CN105761624B - 一种带倾角的led元件、led灯条和显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带倾角的LED元件，其组成部分包括带光杯的壳体、封胶、引脚、LED晶片和导线，LED晶片借助导线与引脚连接，封胶将LED晶片、导线和引脚的一部分封装于带光杯的壳体内，LED晶片的发光端面，与引脚处于壳体外的部分所形成的焊接平面之间，有一个夹角α，α大于0°小于90°。本发明在元器件层面实现了LED元件的最大光强角度下倾，提高了由其组成的装在高处的显示屏的观感亮度，从而提高显示屏的节能效果，并且使由其组成的LED显示屏结构简单、制造和维护容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED元件的结构，尤其涉及一种带倾角的LED元件结构，以及由其构成的LED灯条的结构和显示屏的结构。
背景技术
目前使用的LED元件中晶片的发光端面（即以LED晶片最大光强方向为法线的平面）与其引脚的焊接平面要么互相平行（可看作夹角为0°），要么互相垂直（即夹角为90°）。图1是常用的LED元件结构示意图，参见图1，LED晶片14的发光端面18与引脚13的焊接平面17互相平行。中国专利文件CN201576681U公开了《一种侧面发光LED封装结构》，图2是其示意图，参见图2，其权利要求明示，LED晶片14（原图中省略）的发光端面18与引脚13的焊接平面17互相垂直（即夹角为90°）。图3是一种典型的LED元件的配光曲线图（即光强分布曲线图），参见图3，可以得知，配光曲线的0°方向（即发光端面的法线方向）上相对光强最大，为100%。上述两类LED元件分别焊装于显示屏时，其发光端面的法线方向一般都呈水平方向。由于显示屏多装于高处，若以图3的配光曲线为例，当人们仰视观看时，仰视30°时相对光强为81.3%，仰视45°时相对光强为62.1%，仰视角度越大相对光强越小，即亮度观感越暗。因此，如何充分利用LED元件的最大光强视角，提高装在高处的LED显示屏的亮度观感，并且结构简单、制造和维护容易，是技术人员竭力解决的问题。
中国专利文件CN204516794U公开了《一种表贴LED灯》，图4是其示意图，参见图4，其主要特征是LED晶片14位置高于光杯19中心且光杯杯口端面201下倾一个角度，而LED晶片14的发光端面仍与引脚13的焊接面平行，相对光强最大方向没有下倾。这虽然可能改善这种表贴LED灯的下倾亮度观感，但用LED元件的配光曲线规律分析，仍有改进的地方。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何充分利用LED元件的最大光强视角，提高装在高处的LED显示屏的亮度观感，并且结构简单、制造和维护容易。
为了解决上述技术问题，本发明的第一个技术方案是提供了一种带倾角的LED元件，其组成部分包括带光杯的壳体、封胶、引脚、LED晶片和导线，LED晶片借助导线与引脚连接，封胶将LED晶片、导线和引脚的一部分封装于带光杯的壳体内，LED晶片的发光端面，与引脚处于壳体外的部分所形成的焊接平面之间，有一个夹角α，α大于0°小于90°。
优选地，适当弯折所述引脚，使安装于引脚一端的所述LED晶片的发光端面，与引脚另一端形成的所述焊接平面，呈现所述夹角α。
优选地，所述焊接平面位于所述壳体的侧面，或者位于所述壳体的背面。
本发明的第二个技术方案是提供了一种带倾角的LED灯条，其组成部分包括LED元件和PCB板，LED元件呈单排焊接于PCB板上，所述LED元件是上述的带倾角的LED元件。
本发明的第三个技术方案是提供了一种带倾角的LED显示屏，其组成部分包括上述的带倾角的LED元件，或者包括上述的带倾角的LED灯条。
本发明的有益效果是：带倾角的LED元件实现了LED元件的最大光强角度下倾，提高了由其组成的装在高处的显示屏的观感亮度，从而提高显示屏的节能效果。并且，带倾角的LED元件的最大光强角度下倾是在元器件层面实现的，原显示屏成熟结构设计无需较大修改就可以直接应用；同样使显示屏最大光强角度下倾，选择使用本发明能够结构简单、制造和维护容易。
附图说明
图1为一种发光端面与焊接面夹角为0°的LED元件结构示意图；
图2为一种发光端面与焊接面夹角为90°的LED元件结构示意图；
图3为一种典型的LED元件的配光曲线图；
图4为一种表贴LED灯的结构示意图；
图5为本发明实施例1的结构示意图（截面图）；
图6为本发明实施例1的结构示意图（主视图）；
图7为本发明实施例1的实现步骤1-4示意图；
图8为本发明实施例1的实现步骤5-7示意图；
图9为本发明实施例2的结构示意图（截面图）；
图10为本发明实施例2的引脚示意图（立体图）；
图11为本发明实施例3的结构示意图（立体图）；
图12为本发明实施例3的结构示意图（立体分解图）；
图13为本发明实施例4的结构示意图；
图14为本发明实施例1的配光曲线示意图。
附图主要标记说明
1－带倾角的LED元件；2－带倾角的LED灯条；3－带倾角的LED显示屏单元箱体；11－壳体；12－封胶；13－引脚；14－LED晶片；15－导线；16－PCB板；17－焊接平面；18－发光端面；19－光杯。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选的实施例，并配合附图作说明如下。应注意，以下实施例并非用以限定本发明，任何不脱离本发明的精神和范围所作的修改，仍包括在本发明的专利保护范围内。本发明的保护范围以权利要求书所界定的创新性特征的最大范围为准。
实施例1
图5和图6分别为实施例1的结构示意图的截面图和主视图。请参见图5和图6，实施例1为一种带倾角的LED元件1，其组成部分包括带光杯19的塑料壳体11、封胶12、引脚13、LED晶片14和导线15，LED晶片14通过导线15与引脚13连接，封胶12将LED晶片14、导线15和引脚13的一部分封装于带光杯19的壳体11内，LED晶片14的发光端面18（即以LED晶片最大光强方向为法线的平面），与LED元件1外部的焊接平面17之间，有一个夹角α，α大于0°小于90°。实施例1的LED元件内装入三片分别发红、绿、蓝色光的LED晶片；作为等同的选择，也可以装入其他数量的LED晶片。实施例1的LED元件的6个引脚以及由其形成的焊接平面全部位于壳体11的一侧。通过适当弯折引脚，使安装于引脚一端的LED晶片的发光端面18，与引脚另一端形成的焊接平面17（即LED元件1侧面的焊接平面），形成了夹角α，例如，使α=75°。若该元件焊装于水平方向的PCB板16上，其最大光强方向就下倾了β角度，可以推知，β=90°-α=15°。
图7和图8为实施例1的一种实现过程示意图。请参见图7和图8。
步骤1：冲切出引脚，本实施例1为6个引脚；
步骤2：带光杯的塑料壳体注塑成形，使引脚植入壳体内；
步骤3：冲切去掉右边的引脚粘连端，此时壳体仍由一些金属突出物支撑着（上、左、下边各2个金属突出物）；
步骤4：是最关键的一步，将引脚顺时针折弯α角度；
步骤5：再一次折弯引脚使其多余部分折入壳体背后空腔，这时壳体侧面的引脚构成的焊接平面与其壳体内的引脚即LED晶片固定平面已呈α角度了；
步骤6：将红、绿、兰三粒不同发光颜色的LED晶片固定于引脚的壳体内部分，固晶时保持晶片的发光端面与晶片的固定平面平行（这是本行业基本技术）；再分别将晶片的正负电极用导线焊接到各自对应的引脚上；灌注封胶；
步骤7：脱模成品。
实施例2
图9和图10分别为实施例2的结构截面示意图和其引脚立体示意图。请参见图9和图10，实施例2为另一种带倾角的LED元件，其组成部分包括带光杯19的塑料壳体11、封胶12、引脚13、LED晶片14和导线15，LED晶片14通过导线15与引脚13连接，封胶12将LED晶片14、导线15和引脚13的一部分封装于带光杯19的壳体11内，LED晶片14的发光端面18，与LED元件外部的焊接平面17之间，有一个夹角α，α大于0°小于90°。实施例2的LED元件内装入三片分别发红、绿、蓝色光的LED晶片；作为等同的选择，也可以装入其他数量的LED晶片。与实施例1不同的是，实施例2的LED元件的6个引脚以及由其形成的焊接平面位于壳体11的背面（即后面）。通过适当弯折引脚，使安装于引脚一端的LED晶片的发光端面18，与引脚另一端形成的焊接平面17（即LED元件背面的焊接平面），形成了夹角α。若该元件焊装于垂直方向的PCB板上，其最大光强方向就下倾了β角度，可以推知，β=α。
实施例3
图11和图12分别为实施例3的结构示意图的立体图和立体分解图。请参见图11和图12，实施例3为一种带倾角的LED灯条2，其主要组成部分包括LED元件1和PCB板25，LED元件1排成一排焊接于PCB板25上，该LED元件1是如实施例1所述的带倾角的LED元件，侧面引脚焊装于PCB板25上，不但使LED元件最大光强方向下倾，而且使LED灯条更薄，因此由该LED灯条组成的镂空显示屏（灯条屏）空透率更高。
继续参见图11和图12，PCB板25上焊有LED元件1、控制器件 23、焊装螺母26，为了增强PCB板25的信号输入、输出处的机械强度，减少电路连接器24的插拨力对PCB板25的影响，还增加了2片增强PCB板29。LED灯条2具体安装步骤如下：先在上罩壳22内侧顶部贴一层绝缘单面胶28，再将PCB板25元件面朝下装入上罩壳，并使带倾角的LED元件1与窗口221同步对齐装好，再用螺丝27从顶部拧入PCB板25上的焊装螺母26, 使PCB板25与上罩壳22固定，将上罩壳22的插舌222插入下底壳21的插槽212，同时下底壳的插舌211也插入上罩壳的插槽223，再用螺丝27从下往上将下底壳与PCB板25拧在一起。
作为等同的选择，也可以使用实施例2所述的带倾角的LED元件，将其背面焊装于PCB板25上，同时PCB板25由水平安装改为垂直安装，构成带倾角的LED灯条。
实施例4
图13为实施例4的结构示意图。请参见图13，实施例4为一种带倾角的LED显示屏单元箱体3，可以由其组合构成带倾角的LED显示屏。该单元箱体主要组成部分包括，至少四根如实施例3所述的带倾角的LED灯条2、上边框33、左边框31、右边框32和下边框34，上边框33内设置数据接收卡331与开关电源332，左边框31、右边框32内都设置了数据分配板311。
作为等同的选择，也可以将实施例1或实施例2所述的带倾角的LED元件直接焊装入显示屏单元箱体内水平或垂直安装的PCB板上，以此替代带倾角的LED灯条，再由这种单元箱体组合构成带倾角的LED显示屏。
显然，本发明实施的带倾角的LED元件实现了LED元件的最大光强角度下倾，提高了由其组成的装在高处的显示屏的观感亮度，从而提高显示屏的节能效果。例如，图14为本发明实施例1的配光曲线示意图。请参见图14，设实施例1的配光曲线图类似图3，并且设最大光强角度下倾15°，则仰视30°时相对光强为94.7%，仰视45°时相对光强为81.3%，与图3的配光曲线图的效果相比，观感亮度分别提高了16.5%和30.9%。
Claims (3)
1.一种带倾角的LED元件，其组成部分包括带光杯(19)的壳体(11)、封胶(12)、6个引脚(13)、LED晶片(14)和导线(15)，LED晶片借助导线与引脚连接，封胶将LED晶片、导线和引脚的一部分封装于带光杯的壳体内，其特征在于：LED晶片(14)的发光端面(18)，与引脚(13)处于壳体(11)外的部分所形成的焊接平面(17)之间，有一个夹角α，α大于0°小于90°；
弯折所述引脚(13)，使安装于引脚(13)一端的所述LED晶片(14)的发光端面(18)，与引脚(13)另一端形成的所述焊接平面(17)，呈现所述夹角α；
6个引脚(13)全部从壳体(11)的同一侧面伸出，由其弯折形成的焊接平面(17)紧贴于壳体(11)的同一侧面。
2.一种带倾角的LED灯条，其组成部分包括LED元件(1)和PCB板(25)，LED元件呈单排焊接于PCB板上，其特征在于：所述LED元件(1)是如权利要求1所述的带倾角的LED元件。
3.一种带倾角的LED显示屏，其特征在于：其组成部分包括如权利要求1所述的带倾角的LED元件，或者包括如权利要求2所述的带倾角的LED灯条。
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