CN211980635U - 一种led器件和背光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种LED器件和背光模组，该LED器件包括：透明LED支架、设置于透明LED支架底部的LED芯片、形成于透明LED支架内部，并包覆LED芯片的封装胶层；设置于封装胶层上方的雾状挡光层，所述雾状挡光层未完全覆盖封装胶层的上表面；本实用新型提供的LED器件，通过设置透明LED支架，进而LED芯片发出的光可以通过支架射出，实现出光均匀；封装胶层上方的雾状挡光层可以阻挡LED器件正上方的光通过，减弱LED器件正上方的光强，增大侧面出光，达到增大角度目的，本实用新型通过透明支架、雾状挡光层提供了大角度且均匀的发光效果，进而实现薄化背光模组的均匀光效果。

Description

一种LED器件和背光模组

技术领域

本实用新型涉及LED的应用领域，尤其涉及一种LED器件和背光模组。

背景技术

背光模组为显示器件的关键零组件之一，用于给显示器件提供光源，轻薄、省电、HDR是显示器件的发展趋势，可依赖于薄化、省电的直下式背光模组来实现。目前直下式背光模组中主要使用的发光器件为LED器件，其中如图1所示，LED器件包括支架101+LED芯片102+封装胶103，LED芯片102固定在支架101上，并与支架101底部电连接，封装胶103填充于支架101内。目前的LED器件中，LED芯片发出的光源主要从封装胶的上表面射出，限制了LED芯片的出光角度，在这种情形下，如果LED器件的出光表面到背光模组出光面的距离不够，或者背光模组中LED器件的颗数不够，无法得到均匀光的显示效果，如果通过增加LED发光表面到背光模组出光面的混光距离或者通过增加LED颗数来实现均匀光的显示效果，则无法满足显示器件轻薄、省电的需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种LED器件和背光模组，主要解决的技术问题是：现有LED器件结构无法实现为薄化背光模组提供均匀光的显示效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种LED器件，包括：透明LED支架、设置于所述透明LED支架底部的LED芯片、形成于所述透明LED支架内部，并包覆所述LED芯片的封装胶层；

设置于所述封装胶层上方的雾状挡光层，所述雾状挡光层未完全覆盖所述封装胶层的上表面。

可选的，所述雾状挡光层由透明胶水和白色颗粒物组成，所述白色颗粒物的质量占比为10～50％。

可选的，所述雾状挡光层覆盖所述封装胶层上表面60-95％的面积。

可选的，所述雾状挡光层与所述封装胶层的中心对齐。

可选的，所述雾状挡光层与所述封装胶层接触的下表面为内凹的凹陷面或水平面，和/或，雾状挡光层与空气交界的上表面为水平面、内凹的凹陷面或外凸的凸出面。

可选的，所述封装胶层远离所述透明LED支架底部的表面为内凹弧面，所述内凹弧面的高度范围为10-60μm。

可选的，所述雾状挡光层的高度范围为10～30μm。

可选的，所述封装胶层内分布有扩散剂。

可选的，所述封装胶层的扩散剂含量为1％-10％。

进一步，本实用新型还提供一种背光模组，背光模组包括上述如上所述的LED器件。

有益效果

本实用新型提供一种LED器件和背光模组，该LED器件包括：透明LED支架、设置于所述透明LED支架底部的LED芯片、形成于透明LED支架内部，并包覆所述LED芯片的封装胶层；设置于封装胶层上方的雾状挡光层，所述雾状挡光层未完全覆盖封装胶层的上表面；本实用新型提供的LED器件，通过设置透明LED支架，进而LED芯片发出的光可以通过支架射出，增大LED器件的发光角度，实现出光均匀；同时，本实用新型的LED器件还包括设置在封装胶层上方的雾状挡光层，雾状挡光层可以阻挡LED器件正上方的光通过，减弱LED器件正上方的光强，增大侧面出光，达到增大角度目的，其中雾状挡光层的面积小于封装胶层的面积，进而LED器件的部分光线也可以从正上方发出，在保证LED器件的大角度发光的同时避免LED器件正上方形成暗区，本实用新型通过透明支架、雾状挡光层提供了大角度且均匀的发光效果，进而实现薄化背光模组的均匀光效果。

附图说明

图1为现有技术提供的一种LED器件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种LED器件的结构示意图一；

图3为本实用新型实施例一提供的一种封装胶层内凹的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的一种基于封装胶层内凹结构的光线原理图；

图5为本实用新型实施例一提供的一种现有技术中基于水平封装胶层的光线原理图；

图6为本实用新型实施例一提供的一种LED器件的结构正面俯视图；

图7为本实用新型实施例一提供的一种LED器件的结构示意图二；

图8为本实用新型实施例一提供的一种LED器件的结构示意图三；

图9为本实用新型实施例一提供的一种LED器件的结构示意图四；

图10为本实用新型实施例一提供的一种LED器件的结构示意图五；

图11为本实用新型实施例一提供的一种LED器件的结构示意图六；

图12为本实用新型实施例一提供的一种基于透明支架和雾状挡光层结构的LED器件的配光曲线示意图；

图13为本实用新型实施例二提供的一种LED器件的结构示意图；

图14为本实用新型实施例二提供的一种LED器件的结构正面俯视图。

具体实施方式

为了使本实用新型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实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

为了解决现有LED结构无法实现为薄化背光模组提供均匀光的显示效果的问题，如图2所示，本实施例提供了一种LED器件，该LED器件包括：透明LED支架201、设置于透明LED支架201底部的LED芯片202，该LED芯片202与透明LED支架201电连接，该透明LED支架201的侧面至少是透明的，使得LED芯片202发出的光线至少能从支架的侧面射出；还包括形成于透明LED支架201内部，并包覆LED芯片202的封装胶层203；其中该封装胶层203一方面可以隔绝水汽，对LED芯片202形成保护，另一方面，封装胶层203还能够通过折射的作用，扩大LED芯片202的发光角；值得注意的是，LED器件还包括设置于封装胶层203设置的雾状挡光层204，雾状挡光层204未完全覆盖封装胶层203的上表面，其中雾状挡光层204用于阻挡LED器件正上方的部分光通过，减弱正上方的光强，增大侧面出光。

在本实施例中，透明LED支架201包括基板和围墙，其中该透明LED支架201中至少围墙是透明的，该围墙可以是透明材质，如透明树脂、透明的热塑性塑料如PPA(Polyphthalamide，聚邻苯二甲酞胺)等、透明的热固性塑料如EMC(Epoxy MoldingCompound，环氧树脂环氧模塑封装材料)等；可选的，本实施例中的基板由导电材质制成，如铜，进而LED芯片202与基板电连接；在一些实施例中，也可以是将基板与围墙均为透明材质制成，使得LED芯片202发出的光线可以从围墙和基板中射出；其中该LED芯片202位于基板的中心，其可以是正装LED芯片，此时可通过金线与基板电连接，也可以是倒装LED芯片，可通过共晶工艺与基板电连接。

在本实施例中，封装胶层203可以是透明胶水固化形成的透明胶层，该透明胶水包括但不限于环氧树脂、硅胶、硅树脂等；当然封装胶层203也可以是由透明胶水和荧光粉混合后固化形成的荧光胶层。值得注意的是，为了更大的LED器件的出光角度，封装胶层203远离透明LED支架201底部的上表面为内凹的弧面，其中封装胶层203可以是从接触透明LED支架201后立即开始向内凹，如图3所示；也可以是封装胶层203从透明LED支架201开始保持一段水平状后，开始向内凹，如图2所示；封装胶层203上表面呈圆弧凹形(中间低两边高)，如图4所示，光线从LED芯片出射，一部分光线从封装胶上表面射出，伴随着反射，反射光线射到透明LED支架上的基板上或者围墙；还有一部分光线会在封装胶上表面发生全反射，反射光线会直接反射到透明LED支架的围墙上，再从围墙射到空气中；与如图5所示的封装胶层上表面为呈水平结构相比，弧面改变了光线的法线，进而改变光线的反射角和折射角，使光线更容易射到透明LED支架上，而透明LED支架中的光线又可以射入到空气中，从而使LED器件的出光更均匀，进而增大了LED器件的出光角度。可选的，封装胶层203的最低点与LED芯片202中心点在竖直方向对齐，使得LED器件出光均匀、对称；较优的，封装胶层203内凹的高度范围为10-60μm，即封装胶层203的最低点距离封装胶层203的最高水平面的距离为10-60μm，微凹结构的封装胶层203，更有利于LED芯片202获取更好的出光效果。

为了加强LED器件的光学扩散效果，本实施例中的封装胶层203分布有扩散剂，LED芯片202发出的光，经过封装胶层203内分布的扩散粉颗粒折射的作用，更加能够均匀的发射出来；该扩散剂包括但不限于扩散粉颗粒，例如玻璃微珠、树脂微珠等；该扩散剂均匀分布在封装胶层203内，其中扩散剂的含量为1％-10％，即扩散剂占封装胶层203的1％-10％，避免过少或过多的扩散剂，过少的扩散剂不能起到光散射作用，过多的扩散剂可能会造成光线杂乱的折射，当然该扩散剂的含量可以根据实际需求进行灵活调整。

值得注意的是，如图6所示，本实施例中的雾状挡光层204位于封装胶层203中心，即雾状挡光层与封装胶层的中心对齐，使得LED器件的光对称均匀，且雾状挡光层204未全部覆盖该封装胶层203的上表面，即覆盖面积小于该封装胶层203的上表面面积，较优的，该雾状挡光层204覆盖封装胶层203上表面60-95％的面积，使得雾状挡光层204可以阻挡LED器件正上方60-95％的光通过；当然，该雾状挡光层204的面积还可以根据实际需求进行灵活调整，例如雾状挡光层204覆盖封装胶层203的上表面55-96％的面积。

在本实施例中，雾状挡光层204的高度范围为10～30μm，即雾状挡光层204的上表面的最高点和下表面的最低点的高度方向的差值为10～30μm；其中雾状挡光层204由透明胶水和白色颗粒物的混合物组成，透明胶水包括但不限于环氧树脂、硅胶、硅树脂等，白色颗粒物包括二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、氮化硼中的至少一种。其中，白色颗粒物的质量百分比为10～50％，避免过多的白色颗粒物完全阻挡正上方的光线，也避免过少的白色颗粒物不能阻挡光线；当然该白色颗粒物的质量百分比可以根据实际需求进行灵活调整。

需要说明的是，本实施例中的雾状挡光层204的至少一个表面为非水平面，其可以上表面和/或下表面为非水平面；具体的，如图2所示，该雾状挡光层204与封装胶层203接触的下表面为内凹的凹陷面，其中雾状挡光层204与空气交界的上表面的形状根据制作工艺不同，可以进行灵活调整，例如当雾状挡光层204通过压模工艺制作时，与空气交界的上表面为水平面；当雾状挡光层204通过点胶工艺制作时，与空气交界的上表面为中部微凹的凹陷面；LED芯片202发出的部分光线经过下凹下表面反射和上表面的折射，大部分光线从两边射出，增大了出光角度。可以理解的是，此时封装胶层203内凹的高度与雾状挡光层204的高度相同。当然在一些实施例中，该封装胶层203内凹的高度大于雾状挡光层204的高度，如图7所示。

在本实施例中，还提供一种雾状挡光层204，如图8所示，该雾状挡光层204与封装胶层203接触的下表面为水平面，与空气交界的上表面为外凸的凸出面，即雾状挡光层204下表面为水平状，上表面层凸出状，部分光线经过上表面的折射后，中间的光线减少，光线从两边射出，出光角度增大；其中，此时封装胶层203为水平面。

在一些实施例中，还提供一种雾状挡光层204，如图9所示，该雾状挡光层204与封装胶层203接触的下表面为水平面，与空气交界的上表面为内凹的凹陷面；即雾状挡光层204上表面为水平状，上表面呈中部微凹的凹陷面；在一些实施例中，还提供一种上表面和下表面均为水平面的雾状挡光层204，如图10所示，该雾状挡光层204与封装胶层203接触的下表面为水平面，与空气交界的上表面为水平面；即雾状挡光层204上表面和下表面均为水平状；部分光线经过下表面的反射、上表面的折射后，光线从两边射出，增大了出光角度。

在一些实施例中，雾状挡光层204的上表面和下表面均为非水平面，如图11所示，该雾状挡光层204与空气交界的上表面为外凸的凸出面，与封装胶层203接触的下表面为内凹的凹陷面，部分光线通过下表面反射，从两边射出，部分光线通过上表面的折射后，改变出光角度，此时封装胶层203为内凹结构。

本实施例提供一种LED器件，包括透明LED支架、设置于透明LED支架底部的LED芯片、形成于透明LED支架内部，并包覆LED芯片的封装胶层；封装胶层内分布有扩散剂；其中通过透明支架使得LED芯片发出的光线从支架的射出，封装胶层内设置有扩散剂，且在一些实施例中，封装胶层上表面内凹，LED芯片发出的光经过扩散剂、封装胶层的折射，出光均匀、对称；

进一步，封装胶层上方设置有雾状挡光层，雾状挡光层未完全覆盖所述封装胶层的上表面，雾状挡光层的面积小于封装胶层上表面的面积；雾状挡光层可以阻挡器件正上方60-90％的光通过，减弱器件正上方的光强，增大侧面出光，达到增大角度目的，同时，由于雾状挡光层没有全部覆盖封装胶水，LED器件的部分光线也可以从正上方发出，实现LED器件的大角度发光，且发光均匀的效果；如图12所示，图12为具有透明支架和雾状挡光层结构的LED器件的配光曲线，该配光曲线为双峰形状；在具有透明支架的基础上，在支架内部的封装胶层顶部设置雾状挡光层，由于雾状挡光层阻挡了LED器件正上方的大部分光通过，减弱正上方的光强，通过阻挡正上方的光线，使得光线反射后从透明支架射出，增光侧面出光强度和出光角度，由该配光曲线可看出，以LED器件出光面正上方的中心处180度角度范围内的光线强度相当。

实施例二：

本实施例提供一种较为具体的LED器件，如图13、14所示，该LED器件包括透明LED支架201，设置在透明LED支架201底部的LED芯片202、形成于透明LED支架201内部，并包覆LED芯片202的封装胶层203，其中封装胶层203内分布有扩散剂，封装胶层203上方设置有雾状挡光层204，雾状挡光层上表面的面积小于封装胶层203上表面的面积。

在本实施例中，透明LED支架201包括基板2011和围墙2012，围墙2012由透明材质制成，使得LED光线可以从围墙2012射出，基板2011采用导电材质制成，使得LED芯片202与基板2011形成电连接，其中LED芯片202为正装LED芯片202，通过金线与透明LED支架201的基板2011连接，该LED芯片202位于基板2011中心。

在本实施例中，封装胶层203由透明胶水固化形成，该封装胶层203上表面呈圆弧凹形(中间低两边高)，使得封装胶层203为内凹结构，其中封装胶层203的最低点与LED芯片的中心点在竖直方向对齐，使得LED器件出光左右均匀；在本实施例中，封装胶层203的最低点与围墙上表面的水平线的距离为10-60μm，例如，封装胶层203的内凹的高度H为30μm，微凹结构的封装胶层203改变了光线的法线，进而改变光线的反射角、折射角，反射角、折射角增大，LED器件发出的光线更容易从透明LED支架的围墙射出。其中在封装胶层203内均匀分布有扩散剂，LED芯片202发出的光线经过扩散剂和封装胶层203的折射，实现出光均匀，其中扩散剂占封装胶层203的1％-10％，例如扩散剂的含量为5％。

在本实施例中，在封装胶层203上方设置有雾状挡光层204，雾状挡光层204没有全部覆盖封装胶水，雾状挡光层204与封装胶层203的中心点对齐，雾状挡光层204覆盖封装胶层上表面60-95％的面积，用于阻挡LED器件60-90％正上方的光通过，减弱正上方的光强，增大侧面出光；其中该雾状挡光层204为透明胶水(透明胶水可为环氧树脂、硅胶、硅树脂等)和白色颗粒物(白色颗粒物为二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、氮化硼等)的混合物，白色颗粒物的浓度为10-50％，例如白色颗粒物的浓度为25％。

需要说明的是，本实施例中的雾状挡光层204为下凹结构，即该雾状挡光层204与空气交界的上表面为水平面，与封装胶层203接触的下表面为内凹的凹陷面，此时雾状挡光层204的高度与封装胶层203内凹的高度相同，即封装胶层203与雾状挡光层204无缝接触，LED芯片202发出的部分光线经过下凹下表面和水平上表面的折射，大部分光线从两边射出，增大了出光角度。

本实施例提供一种具体的LED器件，包括透明支架，封装胶水中增加扩散剂(1％-10％)，封装胶层上表面呈圆弧凹形，LED芯片发出的光经过扩散剂和封装胶层的折射，出光均匀、对称；在封装胶层的上方增加雾状挡光层，雾状挡光层为透明胶水和白色颗粒物的混合物，白色颗粒物的浓度为10-50％，且雾状挡光层为下凹结构，没有全部覆盖封装胶层，雾状挡光层与封装胶层的中心对齐，覆盖面积为封装胶水面积的60-95％，减弱器件正上方的光强，增大侧面出光，通过包括扩散剂的封装胶层和雾状挡光层实现LED器件的发光角度大、出光均匀。

实施例三：

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器件，LED器件包括：透明LED支架、设置于透明LED支架底部的LED芯片、形成于透明LED支架内部，并包覆LED芯片的封装胶层；封装胶层内分布有扩散剂，封装胶层上方设置有雾状挡光层，雾状挡光层未完全覆盖封装胶层的上表面。该LED器件的具体结构如上述实施例一或实施例二，在此不再一一赘述；由于LED器件的发光角度大，且出光均匀，可以减小OD值(OD值opticaldistance简称，指的是背光模组中PCB上表面到扩散板下表面的距离)，增大灯珠与灯珠之间的PITCH，(PITCH值指LED器件之间的间距)，可以减少灯珠数量，降低成本，同时达到画面均匀。

应当理解的是，本实施例提供的LED器件示例背光领域(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器件的应用并不限于上述示例的几种领域。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型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实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种LED器件，其特征在于，所述LED器件包括：

透明LED支架、设置于所述透明LED支架底部的LED芯片、形成于所述透明LED支架内部，并包覆所述LED芯片的封装胶层；

设置于所述封装胶层上方的雾状挡光层，所述雾状挡光层未完全覆盖所述封装胶层的上表面。

2.如权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述雾状挡光层覆盖所述封装胶层上表面60-95％的面积。

3.如权利要求2所述的LED器件，其特征在于，所述雾状挡光层与所述封装胶层的中心对齐。

4.如权利要求3所述的LED器件，其特征在于，所述雾状挡光层与所述封装胶层接触的下表面为内凹的凹陷面或水平面，和/或，所述雾状挡光层与空气交界的上表面为水平面、内凹的凹陷面或外凸的凸出面。

5.如权利要求4所述的LED器件，其特征在于，所述封装胶层远离所述透明LED支架底部的表面为内凹弧面，所述内凹弧面的高度范围为10-60μm。

6.如权利要求5所述的LED器件，其特征在于，所述雾状挡光层的高度范围为10～30μm。

7.如权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述封装胶层内分布有扩散剂。

8.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括上述如权利要求1-7任一项所述的LED器件。

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