CN210429875U - 一种led封装结构和背光模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种LED封装结构和背光模组,包括透光LED支架,安装所在所述透光LED支架底部的LED芯片,形成于所述透光LED支架内部,并包覆所述LED芯片的封装胶层,封装胶层与空气交界表面为向所述LED芯片内凹的凹陷面,所述凹陷面包括至少一个与LED芯片对应的最低点,所述最低点与所述倒装LED芯片顶部的距离大于等于0.01mm;本实用新型提供的LED封装结构采用内凹结构的封装胶层,改变LED的光线路径,扩大LED的广大角度,同时采用透光LED支架,使得LED芯片的可以从支架射出,将LED的发光角度扩大到145度以上,提高超薄背光模组的均线性,减少LED的使用数量,降低背光模组的成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED的应用领域,尤其涉及一种LED封装结构和背光模组。
背景技术
目前背光和照明用的LED基本都采用普通LED支架+LED芯片+荧光粉胶体方案,荧光粉胶体基本的都采用点胶方式,让荧光粉胶体自由扩散到LED支架内部,这种LED封装方案做出来的LED发光角度基本都为120度左右,如图1所示;而随着背光技术的发展,对超薄和HDR显示技术需求越来越多,这种方案大多采用单颗LED不加LENS的阵列排布,对于发光角度120度的LED很难满足在目标面均匀照度的要求。
发明内容
本发明提供一种LED封装结构和背光模组,主要解决的技术问题是:现有LED封装的LED发光角度无法满足超薄和HDR显示技术的需求所需的目标面均匀照度的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种LED封装结构,包括:透光LED支架,设置在所述透光LED支架底部的LED芯片,形成于所述透光LED支架内部,并包覆所述LED芯片的封装胶层;
所述封装胶层与空气交界表面为向所述LED芯片内凹的凹陷面,所述凹陷面包括至少一个与所述LED芯片对应的最低点,所述最低点与所述LED芯片顶部的距离大于等于0.01mm。
可选的,所述透光LED支架的材料为透明材料。
可选的,所述透光LED支架上包括白料。
可选的,所述倒装LED芯片通过固晶或者共晶方式固定所述透光LED支架底部。
可选的,所述凹陷面的最低点位于所述LED芯片正上方,且所述封装胶层以所述最低点为中心,呈对称结构。
可选的,所述凹陷面由弧线或直线构成。
可选的,所述弧线为向所述LED芯片下凹的弧线,或向空气表面上凸的弧线。
可选的,所述弧线范围不超过所述LED芯片左右两端与所述透光LED支架顶部所构成的两条直线之间。
可选的,所述封装胶层的凹陷面包括至少两个位于同一水平面的最低点,至少两个最低点形成所述凹陷面的最低平面。
进一步地,本发明还提供一种背光模组,包括如上所述的LED封装结构。
有益效果
本发明提供一种LED封装结构和背光模组,包括透光LED支架,安装所在所述透光LED支架底部的LED芯片,形成于所述透光LED支架内部,并包覆所述LED芯片的封装胶层,封装胶层与空气交界表面为向所述LED芯片内凹的凹陷面,所述凹陷面包括至少一个与所述LED芯片对应的最低点,所述最低点与所述LED芯片顶部的距离大于0.01mm;本发明提供的LED封装结构采用内凹结构的封装胶层,改变LED的光线路径,扩大LED的发光角度,通过各种程度的内凹封装胶层,适用于不同需求;同时采用透光LED支架,使得倒装LED芯片的可以从支架射出,将LED的发光角度扩大到145度以上,提高超薄背光模组的均线性,减少LED的使用数量,降低背光模组的成本。
附图说明
图1为现有技术提供的一种LED封装结构的结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图一;
图3为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图二;
图4为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图三;
图5为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图四;
图6为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图五;
图7为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图六;
图8为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图七;
图9为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图八;
图10为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图九;
图11为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图十;
图12为本发明实施例一提供的一种LED封装结构的结构示意图十一;
图13为本发明实施例二提供的一种LED封装结构的结构示意图;
图14为本发明实施例二提供的另一种LED封装结构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被理解,下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:
现有LED封装结构的发光角度为120度,无法满足超薄和HDR显示技术的需求,为了解决上述问题,本实施例提供了一种LED封装结构,请参见图2所示,该LED封装结构包括透光LED支架101,设置在该透光LED支架101底座的LED芯片102,形成于该透光LED支架101内部,并包覆LED芯片102的封装胶层103,该封装胶层103与空气交界表面为向所述LED芯片102内凹的凹陷面,其中,通过包覆LED芯片102的封装胶层103,能够使LED芯片102发出的光线穿过封装胶层103,发生折射,而通过内凹结构的封装胶层103,可以改变光线路径,使得光线折射到LED支架,本实施例采用透光LED支架101,即光线能从透光LED支架101中射出,从而使得LED的发光角度从正发光的120度扩大到正发光、侧发光的145度以上。值得注意的是,封装胶层103的凹陷面包括至少一个与LED芯片102对应的最低点,例如包括至少2个最低点(位于同一水平面),图2中的1个最低点等,最低点与所述LED芯片102顶部的距离大于等于0.01mm,使得LED芯片102上表面为封装胶层103,而根据最低点与LED芯片102顶部的距离的不同,内凹的程度也不同,通过各种程度的内凹封装胶层103,适用于不同需求。例如透光LED支架101高度越高,最低点与LED芯片102顶部的距离也小;当透光LED支架101的高度为0.6T(0.6mm)时,最低点与LED芯片102顶部距离为0.03mm;当透光LED支架101的高度为1.6T时,最低点与LED芯片102顶部距离为0.01mm。
目前LED封装大多采用不透明的、导热性能好的材料做支架,而在本实施例中采用透明材料制作支架,即透光LED支架101的材料包括透明材料,包括但不限于透明氧化铝陶瓷,氮化铝陶瓷,氧化硅,玻璃或树脂等。本实施例中的透光LED支架101也可以采用普通材料制作而成,此时透光LED支架101还包括白料,通过在普通LED支架上涂覆白料,使得支架具有透光性,其中白料包括但不限于聚醚或聚酯多元醇。
在本实施例中,透光LED支架101包括底座和围墙,其形状包括但不限于碗状、方形状;为了避免LED从背面发光,透光LED支架101中只有围墙具有透光性,因此当透光LED支架101采用透明材料时,底座和围墙可以不是一体成型,透明材料的围墙和普通材料的底座组合形成透光LED支架101;底座和围墙也可以是一体成型,透光LED支架101只有底座涂有白料。在一些实施例中,根据产品的实际需求,透光LED支架101的底座和围墙都可具有透光性。
在本实施例中,LED芯片102通过固晶或共晶方式透光LED支架101底座,LED芯片102倒装在底座上的中间位置,例如如图3所示,底座上包括支架正极1011和支架负极1012,LED芯片102的正负电极分别通过导电胶1013(如银胶)与支架正极1011和支架负极1012电连接。
值得注意的是,本实施例的封装胶层103从透光LED支架101顶部向LED芯片102内凹形成凹陷面,即从两侧围墙的顶部向底座内凹,透光LED支架101内部封装胶层103的高度低于与透光LED支架101接触的两侧封装胶层103;如图2、3所示,与透光LED支架101顶部接触的两侧封装胶层103的高度与透光LED支架101高度相同,内部封装胶层103的高度逐渐低于透光LED支架101高度,形成内凹结构的凹陷面。在一些实施例中,封装胶层103也可以从低于透光LED支架101顶部的高度开始向内凹,如图4所示,与透光LED支架101的围墙接触的两侧封装胶层103的高度低于透光LED支架101顶部的高度。
本实施例中,封装胶层103包括至少一个最低点,例如当包括一个最低点时,LED封装结构如图2、3所示,本实施例中的封装胶层103最低点位于LED芯片102正上方,即封装胶层103最低点与LED芯片102的中心点位于同一水平线,使得LED芯片102正向光出光效果更好;较优的,封装胶层103以凹陷面最低点为中心,呈对称结构,使得LED发出的侧向光左右均匀,如图3所示。在一些实施例中,也可以根据实际产品需求,调整凹陷面的内凹形状,例如如图5所示,封装胶层103凹陷面的最低点位于LED芯片102中心点左侧,且LED芯片102右侧的封装胶多于左侧的封装胶,使得LED芯片102集中右侧发光。
需要说明的是,本实施例中的封装胶层103凹陷面可以由弧线构成,该弧线可以是向LED芯片102下凹的弧形,如图3所示,在一些实施例中,该弧形还可以是向空气表面上凸的弧形,如图6所示;值得注意的是,无论凹陷面的弧线是下凹还是上凸,弧线范围不超过所述LED芯片102左右两端与所述透光LED支架101顶部所构成的两条直线之间,如图7所示,LED芯片102左右两端与透光LED支架101的所构成直线701,封装胶层103凹陷面的弧线702范围不超过两条直线701之间。
在一些实施例中,封装胶层103凹陷面也可以由直线构成,如图8所示,该凹陷面为倒三角形。
在本实施例中,图2-7所示的封装胶层103凹陷面均以一个最低点进行说明,在此以凹陷面包括至少两个最低点进行说明,封装胶层103凹陷面包括至少两个位于同一水平面的最低点,该至少两个最低点形成凹陷面的最低平面,如图9所示,封装胶层103从透光LED支架101的顶部以弧形901向下内凹,位于LED芯片102上方的最低封装胶层103为直线902,使得封装胶层103为具有弧形的倒梯形结构,而直线902部分的视作多个最低点903组合而成。其中,直线902的长度可以小于LED芯片102,也可以与LED芯片102相同。
在一些实施例中,如图10所示,封装胶层103凹陷面由直线构成,形成倒梯形形状;如图11所示,封装胶层103凹陷面由上凸的弧线和最低平面构成。
在一些实施例中,当封装胶层103包括至少两个位于同一水平面的最低点,封装胶层103包括至少两个结构相同的内凹的弧形,如图12所示,位于透光LED支架101内部的封装胶层103包括两个连续相同的内凹的弧形1201,两个弧形对应的最低点1202可以同时位于LED芯片102的上方,也可以任意一个最低点1202位于LED芯片的上方。
在本实施例中,封装胶层103包括荧光粉胶,较优的,封装胶为透光性、稳定性好的透明硅胶或环氧树脂,并和荧光粉混合而成,使得该LED封装结构具有高折射率和高透光率,可以起到保护LED芯片102增加LED的光通量,粘度小,易脱泡,适合灌封及模压成型,使LED有较好的耐久性和可靠性。
本实施例提供了一种LED封装结构,包括具有透光性的透光LED支架,倒装在透光LED支架底部的LED芯片,在透光LED支架内部包括封装胶层,该封装胶层包覆倒装LED芯片,其远离倒装LED芯片的一面设置为向倒装LED芯片内凹陷的弧形,通过内凹结构的封装胶层改变了光线路径,使得光线折射到透光LED支架,从透光LED支架中射出,从而扩大LED的发光角度,如从正发光的120度扩大到正发光、侧发光的145度以上。
实施例二:
本实施例提供一种具体的LED封装结构,如图13、14所示,该LED封装结构包括透光LED支架101,倒装LED芯片102和封装胶层103,倒装LED芯片102通过导电胶倒装在透光LED支架101底部,并与透光LED支架101电连接;该封装胶层103与空气交界表面为向所述倒装LED芯片102内凹的凹陷面,图13中,该凹陷面由向下凹的弧形和直线构成,形成倒梯形弧形结构;图14中,该凹陷面由向上凸的弧形构成;可以是通过光学设计一种模具,对封装胶层103进行模压,塑造一种内凹面结构的封装胶层103的形状,改变LED的光线路径。
在本实施例中,透光LED支架101包括底座1011和围墙1012,底座1011和围墙1012组合形成碗状的透光LED支架101,该底座1011采用不透明的、导热性能好的材料,如铜、铝、氧化铝陶瓷等;围墙1012采用透明材料,如透明氧化铝陶瓷,氮化铝陶瓷,氧化硅,玻璃或树脂等。在一些实施例中,围墙1012也可以采用底座1011相同的材料,此时围墙1012和底座1011可以是一体成型,在成型的透光LED支架101上的围墙1012涂覆白料(聚醚或聚酯多元醇),使得支架具有透光性。
在本实施例中,封装胶层103从透光LED支架101顶部向倒装LED芯片102内凹,即从两侧围墙1012的顶部向底座1011内凹,与围墙1012顶部接触的封装胶层103的高度与围墙1012高度相同,内部封装胶层103的高度低于围墙1012顶部高度,两边向中间逐渐降低,形成内凹结构,其中封装胶层103最低点位于所述倒装LED芯片102正上方,且封装胶层103以所述倒装LED芯片102为中心,呈左右对称结构,使得LED发出的侧向光左右均匀。值得注意的是,本实施例中的封装胶层103最低点与所述倒装LED芯片102顶部的距离大于等于0.01mm。
需要说明的是,本实施例中的封装胶为透光性、稳定性好的透明硅胶或环氧树脂,并和荧光粉混合而成,使得该倒装LED芯片102封装体具有高折射率和高透光率,可以起到保护倒装LED芯片102的作用,同时具有增加LED的光通量,粘度小,易脱泡,适合灌封及模压成型等优点,使LED有较好的耐久性和可靠性。
本实施例提供一种具体的LED封装结构,采用透明材料的LED支架或涂有白料的LED支架,将倒装LED芯片倒装在LED支架的底部,通过由荧光粉和透明硅胶或环氧树脂混合而成进行封装,通过光学设计一种模具,对封装胶层进行模压,塑造一种内凹结构的封装胶层的形状,改变LED的光线路径,扩大LED的发光角度,将普通LED的发光角度从120度扩大到145度以上,可以提高超薄背光模组的均线性,减少LED的使用数量,降低背光模组的成本。
实施例三:
本实施例提供一种背光模组,包括上述实施例一或实施例二中的LED封装结构,具体的,LED封装结构包括:透光LED支架,设置在所述透光LED支架底部的LED芯片,形成于所述透光LED支架内部,并包覆所述LED芯片的封装胶层;所述封装胶层与空气交界表面为向LED芯片内凹的凹陷面,凹陷面包括至少一个与LED芯片对应的最低点,所述最低点与LED芯片顶部的距离大于等于0.01mm。
应当理解的是,本实施例提供的LED封装结构可以应用于各种发光领域,例如其可以制作成背光模组应用于显示背光领域(可以是电视、显示器、手机等终端的背光模组)。此时可以将其应用于背光模组。还可应用于按键背光领域、拍摄领域、家用照明领域、医用照明领域、装饰领域、汽车领域、交通领域等。应用于按键背光领域时,可以作为手机、计算器、键盘等具有按键设备的按键背光光源;应用于拍摄领域时,可以制作成摄像头的闪光灯;应用于家用照明领域时,可以制作成落地灯、台灯、照明灯、吸顶灯、筒灯、投射灯等;应用于医用照明领域时,可以制作成手术灯、低电磁照明灯等;应用于装饰领域时可以制作成各种装饰灯,例如各种彩灯、景观照明灯、广告灯;应用于汽车领域时,可以制作成汽车车灯、汽车指示灯等;应用于交通领域时,可以制成各种交通灯,也可以制成各种路灯。上述应用仅仅是本实施例所示例的几种应用,应当理解的是LED封装结构的应用并不限于上述示例的几种领域。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种LED封装结构,其特征在于,包括:
透光LED支架,设置在所述透光LED支架底部的LED芯片,形成于所述透光LED支架内部,并包覆所述LED芯片的封装胶层;
所述封装胶层与空气交界表面为向所述LED芯片内凹的凹陷面,所述凹陷面包括至少一个与所述LED芯片对应的最低点,所述最低点与所述LED芯片顶部的距离大于等于0.01mm。
2.如权利要求1所述的LED封装结构,其特征在于,所述透光LED支架的材料为透明材料。
3.如权利要求1所述的LED封装结构,其特征在于,所述透光LED支架上包括白料。
4.如权利要求1所述的LED封装结构,其特征在于,所述LED芯片通过固晶或者共晶方式把芯片固定在所述透光LED支架底部。
5.如权利要求1-4任一项所述的LED封装结构,其特征在于,所述凹陷面的最低点位于所述LED芯片正上方,且所述封装胶层以所述最低点为中心,呈对称结构。
6.如权利要求5所述LED封装结构,其特征在于,所述凹陷面由弧线或直线构成。
7.如权利要求6所述的LED封装结构,其特征在于,所述弧线为向所述LED芯片下凹的弧线,或向空气表面上凸的弧线。
8.如权利要求7所述的LED封装结构,其特征在于,所述弧线范围不超过所述LED芯片左右两端与所述透光LED支架顶部所构成的两条直线之间。
9.如权利要求8所述的LED封装结构,其特征在于,所述封装胶层的凹陷面包括至少两个位于同一水平面的最低点,至少两个最低点形成所述凹陷面的最低平面。
10.一种背光模组,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的LED封装结构。
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