CN220984556U - 一种led封装结构及背光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED显示照明技术领域，特别涉及一种LED封装结构及背光模组，其中，LED封装结构包括基板和设置在基板一面上的载物层，载物层上开设有窗口，窗口内设置有LED焊盘，LED焊盘上封装有LED芯片，基板设置LED芯片的一侧设置有封装胶体，封装胶体覆盖所述LED芯片和载物层；封装胶体上设置有单层的光学结构，光学结构由外围区域块和内部区域块组成，外围区域块和内部区域块之间存在光学间隙。光学间隙减少了LED芯片的出光损耗，外围区域块保证LED芯片的出光能够反射到两LED芯片的中间区域，该光学结构可以有效解决灯间暗带与灯上亮点的问题。背光模组包括基材和上述的LED封装结构，且LED封装结构分布在基材上。

Description

一种LED封装结构及背光模组

【技术领域】

本实用新型涉及LED显示照明技术领域，特别涉及一种LED封装结构及背光模组。

【背景技术】

LED显示屏是20世纪80年代后期在全球迅速发展起来的新型显示设备，以可靠性高、亮度高、使用寿命长、性价比高、功耗小、性能稳定等特点，迅速成长为展示的主流产品。进入21世纪以来，LED显示屏产业面临良好的市场发展机遇。

随着LED技术的快速发展及LED光效的逐步提高，LED面板上的pitch(间距)也在逐渐增大，但在现有光学结构的大pitch(LED间距≥6mm)，这个背光模组要求下，目前暂无很好的光学结构设计可以解决灯间暗带与灯上亮点的问题，这会降低LED面板的匀光效果，影响用户对显示装置的观看体验。

【实用新型内容】

为解决现有LED设备存在大pitch条件下匀光效果差的技术问题，本实用新型提供了一种LED封装结构及背光模组。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种LED封装结构，包括基板和设置在所述基板一面上的载物层，所述载物层上开设有窗口，所述窗口内设置有LED焊盘，所述LED焊盘上封装有LED芯片，所述基板设置LED芯片的一侧设置有封装胶体，所述封装胶体覆盖所述LED芯片和所述载物层；所述封装胶体上设置有单层的光学结构，所述光学结构包括外围区域块和内部区域块，所述外围区域块和所述内部区域块之间存在光学间隙。

优选地，所述外围区域块包括多个子区域块，所述子区域块之间存在光学间隙。

优选地，所述光学结构的中心点与所述LED芯片的中心点同轴。

优选地，所述光学结构与所述封装胶体的中心间距为零。

优选地，所述封装胶体的高度范围为0.2-0.4mm。

优选地，所述光学结构的高度范围为40-80um。

优选地，所述光学间隙的宽度范围为0.1-0.4mm。

优选地，所述内部区域块在所述基板上的投影面积不小于所述LED芯片在所述基板上的投影面积。

优选地，所述载物层与所述LED芯片之间存有间隙。

本实用新型为解决上述技术问题，提供又一技术方案如下：一种背光模组，包括基材和至少一个如上述的LED封装结构，所述LED封装结构分布在所述基材上。

与现有技术相比，本实用新型提供的LED封装结构及背光模组具有以下优点：

1、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，封装胶体上设置有单层的光学结构，光学结构包括外围区域块和内部区域块，外围区域块和内部区域块之间设置有光学间隙。光学间隙使LED芯片发出的光直接导出而不经由光学结构，减少了LED芯片的出光在光学结构上的损耗，相比一体化的光学结构设计可更大程度上提升LED封装结构的整体亮度。外围区域块保证LED芯片发出的光能够反射到达两LED芯片的中间区域，外围区域块和内部区域块结合，具有反射LED芯片发光和控制LED芯片透射的作用。该光学结构可以有效解决大pitch条件下灯间暗带与灯上亮点的问题，从而提高匀光效果，同时提高LED封装结构的光效。并且，该光学结构为一体成型的单层结构，光学结构厚度均匀、反射率一致，在LED封装结构制造过程中无需繁琐的加工，制程上缩短了大量时间，可降低制作成本，同时对制程精度要求低，可提高生产效率和生产良率。

2、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，外围区域块包括多个子区域块，子区域块之间存在光学间隙。由于LED芯片与周围的LED芯片之间距离的宽度和角度不同，将外围区域块用光学间隙分隔成多个子区域块，有效地扩大了LED芯片在相同发光强度时的发光角度，优化了LED芯片的出光特性，提高了LED器件的实用性，不仅能够使得LED芯片发出的光能够反射覆盖LED芯片之间的暗带，还能提升LED封装结构的整体亮度。

3、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学结构的中心点与LED芯片的中心点同轴，此设置利于光学结构更好地对LED芯片的出光进行反射或透射，进一步控制和提高匀光效果。

4、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学结构与封装胶体的中心间距为零。封装胶体覆盖LED芯片和载物层，以反射从LED芯片发出的光线，从而提高LED封装结构的光效。光学结构与封装胶体的中心间距为零，使得光学结构与封装胶体更好地配合，进一步控制和提高匀光效果。

5、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，封装胶体的高度范围为0.2-0.4mm，可以通过调控封装胶体的高度控制光线到光学结构的路径在一个较短的范围内，以使聚集度较高的光线均能通过光学结构来进行匀光，提高匀光效果。

6、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学结构的高度范围为40-80um，可以通过调控光学结构的高度控制LED芯片出光的透射率，高度越小，光线的透射率越高，从而可减小光线在光学结构处的光损，提高整体的亮度，进一步地提高该LED封装结构的匀光效果。

7、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学间隙的宽度范围为0.1-0.4mm。可以通过调控光学间隙的宽度控制光线的出光角度，使得光线能完全覆盖LED芯片之间的暗带的同时可兼顾光线在光学结构上的损耗，使进一步提高匀光效果。也可以通过调控光学间隙的宽度控制外围区域块和内部区域块的单位面积大小，因此可以根据不同pitch条件配合控制光线反射程度，从而控制匀光效果。

8、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，内部区域块在基板上的投影面积不小于LED芯片在基板上的投影面积，即内部区域块能够将LED芯片的出光面遮住，也就是把光线较集中的面遮住，再通过光反射把集中的光线向周边调整以控制LED封装结构的匀光效果。

9、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，载物层与LED芯片之间存有间隙，载物层开设有窗口，LED芯片置于窗口内的LED焊盘上，间隙预留了足够的空间，使得在LED封装结构制造过程中，将LED芯片放置于LED焊盘上时，避免LED芯片与载物层直接接触而造成LED芯片损坏等情况。

10、本实用新型还提供一种背光模组，包括基材和上述任一项所述的LED封装结构，该LED封装结构分布在基材上，此背光模组具有上述LED封装结构的全部有益效果，在此不做赘述。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型第一实施例提供的LED封装结构的结构示意框图。

图2是本实用新型第一实施例提供的LED封装结构的侧面示意图。

图3是本实用新型第一实施例提供的LED封装结构的正面示意图。

图4是本实用新型第二实施例提供的背光模组的结构示意框图。

附图标识说明：

1、LED封装结构；2、背光模组；

10、基板；11、载物层；12、LED芯片；13、封装胶体；14、光学结构；20、基材；

101、间隙；110、窗口；111、LED焊盘；140、外围区域块；141、内部区域块；142、光学间隙；143、子区域块。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，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。

请结合图1和图2，本实用新型第一实施例提供一种LED封装结构1，包括基板10和设置在基板10一面上的载物层11，载物层11上开设有窗口110，窗口110内设置有LED焊盘111，LED焊盘111上封装有LED芯片12，基板10设置LED芯片12的一侧设置有封装胶体13，封装胶体13覆盖LED芯片12和载物层11；封装胶体13上设置有单层的光学结构14，光学结构14包括外围区域块140和内部区域块141，外围区域块140和内部区域块141之间设置有光学间隙142。

可以理解地，光学间隙142使LED芯片12发出的光经过封装胶体13后直接导出，而不经由光学结构14，减少了光线在光学结构14上的损耗，可更大程度上提升LED封装结构1的整体亮度。

可以理解地，外围区域块140保证LED芯片12发出的光能够反射到达两LED芯片12的中间区域，外围区域块140和内部区域块141结合，具有反射LED芯片12发光和控制LED芯片12透射的作用。

可以理解地，反射率是通过粒子浓度实现的，即光学结构14的粒子浓度能够改变射出的光线数量，当光学结构14的粒子浓度越大，射出的光线数量越少，反射率越大；光学结构14的粒子浓度越小，射出的光线数量越多，反射率越小。光学结构14的粒子浓度可随LED芯片12的大小与出光角度类别变化进行调整，因此，可以通过控制光学结构14内的粒子浓度控制光的透射与反射程度，从而增强匀光效果并提升LED封装结构1的亮度。

可以理解地，可以通过调控光学结构14的形状来控制光的反射程度和透射程度，进而控制匀光效果。

可选地，光学结构14在基板10上的投影形状可以为圆形、椭圆形、多边形和不规则图形中任一种。

可选地，光学结构14垂直于基板10的截面形状可以为梯形、倒梯形、弧形、矩形和不规则图形中任一种。

可以理解地，可以通过调控光学结构14材质来控制光的反射程度和透射程度，进而控制匀光效果。在本实施例中，对光学结构14的材质不作具体限定，选择可以起到光反射作用的材质即可，如白油等。

可以理解地，在本实施例中，对光学结构14的制作工艺不做具体限定，只要是能形成凸起结构的工艺即可，如印刷工艺和喷涂工艺等。

可以理解地，光学结构14可以有效解决大pitch条件下灯间暗带与灯上亮点的问题，从而提高匀光效果，同时提高LED封装结构1的光效。

可以理解地，光学结构14为一体成型的单层结构，光学结构14厚度均匀且反射率一致，在LED封装结构1制造过程中无需繁琐的加工，制程上缩短了大量时间，可降低制作成本，同时对制程精度要求低，可提高生产效率和生产良率。

可以理解地，载物层11可以进一步增强LED芯片出光的反射程度，提高LED封装结构的光效，控制匀光效果。在本实施例中，对载物层11的材质不作具体限定，选择可以起到光反射作用的材质即可，如白膜、白油和金属等材质。

进一步地，请继续结合图3，外围区域块140包括多个子区域块143，子区域块143之间存在光学间隙142。

可以理解地，由于LED芯片12与周围的LED芯片12之间距离的宽度和角度不同，将外围区域块140用光学间隙142分隔成多个子区域块143，有效地扩大了LED芯片12在相同发光强度时的发光角度，优化了LED芯片12的出光特性，提高了LED芯片12的实用性，不仅能够使得LED芯片12发出的光能够反射覆盖LED芯片12之间的暗带，还能提升LED封装结构1的整体亮度。

进一步地，光学结构14的中心点与LED芯片12的中心点同轴，此设置利于光学结构14更好的对LED芯片12的出光进行反射或透射，进一步控制和提高匀光效果。

进一步地，光学结构14与封装胶体13的中心间距为零。封装胶体13覆盖LED芯片12和载物层11，以反射从LED芯片12发出的光线，从而提高LED封装结构1的光效。光学结构14与封装胶体13的中心间距为零，使得光学结构14与封装胶体13更好地配合，进一步控制和提高匀光效果。

进一步地，封装胶体13的高度H(如图2中的H)范围为0.2-0.4mm，可以通过调控封装胶体13的高度H使光学结构14与LED芯片12的上下间距可任意改变，进而控制光线到光学结构14的路径在一个较短的范围内，使得聚集度较高的光线均能通过光学结构14来进行匀光，提高匀光效果。故可根据pitch值的变化，调整合适的封装胶体13高度。

可以理解地，在本实施例中，对封装胶体13的封装工艺不做具体限定，只要是能形成平整载体的工艺即可，如模压工艺、印刷工艺等。

进一步地，光学结构14的高度h(如图2中的h)范围为40-80um，可以通过调控光学结构14的高度h控制LED芯片12出光的透射率，高度越小，光线的透射率越高。可进一步减小光线在光学结构14处的光损，提高整体的亮度和匀光效果。故可根据pitch值的变化，调整合适的光学结构14高度。

进一步地，光学间隙142的宽度D(如图2中的D)范围为0.1-0.4mm。可以通过调控光学间隙142的宽度D控制光线的出光角度，使得光线能完全覆盖LED芯片12之间暗带的同时可兼顾光线在光学结构14上的损耗，使进一步提高匀光效果。也可以通过调控光学间隙142的宽度D控制外围区域块140和内部区域块141的单位面积大小，因此可以根据不同pitch条件配合控制光线反射程度，从而控制匀光效果。

进一步地，请继续参阅图2和图3，内部区域块141在基板10上的投影面积不小于LED芯片在基板上的投影面积，即内部区域块能够将LED芯片12的出光面遮住，也就是把光线较集中的面遮住，再通过光反射把集中的光线向周边调整以控制LED封装结构1的匀光效果。

进一步地，载物层11与LED芯片12之间存有间隙101，载物层11开设有窗口110，LED芯片12置于窗口110内的LED焊盘111上，间隙101预留了足够的空间，使得在LED封装结构1制造过程中，将LED芯片12放置于LED焊盘111上时，避免LED芯片12与载物层11直接接触而造成LED芯片12损坏等情况。

请参阅图3，本实用新型第二实施例提供一种背光模组2，包括基材20和上述任一项所述的LED封装结构1，该LED封装结构1分布在基材20上，此背光模组2具有上述LED封装结构1的全部有益效果，在此不做赘述。

与现有技术相比，本实用新型提供的LED封装结构及背光模组具有以下优点：

1、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，封装胶体上设置有单层的光学结构，光学结构包括外围区域块和内部区域块，外围区域块和内部区域块之间设置有光学间隙。光学间隙使LED芯片发出的光直接导出而不经由光学结构，减少了LED芯片的出光在光学结构上的损耗，相比一体化的光学结构设计可更大程度上提升LED封装结构的整体亮度。外围区域块保证LED芯片发出的光能够反射到达两LED芯片的中间区域，外围区域块和内部区域块结合，具有反射LED芯片发光和控制LED芯片透射的作用。该光学结构可以有效解决大pitch条件下灯间暗带与灯上亮点的问题，从而提高匀光效果，同时提高LED封装结构的光效。并且，该光学结构为一体成型的单层结构，光学结构厚度均匀、反射率一致，在LED封装结构制造过程中无需繁琐的加工，制程上缩短了大量时间，可降低制作成本，同时对制程精度要求低，可提高生产效率和生产良率。

2、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，外围区域块包括多个子区域块，子区域块之间存在光学间隙。由于LED芯片与周围的LED芯片之间距离的宽度和角度不同，将外围区域块用光学间隙分隔成多个子区域块，有效地扩大了LED芯片在相同发光强度时的发光角度，优化了LED芯片的出光特性，提高了LED器件的实用性，不仅能够使得LED芯片发出的光能够反射覆盖LED芯片之间的暗带，还能提升LED封装结构的整体亮度。

3、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学结构的中心点与LED芯片的中心点同轴，此设置利于光学结构更好地对LED芯片的出光进行反射或透射，进一步控制和提高匀光效果。

4、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学结构与封装胶体的中心间距为零。封装胶体覆盖LED芯片和载物层，以反射从LED芯片发出的光线，从而提高LED封装结构的光效。光学结构与封装胶体的中心间距为零，使得光学结构与封装胶体更好地配合，进一步控制和提高匀光效果。

5、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，封装胶体的高度范围为0.2-0.4mm，可以通过调控封装胶体的高度控制光线到光学结构的路径在一个较短的范围内，以使聚集度较高的光线均能通过光学结构来进行匀光，提高匀光效果。

6、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学结构的高度范围为40-80um，可以通过调控光学结构的高度控制LED芯片出光的透射率，高度越小，光线的透射率越高，从而可减小光线在光学结构处的光损，提高整体的亮度，进一步地提高该LED封装结构的匀光效果。

7、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，光学间隙的宽度范围为0.1-0.4mm。可以通过调控光学间隙的宽度控制光线的出光角度，使得光线能完全覆盖LED芯片之间的暗带的同时可兼顾光线在光学结构上的损耗，使进一步提高匀光效果。也可以通过调控光学间隙的宽度控制外围区域块和内部区域块的单位面积大小，因此可以根据不同pitch条件配合控制光线反射程度，从而控制匀光效果。

8、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，内部区域块在基板上的投影面积不小于LED芯片在基板上的投影面积，即内部区域块能够将LED芯片的出光面遮住，也就是把光线较集中地面遮住，再通过光反射把集中的光线向周边调整以控制LED封装结构的匀光效果。

9、本实用新型实施例中提供的LED封装结构，载物层与LED芯片之间存有间隙，载物层开设有窗口，LED芯片置于窗口内的LED焊盘上，间隙预留了足够的空间，使得在LED封装结构制造过程中，将LED芯片放置于LED焊盘上时，避免LED芯片与载物层直接接触而造成LED芯片损坏等情况。

10、本实用新型还提供一种背光模组，包括基材和上述任一项所述的LED封装结构，该LED封装结构分布在基材上，此背光模组具有上述LED封装结构的全部有益效果，在此不做赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所做的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED封装结构，其特征在于：包括基板和设置在所述基板一面上的载物层，所述载物层上开设有窗口，所述窗口内设置有LED焊盘，所述LED焊盘上封装有LED芯片，所述基板设置LED芯片的一侧设置有封装胶体，所述封装胶体覆盖所述LED芯片和所述载物层；

所述封装胶体上设置有单层的光学结构，所述光学结构包括外围区域块和内部区域块，所述外围区域块和所述内部区域块之间存在光学间隙。

2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述外围区域块包括多个子区域块，所述子区域块之间存在光学间隙。

3.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述光学结构的中心点与所述LED芯片的中心点同轴。

4.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述光学结构与所述封装胶体的中心间距为零。

5.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述封装胶体的高度范围为0.2-0.4mm。

6.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述光学结构的高度范围为40-80um。

7.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述光学间隙的宽度范围为0.1-0.4mm。

8.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述内部区域块在所述基板上的投影面积不小于所述LED芯片在所述基板上的投影面积。

9.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述载物层与所述LED芯片之间存有间隙。

10.一种背光模组，其特征在于：包括基材和至少一个如权利要求1-9任一项所述的LED封装结构，所述LED封装结构分布在所述基材上。