CN220253268U - 一种led器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED器件，其中，包括LED支架、LED芯片、混光层和封装层。所述LED支架上具有至少一个固晶区，所述LED芯片固定安装于所述固晶区上，所述混光层覆盖于所述LED芯片上，所述封装层覆盖于所述混光层上。其有益效果是，混光效果好，结构简单，能够批量生产。

Description

一种LED器件

技术领域

本实用新型涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种LED器件。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)是发光二极管的简称，是一种能够将电能转换为光能的固态物质，由于其节能环保的优势，目前正逐渐取代传统光源，在生产生活中的多个领域得到广泛的应用。

混光是指两种或两种以上的不同频率的可见光在一定的可视条件下混合在一起的行为。LED混光理论上属于色彩的加法。单原色的LED芯片发出的是单一波峰、谱宽在几十纳米范围的光。想要发出不同颜色的光就需要将三种原色(光的三原色)的光线进行混光，来呈现出更多的颜色的光。

现阶段，LED器件通过封装胶体直接对LED芯片进行封装，并没有考虑到混合光线的发光效果，所以导致LED器件混合光线的发光效果并不理想，混光的均匀性不足，色光的纯度不高。

故亟需一种结构简单且混光效果好的LED器件。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种LED器件，其解决了现有技术混光效果差的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型提供一种LED器件，包括LED支架、LED芯片、混光层和封装层。所述LED支架上具有至少一个固晶区，所述LED芯片固定安装于所述固晶区上，所述混光层覆盖于所述LED芯片上，所述封装层覆盖于所述混光层上。

可选地，所述混光层的厚度为0.15～0.2mm。

可选地，所述封装层的厚度为0.5～1.1mm。

可选地，所述混光层和所述封装层之间还铺设有对比度功能层。

可选地，所述对比度功能层的厚度为0.2～0.3mm。

可选地，所述混光层完全包覆所述LED芯片的顶部和侧部。

可选地，LED芯片包括R芯片、G芯片和B芯片。

可选地，LED支架为SMD支架或基板支架。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种LED器件，在封装层与LED芯片之间增加混光层，通过混光层使LED芯片发出的不同颜色的光线充分混光，提高混光的均匀性，进而提高混光效果，使LED器件呈现出的色光纯度更高，显示效果更好。相比于现有技术而言，该LED器件仅在封装层与LED芯片之间增加混光层，就能获得很好的混光效果，显示效果更佳，而且结构简单，能够批量生产。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施方式中的TOP型LED器件的俯视示意图；

图2为本实用新型的具体实施方式中的TOP型LED器件的截面示意图；

图3为本实用新型的具体实施方式中的CHIP型LED器件的俯视示意图；

图4为本实用新型的具体实施方式中的CHIP型LED器件的固晶区的截面示意图。

【附图标记说明】

1：PLCC支架；2：LED芯片；21：R芯片；22：G芯片；23：B芯片；3：PCB板；4：封装层；5：混光层；6：对比度功能层；7：散光颗粒。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1-图4所示，本实用新型具体实施方式提供一种LED器件，其核心是在封装层4与LED芯片之间增加混光层5，通过混光层5使LED芯片2发出的原色色光充分混合，提高所呈现出的不同色光的纯度，进而提高LED器件的显示效果。该LED器件具体包括LED支架、LED芯片2、混光层5和封装层4，LED支架上具有至少一个固晶区，所述LED芯片2固定安装于所述固晶区上，所述混光层5覆盖于所述LED芯片2上，所述封装层4覆盖于所述混光层5上。其中，混光层5完全包覆LED芯片2的侧部和顶部。本具体实施方式中，LED芯片2包括R(红光)芯片21、G(绿光)芯片22和B(蓝光)芯片23。R芯片21、G芯片22和B芯片23从上到下依次排布，三种芯片的电极分别通过金线电连LED支架安装部的电极。红、绿、蓝为光学的三原色，三种色光可以组合呈现出各种色光，进而在LED器件上显示出彩色图像。本具体实施方式中，混光层5的厚度为0.15～0.2mm，封装层4的厚度为0.5～1.1mm。

具体地，LED芯片2也被称为LED发光芯片，是LED器件的核心组件，其主要材料为三五族化合物半导体的晶圆片，也就是将晶圆片经过切割而成的晶片附在LED支架上并封装起来。其中晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，这两种半导体连接在一起就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED芯片2发光的原理。如图1-图4所示，在本实用新型具体实施方式中，LED芯片的电极均通过金线连接LED支架上的电极。本实用新型具体实施方式提供的LED器件的发光过程是LED芯片2发出三种原色光线，因混光层5完全包覆LED芯片2的侧部和顶部，所以进入混光层5的光线就是原色光线，然后这些原色光线会在混光层5中进行充分混光，混合光线再透过封装层4呈现在外界。其提高混光效果的原理是根据三种原色光线的波长，在封装层4与LED芯片之间增加混光层5，通过混光层5使LED芯片发出的不同颜色的光线充分混光，提高混光的均匀性，进而提高混光效果，使LED器件呈现出的色光纯度更高，显示效果更好。相比于现有技术而言，该LED器件仅在封装层4与LED芯片之间增加混光层5，就能获得很好的混光效果，显示效果更佳，而且结构简单，能够批量生产。

进一步地，混光层5包括胶体以及混合在胶体内的散光颗粒7，胶体中混合的散光颗粒7所占比例为30％以上。通过在胶体中添加30％以上比例的散光颗粒7得到的混光层5，可以保证LED单颗灯珠(一个安装部以及安装部内的LED芯片2组成单颗灯珠)内不同颜色的光进行充分混光，提高LED灯珠混光的均匀性，以及提高LED灯珠的色光的纯度，进而使LED器件达到更好的显示效果。

进一步地，如图1-图4所示，散光颗粒7包括第一散光颗粒和第二散光颗粒，第一散光颗粒和第二散光颗粒的直径不同，第一散光颗粒的直径为0.3～0.9μm，第二散光颗粒的直径为25～35μm。散光颗粒7还包括与第一散光颗粒和第二散光颗粒直径不同的第三散光颗粒，第三散光颗粒的直径为2～5μm。根据R芯片21发出的红光波长范围为622～760nm，G芯片22发出的绿光波长范围为492～577nm，B芯片23发出的波长频率为435～450nm，第一散光颗粒会使红光更充分的反射、折射和发散，第二散光颗粒会对蓝光更充分的反射、折射和发散，第三散光颗粒会对绿光更充分的反射、折射和发散。采用不同直径的散光颗粒，以使三种原色光线均能够充分的反射、折射和扩散，进而使三种原色光线进行充分混光，提高混光效果。且三种散光颗粒能够增加混光层5的透光率，减少界面反射和折射带来的光损失，增强LED器件的发光效率。

具体地，如图1-图4所示，LED器件包括TOP(顶端)型LED器件和CHIP(芯片)型LED器件。TOP型LED器件是指顶面发光、平面发光的LED器件，TOP型LED器件通常采用PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier，带引线的塑料芯片载体)支架1为封装载体。CHIP型LED器件通常采用PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板3作为封装载体。

进一步地，LED支架采用FR-4(Tera-Function，环氧玻璃纤维板)或BT树脂等材料制成。如图1和图2所示，LED支架为SMD(Surface Mounted components，表面贴装器件)支架或基板支架。SMD支架是指常规的元件封装载体，例如PLCC支架1。常见的贴片二极管、贴片三极管以及贴片IC(Integrated Circuit，集成电路)等元件也均是采用的SMD支架。基板支架是指采用PCB板3为封装载体。

优选地，封装层4的材料是影响LED芯片2性能和使用寿命的关键因素之一，封装层4由于其对透光性的特殊要求，封装层4的主要成分为环氧树脂或硅树脂。其中，环氧树脂为低分子液态双酚A型环氧树脂，这种环氧树脂黏度小，流动性好，在添加散光颗后易于进行混合搅拌，且综合性能好，价格低廉。环氧树脂为主要成分的封装层4还包括稀释剂和填充剂。稀释剂的作用是降低封装层4的体系黏度，改善工艺性，提高浸渗性，增加填充剂用量。填充剂一般为无机粉体材料。填充剂的加入可有效地降低材料成本，更为重要的是，可在多方面提高材料性能。与环氧树脂相比，填充剂有更低的线胀系数和吸水率，更高的导热性和绝缘性。因此，在封装层4配方中加入足够量的填充剂可明显改善封装层4的工艺性和固化后的综合性能。以环氧树脂为主要材料的封装层4固化后电气性能优越，表面光泽度高，操作简单方便。硅树脂是一种具有高耐紫外线、高耐老化能力和低应力的材料，成为LED芯片2封装材料的理想选择。硅树脂的透光率与LED器件的发光强度和发光效率成正比，透光率越高，越有利于增加LED器件的发光强度和发光效率。

进一步地，在混光层5和封装层4之间还铺设有对比度功能层6。在本具体实施方式中，对比度功能层6由胶体以及胶体中混合有占比0.1％～0.5％的黑色素形成。通过对比度功能层6能够在不影响LED芯片2亮度的基础上，提高一些LED器件的对比度。根据对比度的定义，对比度就是最白亮度单位与最黑亮度单位的比值，即白色越亮，黑色越暗，那么对比度就越高。通过对比度功能层6中的黑色素，降低固晶区的金属可视面积，进而提高对比度。本具体实施方式中，对比度功能层6的厚度为0.2～0.3mm。

本实用新型具体实施方式提供的LED器件的工作原理为，在LED支架的固晶区上固定的LED芯片2通电后，LED芯片2发出的三种原色光线从LED芯片2的顶部和侧部进入混光层5，刚进入混光层5会进行初次的折射和扩散，然后三种原色光线会进入第一散光颗粒、第二散光颗粒以及第三散光颗粒中进行充分的折射和扩散，进而三种原色光线充分混光后，再穿过封装层4呈现在外界。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种LED器件，其特征在于，

包括LED支架、LED芯片(2)、混光层(5)和封装层(4)；

所述LED支架上具有至少一个固晶区，所述LED芯片(2)固定安装于所述固晶区上，所述混光层(5)覆盖于所述LED芯片(2)上，所述封装层(4)覆盖于所述混光层(5)上；

所述混光层(5)的厚度为0.15～0.2mm；所述混光层(5)完全包覆所述LED芯片(2)的顶部和侧部；

所述混光层(5)和所述封装层(4)之间还铺设有对比度功能层(6)；

所述对比度功能层(6)的厚度为0.2～0.3mm；

所述对比度功能层(6)能够在不影响LED芯片(2)亮度的基础上，提高对比度。

2.如权利要求1所述的LED器件，其特征在于，

所述封装层(4)的厚度为0.5～1.1mm。

3.如权利要求1所述的LED器件，其特征在于，

所述LED芯片(2)包括R芯片(21)、G芯片(22)和B芯片(23)。

4.如权利要求1所述的LED器件，其特征在于，

所述LED支架为SMD支架或基板支架。