2和第二导电结构5，在第一导电结构2和第二导电结构5之间设置有包括发光芯片4的发光层，通过第一导电结构2和第二导电结构5能够导通发光芯片4使得发光芯片4发光，本发明的技术方案在发光芯片4封装时即实现面光源，从而降低由点光源到线光源再到面光源的转换难度，并且可以极大的提升光能利用率，降低功耗，另外因无需再加其他器件，从而可以实现超薄、低成本。并且，第一导电结构的导电走线可以控制至少一个发光芯片4，不同的导电走线控制不同的发光芯片4，从而实现面光源的区域亮度控制。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种面光源，其特征在于，包括：
相对设置的第一导电结构和第二导电结构；
位于所述第一导电结构和第二导电结构之间的发光层，所述发光层包括多个彼此绝缘的发光芯片，所述发光芯片的第一极与所述第一导电结构连接，所述发光芯片的第二极与所述第二导电结构连接。
2.根据权利要求1所述的面光源，其特征在于，所述发光层还包括位于相邻发光芯片之间的绝缘材料。
3.根据权利要求2所述的面光源，其特征在于，所述绝缘材料能够在所述发光芯片发出的光线的激发下发光。
4.根据权利要求3所述的面光源，其特征在于，
所述发光芯片能够发出蓝光，所述绝缘材料采用量子点材料或荧光胶。
5.根据权利要求1所述的面光源，其特征在于，还包括：
相对设置的第一保护结构和第二保护结构；
所述第一导电结构位于所述第一保护结构朝向所述第二保护结构的一侧表面上，所述第二导电结构位于所述第二保护结构朝向所述第一保护结构的一侧表面上。
6.根据权利要求5所述的面光源，其特征在于，还包括：
位于所述发光层背向所述第二导电结构一侧的反光层。
7.根据权利要求6所述的面光源，其特征在于，
所述反光层位于所述第一保护结构与所述第一导电结构之间。
8.根据权利要求5所述的面光源，其特征在于，
所述第一保护结构和所述第二保护结构为硬质基板、电路板或柔性基板。
9.根据权利要求1所述的面光源，其特征在于，
所述第一导电结构和所述第二导电结构中的至少一者由多条导电走线组成，每一所述导电走线与至少一个发光芯片的电极连接。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的面光源，所述面光源为所述显示装置的背光源。
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