CN212084998U - 发光器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发光器件，包括基板、外接焊盘、第一发光组件以及第一光隔离墙；基板包括相对的第一表面和第二表面，第一表面设有第一导电电路；外接焊盘设置在基板的第一表面和/或第二表面上并与第一导电电路导电连接；第一发光组件设置在基板的第一表面上并与第一导电电路导电连接；第一发光组件包括若干第一发光单元；每一第一发光单元包括至少一个发光芯片；第一光隔离墙设置在第一表面上，并形成有若干独立的第一凹槽，每一第一发光单元位于一对应的第一凹槽中，且第一光隔离墙的高度＜发光芯片的高度。本实用新型的发光器件，解决不同发光区域之间的窜光问题，加工简单、成本低、可靠性好。

Description

发光器件

技术领域

本实用新型涉及发光器件技术领域，尤其涉及一种发光器件。

背景技术

基于半导体发光元件制造的RGB发光器件己广泛应用于室内、室外显示领域。随着像素尺寸和像素间距的减小，基于miniLED的高清超微间距发光器件是实现8K超高分辨率，中大尺寸电视与显示的关键之一。

常见的发光器件结构如图1所示，其包括基板11、设置在基板11上的发光元件12，发光元件12通常包括支架121、发光芯片122和透光层123。为实现RGB显示，每一个发光元件12通常包括至少一红光芯片，一蓝光芯片和一绿光芯片。由图1可知，由于每一个发光元件12具有支架121，发光元件12的小型化受到很大的局限。即使发光元件12的尺寸能做得很小，例如1mmx1mm，由于每一个发光元件12内包括至少一红光芯片、一蓝光芯片和一绿光芯片，每一个发光元件12至少包括四个外接焊盘。由于发光元件12的尺寸太小，焊盘尺寸受限，发光元件12回流焊接到基板11的强度比较低，平坦度和间距也不易控制。成千上万个紧密排列并回流焊接在基板11上的发光元件12极易在外力作用下如碰撞、振动、挤压等发生脱落，导致显示效果变差，返修作业十分繁琐，成本高。

为了解决发光元件小型化遇到的问题，另一种常见的发光器件如图2所示，包括基板21、发光芯片22和透光层23。如图2所述，发光芯片22代替了图1中的发光元件12，由于发光芯片22本身没有支架，尺寸可以做到最小，透光层23不仅能保护金线，还能起到防潮防湿防尘防撞的作用，发光芯片22不易受到外力作用而受到损伤。

当图2发光器件用于RGB显示时，为了提高显示图像的反差，必须减少非出光表面的反射率。理想状况下，是将非出光表面全面黑化。基于图2所示的结构，为了提高显示图像的反差，通常的做法是在透光层23内掺入着色剂，减少透光层23的反差率，增加非出光表面的墨黑程度，与此同时，着色剂的掺入会大幅下降透光层23的透光率，通常会牺牲40％的光。在相同功率密度下，发光器件的亮度就会大打折扣。如果通过提升功率密度来增加亮度，则会给电源配置、驱动选择、导热和散热设计带来诸多负担，并会增加成本。由图2可知，由发光芯片22发出的光有部分会在透光层23内沿水平方向传播，不同发光区域之间存在不可避免的窜光现象，影响图像清晰度，分辨率与反差。

为了避免掺有着色剂的透光层对亮度的影响，同时又能进一步提升非出光面的墨黑程度，通常在发光器件上方套置一块薄片。在对应发光芯片或发光元件处，薄片有相应的通孔，使得发光芯片或发光元件能够裸露出来，其发出的光不被薄片所遮挡自出光方向发出。同时，由于薄片不透光，它能有效减少不同发光区域之间的窜光现象。

为了保护薄片和防潮防湿防尘防撞的作用，在发光器件上表面套置薄片后，通常还会在上面设置一透光层，填充薄片和发光芯片或发光元件间空隙，同时也可保护薄片不受外力损伤。透光层不能太厚，否则又会导致不同发光区域之间的窜光现象，影响图像清晰度，分辨率与反差。薄片朝向出光方向的表面通常呈黑色，以提升非出光区域的墨黑程度。显而易见，随着像素间距的缩小，薄片上的通孔越来越多，越来越小，其加工难度与成本会大幅上升。薄片在发光器件上的安装精度越来越高，难度也越来越高。

因此，由于上述发光器件结构存在本质的缺陷和不足，无法解决进一步缩小像素尺寸和像素间距与可靠性之间的矛盾，无法解决提高亮度与增加反差之间的矛盾，无法解决出光表面高透光率与非出光表面墨黑程度之间的问题，无法避免不同发光区域之间的窜光问题，无法解决随着像素尺寸和像素间距减小，加工难，成本高，可靠性差等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种避免发光区域之间窜光，加工简单的发光器件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种发光器件，包括基板、外接焊盘、第一发光组件以及第一光隔离墙；

所述基板包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有第一导电电路；所述外接焊盘设置在所述基板的第一表面和/或第二表面上并与所述第一导电电路导电连接；所述第一发光组件设置在所述基板的第一表面上并与所述第一导电电路导电连接；所述第一发光组件包括若干第一发光单元；每一所述第一发光单元包括至少一个发光芯片；

所述第一光隔离墙设置在所述第一表面上，并形成有若干独立的第一凹槽，每一所述第一发光单元位于一个对应的所述第一凹槽中，且所述第一光隔离墙的高度＜所述发光芯片的高度。

优选地，所述第一凹槽的侧壁与对应的所述第一发光单元的发光芯片的侧面相贴合或者留有空隙。

优选地，所述基板内设有贯穿其第一表面和第二表面的导电通道；设置在所述基板第二表面的所述外接焊盘通过所述导电通道与所述第一导电电路导电连接。

优选地，所述第一光隔离墙的最低点与所述发光芯片的最高点之间的高度差≥所述发光芯片厚度的0.2倍。

优选地，所述第一光隔离墙由硅胶、树脂、油墨、玻璃釉、液体玻璃、涂料、热固化胶、感光油墨、感光胶中的一种或多种制成。

优选地，所述发光器件还包括透光保护层；所述透光保护层设置在所述第一发光单元上，或者设置在所述第一发光单元以及部分或全部所述第一光隔离墙上；

所述透光保护层包裹所述发光芯片的表面和裸露的侧面；并且，所述透光保护层还填充所述第一光隔离墙与对应的所述发光芯片之间的空隙。

优选地，所述透光保护层在所述发光芯片上的厚度小于0.15mm。

优选地，所述透光保护层与所述基板的第一表面之间的部分或全部界面设有吸光层或反光层；所述吸光层或反光层的高度小于所述第一光隔离墙的高度。

优选地，所述透光保护层为无色透明或掺有光致发光粉末、光扩散粉未和着色粉末中至少一种。

优选地，所述光致发光粉末为荧光粉和/或量子点；

所述荧光粉包括YAG荧光粉、氧化物荧光粉、氮化物荧光粉、氟化物荧光粉、铝酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉、氮氧化物荧光粉中的一种或多种；

所述量子点包括硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点中的一种或多种；

所述光扩散粉末为微米、亚微米、纳米粒径的玻璃粉、陶瓷粉、氧化物粉和氮化物粉中的一种或多种；

所述着色粉末为微米、亚微米、纳米粒径的碳黑、氧化物粉和盐类中的一种或多种。

优选地，所述基板的第二表面设有第二导电电路；所述第二导电电路与所述外接焊盘导电连接。

优选地，所述第二表面上设有与所述第二导电电路电连接的电子元器件和/或第二发光组件。

优选地，所述第二发光组件包括若干第二发光单元和第二光隔离墙；所述第二光隔离墙形成有若干独立的第二凹槽；每一所述第二发光单元包括至少一个发光芯片；

每一所述第二发光单元对应设置在一个对应的所述第二凹槽中；且所述第二光隔离墙的高度＜所述第二发光单元的发光芯片的高度。

优选地，所述基板的第二表面设有至少一用于焊接或粘贴在散热器表面和/或模组支架表面的平坦表面。

优选地，所述基板的第二表面设有与所述外接焊盘导电连接的至少一线路板；所述线路板为双面单层或多层线路板。

本实用新型的发光器件，通过光隔离墙在发光单元之间的设置，解决不同发光区域之间的窜光问题，解决出光表面高透光率与非出光表面墨黑程度之间的问题，解决进一步缩小像素尺寸和像素间距与可靠性之间的矛盾，解决提高亮度与增加反差之间的矛盾，加工简单、成本低、可靠性好。

本实用新型的发光器件的制造方法流程短、工艺简单、制造成本低，适用于大批量大面积产业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1、图2分别是现有技术中两种发光器件的剖面结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的发光器件的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图3所示，本实用新型一实施例的发光器件，包括基板31、外接焊盘32、第一发光组件以及第一光隔离墙33。

其中，基板31包括相对的第一表面和第二表面，第一表面设有第一导电电路34。外接焊盘32设置在基板31的第一表面和第二表面中至少一个表面上，并且该外接焊盘32与第一导电电路34导电连接。第一发光组件设置在基板31的第一表面上并与第一导电电路34导电连接。

第一发光组件可包括若干第一发光单元35。每一第一发光单元35包括至少一个发光芯片，即每一第一发光单元35可以包括一个发光芯片351，也可以包括两个发光芯片351或以上。

第一光隔离墙33设置在基板31的第一表面上，形成有若干独立的第一凹槽330，即第一凹槽330之间不相连通。每一第一发光单元35位于一个对应的第一凹槽330中，且第一光隔离墙33的高度＜发光芯片351的高度。第一光隔离墙33的最低点与发光芯片351的最高点之间的高度差≥发光芯片351厚度的0.2倍，使得相邻的第一发光单元35之间不会由于侧面发光导致窜光的问题。

具体地，基板31可为但不限于陶瓷板、玻璃板、金属板或FR4(玻纤板)。外接焊盘32可以位于基板31的第一表面和/或第二表面上。对于在基板31第一表面的外接焊盘32，第一导电电路34可以直接连接的方式与该外接焊盘32导电连接；对于在基板31第二表面的外接焊盘32，基板31内可设有贯穿其第一表面和第二表面的导电通道310，外接焊盘32通过导电通道310与第一导电电路34导电连接。

第一导电电路34可为但不限于单层、多层线路板中的一种或多种组合。

在基板31的第一表面上，若干个第一发光单元35一一位于第一光隔离墙33的第一凹槽330内。第一凹槽330的侧壁可以与对应的第一发光单元35的发光芯片351的侧面相贴合或者留有空隙331。

第一光隔离墙33可以由硅胶、树脂、油墨、玻璃釉、液体玻璃、涂料、热固化胶、感光油墨、感光胶中的一种或多种制成。第一光隔离墙33的裸露表面(远离基板31的表面)还可以但不限于光亮黑色、亚光黑色、光亮白色、亚光白色中的一种或多种。根据材料及形成方式的不同，第一光隔离墙33的裸露表面可以是平面或者凹面。

此外，基板31的第二表面还可设置至少一平坦表面，用于焊接或粘贴在散热器表面和/或模组支架表面，实现发光模组在散热器和/或模组支架上的固定。第一发光组件中，发光芯片的驱动与控制器件可设置在基板31裸露的第一表面和/或第二表面上；驱动与控制器件输出端与外接焊盘32导电连接。

进一步地，本实用新型的发光器件还包括透光保护层36。透光保护层36设置在第一发光单元35上，包裹发光芯片351的表面和裸露的侧面，起到保护和透光的作用。也可以理解，透光保护层36填充在第一凹槽330内，同时包裹发光芯片351的表面和裸露的侧面。对于第一凹槽330与对应的第一发光单元35的发光芯片351的侧面留有空隙331。透光保护层36填充在第一凹槽330内，也将空隙331填充。

透光保护层36的顶面可以是平面也可以是凹凸表面，凹凸表面的形状可为但不限于平面、凸面、凹面、圆形面、椭圆形面中的一种或多种组合。

第一光隔离墙33和透光保护层36的表面还可以通过粗化工艺如喷砂形成粗化表面，以进一步改善表面颜色一致性和表面防反射能力。

透光保护层36可由但不限于环氧树脂、硅胶、玻璃釉、液体玻璃中至少一种形成。进一步，该透光保护层36可以是无色透明，还可以根据需要掺有光致发光粉末、光扩散粉未和着色粉末中至少一种，实现对应的发光效果。

光致发光粉末可为荧光粉和/或量子点。其中，荧光粉包括但不限于YAG荧光粉、氧化物荧光粉、氮化物荧光粉、氟化物荧光粉、铝酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉、氮氧化物荧光粉中的一种或多种。量子点包括但不限于硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点中的一种或多种。

光扩散粉末可为但不限于微米、亚微米、纳米粒径的玻璃粉、陶瓷粉、氧化物粉和氮化物粉中的一种或多种。着色粉末可为但不限于微米、亚微米、纳米粒径的碳黑、氧化物粉和盐类中的一种或多种。

另外，如图3所示，本实施例中，透光保护层36覆盖在第一发光单元35以及部分或全部第一光隔离墙33上。为减小透光保护层36的窜光效应，透光保护层36较薄设置。作为选择，透光保护层36在发光芯片351上的厚度小于0.15mm。

进一步地，本实用新型的发光器件中，透光保护层36与基板31的第一表面之间的部分或全部界面还可设有吸光层或反光层(未图示)。吸光层或反光层的高度小于第一光隔离墙33的高度。

在其他实施例中，基板31的第二表面还可设有第二导电电路；第二导电电路与外接焊盘32导电连接。基板31的第二表面上进一步还可设有与第二导电电路电连接的第二发光组件和/或电子元器件。

第二发光组件包括若干第二发光单元以及第二光隔离墙；第二光隔离墙形成有若干独立的第二凹槽；每一第二发光单元包括至少一个发光芯片，每一第二发光单元对应设置在一个对应的第二凹槽中，第二光隔离墙的高度＜第二发光单元的发光芯片的高度。第二发光组件以及第二光隔离墙具体可分别参考上述第一发光组件和第一光隔离墙33的设置。

在其他实施例中，基板31的第二表面还可设有至少一线路板，线路板与外接焊盘32导电连接。线路板可为双面单层或多层线路板。

参考图3，本实用新型的发光器件的制造方法，可包括以下步骤：

S1、在基板31的第一表面和/或第二表面设置外接焊盘32。

S2、在基板31的第一表面上设置第一导电电路34，并将第一导电电路34与外接焊盘32导电连接。

上述步骤S1和S2可以依序进行，步骤S2也可以在S1之前进行。其中，当外接焊盘32设置在基板31的第二表面时，第一导电电路34通过导电通道310与外接焊盘32导电连接。

在一些实施例中，步骤S2还包括：在基板31的第二表面设置第二导电电路，并将第二导电电路与外接焊盘32导电连接。或者，在基板31的第二表面设置至少一平坦表面，用于焊接或粘贴在散热器表面和/或模组支架表面，实现发光模组在散热器和/或模组支架上的固定。

S3、在基板31的第一表面上设置第一发光组件，并使第一发光组件与第一导电电路34导电连接。

其中，第一发光组件包括若干第一发光单元35；每一第一发光单元35包括至少一个发光芯片351。

S4、在基板31的第一表面上设置第一光隔离墙33，并形成有若干独立的第一凹槽330，每一第一发光单元35位于一个对应的第一凹槽330中，且第一光隔离墙33的高度小于第一发光单元35的发光芯片351的高度。

第一光隔离墙33的最低点与发光芯片351的最高点之间的高度差≥发光芯片351厚度的0.2倍。

当第一光隔离墙33采用负性感光油墨或负性感光胶时，步骤S4中具体可包括步骤：

S4-1、在基板31的第一表面上涂布第一光隔离墙33。

S4-2、在第一光隔离墙33的表面设置掩膜。

掩膜覆盖后续要形成第一凹槽330所对应的区域。

S4-3、曝光固化未被掩膜覆盖的第一光隔离墙33。

其中，未被掩膜覆盖的区域是形成第一凹槽330外围的第一光隔离墙33部分。

S4-4、移除掩膜。

S4-5、显影去除被掩膜覆盖的第一光隔离墙33，形成第一凹槽330，露出位于第一凹槽330内的第一发光单元35。

当第一光隔离墙33采用正性感光油墨或正性感光胶时，步骤S4中具体可包括步骤：

S4-1、在基板31的第一表面上涂布第一光隔离墙33。

S4-2、在第一光隔离墙33的表面设置掩膜。

掩膜覆盖后续要形成第一凹槽330以外的区域。

S4-3、曝光未被掩膜覆盖的第一光隔离墙33。

其中，未被掩膜覆盖的区域为形成第一凹槽330所对应的区域。

S4-4、移除掩膜。

S4-5、显影去除未被掩膜覆盖的第一光隔离墙33，形成第一凹槽330，露出位于第一凹槽330内的第一发光单元35。

当第一光隔离墙33采用硅胶、树脂、油墨、玻璃釉、液体玻璃、涂料、热固化胶中至少一种时，步骤S4中具体可包括步骤：

S4-1、在基板31的第一表面上涂布第一光隔离墙33。

S4-2、去除覆盖在发光芯片351表面和高过发光芯片351表面的第一光隔离墙33。

S4-3、固化留在基板31上的所述第一光隔离墙33。

当第一光隔离墙33采用硅胶、树脂、油墨、玻璃釉、液体玻璃、涂料、热固化胶中至少一种时，步骤S4具体也可包括步骤：

S4-1、在基板31的第一表面的发光芯片351之间的间隔处，设置第一光隔离墙33。

S4-2、固化第一光隔离墙33。

本实用新型的发光器件的制造方法还包括透光保护层36的设置步骤S5。

在一种实施方式中：

S5、在第一发光单元35上设置透光保护层，透光保护层包裹发光芯片351的表面和裸露的侧面。透光保护层36在发光芯片351上的厚度小于0.15mm。

当第一凹槽330与对应的第一发光单元35的发光芯片351的侧面相贴合时，如图3所示，透光保护层36填充在第一凹槽330内，包裹发光芯片351的表面和裸露的侧面。当第一凹槽330与对应的第一发光单元35的发光芯片351的侧面留有空隙331。透光保护层36填充在第一凹槽330内，也将空隙331填充。

在另一种实施方式中：

S5、在第一发光单元35和部分或全部第一光隔离墙33上设置透光保护层36，透光保护层36包裹发光芯片351的表面和裸露的侧面。透光保护层36在发光芯片351上的厚度小于0.15mm。

当第一凹槽330与对应的第一发光单元35的发光芯片351的侧面相贴合时，透光保护层36填充在第一凹槽330内，包裹发光芯片351的表面和裸露的侧面。当第一凹槽330与对应的第一发光单元35的发光芯片351的侧面留有空隙331。透光保护层36填充在第一凹槽330内，也将空隙331填充。

本实用新型的发光器件的制造方法还包括以下步骤：

S6、粗化部分或全部第一光隔离墙33表面；或，

粗化部分或全部第一光隔离墙33表面和部分或全部透光保护层表面。

其中，粗化可以通过如喷砂等方式，对部分或全部第一光隔离墙33表面和部分或全部透光保护层表面进行粗化。

另外，本实用新型的发光器件的制造方法中，根据实际需要，还包括在基板31的第二表面设置至少一线路板，并将第二导电电路与外接焊盘32导电连接。线路板可以是双面单层线路板，也可以是多层线路板。

本实用新型的发光器件的制造方法中，根据实际需要，还包括在基板31的第二表面设置与外接焊盘32导电连接的电子元器件和/或第二发光组件。第二发光组件的具体设置可分别参考上述第一发光组件和第一光隔离墙33的设置方法。

本实用新型的发光器件可用于显示屏、背光模组中。本实用新型的发光器件的制造方法中，在步骤S4之前，可以将若干个基板31以侧面紧密相对进行拼接，设置在支架表面上。基板31的侧面之间紧密接触无缝隙。若干个基板31拼接后可形成显示屏或背光模组的基板。

步骤S4中，设置第一光隔离墙33时，第一光隔离墙33覆盖在所有基板31的第一表面上，也将基板31之间的连接缝覆盖，保证显示屏或背光模组的基板的外观一致性。

综上可知，本实用新型的发光器件的制造方法流程短、工艺简单、制造成本低，适用于大批量大面积产业化生产。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种发光器件，其特征在于，包括基板、外接焊盘、第一发光组件以及第一光隔离墙；

所述基板包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有第一导电电路；所述外接焊盘设置在所述基板的第一表面和/或第二表面上并与所述第一导电电路导电连接；所述第一发光组件设置在所述基板的第一表面上并与所述第一导电电路导电连接；所述第一发光组件包括若干第一发光单元；每一所述第一发光单元包括至少一个发光芯片；

所述第一光隔离墙设置在所述第一表面上，并形成有若干独立的第一凹槽，每一所述第一发光单元位于一个对应的所述第一凹槽中，且所述第一光隔离墙的高度＜所述发光芯片的高度。

2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一凹槽的侧壁与对应的所述第一发光单元的发光芯片的侧面相贴合或者留有空隙。

3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述基板内设有贯穿其第一表面和第二表面的导电通道；设置在所述基板第二表面的所述外接焊盘通过所述导电通道与所述第一导电电路导电连接。

4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一光隔离墙的最低点与所述发光芯片的最高点之间的高度差≥所述发光芯片厚度的0.2倍。

5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括透光保护层；所述透光保护层设置在所述第一发光单元上，或者设置在所述第一发光单元以及部分或全部所述第一光隔离墙上；

所述透光保护层包裹所述发光芯片的表面和裸露的侧面；并且，所述透光保护层还填充所述第一光隔离墙与对应的所述发光芯片之间的空隙。

6.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述透光保护层在所述发光芯片上的厚度小于0.15mm。

7.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述透光保护层与所述基板的第一表面之间的部分或全部界面设有吸光层或反光层；所述吸光层或反光层的高度小于所述第一光隔离墙的高度。

8.根据权利要求1-7任一项所述的发光器件，其特征在于，所述基板的第二表面设有第二导电电路；所述第二导电电路与所述外接焊盘导电连接。

9.根据权利要求8所述的发光器件，其特征在于，所述第二表面上设有与所述第二导电电路电连接的电子器件和/或第二发光组件。

10.根据权利要求9所述的发光器件，其特征在于，所述第二发光组件包括若干第二发光单元和第二光隔离墙；所述第二光隔离墙形成有若干独立的第二凹槽；每一所述第二发光单元包括至少一个发光芯片；

每一所述第二发光单元对应设置在一个对应的所述第二凹槽中；且所述第二光隔离墙的高度＜所述第二发光单元的发光芯片的高度。

11.根据权利要求1-7任一项所述的发光器件，其特征在于，所述基板的第二表面设有至少一用于焊接或粘贴在散热器表面和/或模组支架表面的平坦表面；和/或，

所述基板的第二表面设有与所述外接焊盘导电连接的至少一线路板；所述线路板为双面单层或多层线路板。

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