本技術(shù)涉及l(fā)ed封裝,具體涉及一種芯片級(jí)led封裝元件。
背景技術(shù):
1、發(fā)光二極管(led)是一種半導(dǎo)體照明裝置,與常規(guī)照明裝置相比,具有多種優(yōu)點(diǎn)。例如,led具有較長的使用壽命、體積小巧、功率消耗少以及無汞污染。因此,led代替了常規(guī)照明裝置而被頻繁用作新型照明裝置和背光產(chǎn)品。
2、現(xiàn)有的發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)中,有的封裝結(jié)構(gòu)在芯片側(cè)面直接設(shè)置反射層,如中國專利cn202110965678.3,專利名稱:新型微型led封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法,該封裝結(jié)構(gòu)僅能實(shí)現(xiàn)芯片的單面出光,出光角度約110~120°,在應(yīng)用到背光源應(yīng)道顯示器件上時(shí),如果實(shí)現(xiàn)模組出光的均勻性,勢必減少led之間的間距,這就增加器件成本,且其中的光轉(zhuǎn)換層裸露在空氣中,因此不能使用易受潮的ksf熒光粉,只能使用常規(guī)的非氟化物的熒光粉,導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)器件的高色域;或者通過安裝透鏡將led的發(fā)光角度擴(kuò)大到170°附近,但仍然無法滿足在車載背光或照明應(yīng)用中對(duì)180°和接近180°出光角度的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的在于:提供一種芯片級(jí)led封裝元件,能夠增大芯片的出光角度,減少背光應(yīng)用led使用顆粒數(shù),降低成本,能夠?qū)ΣㄩL轉(zhuǎn)換層進(jìn)行保護(hù),實(shí)現(xiàn)器件的高色域。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種芯片級(jí)led封裝元件,包括:
3、一倒裝led芯片,具有一上表面、與上表面相對(duì)設(shè)置的下表面,以及連接上表面和下表面的側(cè)壁,其中下表面下部至少設(shè)置有兩個(gè)極性不同的電極;
4、波長轉(zhuǎn)換層,至少覆蓋所述led芯片的上表面;第一反射層,至少覆蓋所述led芯片的側(cè)壁,并暴露出所述電極的至少一部分;透光層,設(shè)置在所述波長轉(zhuǎn)換層上;遮光層,設(shè)置在所述透光層上。
5、進(jìn)一步地,該封裝元件相對(duì)光強(qiáng)最小處在中心區(qū)域。
6、進(jìn)一步地,所述透光層的底面至少覆蓋所述波長轉(zhuǎn)換層的頂面、所述第一反射層的頂面和/或側(cè)面,所述遮光層的底面覆蓋所述透光層的頂面。
7、進(jìn)一步地,所述波長轉(zhuǎn)換層的寬度大于led芯片寬度,寬度差為20~50um。
8、進(jìn)一步地,該封裝元件還包括第二反射層,第二反射層設(shè)置在所述透光層的底面且圍設(shè)于所述第一反射層側(cè)面四周。
9、進(jìn)一步地,所述波長轉(zhuǎn)換層的側(cè)面與所述第二反射層的側(cè)面以及所述透光層的側(cè)面齊平。
10、進(jìn)一步地,所述第二反射層厚度的厚度為h1,所述波長轉(zhuǎn)換層的厚度為h4,所述led芯片的高度為h2,h2+h4≥h1≥0。
11、進(jìn)一步地,所述遮光層為透明硅膠制成,所述透明硅膠中摻雜有反射顆粒,所述反射顆粒的摻雜濃度為20%~50%。
12、進(jìn)一步地,所述波長轉(zhuǎn)換層的頂面距離遮光層底面的垂直距離為d1,1000um>d1>100um;
13、優(yōu)選地,500um≥d1≥300um。
14、進(jìn)一步地,所述遮光層的厚度為h3,1000um>h3>10um。
15、進(jìn)一步地,在水平投影方向上,所述遮光層的投影面積與所述led芯片的投影面積比不大于1.2。
16、進(jìn)一步地,第一反射層和led芯片之間設(shè)有碗杯結(jié)構(gòu),所述碗杯結(jié)構(gòu)覆蓋所述led芯片的四周側(cè)壁。
17、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述波長轉(zhuǎn)換層的寬度大于led芯片的寬度,所述第一反射層包覆所述led芯片的側(cè)面四周和部分底面以及所述波長轉(zhuǎn)換層的側(cè)面四周,且所述第一反射層的頂面與所述波長轉(zhuǎn)換層的頂面齊平。
18、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述波長轉(zhuǎn)換層的寬度大于led芯片寬度20~50um,且波長轉(zhuǎn)換層的邊緣到第一反射層外側(cè)的距離>50um。波長轉(zhuǎn)換層的寬度大于led芯片的寬度是因?yàn)樾枨懈畹酪螅粫?huì)齊平,離第一反射層外側(cè)的距離>50um便于對(duì)ksf熒光粉做保護(hù)。
19、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,還包括第二反射層,所述透光層包裹所述第一反射層的部分側(cè)壁,第二反射層設(shè)置在所述透光層的底面且圍設(shè)于所述第一反射層四周。
20、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述波長轉(zhuǎn)換層的寬度大于led芯片的寬度,所述第一反射層的頂面與所述led芯片的頂面齊平,所述波長轉(zhuǎn)換層覆蓋所述led芯片的頂面以及所述第一反射層的頂面;所述透光層包裹波長轉(zhuǎn)換層的整個(gè)頂面及其側(cè)壁。
21、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,還包括第二反射層,所述透光層包裹所述第一反射層的部分側(cè)壁,第二反射層設(shè)置在所述透光層的底面且圍設(shè)于所述第一反射層四周。
22、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述波長轉(zhuǎn)換層的寬度大于led芯片的寬度,所述波長轉(zhuǎn)換層覆蓋所述led芯片的頂面并包裹led芯片的部分側(cè)面,所述透光層包裹波長轉(zhuǎn)換層的整個(gè)頂面及側(cè)面,所述第一反射層的頂面與所述透光層的底面齊平。
23、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述第一反射層的側(cè)面與所述波長轉(zhuǎn)換層的側(cè)面齊平,所述第一反射層的側(cè)面圍設(shè)有第二反射層,所述第二反射層的側(cè)面與透光層的側(cè)面齊平。
24、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述反射顆粒為tio2和/或sio2。
25、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述反射顆粒為tio2和sio2,所述遮光層中的tio2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~50%,優(yōu)選20%~30%,sio2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?0~150%,優(yōu)選30%~60%。
26、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述波長轉(zhuǎn)換層的頂面距離遮光層底面的距離為d1,1000um>d1>100um。
27、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述遮光層的厚度為h3,1000um>h3>10um,優(yōu)選200~400um。遮光層的厚度h3依據(jù)器件整體高度及光型要求設(shè)計(jì),通過調(diào)整遮光層厚度及摻雜濃度,可以實(shí)現(xiàn)“m”型的發(fā)光形貌,減少中心光強(qiáng),改善視效;通過改變遮光層的厚度及摻雜粒子溶度,可以改變中心光強(qiáng)的相對(duì)強(qiáng)度,從而來適應(yīng)不同應(yīng)用端設(shè)計(jì)的要求(成品厚度要求od要求/產(chǎn)品排列pich要求等),達(dá)到良好視覺效果的作用。
28、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述透光層的外側(cè)壁與所述第一反射層的外側(cè)壁的間距為d2,d2>50um。d2太薄,會(huì)導(dǎo)致波長轉(zhuǎn)換層側(cè)壁的保護(hù)效果不佳,濕氣易滲入導(dǎo)致ksf失效。
29、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述第一反射層和第二反射層為高反射白膠制成。
30、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述led芯片包括從上至下依次設(shè)置的襯底、第一型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二半導(dǎo)體層,所述電極包括設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層的下端面上、與第一半導(dǎo)體層電性連接的第一電極和與第二半導(dǎo)體層電性連接的第二電極。
31、本實(shí)用新型更進(jìn)一步改進(jìn)方案是,所述第一反射層的底面與電極底面齊平并暴露出電極,所述第一反射層為絕緣反射層。
32、本實(shí)用新型的有益效果在于:
33、本實(shí)用新型通過在波長轉(zhuǎn)換層上設(shè)置透光層和遮光層,使led芯片更多地從側(cè)面出光,能夠增大芯片的出光角度,提高封裝結(jié)構(gòu)出光效果。遮光層主要起到反射及阻擋正面光透射的作用,側(cè)面光的強(qiáng)度要高于正面,出光角度大,可有效減少背光應(yīng)用led使用顆粒數(shù),降低成本。
34、現(xiàn)有的led存在正面亮度高于側(cè)面區(qū)域的問題,導(dǎo)致存在視效上的“亮點(diǎn)”,本實(shí)用新型通過調(diào)整透光層和遮光層的厚度及位置、遮光層中反射顆粒的濃度等調(diào)整封裝件的光型,使得封裝件的光強(qiáng)從中心區(qū)域向周圍先逐漸增強(qiáng)后降低,消除視覺上的“亮點(diǎn)”。
35、本實(shí)用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)中的暴露出波長轉(zhuǎn)換層,通過設(shè)置透光層將熒光粉完全包裹在封裝體內(nèi)部,可以有效隔絕水汽,實(shí)現(xiàn)高可靠性,進(jìn)而能夠使用易受潮的ksf熒光粉膜片來實(shí)現(xiàn)高色域。通過激發(fā)ksf熒光粉膜片實(shí)現(xiàn)高色域。在不使用qd膜的情況下,實(shí)現(xiàn)背光產(chǎn)品的高色域(ntsc>85%)。
36、本實(shí)用新型中通過碗杯結(jié)構(gòu)提高了led芯片側(cè)面光的反射效率,對(duì)led芯片側(cè)面發(fā)出的光進(jìn)行有效利用,提高led芯片的出光率,進(jìn)一步提高了出光角度。
37、本實(shí)用新型在led芯片底部設(shè)置由高反射白膠制成的反射層,可以提升亮度。
38、本實(shí)用新型中,ksf粉波長轉(zhuǎn)換層在led芯片上方,主要用于led激發(fā)出射需要的白光;且包裹在高反射白膠和透光層中間,起到對(duì)ksf熒光粉的保護(hù)作用,防止受潮而產(chǎn)品失效。
39、本實(shí)用新型中,高反白膠層可以設(shè)置于整個(gè)結(jié)構(gòu)四周,包裹ksf粉波長轉(zhuǎn)換層/透明硅膠反色腔/led芯片及l(fā)ed電極gap,且頂面與ksf粉波長轉(zhuǎn)換層頂面齊平,主要起到結(jié)構(gòu)支撐作用及反射led側(cè)面光,保護(hù)ksf粉波長轉(zhuǎn)換層側(cè)面作用。
40、本實(shí)用新型中,透光層在波長轉(zhuǎn)換層和第一反射層的上方,起到透射光線及保護(hù)ksf波長轉(zhuǎn)換層作用。