CN106870966A - 四周发光的贴片式led及背光模组 - Google Patents
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Abstract
一种四周发光的贴片式LED及背光模组，该LED包括：包括：陶瓷基板，与该陶瓷基板电性连接的芯片；用硅胶铸模方式形成的将该芯片包覆其中的一次透镜，设置在该一次透镜的顶侧的遮光件，以及设置在该芯片的面向该陶瓷基板的一侧的反光件；其中，该陶瓷基板和该遮光件的反射率在85％以上，该反光件的反射率在90％以上。本发明能够便利于小混光距离的背光模组的实现。
Description
技术领域
本发明涉及背光模组，尤其涉及背光模组所用贴片式LED。
背景技术
目前的直下式背光模组通常包括相对设置的反射片和扩散板以及设置在反射片与扩散板之间的若干贴片式LED。由于现有的贴片式LED的发光角度较小，LED为朗伯光源，会在扩散板上形成一个明显亮斑，必需增加二次透镜进行匀光。常见的二次光学透镜选用PMMA(Polymethyl Methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)材质，其直径约为15-20mm，高度为5mm左右。目前的透镜设计能力，H(混光距离)/P(LED间距)值约为0.25～0.4，小于0.25时需使用更大尺寸的反射式透镜。由于混光距离越小，设计难度越高，受限于二次透镜的直径及高度尺寸，目前难以实现混光距离在10mm以下的直下式背光模组。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种四周发光的贴片式LED的封装结构，能够便利于小混光距离的背光模组的实现。
本发明针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种四周发光的贴片式LED，包括：陶瓷基板，与该陶瓷基板电性连接的芯片；用硅胶铸模方式形成的将该芯片包覆其中的一次透镜，设置在该一次透镜的顶侧的遮光件，以及设置在该芯片的面向该陶瓷基板的一侧的反光件；其中，该陶瓷基板和该遮光件的反射率在85％以上，该反光件的反射率在90％以上。
本发明针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种背光模组，包括若干LED、反射片以及扩散板；其中，该LED为如上所述的四周发光的贴片式LED。
与现有技术相比，本发明的四周发光的贴片式LED通过巧妙地用硅胶铸模方式形成将芯片包覆其中的一次透镜，并在该一次透镜的顶侧设置遮光件，在芯片的面向陶瓷基板一侧设置反光件，并使该陶瓷基板、该遮光件以及该反光件均具有超高的反射率，使得贴片式LED具有较大的光扩散范围，贴片式LED发出的光线在背光模组的内部可以充分混合，背光模组的H/P值可以优化到0.25以下，从而能够便利于小混光距离的背光模组的实现。
附图说明
图1是本发明的四周发光的贴片式LED一实施例的封装结构示意。
图2是本发明的四周发光的贴片式LED另一实施例的封装结构示意。
图3是本发明的背光模组中单个贴片式LED的光路示意。
图4是本发明的背光模组中多个贴片式LED的光路示意。
其中，附图标记说明如下：100、200贴片式LED 101、201芯片 102反光件 103、203芯片正极 104、204芯片负极 105、205陶瓷基板 106、206一次透镜 107、207遮光件 202、透明导电层 208、反光件 209、210导线 300、400背光模组 310、410贴片式LED 330、430反射片 350、450扩散板。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
参见图1，图1是本发明的四周发光的贴片式LED一实施例的封装结构示意。本发明提出一种四周发光的贴片式LED 100，该贴片式LED 100的封装结构包括：芯片101，反光件102，芯片正极103，芯片负极104，陶瓷基板105，一次透镜106以及遮光件107。其中，该陶瓷基板105、该遮光件107以及该反光件102均具有超高的反射率。举例而言，在一些实施例中，该陶瓷基板105、该遮光件107以及该反光件102的反射率均在95％以上。在另一些实施例中，该该陶瓷基板105和该遮光件107的反射率在85％以上，该反光件的反射率在90％以上。
芯片101具体包括：蓝宝石衬底，N型GaN(氮化镓)层，MQW(多量子阱multiplequantum wells)层以及P型GaN层。其中，P型GaN层下方与芯片正极103之间设置有反光件102。值得一提的是，在本实施例中，反光件102选用欧姆接触材料，除了能够保证小的接触电阻之外，还具有超高的反射率，使得PN结产生的向下光线能够被反光件102反射回来。
该贴片式LED 100的封装过程大致包括：首先，将倒装芯片101的正、负极(即芯片正极103，芯片负极104)直接焊接到陶瓷基板105上；然后，在模具内注入硅胶，并在硅胶的顶侧设置遮光件107。其中，硅胶固化后形成一次透镜106。在本实施例中，该遮光件107选用二氧化钛(TiO2)白色遮光墙。由于陶瓷基板105和该遮光件107均具有超高的反射率，倒装芯片101发出的光线能够从该贴片式LED 100的四周出射。
参见图2，图2是本发明的四周发光的贴片式LED另一实施例的封装结构示意。本发明提出一种四周发光的贴片式LED 200，该贴片式LED 200的封装结构包括：芯片201，透明导电层202，芯片正极203，芯片负极204，陶瓷基板205，一次透镜206，遮光件207，反光件208以及导线209、210。其中，该陶瓷基板205、该遮光件207以及该反光件208均具有超高的反射率。区别于前述贴片式LED 100的倒装方式，该贴片式LED 200采用的是正装方式。
芯片201具体包括：蓝宝石(三氧化二铝)衬底，N型GaN层，MQW层以及P型GaN层。其中，P型GaN层上方与芯片正极203之间设置有透明导电层202。该透明导电层202除了具有良好的导电性能外，还具有超高的透射率，使得PN结产生的向上光线能够从芯片201透射出去。举例而言，在一些实施例中，透明导电层202的透射率在95％以上；在另一些实施例中，透明导电层202的透射率在90％以上。该芯片201的蓝宝石衬底下方设置反光件208。
在本实施例中，该反光件208选用二氧化钛白色遮光墙或者分布布拉格反射镜(DBR，Distributed Brag Reflector)，对PN结产生的向下光线进行反射。芯片201的正、负极(即芯片正极203，芯片负极204)通过导线(金线)209、210连接到陶瓷基板205上。
类似地，硅胶通过铸模(molding)的方式形成一次透镜206，硅胶上部设置有遮光件207，该遮光件207选用二氧化钛材质白色遮光墙。同样的，由于该该反光件208和该遮光件207具有超高的反射率，正装芯片201发出的光线能够从该贴片式LED 200的四周出射。
值得一提的是，无论是在倒装的贴片式LED 100中，还是在正装的贴片式LED 200中，通过铸模方式形成的一次透镜106、206的形状可以为圆柱型或者正方体。一次透镜106、206顶层的遮光件107、207的尺寸可依据芯片101、201的配光曲线进行调整。
另外，在用于形成一次透镜106、206的硅胶中，既可以通过混合不同的荧光粉，以制作出不同色域范围的白光LED；也可以不添加荧光粉，直接制作出蓝光LED。
举例而言，在背光模组中采用的LED芯片多为蓝色，蓝色芯片可以激发YAG或YR粉，形成白光LED。这种背光模组应用于液晶显示，可以形成普通色域的显示屏，NTSC1931标准下色域约为72％。
另外，蓝光芯片可以激发绿色氮化物荧光粉和红色KSiF，NTSC1931标准下色域约为90％。
另外，将不添加荧光粉的蓝色四周发光LED，与量子点技术相结合，NTSC1931标准下色域约为110％。
参见图3，图3是本发明的背光模组中单个贴片式LED的光路示意。本发明提出一种背光模组300，其大致包括一个前述的贴片式LED 310，一反射片330和一扩散板350。其中，贴片式LED 310中芯片发出的光线，从贴片式LED 310的四周出射，出射光的一部分直接经由扩散板350射出，出射光的其余部分先经反射片330的反射作用后，再由扩散板350射出。
参见图4，图4是本发明的背光模组中多个贴片式LED的光路示意。本发明提出一种背光模组400，其大致包括多个前述的贴片式LED 410，一反射片430和一扩散板450。其中，贴片式LED 410中芯片发出的光线，从贴片式LED 410的四周出射，出射光的一部分直接经由扩散板450射出，出射光的其余部分先经反射片430的反射作用后，再由扩散板450射出。
值得一提的是，通过将前述的贴片式LED 410应用于直下式背光模组400中，可以省去二次光学透镜的设计。只要调整这些贴片式LED 410之间的间距P，即可实现不同混光距离H的背光模组400的设计。这种结构的背光模组400，混光距离H可涵盖几乎所有的直下式背光模组：5毫米到40毫米。
与现有技术相比，本发明的四周发光的贴片式LED 100、200通过巧妙地用硅胶铸模方式形成将芯片101、201包覆其中的一次透镜106、106，并在该一次透镜106、206的顶侧设置遮光件107、207，在芯片101、201的面向陶瓷基板105、205一侧设置反光件102、208，并使该陶瓷基板105、205、该遮光件107、207以及该反光件102、208均具有超高的反射率，使得贴片式LED 100、200具有较大的光扩散范围，贴片式LED 410发出的光线在背光模组400的内部可以充分混合，背光模组400的H/P值可以优化到0.25以下，从而能够便利于小混光距离的背光模组的实现。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种四周发光的贴片式LED，其特征在于，包括：陶瓷基板，与该陶瓷基板电性连接的芯片；用硅胶铸模方式形成的将该芯片包覆其中的一次透镜，设置在该一次透镜的顶侧的遮光件，以及设置在该芯片的面向该陶瓷基板的一侧的反光件；其中，该陶瓷基板和该遮光件的反射率在85％以上，该反光件的反射率在90％以上。
2.依据权利要求1所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，该芯片为倒装芯片，该反光件是欧姆接触材料的，设置在该芯片与芯片正极之间。
3.依据权利要求2所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，该倒装芯片的正、负极直接焊接在该陶瓷基板上。
4.依据权利要求2所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，该芯片为正装芯片，该反光件设置在该芯片与该陶瓷基板之间。
5.依据权利要求4所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，该反光件为二氧化钛白色遮光墙或者分布布拉格反射镜。
6.依据权利要求4所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，还包括：设置在该正装芯片的顶侧与芯片正极之间的透明导电层，该透明导电层的透过率在90％以上。
7.依据权利要求1至6任一项所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，该一次透镜的形状为圆柱型或者正方体。
8.依据权利要求1至6任一项所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，用于形成该一次透镜的硅胶中，混合有荧光粉，以制作出白光LED。
9.依据权利要求1至6任一项所述的四周发光的贴片式LED，其特征在于，用于形成该一次透镜的硅胶中，不添加荧光粉，以制作出蓝光LED。
10.一种背光模组，包括若干LED、反射片以及扩散板；其特征在于，该LED为权利要求1至9任一项所述的四周发光的贴片式LED。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 266000, No. 218, Bay Road, Qingdao economic and Technological Development Zone, Shandong Applicant after: Hisense Visual Technology Co., Ltd. Address before: 266555 Qingdao economic and Technological Development Zone, Shandong, Hong Kong Road, No. 218 Applicant before: QINGDAO HISENSE ELECTRONICS Co.,Ltd. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170620 |