一种LED封装结构和背光模组
阅读：636发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种LED封装结构和背光模组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且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。，下面是一种LED封装结构和背光模组专利的具体信息内容。
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。
一种LED封装结构和背光模组
技术领域
[0001] 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
[0002] 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
[0003] 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。
[0004] 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；
[0005] 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。
[0006] 可选的，所述透光LED支架的材料为透明材料。
[0007] 可选的，所述透光LED支架上包括白料。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 可选的，所述凹陷面由弧线或直线构成。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 有益效果
[0016] 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
[0017] 图1为现有技术提供的一种LED封装结构的结构示意图；
[0018] 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；
[0019] 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；
[0020] 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；
[0021] 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；
[0022] 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；
[0023] 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；
[0024] 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；
[0025] 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；
[0026] 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；
[0027] 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；
[0028] 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；
[0029] 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；
[0030] 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
[0031] 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。
[0032] 实施例一：
[0033] 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。
1.6T时，最低点与LED芯片102顶部距离为0.01mm。
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 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。
[0039] 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。
[0040] 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。
[0041] 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。
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 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。
[0045] 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。
[0046] 实施例二：
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 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。
0.01mm。
[0050] 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。
[0051] 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。
[0052] 实施例三：
[0053] 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。
[0054] 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。
[0055] 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。
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