一种LED封装结构及其制备方法和背光模组

技术领域

本申请涉及LED技术领域，具体涉及一种LED封装结构及其制备方法和背光模组。

背景技术

目前在应用在mini LED电视上大部分采用背光方式进行显示，显示效果主要根据mini LED芯片及对应的封装起重要作用。其中，COB芯片封装目前可更精确实现点控，画质更优异，COB封装主要采用具有合适折射率和透光率的封装硅胶或者其他材料在芯片上方封装，通过封装材料的折射与透过达到视效的均匀性。

其中，目前的COB封装结构的制备工艺流程包括：首先在PCB板上进行芯片固晶；之后对单颗COB芯片进行点胶封装；然后固化形成点胶透镜；最后贴合反射片。在贴合反射片时，为避让点胶后的COB芯片，需要在反射片上开孔预留出点胶透镜的位置；那么，此时COB芯片周围的反射片开孔会大于COB芯片，COB芯片的周围存在反射盲区即点胶透镜在COB芯片外围的环绕区域，进而使得COB封装结构的光效降低。

发明内容

本申请提供一种LED封装结构及其制备方法和背光模组，能够有效提高光效。

本申请提供一种LED封装结构，包括基板、若干个LED芯片、反射片和透镜膜；基板上设置有若干个LED芯片；反射片位于基板上，且反射片上开设有与LED芯片的尺寸适配的通孔，每个LED芯片位于相应的通孔中；透镜膜位于反射片上并覆盖LED芯片；透镜膜上设置有与LED芯片相应的透镜结构。

在一些实施例中的LED封装结构，透镜膜中的各个透镜结构均匀分布，相邻透镜结构之间通过固定部连接。

在一些实施例中的LED封装结构，透镜结构包括炮弹孔，炮弹孔位于透镜结构中靠近LED芯片的一侧；炮弹孔用于容纳LED芯片。

在一些实施例中的LED封装结构，透镜结构中远离LED芯片的一侧设置凹坑，凹坑在竖直方向上位于炮弹孔的上方。

在一些实施例中的LED封装结构，凹坑的横截面为圆形，凹坑的纵截面的两个相对侧面为曲线，且曲线的曲率从外侧到透镜结构的中心轴逐渐增大。

本申请实施例还提供了一种LED封装结构的制备方法，制备方法包括：

提供一基板；

在所述基板上设置若干LED芯片；

在基板上贴合开设有通孔的反射片，并使得LED芯片位于相应的所述通孔中；

制作一透镜膜，并将透镜膜覆盖在反射片和LED芯片上；透镜膜上设置有与LED芯片对应的透镜结构。

在一些实施例中的LED封装结构的制备方法，制备一透镜膜具体包括：

采用注塑机将混合有荧光粉的透光材料搅拌后注塑成透镜膜。

在一些实施例中的LED封装结构的制备方法，注塑机在注塑成型时的模具温度大于预设温度。

在一些实施例中的LED封装结构的制备方法，荧光粉为黄色荧光粉。

本申请实施例还提供了一种背光模组，包括上述的LED封装结构。

本申请提供的LED封装结构及其制备方法和背光模组，其中，本申请中的LED封装结构中透镜膜结构在反射片上，那么反射片预留的通孔只需要跟LED芯片的大小进行适配而不需要预留透镜膜中透镜结构的厚度，因此反射片可以围绕在LED芯片的外围，LED芯片的外围不会出现反射盲区，由此提高LED芯片周围的光效，进而有效提高LED封装结构的光效。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的LED封装结构的截面示意图。

图2为本申请实施例提供的LED封装结构中LED芯片的布局示意图。

图3为本申请实施例提供的LED封装结构中透镜结构的截面示意图。

图4为本申请实施例提供的LED封装结构的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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一个或者更多个特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本实施例提供了一种LED封装结构，该LED封装结构包括基板10、若干个LED芯片20、反射片30和透镜膜40；基板10上设置有若干个焊盘，LED芯片20的数目与焊盘的数目一致，每个LED芯片20焊接在相应的焊盘上；反射片30位于基板10上，且反射片30上开设有与LED芯片20的大小和数目适配的通孔，每个LED芯片20位于相应的通孔中；透镜膜40位于反射片30上并覆盖LED芯片20；透镜膜40上设置有与LED芯片20的大小和数目适配的透镜结构41。

本申请中的透镜膜40结构在反射片30上，也即在制备LED封装结构的时候先贴合反射片30，之后再贴合透镜膜40；那么反射片30预留的通孔只需要跟LED芯片20的大小进行适配而不需要预留透镜膜40中透镜结构41的厚度，因此反射片30可以围绕在LED芯片20的外围，LED芯片20的外围不会出现未设置反射片30的情况，即不存在反射盲区，由此提高LED芯片20周围的光效，进而有效提高LED封装结构的光效。

需要说明的是，本实施例中的透镜膜40为注塑成型的包括多个透镜结构的透镜胶膜，在实际应用时，可直接取透镜膜40直接贴合使用。即本申请中的采用透镜膜40可以整面直接覆盖反射片30和LED芯片20，在此过程中不需要对单个LED芯片20进行逐一点胶封装，进而可提高LED封装结构的生产效率。

请一并参阅图2，在一些实施例中，透镜膜40中的各个透镜结构41均匀分布，相邻透镜结构41之间通过固定部连接。本实施例中为了提高LED封装结构中发光的均匀性，在设置LED芯片20时将LED芯片20均匀分布焊接在基板10上；相应的透镜膜40中的透镜结构41为适配LED芯片20的均匀布局，透镜膜40上的透镜结构41也均匀分布设置，相邻透镜结构41之间通过固定部连接。

请一并参阅图3，在一些实施例中，透镜结构41包括炮弹孔411，炮弹孔411位于透镜结构41中靠近LED芯片20的一侧；炮弹孔411用于容纳LED芯片20。炮弹孔411的内壁为入光面，将LED芯片20设置在炮弹孔411内可以改变LED芯片20到达入光面的光强分布，从而减少竖直方向上的光线强度，增多侧面方向的光线强度。

作为一种实施例，入光面包括两个子入光面4101，两个子入光面4101以炮弹孔411在竖直方向上的中心轴呈轴对称设置，由此，两个子入光面4101可以达到相同的效果，即本实施例中的透镜结构41可以折射LED芯片20的光线。

在一些实施例中，透镜结构41中远离LED芯片20的一侧设置凹坑，凹坑在竖直方向上位于炮弹孔411的上方；该凹坑为透镜结构41的中心位置，凹坑的内壁构成部分出光面，该凹坑对竖直方向上较为集中的光线进行发散处理，从而使得光线更加均匀。

作为一种实施例，凹坑的横截面为圆形，凹坑的纵截面的两个相对侧面为曲线，且曲线的曲率从外侧到透镜结构41的中心轴逐渐增大。

作为一种实施例，透镜结构41的整体高度为0.2mm-0.4mm；凹坑的高度为透镜结构41整体宽度的0.3-0.4，透镜结构41的折射率为1.41-1.5。

在一些实施例中，透镜膜40中包括荧光粉，该荧光粉为YAG或KSF等黄色荧光粉，将透镜膜40覆盖在LED芯片20上，LED芯片20发出的蓝光激发YAG或KSF等黄色荧光粉发出白光，由此可以省去量子点膜片。

其中，透镜膜40通过注塑机注塑得到，透镜膜40的材料可以为双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶。将双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶的AB两个组分按照1：1的比例利用注塑机进行混合搅拌后注入膜腔内快速硫化成型后得到透镜膜40。其中，A组分中混合有1％-20％荧光粉；B组分中混合有1％-20％的荧光粉。本实施例中通过注塑机注塑得到的透镜膜40能够保证荧光粉均匀分布，避免荧光粉发生沉降现象。

具体地，制备透镜膜的过程为：将液态硅胶A组分及B组分分别添加一定量黄色荧光粉，搅拌混合；之后采用注塑机对A组分、B组分通过进料桶通过螺杆挤出方式进行真空搅拌，由此可充分使荧光粉分散均匀；再后，将充分搅拌的液态硅胶注入注塑模具中进行热硫化，热硫化温度可以为120℃-130℃，硫化时间60S，进而得到分散均匀的荧光粉透镜膜。本实施例中的透镜膜可快速成型，不会导致荧光粉发生沉降，发出的白光均匀，减少量子膜片的使用，进而减低成本。

请参阅图4，本申请实施例还提供了一种LED封装结构的制备方法，该LED封装结构的制备方法包括：

100、提供一基板；

200、在基板上设置若干个LED芯片；

300、在基板上贴合开设有通孔的反射片，并使得LED芯片位于相应的通孔中；

400、制作一透镜膜，并将透镜膜覆盖在反射片和LED芯片上；透镜膜上设置有与LED芯片对应的透镜结构。

本实施例中在制备LED封装结构时，先贴合反射片之后再贴合透镜膜；那么反射片预留的通孔只需要跟LED芯片的大小进行适配而不需要预留透镜膜中透镜结构的厚度，通孔的尺寸会更小，因此反射片可以围绕在LED芯片的外围，LED芯片的外围不会出现未设置反射片的情况，即不存在反射盲区，由此提高LED芯片周围的光效，进而有效提高LED封装结构的光效。

本申请中的采用透镜膜整面直接覆盖反射片和LED芯片，在此过程中不需要对单个LED芯片进行逐一点胶封装，进而可提高LED封装结构的生产效率。

在一些实施例中，制备一透镜膜具体包括：采用注塑机将混合有荧光粉的透光材料搅拌后注塑成透镜膜。其中，透镜膜的材料可以为双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶。将双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶中的A组分和B组分分别混合荧光粉，A组分中荧光粉的含量为1％-20％；B组分中荧光粉的含量为1％-20％。之后，将双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶的AB两个组分按照1：1的比例利用注塑机进行混合搅拌后注入膜腔内快速硫化成型后得到透镜膜。其中，A组分中混合有1％-20％荧光粉；B组分中混合有1％-20％的荧光粉。本实施例中通过注塑机注塑得到的透镜膜能够保证荧光粉均匀分布，避免荧光粉发生沉降现象。

作为一种实施例，注塑机在注塑成型时的模具温度大于预设温度，本实施例中的模具温度为注塑机的膜腔温度。本实施例中在注塑成型得到透镜膜时的膜腔温度大于预设温度，该预设温度可以是120℃-130℃，双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶可在110℃以上60S内快速硫化。

作为一种实施例，荧光粉为黄色荧光粉；具体可以是YAG或KSF等黄色荧光粉，将包括黄色荧光粉的透镜膜覆盖在LED芯片上，LED芯片发出的蓝光激发YAG或KSF等黄色荧光粉发出白光，由此可以省去量子点膜片直接得到发白光的LED封装结构。

本申请实施例还提供了一种背光模组，该背光模组包括扩散板以及上述的LED封装结构，其中，扩散板位于透镜膜上。本实施例中的LED封装结构包括基板、若干个LED芯片、反射片和透镜膜；基板上设置有若干个LED芯片；反射片位于基板上，且反射片上开设有与LED芯片的尺寸适配的通孔，每个LED芯片位于相应的通孔中；透镜膜位于反射片上并覆盖LED芯片；透镜膜上设置有与LED芯片相应的透镜结构。

本实施例的背光模组中的透镜膜结构在反射片上，也即在制备LED封装结构的时候先贴合反射片，之后再贴合透镜膜；那么反射片预留的通孔只需要跟LED芯片的大小进行适配而不需要预留透镜膜中透镜结构的厚度，因此反射片可以围绕在LED芯片的外围，LED芯片的外围不会出现未设置反射片的情况，即不存在反射盲区，由此提高LED芯片周围的光效，进而有效提高LED封装结构的光效。

需要说明的是，本实施例中的透镜膜为注塑成型的包括多个透镜结构的透镜胶膜，在实际应用时，可直接取透镜膜直接贴合使用。即本申请中的采用透镜膜整面直接覆盖反射片和LED芯片，在此过程中不需要对单个LED芯片进行逐一点胶封装，进而可提高LED封装结构的生产效率。

在一些实施例中，透镜膜中包括荧光粉，该荧光粉为YAG或KSF等黄色荧光粉，将透镜膜覆盖在LED芯片上，LED芯片发出的蓝光激发YAG或KSF等黄色荧光粉发出白光，由此可以省去量子点膜片。

其中，透镜膜通过注塑机注塑得到，透镜膜的材料可以为双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶。具体过程为：将双组分加热型有机硅胶或双组分加热型环氧胶的AB两个组分按照1：1的比例利用注塑机进行混合搅拌后注入膜腔内快速硫化成型后得到透镜膜。其中，A组分中混合有1％-20％荧光粉；B组分中混合有1％-20％的荧光粉。本实施例中通过注塑机注塑得到的透镜膜能够保证荧光粉均匀分布，避免荧光粉发生沉降现象。由于上文对该LED封装结构进行了详细描述，此处不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的LED封装结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。