本發(fā)明涉及背光模組,尤其涉及背光模組所用貼片式LED。
背景技術(shù):
目前的直下式背光模組通常包括相對(duì)設(shè)置的反射片和擴(kuò)散板以及設(shè)置在反射片與擴(kuò)散板之間的若干貼片式LED。由于現(xiàn)有的貼片式LED的發(fā)光角度較小,LED為朗伯光源,會(huì)在擴(kuò)散板上形成一個(gè)明顯亮斑,必需增加二次透鏡進(jìn)行勻光。常見(jiàn)的二次光學(xué)透鏡選用PMMA(Polymethyl Methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)材質(zhì),其直徑約為15-20mm,高度為5mm左右。目前的透鏡設(shè)計(jì)能力,H(混光距離)/P(LED間距)值約為0.25~0.4,小于0.25時(shí)需使用更大尺寸的反射式透鏡。由于混光距離越小,設(shè)計(jì)難度越高,受限于二次透鏡的直徑及高度尺寸,目前難以實(shí)現(xiàn)混光距離在10mm以下的直下式背光模組。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,而提出一種四周發(fā)光的貼片式LED的封裝結(jié)構(gòu),能夠便利于小混光距離的背光模組的實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題而提出的技術(shù)方案包括,提出一種四周發(fā)光的貼片式LED,包括:陶瓷基板,與該陶瓷基板電性連接的芯片;用硅膠鑄模方式形成的將該芯片包覆其中的一次透鏡,設(shè)置在該一次透鏡的頂側(cè)的遮光件,以及設(shè)置在該芯片的面向該陶瓷基板的一側(cè)的反光件;其中,該陶瓷基板和該遮光件的反射率在85%以上,該反光件的反射率在90%以上。
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題而提出的技術(shù)方案還包括,提出一種背光模組,包括若干LED、反射片以及擴(kuò)散板;其中,該LED為如上所述的四周發(fā)光的貼片式LED。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的四周發(fā)光的貼片式LED通過(guò)巧妙地用硅膠鑄模方式形成將芯片包覆其中的一次透鏡,并在該一次透鏡的頂側(cè)設(shè)置遮光件,在芯片的面向陶瓷基板一側(cè)設(shè)置反光件,并使該陶瓷基板、該遮光件以及該反光件均具有超高的反射率,使得貼片式LED具有較大的光擴(kuò)散范圍,貼片式LED發(fā)出的光線在背光模組的內(nèi)部可以充分混合,背光模組的H/P值可以優(yōu)化到0.25以下,從而能夠便利于小混光距離的背光模組的實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的四周發(fā)光的貼片式LED一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)示意。
圖2是本發(fā)明的四周發(fā)光的貼片式LED另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)示意。
圖3是本發(fā)明的背光模組中單個(gè)貼片式LED的光路示意。
圖4是本發(fā)明的背光模組中多個(gè)貼片式LED的光路示意。
其中,附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:100、200貼片式LED 101、201芯片 102反光件 103、203芯片正極 104、204芯片負(fù)極 105、205陶瓷基板 106、206一次透鏡 107、207遮光件 202、透明導(dǎo)電層 208、反光件 209、210導(dǎo)線 300、400背光模組 310、410貼片式LED 330、430反射片 350、450擴(kuò)散板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。
參見(jiàn)圖1,圖1是本發(fā)明的四周發(fā)光的貼片式LED一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)示意。本發(fā)明提出一種四周發(fā)光的貼片式LED 100,該貼片式LED 100的封裝結(jié)構(gòu)包括:芯片101,反光件102,芯片正極103,芯片負(fù)極104,陶瓷基板105,一次透鏡106以及遮光件107。其中,該陶瓷基板105、該遮光件107以及該反光件102均具有超高的反射率。舉例而言,在一些實(shí)施例中,該陶瓷基板105、該遮光件107以及該反光件102的反射率均在95%以上。在另一些實(shí)施例中,該該陶瓷基板105和該遮光件107的反射率在85%以上,該反光件的反射率在90%以上。
芯片101具體包括:藍(lán)寶石襯底,N型GaN(氮化鎵)層,MQW(多量子阱multiple quantum wells)層以及P型GaN層。其中,P型GaN層下方與芯片正極103之間設(shè)置有反光件102。值得一提的是,在本實(shí)施例中,反光件102選用歐姆接觸材料,除了能夠保證小的接觸電阻之外,還具有超高的反射率,使得PN結(jié)產(chǎn)生的向下光線能夠被反光件102反射回來(lái)。
該貼片式LED 100的封裝過(guò)程大致包括:首先,將倒裝芯片101的正、負(fù)極(即芯片正極103,芯片負(fù)極104)直接焊接到陶瓷基板105上;然后,在模具內(nèi)注入硅膠,并在硅膠的頂側(cè)設(shè)置遮光件107。其中,硅膠固化后形成一次透鏡106。在本實(shí)施例中,該遮光件107選用二氧化鈦(TiO2)白色遮光墻。由于陶瓷基板105和該遮光件107均具有超高的反射率,倒裝芯片101發(fā)出的光線能夠從該貼片式LED 100的四周出射。
參見(jiàn)圖2,圖2是本發(fā)明的四周發(fā)光的貼片式LED另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)示意。本發(fā)明提出一種四周發(fā)光的貼片式LED 200,該貼片式LED 200的封裝結(jié)構(gòu)包括:芯片201,透明導(dǎo)電層202,芯片正極203,芯片負(fù)極204,陶瓷基板205,一次透鏡206,遮光件207,反光件208以及導(dǎo)線209、210。其中,該陶瓷基板205、該遮光件207以及該反光件208均具有超高的反射率。區(qū)別于前述貼片式LED 100的倒裝方式,該貼片式LED 200采用的是正裝方式。
芯片201具體包括:藍(lán)寶石(三氧化二鋁)襯底,N型GaN層,MQW層以及P型GaN層。其中,P型GaN層上方與芯片正極203之間設(shè)置有透明導(dǎo)電層202。該透明導(dǎo)電層202除了具有良好的導(dǎo)電性能外,還具有超高的透射率,使得PN結(jié)產(chǎn)生的向上光線能夠從芯片201透射出去。舉例而言,在一些實(shí)施例中,透明導(dǎo)電層202的透射率在95%以上;在另一些實(shí)施例中,透明導(dǎo)電層202的透射率在90%以上。該芯片201的藍(lán)寶石襯底下方設(shè)置反光件208。
在本實(shí)施例中,該反光件208選用二氧化鈦白色遮光墻或者分布布拉格反射鏡(DBR,Distributed Brag Reflector),對(duì)PN結(jié)產(chǎn)生的向下光線進(jìn)行反射。芯片201的正、負(fù)極(即芯片正極203,芯片負(fù)極204)通過(guò)導(dǎo)線(金線)209、210連接到陶瓷基板205上。
類似地,硅膠通過(guò)鑄模(molding)的方式形成一次透鏡206,硅膠上部設(shè)置有遮光件207,該遮光件207選用二氧化鈦材質(zhì)白色遮光墻。同樣的,由于該該反光件208和該遮光件207具有超高的反射率,正裝芯片201發(fā)出的光線能夠從該貼片式LED 200的四周出射。
值得一提的是,無(wú)論是在倒裝的貼片式LED 100中,還是在正裝的貼片式LED 200中,通過(guò)鑄模方式形成的一次透鏡106、206的形狀可以為圓柱型或者正方體。一次透鏡106、206頂層的遮光件107、207的尺寸可依據(jù)芯片101、201的配光曲線進(jìn)行調(diào)整。
另外,在用于形成一次透鏡106、206的硅膠中,既可以通過(guò)混合不同的熒光粉,以制作出不同色域范圍的白光LED;也可以不添加熒光粉,直接制作出藍(lán)光LED。
舉例而言,在背光模組中采用的LED芯片多為藍(lán)色,藍(lán)色芯片可以激發(fā)YAG或YR粉,形成白光LED。這種背光模組應(yīng)用于液晶顯示,可以形成普通色域的顯示屏,NTSC1931標(biāo)準(zhǔn)下色域約為72%。
另外,藍(lán)光芯片可以激發(fā)綠色氮化物熒光粉和紅色KSiF,NTSC1931標(biāo)準(zhǔn)下色域約為90%。
另外,將不添加熒光粉的藍(lán)色四周發(fā)光LED,與量子點(diǎn)技術(shù)相結(jié)合,NTSC1931標(biāo)準(zhǔn)下色域約為110%。
參見(jiàn)圖3,圖3是本發(fā)明的背光模組中單個(gè)貼片式LED的光路示意。本發(fā)明提出一種背光模組300,其大致包括一個(gè)前述的貼片式LED 310,一反射片330和一擴(kuò)散板350。其中,貼片式LED 310中芯片發(fā)出的光線,從貼片式LED 310的四周出射,出射光的一部分直接經(jīng)由擴(kuò)散板350射出,出射光的其余部分先經(jīng)反射片330的反射作用后,再由擴(kuò)散板350射出。
參見(jiàn)圖4,圖4是本發(fā)明的背光模組中多個(gè)貼片式LED的光路示意。本發(fā)明提出一種背光模組400,其大致包括多個(gè)前述的貼片式LED 410,一反射片430和一擴(kuò)散板450。其中,貼片式LED 410中芯片發(fā)出的光線,從貼片式LED 410的四周出射,出射光的一部分直接經(jīng)由擴(kuò)散板450射出,出射光的其余部分先經(jīng)反射片430的反射作用后,再由擴(kuò)散板450射出。
值得一提的是,通過(guò)將前述的貼片式LED 410應(yīng)用于直下式背光模組400中,可以省去二次光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)。只要調(diào)整這些貼片式LED 410之間的間距P,即可實(shí)現(xiàn)不同混光距離H的背光模組400的設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)的背光模組400,混光距離H可涵蓋幾乎所有的直下式背光模組:5毫米到40毫米。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的四周發(fā)光的貼片式LED 100、200通過(guò)巧妙地用硅膠鑄模方式形成將芯片101、201包覆其中的一次透鏡106、106,并在該一次透鏡106、206的頂側(cè)設(shè)置遮光件107、207,在芯片101、201的面向陶瓷基板105、205一側(cè)設(shè)置反光件102、208,并使該陶瓷基板105、205、該遮光件107、207以及該反光件102、208均具有超高的反射率,使得貼片式LED 100、200具有較大的光擴(kuò)散范圍,貼片式LED 410發(fā)出的光線在背光模組400的內(nèi)部可以充分混合,背光模組400的H/P值可以優(yōu)化到0.25以下,從而能夠便利于小混光距離的背光模組的實(shí)現(xiàn)。
上述內(nèi)容,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非用于限制本發(fā)明的實(shí)施方案,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神,可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改,故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。