CN110323322A - 一种近距离匀光led封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种近距离匀光LED封装结构，包括：一LED芯片作为光源；一封装管壳，其具有一制作在上表面的金属反射层和一置于管壳内部的中心LED封装电路；一透明盖板，其下表面具有图形化金属反射层；一封装胶填充层。本发明可以使用单颗LED作为光源，通过多次反射，在距离LED封装结构约1mm的极近距离处实现大面积匀光，解决了实现近距离匀光的技术问题，同时降低了得到大面积均匀光源所需的LED颗数，从而降低了生产应用成本。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种近距离均匀发光二极管(LED)的封装结构。
背景技术
作为现今应用较为广泛的光源，发光二极管(LED)具有效率高、寿命长、节能环保等优点，在照明、显示、杀菌消毒、医疗、植物培育等方面有广泛的应用。
LED光源可以近似的看作朗伯光源，其发射角较小，且分布不均匀。现阶段商用LED匀光多使用二次光学设计的方法，通过在LED封装结构中加装二次光学透镜或自由曲面透镜来实现一定面积下的光均匀分布。但这种透镜一般体积较大，多用于球泡灯、路灯或探照灯等照明的匀光，在距LED封装结构较远处实现远场匀光。但在医疗等特定应用场景下，要求光源体积和厚度在较小的范围内，并能够实现在距LED封装结构极近处的实现近场匀光，这是二次光学透镜所无法实现的，需要一种新的封装结构。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种近距离匀光LED封装结构，通过该封装结构中两反射层之间的多次反射达到匀光，可以使单颗LED在距离LED封装结构约1mm的极近距离处实现大面积匀光，解决了实现近距离匀光的技术问题，同时降低了得到大面积均匀光源是所需的LED颗数，从而降低生产应用成本。
为达到上述目的，本发明提供了一种近距离匀光LED封装结构，其中包括：一LED芯片作为光源；一封装管壳，其上表面具有金属反射层；一透明盖板，其下表面具有图形化金属反射层；一封装胶填充层。可由单颗LED作为光源，从该光源发出的光经由封装管壳上表面的金属反射层以及透明盖板下表面的图形化金属反射层多次反射后达到匀光效果。
本发明的有益效果是，通过该封装结构中两反射层之间的多次反射进行匀光，可以使单颗LED在距离LED封装结构约1mm的极近距离处实现大面积匀光，解决了近距离匀光的技术问题，优化了匀光LED封装结构的体积与厚度问题，得以使匀光LED照明设备适应更多的特定场景，可以在更广泛领域中应用，同时降低了得到大面积均匀光源是所需的LED颗数，从而降低生产应用成本。
附图说明
图1为本发明提供的LED封装结构截面图，以倒装结构LED为例；
图2为图1中透明盖板的下表面示意图；
图3为图1中封装管壳上表面示意图，以倒装结构LED为例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。
请参考图1、图2、图3所示，本发明提供一种近距离匀光LED封装结构，其包括：
封装管壳2，该封装管壳2为单管，且为盘状结构，其上表面向下凹陷，形成一围坝形凹槽，该围坝形凹槽分为中心部和四周部。如图1所示，在平行于封装管壳2轴线的平面上，中心部的截面轮廓为与下表面平行的直线，四周部的截面轮廓为抛物线或锥形。封装管壳2采用金属或陶瓷材料，直径为厘米级。在一个示例中，该封装管壳下表面为圆形平面，制作有铜电路与外部电路连通，该封装管壳上表面具有金属反射层21，制作有2到4个铜导电通孔22，每个通孔孔径约0.1mm，该铜导电通孔22连通所述封装管壳2下表面的铜电路与上表面的金属反射层21，该金属反射层材料为银或铝，该金属反射层覆盖所述封装管壳的上表面，厚度0.5到10μm，同时起到反射光线和提供电连接通道的作用，且该金属反射层21包括：一窄缝分开的正极部和负极部，以实现正负电极间的电绝缘。
LED芯片1，该LED芯片为单颗固体半导体芯片，作为该封装结构的光源，置于该封装管壳围坝形凹槽的中心处，该光源所发光可为红外光、可见光或紫外光，该LED芯片1尺寸为毫米级，结构为正装、倒装或垂直结构。所述LED芯片1通过金线或焊接方式与所述金属反射层21相连，从而实现与所述封装管壳2的电连接，若为正装结构则将所述LED芯片1通过银浆或有机胶粘接在金属反射层21上，并通过引线将正负电极分别与金属反射层21的正极部和负极部相连通；若为倒装结构则将所述LED芯片1的正负电极分别键合在金属反射层21的正极部和负极部；若为垂直结构则将所述LED芯片1的一电极键合在金属反射层21正极部一侧，通过金线将另一电极连接到金属反射层21负极部的一侧。若所述封装管壳2的上表面四周部的截面轮廓为抛物线，则所述LED芯片1位于抛物线焦点以内，从而通过封装管壳2的上表面实现对光线的发散。
透明盖板3固定在封装管壳2上，与围坝形凹槽形成一腔体。透明盖板3采用有机材料、玻璃、石英、蓝宝石等透明材料。透明盖板3上表面为锥面，顶角约170°；该透明盖板3下表面，即朝向LED芯片1的表面，具有图形化金属反射层31。下表面的图形化金属反射层31材料为银或铝，厚度0.5到10μm，该图形化反射层的图形包括：中心部、同心圆环部。
中心部为一半径约几十到一百微米的圆，(如图2中心圆形所示)。同心圆环有三到四重，宽度约几百微米，每重圆环间距约一百微米(如图2中白色圆环区域所示)。其余部分全部为透明(如图2中阴影区域所示)，使光透射到封装结构外。所述LED芯片1发出的光通过所述图形化金属反射层31和所述封装管壳2上表面的金属反射层之间的多次反射传导到封装结构外，从而扩大了发光面积，同时减少了封装结构内部的辐射强度，实现了极近距离匀光。
封装胶层4，该封装胶层4材料为硅树脂或氟树脂，填充在透明盖板3与围坝形凹槽形成的腔体中，保护所述LED芯片1，同时具有提高光均匀性的作用。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种近距离匀光LED封装结构，其特征在于，包括：
一封装管壳，该封装管壳为单管，且为盘状结构，其上表面向下凹陷，形成一围坝形凹槽，该封装管壳上表面具有反射层；
一LED芯片，置于该封装管壳上表面围坝形凹槽的中心处，作为该近距离匀光LED封装结构的光源；
一透明盖板，固定在封装管壳上，与围坝形凹槽形成一腔体，下表面具有图形化反射层，光源所发光经由封装管壳上表面反射层以及透明盖板下表面图形化反射层多次反射后，自透明盖板透射出，达到近距离匀光效果。
2.根据权利要求1所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，还包括一封装胶层，填充于所述腔体中，起到保护所述LED芯片作用，同时具有提高光的均匀性作用。
3.根据权利要求1所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，所述封装管壳上表面围坝形凹槽分为中心部和四周部，中心部的截面轮廓为与下表面平行的直线，四周部的截面轮廓为抛物线或锥形，上表面被反射层覆盖。
4.根据权利要求3所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，封装管壳采用金属或陶瓷材料，直径为厘米级，该封装管壳下表面为圆形平面，制作有铜电路与外部电路连通，该封装管壳制作有2到4个铜导电孔，连通所述封装管壳下表面的铜电路与上表面的反射层，每个通孔孔径约0.1mm。
5.根据权利要求3所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片为单颗固体半导体芯片，所发光可为红外光、可见光或紫外光，当所述封装管壳围坝形凹槽四周部的截面轮廓为抛物线，则该LED芯片置于抛物线的焦点以内。
6.根据权利要求1所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，所述透明盖板，上表面为锥面，锥面顶角约为170°，下表面为圆形平面，覆盖在所述封装管壳上表面之上。
7.根据权利要求6所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，该透明盖板采用有机材料、玻璃、石英、蓝宝石等透明材料，下表面具有图形化反射层，该图形化反射层的图形包括：中心部、同心圆环部，中心部为一半径约为几十到一百微米的圆，同心圆环有三到四重，宽度约几百微米，每重圆环间距约一百微米，其余部分全部为透明；中心圆与同心圆环部的间隔部分为透明部分，用于光从该近距离匀光LED封装结构中透射出来。
8.根据权利要求2所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，所述封装胶层，材料为硅树脂或氟树脂。
9.根据权利要求3或7所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，所述封装管壳上表面的反射层为金属反射层，材料为银或铝，厚度0.5到10μm，同时起到反射光线和提供电连接通道的作用，且该金属反射层包括：一窄缝分开的正极部和负极部，以实现正负电极间的电绝缘；所述透明盖板下表面的图形化反射层也为金属化反射层，材料为银或铝，厚度0.5到10μm。
10.根据权利要求5或9所述的近距离匀光LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片大小为毫米级，结构为正装、倒装或垂直结构，通过金线或焊接方式与所述封装管壳实现电连接，若为正装结构则将所述LED芯片通过银浆或有机胶粘接在所述金属反射层上，并通过引线将正负电极分别与所述正极部和负极部相连通；若为倒装结构则将所述LED芯片的正负电极分别键合在所述正极部和负极部；若为垂直结构则将所述LED芯片的一电极键合在所述正极部的一侧，通过金线将另一电极连接到所述负极部的一侧。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113299813A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-24 | Tcl华星光电技术有限公司 | Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6819506B1 (en) * | 2003-09-30 | 2004-11-16 | Infinity Trading Co. Ltd. | Optical lens system for projecting light in a lambertion pattern from a high power led light source |
| CN201237165Y (zh) * | 2008-08-08 | 2009-05-13 | 陈敬新 | 透镜式反光杯 |
| CN101639164A (zh) * | 2009-08-21 | 2010-02-03 | 中山大学 | 一种高稳定的增强显色性led光源模块 |
| CN106842391A (zh) * | 2015-12-03 | 2017-06-13 | 扬升照明股份有限公司 | 光学扩散板以及光源模组 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6819506B1 (en) * | 2003-09-30 | 2004-11-16 | Infinity Trading Co. Ltd. | Optical lens system for projecting light in a lambertion pattern from a high power led light source |
| CN201237165Y (zh) * | 2008-08-08 | 2009-05-13 | 陈敬新 | 透镜式反光杯 |
| CN101639164A (zh) * | 2009-08-21 | 2010-02-03 | 中山大学 | 一种高稳定的增强显色性led光源模块 |
| CN106842391A (zh) * | 2015-12-03 | 2017-06-13 | 扬升照明股份有限公司 | 光学扩散板以及光源模组 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113299813A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-24 | Tcl华星光电技术有限公司 | Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组 |
| CN113299813B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-11-08 | Tcl华星光电技术有限公司 | Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组 |
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