CN117239047A - 一种led封装结构、led模块及应用该模块的lcd显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED封装结构、LED模块及应用该模块的LCD显示器，该封装结构包括发光芯片、热沉、阳极引脚和阴极引脚以及金线；其特征在于，热沉为独立热沉；还包括将发光芯片封装在独立热沉上的荧光胶体、以及将荧光胶体、发光芯片、金线、阳极引脚和阴极引脚一并封装的防护胶体；荧光胶体和防护胶体的顶面均为弧形，荧光胶体内设有呈弧形的导热件，导热件将发光芯片罩设在热沉上，导热件的下端与热沉紧贴；本发明通过嵌设在荧光胶体内的导热件将荧光胶体和发光芯片上的热量传递到热沉上，进而提升了整体结构的散热速度，有效防止了发光芯片的色漂和荧光胶体的热衰损耗。

Description

一种LED封装结构、LED模块及应用该模块的LCD显示器

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种LED封装结构、LED模块及应用该模块的LCD显示器。

背景技术

液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶面板及背光模组(backlight module)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向， 将背光模组的光线折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示装置的关键零组件之一。背光模组通常采用白光LED灯条作为背光光源，而LCD屏要取得好的显示效果，则对LED灯条限制要具有散光性好、不聚光以及抗色漂性能好等条件。

而公知的，现有的白光LED的发光原理为蓝光技术，也即采用可以发射蓝色光的PN结作为发光芯片。然后在PN结的上方封装混合有受激发可发射黄色光的荧光胶体，最终使得通过荧光胶体发出的光线为白色光。但是，目前现有的白光LED 灯条由于其灯体的固定封装结构限制，在长时间的工作情况下，由于PN结的持续发热，随着结温的上升，发光的峰值波长也将向长波方向漂移，约0.2-0.3nm/℃，这对于通过由蓝光芯片涂覆YAG荧光粉混合得到的白色LED来说，蓝光波长的漂移，会引起与荧光粉激发波长的失配，从而降低白光LED的整体发光效率，并导致白光色温的改变，也即出现蓝色漂移现象；此外，荧光胶体在长时间的高温环境下其发光效果也会出现热衰，此情况也会造成和加重蓝色漂移现象。

而上述的现象则会影响LCD屏的显示效果，因此，对于封装和应用来说，如何降低LED的热阻，使PN结及其传递到荧光层上的热量能尽快的散发出去，进而提高LED的饱和电流，提高发光效率和可靠性以及寿命是行业亟需解决的问题，为此，有必要针对此提出一种LED封装结构、LED模块及应用该模块的LCD显示器。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种LED封装结构、LED模块及应用该模块的LCD显示器,该LED封装结构、LED模块及应用该模块的LCD显示器可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种LED封装结构，包括发光芯片、热沉、阳极引脚和阴极引脚以及金线；所述热沉为独立热沉；还包括将所述发光芯片封装在所述独立热沉上的荧光胶体、以及将所述荧光胶体、所述发光芯片、所述金线、所述阳极引脚和所述阴极引脚一并封装的防护胶体；所述荧光胶体和所述防护胶体的顶面均为弧形，所述荧光胶体内设有呈弧形的导热件，所述发光芯片位于所述导热件的凹面侧，所述导热件的下端与所述热沉紧贴。

本发明所述的LED封装结构，其中，所述导热件设有多个且彼此交织呈网状的导热网。

本发明所述的LED封装结构，其中，所述热沉包括底衬板，和设于所述底衬板下方的底衬座；所述底衬座与所述底衬板可拆卸紧贴，所述导热网的下端设有贯穿所述底衬板的延伸部，所述延伸部与所述底衬板的下表面紧贴。

本发明所述的LED封装结构，其中，所述底衬座的顶部对应所述延伸部设有贴合槽位，装配到位时，所述延伸部位于所述贴合槽位上且与所述底衬板和所述底衬座紧贴。

本发明所述的LED封装结构，其中，所述底衬板的上表面中央设有朝下的凹陷部，所述荧光胶体的下端位于所述凹陷部内，所述底衬座的上端对应所述凹陷部设有避让槽，所述贴合槽位设于所述避让槽的侧壁上，所述凹陷部的中央设有固定发光芯片的水平部，所述发光芯片通过绝缘固晶胶固定在所述水平部上。

本发明所述的LED封装结构，其中，所述底衬座的下表面与所述与所述防护胶体的下端齐平，所述底衬座的下端侧壁上周向设有环形的凸檐部，所述凸檐部与所述底衬座的下端对齐。

本发明所述的LED封装结构，其中，所述导热件位于所述发光芯片的上方的两侧侧壁上分别设有第一斜面，两所述第一斜面的下端连接且彼此夹角为锐角，所述第一斜面上设有反光层。

本发明所述的LED封装结构，其中，所述导热件上位于两所述第一斜面的上方对应设有两第二斜面，两所述第二斜面的上端连接且彼此夹角为锐角，所述第二斜面上设有反光层。

此外，本发明还提供一种LED背光模块,其发光元件为具有上述的LED封装结构的LED灯。

此外，本发明还提供一种LCD显示器，上述的LED背光模块用于为该LCD显示器提供背光。

本发明的有益效果在于：通过嵌设在荧光胶体内的导热件将荧光胶体和发光芯片上的热量传递到热沉上，配合热沉可进一步提升整体结构的散热速度，提高了发光芯片的温度色漂上限，可有效防止发光芯片的色漂和荧光胶体的热衰损耗，可进一步延长荧光胶体的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明LED封装结构的整体结构示意图。

图2是图1的局部结构放大图。

图3是图1的俯视图。

图4是本发明LED封装结构的导热件的径向截面示意图。

具体实施方式

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

而且，表示方位的术语“上、下、左、右、上端、下端、纵向”等均以本方案所述的装置或设备在正常使用时候的姿态位置为参考。

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的LED封装结构，如图1-4所示，该封装结构包括发光芯片10、热沉20、阳极引脚30和阴极引脚40以及金线50。热沉20为独立热沉20，其与阳极引脚和阴极引脚均不接触。阳极引脚30和阴极引脚40各自通过一根金线50与发光芯片10对应的PN结位置连接。该封装结构还包括将发光芯片10封装在独立热沉20上的荧光胶体60、以及将荧光胶体60、发光芯片10、金线50、阳极引脚30和阴极引脚40一并封装的防护胶体70。其中，荧光胶体60和防护胶体70均为固态且均呈透明状，荧光胶体60内混合的荧光粉为YAG荧光粉。

荧光胶体60和防护胶体70的顶面均为弧形，以使得发光芯片10发出的光线与荧光胶体和防护胶体70的外表面垂直，防止荧光胶体和防护胶体70的表面内侧出现全反射导致发光效率被削减。荧光胶体60内设有呈弧形的导热件80，发光芯片10位于导热件80的凹面侧，导热件80的下端与热沉20紧贴，以起到快速将热量导入热沉20的目的，减小热阻。一般的，金线50的直径在15-50µm之间，而导热件80的平均直径可选择在50-200µm之间。

工作时，通过嵌设在荧光胶体60内的导热件80将荧光胶体60和发光芯片10上的热量传递到热沉20上，配合热沉20可进一步提升整体结构的散热速度，提高了发光芯片10的温度色漂上限，可有效防止发光芯片10的色漂和荧光胶体60的热衰损耗，还可进一步延长荧光胶体60的使用寿命。

本实施例中，导热件80设有多个且彼此交织呈网状的导热网100，以增大与荧光胶体60的接触面积，提升热传导效率。

本实施例中，热沉20包括底衬板201，和设于底衬板201下方的底衬座202。底衬座202与底衬板201可拆卸且彼此紧贴。导热网的下端设有贯穿底衬板201的延伸部101，该延伸部101为多个相邻导热件80的下端延伸的部位交叉编织形成。延伸部101与底衬板201的下表面紧贴，以避开发光芯片10的安装位置，同时保证导热件80与底衬板201的接触面积。

本实施例中，底衬座202的顶部对应延伸部101设有贴合槽位20d，装配到位时，延伸部101位于贴合槽位20d上且与底衬板201和底衬座202紧贴，以保证底衬座202与底衬板201的稳定性，避免出现晃动的问题，同时也起到隐藏延伸部101的端部的目的。

本实施例中，底衬板201的上表面中央设有朝下的凹陷部20a，荧光胶体60的下端位于凹陷部20a内，上端凸出底衬板201的上表面。底衬座202的上端对应凹陷部20a设有避让槽20b，贴合槽位20d设于避让槽20b的侧壁上，凹陷部20a的中央设有固定发光芯片10的水平部a1，发光芯片10通过导热的绝缘固晶胶90固定在水平部a1上。通过凹陷部20a便于荧光胶体60的和发光芯片10的固定。

本实施例中，底衬座202的下表面与防护胶体70的下端齐平，底衬座202的下端侧壁上周向设有环形的凸檐部20c，凸檐部20c与底衬座202的下端对齐，以便于与电路板上的散热部件贴合，用以将热量迅速传递出去。

本实施例中，导热件80位于发光芯片10的上方的两侧侧壁上分别设有第一斜面10a，两第一斜面10a的下端连接且彼此夹角为锐角，第一斜面10a上设有反光层200，用以将光线朝出光方向反射出去，避免照射在导热件凹面侧上的光线被反射折回导致光量损耗；此外，通过第一面斜面还可让发光芯片10发出的光线朝向各个方向散射，使得发光更加均匀，避免光线在防护胶体70的弧形顶部形成光束进而导致LCD显示屏的背光源形成亮光斑，导热件80的设置不光不会造成发光芯片10的光量损耗，还可满足LCD显示屏对背光要求发光均匀的要求，可谓一举多得。

本实施例中，导热件80上位于两第一斜面10a的上方对应设有两第二斜面10b，两第二斜面10b的上端连接且彼此夹角为锐角，以使得导热件80呈纵向的薄片结构。第二斜面10b上设有反光层。通过第二斜面10b可进一步将反射这折回的部分光线再次朝向出光方向反射出去，以起补充提亮的效果，保证与荧光胶体的导热接触面积足够大的同时还可避免出射光的损耗。

此外，本发明还提供一种LED背光模块,其发光元件为具有上述的LED封装结构的LED灯，该LED背光模块一般选择灯条较为理想，可保证LCD屏的发光均匀。

此外，本发明还提供一种LCD显示器，上述的LED背光模块用于为该LCD显示器提供背光，可取得更好的显示效果。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED封装结构，包括发光芯片、热沉、阳极引脚和阴极引脚以及金线；其特征在于，所述热沉为独立热沉；还包括将所述发光芯片封装在所述独立热沉上的荧光胶体、以及将所述荧光胶体、所述发光芯片、所述金线、所述阳极引脚和所述阴极引脚一并封装的防护胶体；所述荧光胶体和所述防护胶体的顶面均为弧形，所述荧光胶体内设有呈弧形的导热件，所述发光芯片位于所述导热件的凹面侧，所述导热件的下端与所述热沉紧贴。

2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述导热件设有多个且彼此交织呈网状的导热网。

3.根据权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于，所述热沉包括底衬板，和设于所述底衬板下方的底衬座；所述底衬座与所述底衬板可拆卸紧贴，所述导热网的下端设有贯穿所述底衬板的延伸部，所述延伸部与所述底衬板的下表面紧贴。

4.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述底衬座的顶部对应所述延伸部设有贴合槽位，装配到位时，所述延伸部位于所述贴合槽位上且与所述底衬板和所述底衬座紧贴。

5.根据权利要求4所述的LED封装结构，其特征在于，所述底衬板的上表面中央设有朝下的凹陷部，所述荧光胶体的下端位于所述凹陷部内，所述底衬座的上端对应所述凹陷部设有避让槽，所述贴合槽位设于所述避让槽的侧壁上，所述凹陷部的中央设有固定发光芯片的水平部，所述发光芯片通过绝缘固晶胶固定在所述水平部上。

6.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述底衬座的下表面与所述防护胶体的下端齐平，所述底衬座的下端侧壁上周向设有环形的凸檐部，所述凸檐部与所述底衬座的下端对齐。

7.根据权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于，所述导热件位于所述发光芯片的上方的两侧侧壁上分别设有第一斜面，两所述第一斜面的下端连接且彼此夹角为锐角，所述第一斜面上设有反光层。

8.根据权利要求7所述的LED封装结构，其特征在于，所述导热件上位于两所述第一斜面的上方对应设有两第二斜面，两所述第二斜面的上端连接且彼此夹角为锐角，所述第二斜面上设有反光层。

9.一种LED背光模块,其具有如权利要求1-8任意一项所述的LED封装结构。

10.一种LCD显示器，其具有如权利要求9所述的LED背光模块，所述的LED背光模块用于为该LCD显示器提供背光。