CN219658707U - Led器件及显示屏 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种LED器件及显示屏。该LED器件包括驱动板、LED芯片、散射层和封装层，散射层的折射率大于封装层的折射率且小于LED芯片的折射率；LED芯片位于驱动板的至少一个表面上，LED芯片的数量为多个且间隔排列于驱动板的表面上；散射层位于驱动板的设置有LED芯片的表面上，且散射层将LED芯片整体包覆；散射层包括硅胶基体和折射颗粒，折射颗粒分散于硅胶基体中；封装层位于散射层的远离驱动板的表面上。封装层和LED芯片的材料的折射率之间存在较大差异，这可能导致LED芯片发光时易出现全反射现象，于LED芯片和封装层之间添加散射层，散射层的折射率大于封装层的折射率且小于LED芯片的折射率，可以起到过渡的作用，使LED器件具有较高的出光效率。
Description
技术领域
本申请涉及LED封装技术领域，特别是涉及一种LED器件及显示屏。
背景技术
LED封装的功能主要在于对芯片提供足够的保护，防止LED芯片在空气中长期暴露或机械损伤而失效，以提高芯片的稳定性。对于LED封装，不仅要求能够保护LED芯片，还需要具有良好的透光率和良好的散热性，良好的封装可以让LED具备较好的出光效率和散热效果。目前，常用的LED封装技术有SMD封装、IMD封装、COG封装和COB封装。与SMD封装、IMD封装和COG封装相比，COB封装具有封装成本低、LED芯片之间的间距小、高色域、高防护和高亮度等优点，故使得其被广泛应用。
传统的COB封装容易导致LED芯片发光时容易出现全反射效应，进而导致封装的LED的出光效率较低。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种LED器件及显示屏，该LED器件具有较高的出光效率。
第一方面，本申请提供一种LED器件，其包括驱动板、LED芯片、散射层和封装层；
所述散射层的折射率大于所述封装层的折射率且小于所述LED芯片的折射率；
所述LED芯片位于所述驱动板的至少一个表面上，所述LED芯片的数量为多个且间隔排列于所述驱动板的表面上；
所述散射层位于所述驱动板的设置有所述LED芯片的表面上，且所述散射层将所述LED芯片整体包覆；
所述散射层包括硅胶基体和折射颗粒，所述折射颗粒分散于所述硅胶基体中；
所述封装层位于所述散射层的远离所述驱动板的表面上。
在一些实施例中，所述折射颗粒的折射率为2～2.8。
在其中一个实施例中，所述折射颗粒包括二氧化钛折射颗粒、五氧化二钽折射颗粒、二氧化铈折射颗粒和硫化锌折射颗粒中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述折射颗粒的粒径为1～10μm。
在一些实施例中，所述散射层还包括防沉剂，所述防沉剂分散于所述硅胶基体中。
在其中一个实施例中，所述散射层的厚度为100～150μm。
在其中一个实施例中，所述封装层的厚度为150～200μm。
在一些实施例中，还包括防湿涂层，所述防湿涂层位于所述封装层的远离所述散射层的表面。
在其中一个实施例中，所述防湿涂层的厚度为所述封装层的厚度的5％～10％。
第二方面，本申请还提供一种显示屏，包括上述任一所述的LED器件。
上述LED器件包括驱动板、设置于驱动板的表面的LED芯片、位于LED芯片上表面的散射层和位于散射层上表面的封装层。封装层和LED芯片的材料的折射率之间存在较大差异，这可能导致LED芯片发光时易出现全反射现象，于LED芯片和封装层之间添加散射层，散射层的折射率大于封装层的折射率且小于LED芯片的折射率，可以起到过渡的作用，缓解由于封装层和LED芯片的材料的折射率之间存在较大差异导致的出光效率较低的问题，使LED器件具有较高的出光效率。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的LED器件的结构示意图。
附图标记说明
1、驱动板；2、LED芯片；3、散射层；4、折射颗粒；5、封装层；6、防湿涂层。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
参照图1，本申请一实施例提供了一种LED器件，其包括驱动板1、LED芯片2、散射层3和封装层5；散射层3的折射率大于封装层5的折射率且小于LED芯片2的折射率；LED芯片2位于驱动板1的至少一个表面上，LED芯片2的数量为多个且间隔排列于驱动板1的表面上；散射层3位于驱动板1的设置有LED芯片2的表面上，且散射层3将LED芯片2整体包覆；散射层3包括硅胶基体和折射颗粒4，折射颗粒4分散于硅胶基体中；封装层5位于散射层3的远离驱动板1的表面上。
LED器件包括驱动板1、设置于驱动板1的表面的LED芯片2、位于LED芯片2上表面的散射层3和位于散射层3上表面的封装层5。封装层5和LED芯片2的材料的折射率之间存在较大差异，这可能导致LED芯片2发光时易出现全反射现象，于LED芯片2和封装层5之间添加散射层3，散射层3的折射率大于封装层5的折射率且小于LED芯片2的折射率，可以起到过渡的作用，缓解由于封装层5和LED芯片2的材料的折射率之间存在较大差异导致的出光效率低的问题，使LED器件具有较高的出光效率。相对于封装层5常用的环氧树脂，硅胶拥有相对较大的折射率，同时，将折射颗粒4分散于硅胶中，可以对散射层3的折射率进行调控。散射层3在LED芯片2和封装层5之间所起的过渡作用较好，能够获得较好的出光效率以及出光均匀度。
在一些实施例中，折射颗粒4的折射率为2～2.8。在该折射颗粒4的折射率范围内，可以根据散射层3所需的折射率对折射颗粒4进行选择。可选地，折射颗粒4的折射率为2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7或2.8。
在其中一个实施例中，LED芯片2的材料为氮化镓，折射率为2.7～3。
在其中一个实施例中，封装层5为环氧树脂，折射率为1.5～1.6。
在一些实施例中，折射颗粒4包括二氧化钛折射颗粒、五氧化二钽折射颗粒、二氧化铈折射颗粒和硫化锌折射颗粒中的一种或多种。
在其中一个实施例中，折射颗粒4的粒径为1～10μm。在该折射颗粒4的粒径范围内，折射颗粒4于硅胶中的分散效果较好，散射层3的成膜效果较好，所制备的散射层3在LED芯片2和封装层5之间所起的过渡作用较好，能够获得较好的出光效率以及出光均匀度。可选地，折射颗粒4的粒径为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。
在其中一个实施例中，折射颗粒4为分散剂改性的折射颗粒4。使用分散剂对折射颗粒4进行改性处理，使用改性后的折射颗粒4和硅胶进行散射层3的制备，能够降低折射颗粒4于硅胶中团聚的概率，使折射颗粒4于硅胶中的分散更均匀，所制备的散射层3在LED芯片2和封装层5之间所起的过渡作用较好，能够获得较好的出光效率以及出光均匀度。
在一些实施例中，分散剂包括γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷分散剂、马来酸酐分散剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷分散剂和乙烯基三甲氧基硅烷分散剂中的一种或多种。
在一些实施例中，散射层3还包括防沉剂，防沉剂分散于硅胶基体中。
防沉剂能够降低折射颗粒4于硅胶中分散时团聚沉降的风险，使折射颗粒4于硅胶中的分散效果较好，散射层3的成膜效果较好，所制备的散射层3在LED芯片2和封装层5之间所起的过渡作用较好，能够获得较好的出光效率以及出光均匀度。
在其中一个实施例中，防沉剂包括气相二氧化硅防沉剂、聚乙烯醇防沉剂和聚乙二醇防沉剂中的一种或多种。
在一些实施例中，散射层3的厚度为100～150μm。在该散射层3的厚度范围内，所制备的散射层3在LED芯片2和封装层5之间所起的过渡作用较好，能够获得较好的出光效率以及出光均匀度。可选地，散射层3的厚度为100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm。
在一些实施例中，封装层5的厚度为150～200μm。在该封装层5的厚度范围内，所制备的LED器件够获得较好的出光效率以及出光均匀度。可选地，封装层5的厚度为150μm、160μm、170μm、180μm、190μm或200μm。
在一些实施例中，还包括防湿涂层6，防湿涂层6位于封装层5远离散射层3的表面。由于环氧树脂封装层5具有较高的吸湿性，在其上表面制备一层防湿涂层6，能够降低空气中的水分对封装层5的影响，增加LED器件封装的使用寿命。
在其中一个实施例中，防湿涂层6的厚度为封装层5的厚度的5％～10％。在该防湿涂层6的厚度范围内，可以根据封装层5的厚度对防湿涂层6的厚度进行选择，既对封装层5进行防湿保护，同时不对LED器件的出光效率造成较大影响。可选地，防湿涂层6的厚度为封装层5的厚度的5％、6％、7％、8％、9％或10％。
在其中一个实施例中，驱动板1为PCB板。
在一些实施例中，LED器件的制备方法包括以下步骤：
(1)将质量份数分别为5份的折射颗粒4、1份～10份的分散剂以及85份～94份的溶剂混合并搅拌，对折射颗粒4进行表面改性，得到改性的折射颗粒4。
(2)将质量份数分别为5份～30份的改性的折射颗粒4、68份～94份的硅胶以及1份～2份的防沉剂混合得到混合料，并将混合料于真空等离子清洗后的驱动板1的设置有LED芯片2的表面进行固化得到散射层3。
(3)将环氧树脂涂覆于真空等离子清洗后的散射层3的表面，固化制备封装层5。
(4)在真空等离子清洗后的的封装层5的表面进行防湿涂层6的制备，得到LED器件。
可选地，步骤(2)中改性的折射颗粒4的质量份数为5份、10份、15份、20份、25份或30份。可选地，步骤(2)中硅胶的质量份数为68份、70份、72份、74份、76份、78份、80份、82份、84份、86份、88份、90份、92份或94份。可选地，步骤(2)中的防沉剂的质量份数为1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份。
在其中一个实施例中，LED器件的制备方法包括以下步骤：
(1)将质量百分比分别为5％的折射颗粒4、1％～10％的分散剂以及85％～94％的溶剂混合并搅拌，对折射颗粒4进行表面改性，得到改性的折射颗粒4。
(2)将质量百分比分别为5％～30％的改性的折射颗粒4、68％～94％的硅胶以及1％～2％的防沉剂混合得到混合料，并将混合料于真空等离子清洗后的驱动板1的设置有LED芯片2的表面进行固化得到散射层3。
(3)将环氧树脂涂覆于真空等离子清洗后的散射层3的表面，固化制备封装层5。
(4)在真空等离子清洗后的的封装层5的表面进行防湿涂层6的制备，得到LED器件。
在其中一个实施例中，LED器件的制备方法为以下步骤：
(1)将质量百分比分别为5％的折射颗粒4、1％～10％的分散剂以及85％～94％的溶剂混合并搅拌，对折射颗粒4进行表面改性，得到改性的折射颗粒4。
(2)将质量百分比分别为5％～30％的改性的折射颗粒4、68％～94％的硅胶以及1％～2％的防沉剂混合得到混合料，并将混合料于真空等离子清洗后的驱动板1的设置有LED芯片2的表面进行固化得到散射层3。
(3)将环氧树脂涂覆于真空等离子清洗后的散射层3的表面，固化制备封装层5。
(4)在真空等离子清洗后的的封装层5的表面进行防湿涂层6的制备，得到LED器件。
本申请一实施例还提供了一种显示屏，包括如上述任一的LED器件。
本申请一实施例还提供了一种电子产品，包括如上述的显示屏。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例中LED器件的制备方法如下：
折射颗粒的表面改性：
(1)在反应釜中加入质量百分比分别为5％的分散剂和90％的溶剂，分散剂为质量比为1:1的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)，溶剂为质量比为2:1的乙醇和水，并于50℃，搅拌30min。
(2)向反应釜中缓慢加入质量百分比为5％的TiO2颗粒，继续搅拌3h。
(3)使用离心机对步骤(2)中得到的溶液进行离心过滤，再对得到的固体颗粒进行烘干，得到改性的TiO2颗粒。
散射层3的制备：
(1)将如下质量百分比的原料进行混合：5％的改性的TiO2颗粒、2％的气相二氧化硅和93％的硅胶，并通过搅拌机搅拌均匀，获得混合料。
(2)使用真空等离子清洗机器对LED芯片所在的驱动板的表面进行活化，清洗气氛为：氩气，清洗功率为：200W，清洗时间为：20s。
(3)使用点胶机在30℃下，在等离子清洗后的驱动板的表面均匀点胶成膜，再使用烫金机调整间隙距离成型出120μm厚的散射层。
封装层的制备：
(1)使用真空等离子清洗机器对散射层的上表面进行活化，活化气氛为：氩气，活化功率为：100W，清洗时间为：20s。
(2)将环氧树脂涂覆于活化后的散射层的表面，于110℃下初步成型200s，再于100℃下固化2h形成0.2mm厚的封装层。
(3)使用真空等离子清洗机器对封装层的上表面进行活化，活化气氛为：氩气，活化功率为：100W，清洗时间为：20s。
(4)在活化后的封装层的表面进行防湿纳米镀层的制备。
实施例2
本实施例中LED器件的制备方法如下：
折射颗粒的表面改性：
(1)在反应釜中加入质量百分比分别为8％的分散剂和87％的溶剂，分散剂为质量比为1:1的马来酸酐(MAH)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，溶剂为质量比为2:1的乙醇和水，并于50℃，搅拌30min。
(2)向反应釜中缓慢加入质量百分比为5％的折射颗粒，折射颗粒为质量比为1:1的CeO2颗粒和ZnS颗粒，继续搅拌3h。
(3)使用离心机对步骤(2)中得到的溶液进行离心过滤，再对得到的固体颗粒进行烘干，得到改性的CeO2/ZnS混合颗粒。
散射层的制备：
(1)将如下质量百分比的原料进行混合：8％的改性的CeO2/ZnS混合颗粒、2％的气相二氧化硅和90％的硅胶，并通过搅拌机搅拌均匀，获得混合料。
(2)使用真空等离子清洗机器对LED芯片所在的驱动板的表面进行活化，清洗气氛为：氩气，清洗功率为：200W，清洗时间为：20s。
(3)使用点胶机在30℃下，在等离子清洗后的驱动板的表面均匀点胶成膜，再使用烫金机调整间隙距离成型出150μm厚的散射层。
封装层的制备：
(1)使用真空等离子清洗机器对散射层的上表面进行活化，活化气氛为：氩气，活化功率为：100W，清洗时间为：20s。
(2)将环氧树脂涂覆于活化后的散射层的表面，于110℃下初步成型200s，再于100℃下固化2h形成0.2mm厚的封装层。
(3)使用真空等离子清洗机器对封装层的上表面进行活化，活化气氛为：氩气，活化功率为：100W，清洗时间为：20s。
(4)在活化后的封装层的表面进行防湿纳米镀层的制备。
实施例3
本实施例中LED器件的制备方法如下：
折射颗粒的表面改性：
(1)在反应釜中加入质量百分比分别为10％的分散剂和85％的溶剂，分散剂为质量比为1:1的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)，溶剂为质量比为2:1的乙醇和水，并于50℃，搅拌30min。
(2)向反应釜中缓慢加入质量百分比为5％的折射颗粒，折射颗粒为质量比为1:1的TiO2颗粒和Ta2O5颗粒，继续搅拌3h。
(3)使用离心机对步骤(2)中得到的溶液进行离心过滤，再对得到的固体颗粒进行烘干，得到改性的TiO2/Ta2O5混合颗粒。
散射层的制备：
(1)将如下质量百分比的原料进行混合：10％的改性的TiO2/Ta2O5混合颗粒、2％的气相二氧化硅和88％的硅胶，并通过搅拌机搅拌均匀，获得混合料。
(2)使用真空等离子清洗机器对LED芯片所在的驱动板的表面进行活化，清洗气氛为：氩气，清洗功率为：200W，清洗时间为：20s。
(3)使用点胶机在30℃下，在等离子清洗后的驱动板的表面均匀点胶成膜，再使用烫金机调整间隙距离成型出130μm厚的散射层。
封装层的制备：
(1)使用真空等离子清洗机器对散射层的上表面进行活化，活化气氛为：氩气，活化功率为：100W，清洗时间为：20s。
(2)将环氧树脂涂覆于活化后的散射层的表面，于110℃下初步成型200s，再于100℃下固化2h形成0.2mm厚的封装层。
(3)使用真空等离子清洗机器对封装层的上表面进行活化，活化气氛为：氩气，活化功率为：100W，清洗时间为：20s。
(4)在活化后的封装层的表面进行防湿纳米镀层的制备。
对比例1
封装层的制备：
(1)使用真空等离子清洗机器对LED芯片所在的驱动板的表面进行活化，清洗气氛为：氩气，清洗功率为：200W，清洗时间为：20s。
(2)将环氧树脂涂覆于活化后的驱动板的表面，于110℃下初步成型200s，再于100℃下固化2h形成0.2mm厚的封装层。
(3)使用真空等离子清洗机器对封装层的上表面进行活化，活化气氛为：氩气，活化功率为：100W，清洗时间为：20s。
(4)在活化后的封装层的表面进行防湿纳米镀层的制备。
对实施例1～3和对比例1所制备的封装的LED器件进行透光率测试，测试结果显示，实施例1制备所得的封装的LED器件的透光率比对比例1制备所得的封装的LED器件的透光率高出25％；实施例2制备所得的封装的LED器件的透光率比对比例制备所得的封装的LED器件的透光率高出28％；实施例3制备所得的封装的LED器件的透光率比对比例制备所得的封装的LED器件的透光率高出30％。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种LED器件，其特征在于，包括驱动板、LED芯片、散射层和封装层，所述散射层的折射率大于所述封装层的折射率且小于所述LED芯片的折射率；
所述LED芯片位于所述驱动板的至少一个表面上，所述LED芯片的数量为多个且间隔排列于所述驱动板的表面上；
所述散射层位于所述驱动板的设置有所述LED芯片的表面上，且所述散射层将所述LED芯片整体包覆；
所述散射层包括硅胶基体和折射颗粒，所述折射颗粒分散于所述硅胶基体中；
所述封装层位于所述散射层的远离所述驱动板的表面上。
2.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述折射颗粒的折射率为2～2.8。
3.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述折射颗粒包括二氧化钛折射颗粒、五氧化二钽折射颗粒、二氧化铈折射颗粒和硫化锌折射颗粒中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述折射颗粒的粒径为1～10μm。
5.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述散射层还包括防沉剂，所述防沉剂分散于所述硅胶基体中。
6.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述散射层的厚度为100～150μm。
7.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述封装层的厚度为150～200μm。
8.根据权利要求1～7任一所述的LED器件，其特征在于，还包括防湿涂层，所述防湿涂层位于所述封装层的远离所述散射层的表面。
9.根据权利要求8所述的LED器件，其特征在于，所述防湿涂层的厚度为所述封装层的厚度的5％～10％。
10.一种显示屏，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的LED器件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223260347.9U CN219658707U (zh) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Led器件及显示屏 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223260347.9U CN219658707U (zh) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Led器件及显示屏 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN219658707U true CN219658707U (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=87876557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223260347.9U Active CN219658707U (zh) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Led器件及显示屏 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219658707U (zh) |
-
2022
- 2022-12-05 CN CN202223260347.9U patent/CN219658707U/zh active Active
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