專利名稱：貼片式發(fā)光二極管支架、貼片式發(fā)光二極管及顯示屏模組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發(fā)光二極管封裝技術領域，特別是涉及一種貼片式發(fā)光二極管支架、貼片式發(fā)光二極管及顯示屏模組。
背景技術：
現(xiàn)有直插式發(fā)光二極管外形一般為橢圓，發(fā)光角度不同，亮度相差很大。現(xiàn)有SMD (Surface Mounted Diode,貼片式)發(fā)光二極管,碗杯表面一般為圓形或方形，底部為圓形或方形。如圖1所示，碗杯20的頂部出光面201呈方形，碗杯20的底部發(fā)光面202也呈方形，碗杯20的體積較大，頂部出光面201較大，水平和垂直方向角度110°左右,其發(fā)光角度相較于直插式發(fā)光二極管偏大,但亮度只有直插式發(fā)光二極管的309^50%。

實用新型內容本實用新型主要解決的技術問題是提供一種貼片式發(fā)光二極管支架、貼片式發(fā)光二極管及顯示屏模組，能夠增加發(fā)光亮度、提升外量子效率。為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種貼片式發(fā)光二極管支架，包括:正極金屬基板、負極金屬基板以及部分覆蓋正極金屬基板、負極金屬基板的塑膠體；塑膠體位于正極金屬基板以及負極金屬基板上側的表面形成碗杯，碗杯頂部出光面的垂直投影在第一方向的長度大于在第二方向的長度。其中，碗杯頂部出光面的垂直投影呈第一橢圓形或第一矩形結構。其中，碗杯底 部發(fā)光面的垂直投影呈方向與第一橢圓形或第一矩形結構一致的第二橢圓形或第二矩形結構。其中，碗杯的水平方向傾斜角:垂直方向傾斜角=2:1。其中，正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域，負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第二區(qū)域、第三區(qū)域以及第四區(qū)域；或者，正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域，負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域。為解決上述技術問題，本實用新型采用的另一個技術方案是:提供一種貼片式發(fā)光二極管，包括至少一顆發(fā)光二極管芯片及其相應的支架，支架包括:正極金屬基板、負極金屬基板以及部分覆蓋正極金屬基板、負極金屬基板的塑膠體；塑膠體位于正極金屬基板以及負極金屬基板上側的表面形成碗杯，碗杯頂部出光面的垂直投影在第一方向的長度大于在第二方向的長度，并且發(fā)光二極管芯片設置于碗杯底部發(fā)光面位置。其中，貼片式發(fā)光二極管包括紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片；正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域，負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第二區(qū)域、第三區(qū)域以及第四區(qū)域，并且，第一區(qū)域連接電源正極，第二區(qū)域、第三區(qū)域以及第四區(qū)域分別連接電源負極；其中，紅光發(fā)光二極管芯片設置于第二區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第二區(qū)域；綠光發(fā)光二極管芯片設置于第三區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第三區(qū)域；藍光發(fā)光二極管芯片設置于第四區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第四區(qū)域；或者，正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域，負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域，并且，第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域分別連接電源正極，第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域分別連接電源負極；其中，紅光發(fā)光二極管芯片設置于第四區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第四區(qū)域；綠光發(fā)光二極管芯片設置于第五區(qū)域且芯片正極連接第二區(qū)域，其芯片負極連接第五區(qū)域；藍光發(fā)光二極管芯片設置于第六區(qū)域且芯片正極連接第三區(qū)域，其芯片負極連接第六區(qū)域。其中，紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片沿第二方向呈直線排列。為解決上述技術問題，本實用新型采用的另一個技術方案是:提供一種顯示屏模組，包括顯示屏，顯示屏上設置有多個如權利要求5-8任一項的貼片式發(fā)光二極管。其中，顯示屏上的所有貼片式發(fā)光二極管呈矩陣排布，并且，同一高度的多個貼片式發(fā)光二極管呈鋸齒狀排布。本實用新型的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本實用新型將貼片式發(fā)光二極管的碗杯頂部出光面設置成第一方向的長度大于在第二方向的長度，在保持水平方向發(fā)光角度不變的情況下，壓縮垂直方向發(fā)光角度，從而光線更加集中能夠極大增加發(fā)光亮度、提升外量子效率。

圖1是現(xiàn)有技術一種貼片式發(fā)光二極管支架的俯視圖；圖2是本實 用新型貼片式發(fā)光二極管支架實施方式的截面示意圖；圖3是本實用新型貼片式發(fā)光二極管支架實施方式的俯視圖；圖4是圖3所示本實用新型貼片式發(fā)光二極管支架實施方式中碗杯的頂部出光面與底部發(fā)光面的放大示意圖；圖5是本實用新型貼片式發(fā)光二極管支架實施方式的發(fā)光范圍中水平方向夾角和垂直方向夾角的示意圖；圖6是本實用新型顯示屏模組實施方式俯視結構示意圖；圖7是圖6所示顯示屏一顯示區(qū)域的放大結構示意圖；圖8是本發(fā)明顯示屏模組另一實施方式俯視結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施方式對本實用新型進行詳細說明?，F(xiàn)有應用中，在亮度和成本上，傳統(tǒng)的戶外全彩直插式橢圓發(fā)光二極管顯示屏在20mm及以上像素點間距具有無可替代的優(yōu)勢。但是，隨著發(fā)光二極管芯片亮度和發(fā)光二極管封裝工藝技術的提升，全彩貼片式發(fā)光二極管的價格與戶外全彩直插式橢圓發(fā)光二極管的差距已縮小至10%至20%。全彩貼片式發(fā)光二極管顯示屏由于具有視角廣、配光好、混光佳、對比度高和易于自動化生產的優(yōu)勢，其市場占有率有很大的提升。應用于戶外顯示屏時，一般將顯示屏模組設置于較高的地方，從而對水平方向夾角度要求較高，而對垂直方向夾角度要求略低，因此，對發(fā)光二極管發(fā)光的水平角度要求較高，在110°左右，而對垂直角度的要求較小，一般80°左右就能達到要求。因上述原因，在技術發(fā)展及市場發(fā)展歷史上，應用于戶外顯示屏的全彩直插式橢圓發(fā)光二極管在相當長一段時間內占據(jù)優(yōu)勢。而對于室內顯示屏的應用，因室內空間高度有限進而顯示屏模組的安置位置較低，所以對其水平角度和垂直角度要求差異較小，因此水平發(fā)光角度欠佳的貼片式發(fā)光二極管主要應用于室內顯示屏中。具體而言，貼片式發(fā)光二極管本身的特點是亮度偏低，水平和垂直方向的角度相差不大，因此若將貼片式發(fā)光二極管應用于戶外顯示屏，除造成垂直方向上光的浪費之外，還因水平發(fā)光范圍小等因素，最終導致其戶外顯示屏應用上的嚴重限制。本領域技術人員基于上述各種歷史原因和技術原因，一般不會考慮將貼片式發(fā)光二極管應用于戶外顯示屏。故此，本實用新型提供一種貼片式發(fā)光二極管支架、貼片式發(fā)光二極管以及顯示屏模組。結合圖2-圖4，圖2是本實用新型貼片式發(fā)光二極管支架實施方式的截面示意圖，圖3是本實用新型貼片式發(fā)光二極管支架實施方式的俯視圖，圖4是圖3所示本實用新型貼片式發(fā)光二極管支架實施方式中碗杯的頂部出光面與底部發(fā)光面的放大示意圖。本實用新型實施方式的貼片式發(fā)光二極管支架100包括:正極金屬基板11、負極金屬基板12以及塑膠體13。塑膠體13部分覆蓋正極金屬基板11和負極金屬基板12，并且，塑膠體13位于正極金屬基板11以及負極金屬基板12上側的表面形成碗杯14。其中，該碗杯14的頂部出光面141的垂直投影在第一方向的長度Cl大于在第二方向的長度Dl，并且該第一方向(全文中第一方向與X軸方向 相同)與第二方向(全文中第二方向與Y軸方向相同)之間具有一定夾角α(其中，α <90° )。該垂直投影呈第一橢圓形結構或者第一矩形結構，即碗杯14的頂部出光面141呈第一橢圓形結構或者第一矩形結構。值得注意的是，該第一矩形結構并不包括正方形結構。出光面141的垂直投影為第一橢圓形結構或者第一矩形結構，并不意味著碗杯14的垂直投影一定為第一橢圓形結構或者第一矩形結構,可以通過在出光面141位置設置透鏡而使最終的出光面141的垂直投影呈第一橢圓形結構或者第一矩形結構。在一應用實施方式中，該碗杯14的底部發(fā)光面142的垂直投影呈方向與第一橢圓形結構或者第一矩形結構一致的第二橢圓形結構或者第二矩形結構，即有底部發(fā)光面142的垂直投影在第一方向的長度C2大于在第二方向的長度D2，且第一方向與第二方向之間具有一定夾角(該夾角未標示，并且該夾角可以與頂部出光面141中第一方向與第二方向之間的夾角α —致)。即碗杯14的底部發(fā)光面142亦呈第二橢圓形結構或者第二矩形結構。此時，第二矩形結構可以是正方形結構。在另一應用實施方式中，如圖3所示，貼片式發(fā)光二極管具有四個引腳時，正極金屬基板11位于碗杯14的內部的區(qū)域包括第一區(qū)域111，負極金屬基板12位于碗杯14的內部的區(qū)域包括第二區(qū)域121、第三區(qū)域122以及第四區(qū)域123，該第二區(qū)域121、第三區(qū)域122以及第四區(qū)域123相互之間絕緣設置，用于設置不同色彩的發(fā)光二極管芯片?；蛘?，貼片式發(fā)光二極管具有六個引腳時(圖未示)，正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域，負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域，并且第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域用于設置不同色彩的發(fā)光二極管芯片。在一應用實施方式中，如圖5所示，根據(jù)實際仿真測試，計算得到碗杯14的水平方向傾斜角β:垂直方向傾斜角Y=2:l時，測得其出光效果較佳。值得注意的是，一般而言，水平方向傾斜角β的范圍為10°到30°。本實用新型實施方式，在碗杯14的頂部出光面141設置成第一方向的長度Cl大于在第二方向的長度Dl，在保持水平方向發(fā)光角度不變的情況下，壓縮垂直方向發(fā)光角度，從而光線更加集中，能夠極大增加發(fā)光亮度、提升外量子效率。本實用新型實施方式還提供一種貼片式發(fā)光二極管。繼續(xù)參閱圖2和圖3，本實用新型貼片式發(fā)光二極管包括至少一顆發(fā)光二極管芯片及其相應的支架100，該支架100包括:正極金屬基板11、負極金屬基板12以及塑膠體13。塑膠體13部分覆蓋正極金屬基板11和負極金屬基板12，并且，塑膠體13位于正極金屬基板11以及負極金屬基板12上側的表面形成碗杯14。其中，該碗杯14的頂部出光面141的垂直投影在第一方向的長度Cl大于在第二方向的長度Dl,并且該第一方向與第二方向之間具有一定夾角α。該垂直投影呈第一橢圓形結構或者第一矩形結構，即碗杯14的頂部出光面141呈第一橢圓形結構或者第一矩形結構。值得注意的是，該第一矩形結構并不包括正方形結構。并且，該至少一顆發(fā)光二極管芯片設置于碗杯底部發(fā)光面位置。在一應用實施方式中，該貼片式發(fā)光二極管是全色彩貼片式發(fā)光二極管，即包括紅光發(fā)光二極管芯片(圖未不)、綠光發(fā)光二極管芯片(圖未不)以及藍光發(fā)光二極管芯片(圖未示)。 其中，該全色彩貼片式發(fā)光二極管具有四個引腳時(圖3所示即為具有四個引腳的情況，該四個引腳包括三個連接電源負極的引腳和一個連接電源正極的引腳)，正極金屬基板11位于碗杯14的內部的區(qū)域包括第一區(qū)域111，負極金屬基板12位于碗杯14的內部的區(qū)域包括第二區(qū)域121、第三區(qū)域122以及第四區(qū)域123，該第二區(qū)域121、第三區(qū)域122以及第四區(qū)域123相互之間絕緣設置，用于設置不同色彩的發(fā)光二極管芯片。其中，紅光發(fā)光二極管芯片設置于第二區(qū)域121且芯片正極連接第一區(qū)域111，其芯片負極連接第二區(qū)域121 ;綠光發(fā)光二極管芯片設置于第三區(qū)域122且芯片正極連接第一區(qū)域111，其芯片負極連接第三區(qū)域122 ;藍光發(fā)光二極管芯片設置于第四區(qū)域123且芯片正極連接第一區(qū)域111，其芯片負極連接第四區(qū)域123。當然，視具體需求而定，紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片可以按照其它排列順序設置。或者，也可以在該第二區(qū)域121、第三區(qū)域122或者第四區(qū)域123中選擇一個或兩個區(qū)域來設置一種或兩種色彩的發(fā)光二極管芯片，此處不作過多贅述。當然，該全色彩貼片式發(fā)光二極管還可以具有六個引腳(該六個引腳包括三個連接電源正極的引腳以及三個連接電源負極的引腳，此種情況未用圖示表示)。此時，正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域，負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域，其中，第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域分別連接電源正極，第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域分別連接電源負極；其中，紅光發(fā)光二極管芯片設置于第四區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第四區(qū)域；綠光發(fā)光二極管芯片設置于第五區(qū)域且芯片正極連接第二區(qū)域，其芯片負極連接第五區(qū)域；藍光發(fā)光二極管芯片設置于第六區(qū)域且芯片正極連接第三區(qū)域，其芯片負極連接第六區(qū)域。在上述實施方式中，該紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片沿第二方向呈直線排列。當然，視具體情況而定，該紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片還可以呈三角形排列，此處不作過多限制。本實用新型實施方式的工作原理如下:全文涉及三個光學物理量,包括:光通量F，指人眼所能感覺到的輻射能量，它等于單位時間內某一波段的輻射能量和該波段的相對視見率的乘積；發(fā)光強度I，即 光強，單位光源面積在法線方向上，單位立體角內所發(fā)出的光通量;發(fā)光亮度L，光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量。在如下兩個假設條件下:—、貼片式發(fā)光二極管表面的光均勻分布；二、發(fā)光芯片、電流、發(fā)光角度完全相同，則光通量相同。根據(jù)上述三個光學物理量的關系，可推知:將碗杯14的頂部出光面141由圓形結構或方形結構設計成該碗杯14的頂部出光面141的垂直投影在第一方向的長度Cl大于在第二方向的長度Dl (全文以碗杯14的頂部出光面141為橢圓結構舉例說明),碗杯14的頂部出光面141面積將減小,在此方向發(fā)光強度I不變的情況下，以碗杯14的頂部出光面141作為觀察面，則發(fā)光亮度L將增大，即可增大外量子效率，由多個貼片式發(fā)光二極管組裝而成的顯示屏的亮度亦將會得到提升。參閱表一，表一中現(xiàn)有設計的SMD方杯和本實用新型設計的SMD橢圓杯，其碗杯底部發(fā)光面均設置為方形，且在碗杯底部發(fā)光面上僅設計單顆相同的發(fā)光LED芯片，該SMD方杯和SMD橢圓杯區(qū)別僅在于碗杯頂部出光面形狀一個為方杯一個為橢圓杯。以SMD3528
2.8H為例:碗杯的水平方向傾斜角β:垂直方向的傾斜角夾角Y =2:1時，計算得到碗杯高度H:碗杯底部發(fā)光面的邊長C2:出光面短半軸的長度Dl/2=1:1.67:1.83時出光效果較
佳。以此為例，詳情參見表一:
權利要求1.一種貼片式發(fā)光二極管支架，其特征在于，包括: 正極金屬基板、負極金屬基板以及部分覆蓋所述正極金屬基板、負極金屬基板的塑膠體； 所述塑膠體位于正極金屬基板以及負極金屬基板上側的表面形成碗杯，所述碗杯頂部出光面的垂直投影在第一方向的長度大于在第二方向的長度。
2.根據(jù)權利要求1所述的貼片式發(fā)光二極管支架，其特征在于， 所述碗杯頂部出光面的垂直投影呈第一橢圓形或第一矩形結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的貼片式發(fā)光二極管支架，其特征在于， 所述碗杯底部發(fā)光面的垂直投影呈方向與第一橢圓形或第一矩形結構一致的第二橢圓形或第二矩形結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的貼片式發(fā)光二極管支架，其特征在于， 所述碗杯的水平方向傾斜角:垂直方向傾斜角=2:1。
5.根據(jù)權利要求1所述的貼片式發(fā)光二極管支架，其特征在于， 所述正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域，所述負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第二區(qū)域、第三區(qū)域以及第四區(qū)域； 或者，所述正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域，所述負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域。
6.一種貼片式發(fā)光二極管，包括至少一顆發(fā)光二極管芯片及其相應的支架，其特征在于，所述支架包括: 正極金屬基板、負極金屬基板以及部分覆蓋所述正極金屬基板、負極金屬基板的塑膠體； 所述塑膠體位于正極金屬基板以及負極金屬基板上側的表面形成碗杯，所述碗杯頂部出光面的垂直投影在第一方向的長度大于在第二方向的長度，并且所述發(fā)光二極管芯片設置于所述碗杯底部發(fā)光面位置。
7.根據(jù)權利要求6所述的貼片式發(fā)光二極管，其特征在于， 所述貼片式發(fā)光二極管包括紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片； 所述正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域，所述負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括相互絕緣設置的第二區(qū)域、第三區(qū)域以及第四區(qū)域，并且，所述第一區(qū)域連接電源正極，所述第二區(qū)域、第三區(qū)域以及第四區(qū)域分別連接電源負極；其中，所述紅光發(fā)光二極管芯片設置于第二區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第二區(qū)域；所述綠光發(fā)光二極管芯片設置于第三區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第三區(qū)域；所述藍光發(fā)光二極管芯片設置于第四區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第四區(qū)域； 或者，所述正極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域，所述負極金屬基板位于碗杯內部的區(qū)域包括第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域，并且，所述第一區(qū)域、第二區(qū)域以及第三區(qū)域分別連接電源正極，所述第四區(qū)域、第五區(qū)域以及第六區(qū)域分別連接電源負極；其中， 所述紅光發(fā)光二極管芯片設置于第四區(qū)域且芯片正極連接第一區(qū)域，其芯片負極連接第四區(qū)域；所述綠光發(fā)光二極管芯片設置于第五區(qū)域且芯片正極連接第二區(qū)域，其芯片負極連接第五區(qū)域；所述藍光發(fā)光二極管芯片設置于第六區(qū)域且芯片正極連接第三區(qū)域，其芯片負極連接第六區(qū)域。
8.根據(jù)權利要求7所述的貼片式發(fā)光二極管，其特征在于， 所述紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片以及藍光發(fā)光二極管芯片沿第二方向呈直線排列。
9.一種顯示屏模組，包括顯示屏，其特征在于， 所述顯示屏上設置有多個如權利要求6-8任一項所述的貼片式發(fā)光二極管。
10.根據(jù)權利要求9所述的顯示屏模組，其特征在于， 所述顯示屏上的所有貼片式發(fā)光二極管呈矩陣排布，并且，同一高度的多個所述貼片式發(fā)光二極管呈鋸齒 狀排布。
專利摘要本實用新型公開了一種貼片式發(fā)光二極管支架。該貼片式發(fā)光二極管包括正極金屬基板、負極金屬基板以及部分覆蓋正極金屬基板、負極金屬基板的塑膠體；塑膠體位于正極金屬基板以及負極金屬基板上側的表面形成碗杯，碗杯頂部出光面的垂直投影在第一方向的長度大于在第二方向的長度。本實用新型還公開了一種貼片式發(fā)光二極管及顯示屏模組。通過上述方式，本實用新型能夠減小垂直方向的角度、增加發(fā)光亮度、提升外量子效率。
文檔編號H01L33/58GK203085633SQ20122035855
公開日2013年7月24日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權日2012年7月23日
發(fā)明者李漫鐵, 王紹芳, 屠孟龍, 謝玲, 謝振勝 申請人:惠州雷曼光電科技有限公司