CN104930397A - Led封装结构及使用该led封装结构的背光模组 - Google Patents

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Abstract

一种LED封装结构包括电路板、发光芯片及透镜。该发光芯片固定于该电路板并与该电路板电性连接。该透镜包括导光部及形成在该导光部上的聚光部。该导光部固定于该电路板上。该导光部朝向该电路板的侧面上凹陷形成封装槽。该发光芯片收容于该封装槽中。该聚光部形成于该导光部远离该电路板的一侧面，且该聚光部由多个同心圆环分割形成锯齿状。该发光芯片发出的光能够通过该聚光部进行聚光。

Description

LED封装结构及使用该LED封装结构的背光模组
技术领域
本发明涉及一种LED封装结构，尤其涉及一种应用在背光模组中的LED封装结构及使用该LED封装结构的背光模组。
背景技术
背光模组一般分为直入式背光模组及侧入式背光模组。目前，无论是直入式还是侧入式，背光模组均包括固定件、设置于固定件内的LED封装结构、固定于固定件内的导光板及聚光透镜。LED封装结构包括基板、散热板及LED。基板固定于固定件上。散热板设置于基板上。LED包括发光芯片及用以封装发光芯片的封装透镜。发光芯片固定于散热板上并与基板电性连接，发光芯片利用散热板进行散热。聚光透镜设置于封装透镜及导光板间。发光芯片发出的光透过封装透镜后经由聚光透镜的聚集后射入导光板内进行传播。然而，上述背光模组中的LED封装结构聚光效果较差，为了增强聚光效果需要额外设置聚光透镜，使得该背光模组整体厚度增加。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种聚光效果较好的LED封装结构及厚度较薄的背光模组。
一种LED封装结构包括电路板、发光芯片及透镜，该发光芯片固定于该电路板并与该电路板电性连接，该透镜包括导光部及形成在该导光部上的聚光部，该导光部固定于该电路板上，该导光部朝向该电路板的侧面上凹陷形成封装槽，该发光芯片收容于该封装槽中，该聚光部形成于该导光部远离该电路板的一侧面，且该聚光部由多个同心圆环分割形成锯齿状，该发光芯片发出的光能够通过该聚光部进行聚光。
一种背光模组，其包括固定件、设置于该固定件内的LED封装结构及固定于该固定件内的导光板，该LED封装结构包括电路板、发光芯片及透镜，该电路板固定于该固定件内，该发光芯片固定于该电路板并与该电路板电性连接，该透镜包括导光部及形成在该导光部上的聚光部，该导光部固定于该电路板上，该导光部朝向该电路板的侧面上凹陷形成封装槽，该发光芯片收容于该封装槽中，该聚光部形成于该导光部远离该电路板的一侧面，且该聚光部由多个同心圆环分割形成锯齿状，该导光板包括入光面及出光面，该入光面邻近该聚光部设置，该发光芯片发出的光经由该透镜的聚光部进行聚光后由该导光板的入光面射入该导光板进行传播并由该导光板的出光面射出。
本发明的背光模组中将发光芯片直接固定于电路板上，直接利用电路板进行散热，省掉了传统的散热板；同时直接利用该透镜的聚光部进行聚光，使得LED封装结构具有较好的聚光效果，且省掉了背光模组中需要额外装设的聚光透镜，使得该背光模组整体厚度变薄，节约了资源。
附图说明
图1是第一实施方式中的背光模组的剖面示意图。
图2是第二实施方式中的背光模组的剖面示意图。
主要元件符号说明
背光模组 100、200
固定件 10、20
底板 11、21
侧板 13、23
LED封装结构 30、40
电路板 31、41
基板 311、411
第一电极 312、412
第二电极 313、413
发光芯片 33、43
透镜 34、44
聚光部 341、441
导光部 342、442
封装槽 343、443
介质 35、45
导光板 50、60
入光面 51、61
出光面 53、63
容置槽 54、64
入射面 55、65
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的第一实施方式的背光模组100包括固定件10、设置于固定件10内的多个LED 封装结构30（图1中只示出其中一个）及固定于固定件10内的导光板50。本实施方式中，背光模组100为直下式的背光模组。
固定件10包括底板11及连接于底板11的侧板13，LED封装结构30固定于底板11上。
每一LED封装结构30包括电路板31、发光芯片33、封装发光芯片的透镜34，及设置于透镜内的介质35。电路板31固定于底板11上。电路板31包括基板311，及设置于基板311上的第一电极312及第二电极313。基板311由散热性能良好的材料制成，本实施方式中，基板311由氮化铝陶瓷材料制成，具有良好的散热性能。
发光芯片33固定于基板311上，并与第一电极312及第二电极313电性连接。本实施方式中，发光芯片33采用COB（chip on board）制程直接打线于基板311上。
透镜34固定于基板311上。透镜34包括相互固定的聚光部341及导光部342。透镜34导光部342固定于基板311上。导光部342靠近基板311的一侧朝向聚光部341凹陷形成有一封装槽343，用以将发光芯片33收容于封装槽343内。聚光部341形成于导光部342远离基板311的一侧面上，且为锯齿状。介质35填充于封装槽343内并包覆发光芯片33，介质35中分散有荧光物质，以使发光芯片33发出的光呈现不同颜色。在本实施方式中，介质35为分散有荧光粉的树脂。本实施方式中，聚光部341由多个同心圆环分割形成的锯齿状，即形状为菲涅尔透镜的出光面的形状，导光部342与聚光部341一体成型形成透镜34。
导光板50固定于固定件10上并邻近透镜34的聚光部341设置。导光板50大致呈长方体状。导光板50包括相对设置的入光面51及出光面53。入光面51邻近聚光部341设置。导光板50的入光面51上开设有一截面为梯形的容置槽54。导光板50包括一个收容在容置槽54内并与导光部342的底面平行的入射面55。透镜34靠近聚光部341的一端收容于容置槽54内，并抵持入射面55。
本实施方式中的发光芯片在封装过程中，首先将电路板31固定于固定件10上；然后将发光芯片33直接采用COB制程打线于基板311上并使发光芯片33与第一电极312及第二电极313电性连接，将介质35包覆于发光芯片33外；再将透镜34靠近导光部342的一端固定于基板311上，并使得发光芯片33及介质35收容于透镜34的封装槽343内；最后将导光板50固定于固定件10上，并使透镜34靠近导光部342的一端收容于导光板50的容置槽54内。
使用时，发光芯片33发出的光直接经由透镜34的聚光部341进行聚光，光由导光板50的入射面55进入至导光板50进行传播后由导光板50的出光面53射出。
本实施方式中的背光模组100中将发光芯片33直接固定于散热性能良好的基板311上，直接利用基板311进行散热，省掉了传统的散热板；同时直接利用该透镜34的聚光部341进行聚光，使得LED封装结构20具有较好的聚光效果，省掉了背光模组100中需要额外装设的聚光透镜，使得该背光模组100整体厚度变薄，节约了资源，进一步地，导光板50上开设有一容置槽54，透镜34靠近聚光部341的一端收容于容置槽54内并抵持入光面55，使得LED封装结构20与导光板50之间的距离大幅缩小，减小了背光模组100整体厚度，同时增强了聚光效果；另外，背光模组100中相邻两LED封装结构20之间，由于其聚光效果增强使得相邻两LED封装结构20内的发光芯片33发出的光形成的亮区范围减小，整体的背光模组100透光更均匀。
请参阅图2，本发明的第二实施方式的背光模组200包括固定件20、设置于固定件20内的多个LED封装结构40（图2中只示出其中一个）及固定于固定件20上的导光板60。本实施方式中，背光模组200为侧入式的背光模组。
固定件20包括底板21及连接于底板21的侧板23。LED封装结构40固定于侧板21上。
每一LED封装结构40包括电路板41、发光芯片43、封装发光芯片的透镜44，及设置于透镜内的介质45。电路板41固定于侧板上。电路板41包括基板411，及设置于基板411上的第一电极412及第二电极413。基板411由散热性能良好的材料制成，本实施方式中，基板411由氮化铝陶瓷材料制成，具有良好的散热性能。
发光芯片43固定于基板411上，并与第一电极412及第二电极413电性连接。本实施方式中，发光芯片43采用COB（chip on board）制程直接打线于基板411上。
透镜44固定于基板411上。透镜44包括相互固定的聚光部441及导光部442。透镜44的导光部442固定于基板411上。导光部442靠近基板411的一侧朝向聚光部441凹陷形成有一封装槽443，用以将发光芯片43收容于封装槽443内。聚光部441形成于导光部442远离基板411的一侧面上，且为锯齿状。介质45填充于封装槽443内并包覆发光芯片43，介质45中分散有荧光物质，以使发光芯片43发出的光呈现不同颜色。在本实施方式中，介质45为分散有荧光粉的树脂。本实施方式中，聚光部441由多个同心圆环分割形成的锯齿状，即形状为菲涅尔透镜的出光面的形状，导光部442与聚光部441一体成型形成透镜44。
导光板60固定于固定件20上并邻近透镜44的聚光部441设置。导光板60大致呈长方体状。导光板60包括垂直连接的入光面61及出光面63。入光面61邻近聚光部441设置。出光面63与底板23相对设置并远离底板23。导光板60靠近入光面61的一端开设有一截面为梯形的容置槽64。导光板60包括一个收容在容置槽64内并与导光部442的底面平行的入射面65。透镜44靠近聚光部441的一端收容于容置槽64内，并抵持入射面65。
可理解，本实施方式中的基板311,411的制成材料并不局限于本实施方式中的氮化铝陶瓷材料，也可为其他散热性能良好的材料制成，如，铝等。
可理解，本实施方式中的容置槽54,64的截面并不局限于本实施方式中的梯形，也可为半球形、正方形等其他形状，此时，入射面55,65并不一定与导光部442的底面平行。
可理解，本实施方式中的透镜34,44靠近聚光部341,441的一端收容于容置槽54,64内时并不局限于抵持入射面55,65，聚光部341,441也可与入射面55,65间隔预设距离。
可理解，本实施方式中的导光板50,60可不用开设容置槽54,64，此时，透镜30,40邻近导光板50,60的入光面51,61设置，发光芯片33,43发出的光经由聚光部341,441进行聚光后由导光板50,60的入光面51,61射入。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种LED封装结构包括电路板、发光芯片及透镜，其特征在于：该发光芯片固定于该电路板并与该电路板电性连接，该透镜包括导光部及形成在该导光部上的聚光部，该导光部固定于该电路板上，该导光部朝向该电路板的侧面上凹陷形成封装槽，该发光芯片收容于该封装槽中，该聚光部形成于该导光部远离该电路板的一侧面，且该聚光部由多个同心圆环分割形成锯齿状，该发光芯片发出的光能够通过该聚光部进行聚光。
2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：该电路板包括基板，该发光芯片固定于该基板上，该基板由氮化铝陶瓷材料制成。
3.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：该LED封装结构还包括介质，该介质填充于该封装槽内并包覆该发光芯片。
4.一种背光模组，其包括固定件、设置于该固定件内的LED封装结构及固定于该固定件内的导光板，该LED封装结构包括电路板、发光芯片及透镜，其特征在于：该电路板固定于该固定件内，该发光芯片固定于该电路板并与该电路板电性连接，该透镜包括导光部及形成在该导光部上的聚光部，该导光部固定于该电路板上，该导光部朝向该电路板的侧面上凹陷形成封装槽，该发光芯片收容于该封装槽中，该聚光部形成于该导光部远离该电路板的一侧面，且该聚光部由多个同心圆环分割形成锯齿状，该导光板包括入光面及出光面，该入光面邻近该聚光部设置，该发光芯片发出的光经由该透镜的聚光部进行聚光后由该导光板的入光面射入该导光板进行传播并由该导光板的出光面射出。
5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于：该固定件包括底板及连接于该底板的侧板。
6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：该电路板固定于该底板上，该入光面与该出光面相对设置。
7.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：该电路板固定于该侧板上，该入光面与该出光面垂直连接。
8.如权利要求6或7所述的背光模组，其特征在于：该导光板靠近该入光面的一端开设有一容置槽，该导光板包括一收容于容置槽内的入射面，该透镜靠近该聚光部的一端收容于该容置槽内并抵持该入射面，该发光芯片发出的光经由该透镜的聚光部聚光后由该入射面射入该导光板中。
9.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于：该电路板包括基板，该发光芯片固定于该基板上。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于： 该基板由氮化铝陶瓷材料制成。
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