发光元件、发光元件的制作方法、背光源以及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光元件、发光元件的制作方法、背光源以及显示装置。

背景技术

短波蓝光是指可见光中波长在400～450nm之间的光线，其具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜，引起视网膜色素上皮细胞的萎缩甚至死亡，若光敏感细胞在短波蓝光的照射下死亡将会导致人眼视力下降甚至完全丧失，并且这种损坏是不可逆的。目前现有的显示技术依赖短波蓝光产生蓝光、并激发产生红光和绿光，由此无法避免短波蓝光对人眼球的危害。例如，短波蓝光对人眼球的危害主要表现为会导致近视、白内障以及黄斑病变的眼睛病理危害人体节律。

为了解决这一问题，现有工艺采用长波蓝光直接激发量子点或荧光粉的方式来实现显示，但是由于长波蓝光对量子点或荧光粉材料的激发效率极低，导致整体显示器件显示效率下降，功耗增加。

发明内容

本发明实施例提供一种发光元件、发光元件的制作方法、背光源以及显示装置，以避免发光元件产生的短波蓝光对人眼的伤害，实现发光元件产生的光对人眼具有护眼的功能。同时可以保证较高的光转化效率，降低发光元件的整体功耗。

第一方面，本发明实施例提供了一种发光元件，其包括：

基底，

设置于基底一侧的支架；支架包括第一腔体和第二腔体；

第一发光单元，第一发光单元设置于第一腔体内，第一发光单元用于发射短波蓝光，将短波蓝光转换为红光和绿光，并发射红光和绿光；

与第一发光单元连接的第二发光单元，第二发光单元设置于第二腔体内，第二发光单元用于发射长波蓝光。

可选地，第一发光单元，包括：

短波蓝光器件，短波蓝光器件用于发射短波蓝光；

设置于短波蓝光器件远离基底一侧的波长转换层，波长转换层填充第一腔体，波长转换层远离基底的一侧的表面与支架远离基底的一端平齐；波长转换层用于将短波蓝光转换为红光和绿光。

可选地，波长转换层的材料包括：

红光量子点材料和绿光量子点材料中的至少一种。

可选地，第二发光单元，包括：

长波蓝光器件，长波蓝光器件用于发射长波蓝光；

设置于长波蓝光器件远离基底一侧的封装胶层，封装胶层填充第二腔体，封装胶层远离基底的一侧的表面与支架远离基底的一端平齐；封装胶层用于增大长波蓝光器件所发出光线的折射率和透光率。

可选的，封装胶层的材料包括硅树脂、丙烯酸酯或环氧树脂中的至少一种。

可选地，支架包括第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，第一侧壁与第三侧壁邻接，形成第一腔体；第二侧壁和第三侧壁邻接，形成第二腔体；

第三侧壁垂直于基底；第一侧壁与基底的夹角为钝角，

第一腔体远离基底的开口在基底的正投影，覆盖第一腔体邻近基底的开口在基底的正投影；

第二侧壁与基底的夹角为钝角，第二腔体远离基底的开口在基底的正投影，覆盖第二腔体邻近基底的开口在基底的正投影。

可选地，发光元件还包括电极；

基底包括通孔，电极设置于基底的通孔内；电极包括第一电极、第二电极以及第三电极，第一电极、第二电极以及第三电极同层设置；

第一发光单元通过键合线分别与第一电极和第二电极电连接，第二发光单元通过键合线分别与第二电极和第三电极电连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种发光元件的制作方法，其包括：

提供基底，

在基底的一侧设置支架；其中，支架包括第一腔体和第二腔体；

在支架的第一腔体内设置第一发光单元，第一发光单元发射短波蓝光，将短波蓝光转换为红光和绿光，并发射红光和绿光；

在第二腔体内设置第二发光单元，将第一发光单元和第二发光单元连接，其中，第二发光单元发射长波蓝光。

第三方面，本发明实施例还提供了一种背光源，其包括多个如第一方面中任一项的发光元件和基板；

发光元件设置在基板的一侧，基板用于驱动发光元件发光。

第四方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括如第一方面中任一项的发光元件，或者，包括如第三方面中的背光源。

本发明实施例提供的技术方案，通过在基底一侧设置的支架的第一腔体内收容可以将短波蓝光转换为红光和绿光的第一发光单元，在支架的第二腔体内收容可以产生长波蓝光的第二发光单元，使发光元件可以产生长波蓝光、红光、绿光以及由红绿蓝混合产生的多种颜色的光。综上，发光元件利用第一发光单元可以将其产生的对人眼有害的短波蓝光转换成对人眼无害的红光和绿光的功能，并结合第二发光单元可以产生的对人体有益的长波蓝光的功能，从而可以避免发光元件产生的短波蓝光对人眼的伤害，使发光元件具有护眼的功能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种发光元件的结构的剖视图；

图2为本发明实施例提供的另一种发光元件的结构的剖视图；

图3为本发明实施例提供的一种发光元件的结构的俯视图；

图4为本发明实施例提供的另一种发光元件的结构的俯视图；

图5为本发明实施例提供的又一种发光元件的结构的剖视图；

图6为本发明实施例提供的一种发光元件的制作方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种背光源的剖视图；

图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种显示装置的剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明实施例提供了一种发光元件，图1为本发明实施例提供的一种发光元件的结构的剖视图。如图1所示，该发光元件包括：基底110，设置于基底110一侧的支架120；支架120包括第一腔体和第二腔体；第一发光单元130，第一发光单元130设置于第一腔体内，第一发光单元130用于发射短波蓝光，将短波蓝光转换为红光和绿光，并发射红光和绿光；与第一发光单元130连接的第二发光单元140，第二发光单元140设置于第二腔体内，第二发光单元140用于发射长波蓝光。

具体地，发光元件为双灯珠元件，其灯珠可以产生基本的三原色蓝光、红光、绿光以及由三原色混合产生的多种颜色的光。发光元件主要包括基底110、支架120、第一发光单元130以及第二发光单元140。其中，支架120设置于基底110的一侧，并且支架120所构成的结构包括第一腔体和第二腔体。支架120的第一腔体为收容第一发光单元130的空间，支架120的第二腔体为收容第二发光单元140的空间。第一发光单元130与第二发光单元140串联连接，由此可以实现同时驱动第一发光单元130和第二发光单元140发光。第一发光单元130可以发射短波蓝光，并将所发射的短波蓝光均转换为红光和绿光，从而使第一发光单元130最终发射出红光和绿光。第二发光单元140可以产生长波蓝光。第二发光单元140所产生的长波蓝光具有调节生物节律的作用，并且对人体睡眠、情绪以及记忆力等都具有一定的有益作用。由此可知，发光元件利用第一发光单元130可以将其产生的对人眼有害的短波蓝光转换成对人眼无害的红光和绿光的功能，并结合第二发光单元140可以产生的对人体有益的长波蓝光的功能，从而可以避免发光元件产生的短波蓝光对人眼的伤害，使发光元件具有护眼的功能。此外，第一发光单元130利用短波蓝光激发红光和绿光，相比于采用长波蓝光激发产生红光和绿光的激发效率更高，由此使得第一发光单元130将短波蓝光转换为红光和绿光的消耗降低。

本实施例提供的技术方案，通过在基底一侧设置的支架的第一腔体内收容可以将短波蓝光转换为红光和绿光的第一发光单元，在支架的第二腔体内收容可以产生长波蓝光的第二发光单元，使发光元件可以产生长波蓝光、红光、绿光以及由红绿蓝混合产生的多种颜色的光。综上，发光元件利用第一发光单元可以将其产生的对人眼有害的短波蓝光转换成对人眼无害的红光和绿光的功能，并结合第二发光单元可以产生的对人体有益的长波蓝光的功能，从而可以避免发光元件产生的短波蓝光对人眼的伤害，使发光元件具有护眼的功能。第一发光单元利用短波蓝光激发红光和绿光的激发效率高，使第一发光单元将短波蓝光转换为红光和绿光的消耗降低。

图2为本发明实施例提供的另一种发光元件的结构的剖视图。如图2所示，第一发光单元，包括：短波蓝光器件131，短波蓝光器件131用于发射短波蓝光；设置于短波蓝光器件131远离基底110一侧的波长转换层132，波长转换层132填充第一腔体，波长转换层132远离基底110的一侧的表面与支架120远离基底110的一端平齐；波长转换层132用于将短波蓝光转换为红光和绿光。

具体地，第一发光单元包括短波蓝光器件131和波长转换层132。例如，短波蓝光器件131可以为正装结构的短波蓝光二极管芯片，该短波蓝光二极管芯片材质为磷化鎵、砷化鎵或氮化鎵中的一种或多种，该短波蓝光二极管芯片所发出的短波蓝光的波长范围为410nm～455nm。将波长转换层132设置在短波蓝光器件131远离基底110的一侧，使波长转换层132远离基底110的一侧的表面与支架120远离基底110的一端平齐，也就是使波长转换层132填充满第一发光单元所在的第一腔体，从而保证短波蓝光器件131所发出的短波蓝光可以全部射入波长转换层132，进而使波长转换层132将短波蓝光器件131所发出的所有短波蓝光全部转换为红光和绿光，从而避免第一发光单元最终所发出的光对人眼的伤害。

可选地，波长转换层的材料可以包括红光量子点材料和绿光量子点材料中的至少一种。

具体地，量子点材料通过吸收部分波段的蓝光，可以激发出部分波段的绿光及红光，能够有效地提高显示屏幕的色域，满足高品质显示应用的需求。波长转换层的材料包括红光量子点材料和绿光量子点材料中的至少一种，红光量子点材料的组成类型为AxMyEz。其中，A元素为Ba、Ag、Fe、In、Cd、Zn、Ga、Mg、Pb中的一种，M元素为S、Cl、O、As、N、P、Se、Te、Pb中的一种，E元素为S、As、Se、O、Cl、Br、I中的一种。x为0.3～2.0，y为0.5～3.0，z为0～4.0。优选的，红光量子点材料为硒化镉、磷化铟、三碘合铅酸铯中的一种或两种的复合材料。绿光量子点材料的组成类型为AxMyEz。其中，A元素为Na、Fe、In、Cd、Zn、Ga、Mg、Pb、Cs中的一种，M元素为S、As、N、P、Se、Te、Ti、Zr、Pb中的一种，E元素为S、As、Se、O、Cl、Br、I中的一种。其中，x为0.3～2.0，y为0.5～3.0，z为0～4.0。优选的绿光量子点材料为硒化镉、溴铅铯中的一种或两种的复合材料。

另外，波长转换层是由红光波长转换材料，绿光波长转换材料、封装胶水、扩散粒子混合而成。红光波长转换材料包括红光量子点材料和红光荧光粉材料，绿光波长转换材料包括绿光量子点材料和绿光荧光粉材料。由此，波长转换层的材料的组成方式包括三种：1)红光量子点材料和绿光量子点材料混合；2)红光量子点材料+绿光荧光粉材料混合；3)红光荧光粉材料+绿光量子点材料混合。由此，波长转换层实现将短波蓝光转换成红光和绿光。

具体地，红光荧光粉材料可以包括氯硅酸盐、铝酸盐、氮氧化物、氮化物、硫氧化物中的至少一种；绿光荧光粉材料可以包括硅酸盐、氯硅酸盐、铝酸盐、氮化物、钨酸盐、钼酸盐、硫氧化物中的至少一种。红光波长转换材料在短波蓝光器件发射的短波蓝光的激发下，可以发射出峰值波长为616～665nm，半波宽＜28nm的红光；绿光波长转换材料在短波蓝光器件发射的短波蓝光的激发下，可以发射出峰值波长为515～550nm，半波宽＜32nm的绿光。由此可见，短波蓝光器件可以通过红光波长转换材料和绿光波长转换材料激发出高色域的红光和绿光。

可选地，继续参考图2，第二发光单元，包括：长波蓝光器件141，长波蓝光器件141用于发射长波蓝光；设置于长波蓝光器件141远离基底一侧的封装胶层142，封装胶层142填充第二腔体，封装胶层142远离基底的一侧的表面与支架远离基底的一端平齐；封装胶层142用于增大长波蓝光器件141所发出光线的折射率和透光率。

具体地，第二发光单元是由长波蓝光器件141和封装胶层142构成。例如，长波蓝光器件141可以为正装结构的长波蓝光二极管芯片，该长波蓝光二极管芯片材质为磷化鎵、砷化鎵或氮化鎵中的一种或多种，该长波蓝光二极管芯片所发出的长波蓝光的波长范围为460nm～480nm。将封装胶层142设置在长波蓝光器件141远离基底一侧，使封装胶层142远离基底的一侧的表面与支架远离基底的一端平齐，也就是使封装胶层142填充满第二发光单元所在的第二腔体，从而保证长波蓝光器件141所发出的长波蓝光可以全部射入封装胶层142，进而利用封装胶层142增大长波蓝光器件141所发出光线的折射率和透光率。

可选地，封装胶层的材料可以包括硅树脂、丙烯酸酯或环氧树脂中的至少一种。

其中，硅树脂是具有高度交联结构的热固性聚有机硅氧烷，具有优异的耐热性、耐寒性、耐候性、电绝缘性、疏水性及防粘脱模性等。丙烯酸酯具有优越的耐矿物油和耐高温氧化性能；环氧树脂有较好的粘接强度和耐化学性能，由此封装胶层的材料包括硅树脂、丙烯酸酯或环氧树脂中的至少一种，可以使发光元件具有耐久性和可靠性。此外，硅树脂、丙烯酸酯或环氧树脂中均为透明的材料，即可以对长波蓝光器件起到封装固定的作用，还可以增强长波蓝光器件所发出光线的折射率和透光率。

图3为本发明实施例提供的一种发光元件的结构的俯视图。如图2-图3所示，支架120包括第一侧壁121、第二侧壁122和第三侧壁123，第一侧壁121与第三侧壁123邻接，形成第一腔体；第二侧壁122和第三侧壁123邻接，形成第二腔体；第三侧壁123垂直于基底110；第一侧壁121与基底110的夹角为钝角，第一腔体远离基底110的开口在基底110的正投影，覆盖第一腔体邻近基底110的开口在基底110的正投影；第二侧壁122与基底110的夹角为钝角，第二腔体远离基底110的开口在基底110的正投影，覆盖第二腔体邻近基底110的开口在基底110的正投影。

具体地，第一侧壁121和第三侧壁123邻接构成第一腔体，第二侧壁122和第三侧壁123邻接构成第二腔体。设置第一腔体和第二腔体均由第三侧壁123构成，使得第一腔体和第二腔体相邻，节省发光元件的空间，简化第一腔体设置的第一发光单元131与第二腔体设置的第二发光单元141的电连接。此外，第一腔体和第二腔体相邻，还可以使第一腔体中的第一发光单元131所发出的光更好地与第二腔体中的第二发光单元141所发出的光进行混合，从而使发光元件最终所发出光的颜色更加均匀。

第三侧壁123垂直于基底110，第一侧壁121与基底110的夹角为钝角，第二侧壁122与基底110的夹角为钝角。第一腔体远离基底110的开口面积大于第一腔体邻近基底110的开口，第二腔体远离基底110的开口面积大于第二腔体邻近基底110的开口。也就是第一腔体远离基底110的开口在基底110的正投影，可以覆盖第一腔体邻近基底110的开口在基底110的正投影，第二腔体远离基底110的开口在基底110的正投影，覆盖第二腔体邻近基底110的开口在基底110的正投影。由此可知，第一腔体和第二腔体远离基底110的开口大于邻近基底110的开口，进而可以增大第一发光单元131和第二发光单元141从远离基底110的开口射出的光线量。

需要注意的是：图3为本发明实施例示例性的示出了一种发光元件的第一腔体远离基底110的开口、第二腔体远离基底110的开口、第一腔体靠近基底110的开口以及第二腔体靠近基底110的开口的形状为半椭圆形。图4为本发明实施例提供的另一种发光元件的结构的俯视图，图4示例性的示出了另一种发光元件的第一腔体远离基底110的开口、第二腔体远离基底110的开口、第一腔体靠近基底110的开口以及第二腔体靠近基底110的开口的形状为矩形。本发明实施例对发光元件的第一腔体远离基底110的开口、第二腔体远离基底110的开口、第一腔体靠近基底110的开口以及第二腔体靠近基底110的开口的形状不做具体的限制。

图5为本发明实施例提供的又一种发光元件的结构的剖视图。如图5所示，发光元件还可以包括电极；基底110包括通孔，电极设置于基底110的通孔内；电极包括第一电极151、第二电极152以及第三电极153，第一电极151、第二电极152以及第三电极153同层设置；第一发光单元131通过键合线160分别与第一电极151和第二电极152电连接，第二发光单元141通过键合线160分别与第二电极152和第三电极153电连接。

具体地，发光元件还包括电极，第一发光单元131和第二发光单元141可以通过电极与驱动电路连接。其中，基底110包括通孔，将导电物质填充于基底110的通孔内可以形成电极。基底110包括三个通孔，将导电物质分别填充于基底110的通孔内分别可以形成第一电极151、第二电极152以及第三电极153。第一电极151、第二电极152以及第三电极153同层设置。

第一发光单元131可以通过键合线160分别与第一电极151和第二电极152电连接，第二发光单元141可以通过键合线160分别与第二电极152和第三电极153电连接。第一发光单元131和第二发光单元141共用第二电极152，并通过第二电极152将第一发光单元131和第二发光单元141串联连接，从而实现驱动第一发光单元131和第二发光单元141发光。

图6为本发明实施例提供的一种发光元件的制作方法的流程图。如图6所示，该方法具体包括如下步骤：

S210、提供基底。

S220、在基底的一侧设置支架；其中，支架包括第一腔体和第二腔体。

S230、在支架的第一腔体内设置第一发光单元，第一发光单元发射短波蓝光，将短波蓝光转换为红光和绿光，并发射红光和绿光。

S240、在第二腔体内设置第二发光单元，将第一发光单元和第二发光单元连接，其中，第二发光单元发射长波蓝光。

本实施例提供的技术方案，通过在基底一侧设置的支架的第一腔体内收容可以将短波蓝光转换为红光和绿光的第一发光单元，在支架的第二腔体内收容可以产生长波蓝光的第二发光单元，使发光元件可以产生长波蓝光、红光、绿光以及由红绿蓝混合产生的多种颜色的光。综上，发光元件利用第一发光单元可以将其产生的对人眼有害的短波蓝光转换成对人眼无害的红光和绿光的功能，并结合第二发光单元可以产生的对人体有益的长波蓝光的功能，从而可以避免发光元件产生的短波蓝光对人眼的伤害，使发光元件具有护眼的功能。第一发光单元利用短波蓝光激发红光和绿光，相比于采用长波蓝光激发产生红光和绿光的激发效率更高，使第一发光单元将短波蓝光转换为红光和绿光的消耗降低。

图7为本发明实施例提供的一种背光源的剖视图。如图7所示，该背光源包括多个发光元件100和基板200；发光元件100设置在基板200的一侧，基板200用于驱动发光元件100发光。

其中，基板200为支撑多个发光元件100的载体，基板200上设置有驱动电路，发光元件100设置在基板200的一侧。可选的，发光元件100可以包括电极，基板200可以与发光元件100的电极连接，实现基板200通过电极驱动发光元件100发光。

图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图，图9为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。如图7-图8所示，该显示装置包括上述任意实施例中提出的发光元件100，或者，包括上述任意实施例中提出的背光源10。

图10为本发明实施例提供的一种显示装置的剖视图。如图10所示，显示装置还可以包括扩散板300、液晶玻璃400以及彩色滤光片500。扩散板300设置在背光源远离基板的一面上，液晶玻璃400设置于扩散板300远离背光源的一面上，彩色滤光片500设置于液晶玻璃400远离背光源的一面上。其中，扩散板300可以扩散背光源产生的光，液晶玻璃400可以调节背光源产生的光，彩色滤光片500可以滤出背光源产生的不同颜色的光。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。