[發明專利]一種側光式背光模組及其大發光角度LED封裝結構

在審

• 申請號: 201410490343.0
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104269487A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 孟長軍
• 申請（專利權）人: 創維液晶器件（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/54
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術領域

本發明涉及液晶顯示技術領域，尤其涉及的是一種側光式背光模組及其大發光角度LED封裝結構。

背景技術

LED英文全稱是Light?Emitting?Diode，中文名稱是發光二極管，是把電能轉換成光能的半導體光電器件，屬光電半導體的一種。

LED的封裝流程是：

1、擴晶，把排列的密密麻麻的晶片弄開一點便于固晶；

2、固晶，在支架底部點上導電/不導電的膠水(導電與否視晶片是上下型PN結還是左右型PN結而定）然后把晶片放入支架里面；

3、短烤，讓膠水固化，焊線時晶片不移動；

4、焊線，用金線把晶片和支架導通；

5、前測，初步測試能不能亮；

6、灌膠，用膠水把晶片和支架包裹起來；

7、長烤，讓膠水固化；

8、后測，測試能亮與否以及電性參數是否達標；

9、分光分色，把顏色和電壓大致上一致的產品分出來；

10、包裝。

LED支架是指：LED燈珠在封裝之前的底基座，在LED支架的基礎上，將芯片固定進去，焊上正負電極，再用封裝膠一次封裝成形。LED支架一般是銅做的（也有鐵材，鋁材及陶瓷等），因為銅的導電性很好，它里邊會有引線，用來連接LED燈珠內部的電極，LED燈珠封裝成形后，燈珠即可從支架上取下，燈珠兩頭的銅腳即成為了燈珠的正負極，用于焊接到LED燈具或其它LED成品上。

LED半值角是指：發光強度值為軸向強度值一半的方向與發光軸向的夾角。傳統背光用LED的水平半角值為60°，即LED軸向左右偏60°時候的出射光強為軸向的1/2，所以LED類似于一個朗伯輻射體。

朗伯輻射體是指：符合發光強度余弦定律的發光體，即I=I_o*cosα的發光體。朗伯輻射體的各個方向上的光強I與中心光強I_o成余弦定律，光強隨著出射角度的變大而減小。

影響LED半值角的因素有：芯片結構、支架、封裝膠體等。

一般定義LED的發光角度為2*LED半值角的大小，即傳統LED的發光角度只有120°。

hot?spot是指：由于光源的光強分布差異，在導光板的入光側形成的明暗相間的區域。

如今LED由于具有節能、環保、結構穩定等優點，被廣泛得用于背光模組中，針對于目前側光式背光中的LED單燈的功率不斷提升，導致側光式背光中使用的LED數量明顯減少的現象，由于LED水平方向上的出射光強在出射角60°時光強便減少到50%，這樣在入光側會形成規律的明暗相間的區域（hotspot），嚴重影響了背光模組的主觀品味。

因此，現有技術還有待于改進和發展。?

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明提供一種側光式背光模組及其大發光角度LED封裝結構，旨在通過改變支架的碗杯內部結構，從而獲得一種水平方向上發光角度較大的LED，用于改善側光式背光模組中由于LED顆數較少和LED水平發光角度較小原因導致的hotspot現象。

本發明的技術方案如下：

一種大發光角度LED封裝結構，包括：LED芯片，以及用于承載所述LED芯片的LED支架，所述LED支架中部開設有一凹槽，所述凹槽底部設置有一安裝臺，所述安裝臺上設置有用于安裝所述LED芯片的斜面，所述LED芯片固設于所述斜面上、并通過封裝硅膠封裝在所述凹槽內；

通過所述斜面的斜角改變所述LED芯片發出的光束的入射角，使該光束經過折射之后向LED支架的外側水平方向延展。

所述的大發光角度LED封裝結構，其中，所述斜面的斜角是根據LED芯片的材質及封裝硅膠的材質預先確定的，具體計算公式如下：

Φ=90°-θ_芯-硅-θ_硅-空，

其中，Φ為安裝臺的斜角，θ_芯-硅為LED芯片與硅膠的全反射臨界角，θ_硅-空為硅膠與空氣的全反射臨界角。

所述的大發光角度LED封裝結構，其中，所述θ_芯-硅=arcsin（n₁/n₂），所述θ_硅-空=?arcsin（n₀/n₁），

其中，n₀為空氣折射率，n₁為硅膠折射率，n₂為LED芯片折射率。