发光二极管芯片级封装结构制造技术

本发明专利技术公开一种发光二极管芯片级封装结构。发光二极管芯片级封装结构包括发光二极管芯片及透镜。透镜覆盖发光二极管芯片。透镜的外表面的剖面的曲线实质上符合多项式：

Light emitting diode chip level packaging structure

The invention discloses a light-emitting diode chip level package structure. A light-emitting diode chip - level package consists of a light-emitting diode chip and a lens. A lens is covered with a light-emitting diode chip. The curve of the profile of the outer surface of a lens is in essence a polynomial:

【技术实现步骤摘要】
发光二极管芯片级封装结构
本专利技术涉及一种发光二极管封装结构，且特别是涉及一种具有透镜的发光二极管封装结构。
技术介绍
由于发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)具有寿命长、体积小、低振动、散热低、能源消耗低等优点，发光二极管已广泛应用于指示灯或居家光源等装置中。近年来，随着多色域及高亮度的发展，发光二极管已应用在各种显示装置、照射装置等。装置的发光性质会影响产品的显示效能。举例来说，液晶显示装置使用背光模块。直下式背光模块可搭配使用发光二极管光源及透镜。直下式发光模块的一种方案是使用反射式透镜，其能将发光二极管光线多数往模块底面打，制造较大的混光路径。此方案可以达到较低厚度的设计。但生产精度要求较高且涉及模块背板的设计，往往有非常高技术门槛。此外，光学偏移上的容忍度较低。因此不论在打件精度风险上以及成本上均为其目前待克服的问题。直下式发光模块的另一种方案是使用折射式透镜，其能将发光二极管光源通过透镜直接引导至欲成像平面上，因生产公差容忍度较使用反射式透镜的方案高。但在较低厚度设计时折射式透镜较难突破其物理门槛限制。另外因打件精度问题，整体模块的组装上常因打件偏移造成光学不良的现象。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提出一种发光二极管芯片级封装结构，其包括发光二极管芯片及透镜。透镜覆盖发光二极管芯片。透镜的外表面的剖面的曲线实质上符合多项式：对应发光二极管芯片的曲线的中心点为y-z座标轴的原点。z为曲线的纵轴变数。y为曲线的横轴变数。ai为第i项次的系数。3<n≤6。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：附图说明图1为根据一实施例的发光二极管封装结构的剖视图；图2A为根据另一实施例的发光二极管封装结构的剖视图；图2B为根据另一实施例的透镜的俯视图；图3为根据一实施例的发光二极管封装结构的剖视图；图4为根据一实施例的发光二极管封装结构的剖视图；图5为根据一实施例的发光二极管封装结构的剖视图；图6为根据一实施例的发光二极管封装结构的剖视图；图7A至图7G为根据一实施例的发光装置的制造方法；图8A至图8F为根据另一实施例的发光装置的制造方法。符号说明102、202、702A、702B、802A、802B：发光二极管封装结构104、304、404、504、604、704、804：发光单元106、206、706：透镜108、308、408、508、608、708：发光二极管芯片110、710：封装胶体711：扩散粒子312、412、512、612、712：基板613：打线314、414：第一型半导体层316、416：主动层318、418：第二型半导体层320、420：发光二极管堆叠单元322：透明导电层324：布拉格反射层326：金属层328、428：保护层330、430：第一电极332、432：第二电极434：反射式欧姆导电层436：缓冲层538：绝缘层540：导电柱744：波长转换层746：第一波长转换层748：第二波长转换层750：载体752：模具754：凹槽756：电路板758、858：发光装置H31、H41：第一贯孔H32、H42：第二贯孔H33：第三贯孔B：凹部底处C：中心点D：直径E：发光区I1、I2、I1’、I2’：切割步骤N：非发光区S：外表面具体实施方式此
技术实现思路
的实施例是提出一种发光二极管封装结构，例如发光二极管芯片级封装结构，与包含发光二极管封装结构的发光装置，及其制造方法。发光二极管封装结构能提供优异的发光、显示效果。须注意的是，本专利技术并非显示出所有可能的实施例，未于本专利技术提出的其他实施态样也可能可以应用。再者，附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此，说明书和图示内容仅作叙述实施例之用，而非作为限缩本专利技术保护范围之用。另外，实施例中的叙述，例如细部结构、制作工艺步骤和材料应用等等，仅为举例说明之用，并非对本专利技术欲保护的范围做限缩。实施例的步骤和结构各的细节可在不脱离本专利技术的精神和范围内根据实际应用制作工艺的需要而加以变化与修饰。以下是以相同/类似的符号表示相同/类似的元件做说明。图1为根据实施例的发光二极管封装结构102，例如发光二极管芯片级封装结构，其包括发光单元104与覆盖发光单元104的透镜106。实施例中，透镜106的外表面S的剖面的曲线符合(或实质上符合)多项式(I)：对应发光二极管芯片108的外表面S的剖面曲线的中心点C为y-z座标轴的原点。z为外表面S的剖面曲线的纵轴变数。y为外表面S的剖面曲线的横轴变数。ai为多项式(I)中第i项次的系数。实施例中，在多项式(I)中，n>3。亦即多项式(I)至少为4次多项式。例如3<n≤6。此专利技术中，曲线「实质上符合」多项式(I)意指曲线拟合多项式(I)后的相关系数大于0.995(即为0.995～1)。换句话说，此专利技术中，曲线「符合」多项式(I)意指曲线拟合多项式(I)后的相关系数为1。一些实施例中，多项式(I)中，n＝6，a6≠0，亦即多项式(I)为6次多项式。举例来说，n＝6，其中a0为不为零的常数，a1为不为零的常数，a2为不为零的常数，a3为不为零的常数，a4为不为零的常数，a5为不为零的常数，a6为不为零的常数。一实施例中，曲线所符合(或实质上符合)的多项式(I)为：z＝-0.0005y6-0.0059y5+0.0871y4-0.3718y3+0.5658y2-0.0709y+2.5046。即多项式(I)中，n＝6，其中a0＝2.5046，a1＝-0.0709y，a2＝0.5658，a3＝-0.3718，a4＝0.0871，a5＝-0.0059，a6＝-0.0005。可利用司乃尔定律逆运算方式计算多段曲面斜率将光线引导至指定位置已制作出指定光学图形。一些实施例中，外表面的剖面曲线(实质上)符合至少为4项次的多项式(I)的透镜应用在直下式背光模块时，能精准地引导光线到期望的位置，而提升显示装置的显示效果。本专利技术不限于此，外表面的剖面曲线(实质上)符合至少为4项次的多项式(I)的透镜也可应用至其他类型的照射或显示装置。实施例中，透镜106包括封装胶体110，或由封装胶体110构成。透镜106接触发光单元104，例如透镜106与发光单元104之间不具有空隙(airgap)。实施例中，发光单元104包括发光二极管芯片108。举例来说，构成透镜106的封装胶体110接触发光二极管芯片108，或者，与封装胶体110与发光二极管芯片108之间不具有空隙。此例中，发光单元104与封装胶体110之间没有额外的空隙，因此具有薄的厚度，应用至装置例如直下式背光模块时能达到微小化或薄化的设计效果。如图1所示的实施例，透镜106的外表面S(连续曲表面)具有凹陷结构，外表面S的剖面曲线的中心点C为凹陷结构的最低点。然本专利技术不限于此，其他实施例中，透镜的外表面可具有凸起结构，且外表面的剖面曲线的中心点为凸起结构的最高点。此外，实施例中，外表面的剖面曲线(实质上)符合至少为4项次的多项式(I)的透镜可应用至保留的外曲表面具有相同曲率的菲涅耳透镜(FresnelLens)结构，而能使用更少的透镜材料，减少制造成本，并具有更轻的重量、更小的体积与更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管芯片级封装结构，包括：发光二极管芯片；及透镜，覆盖该发光二极管芯片，该透镜的外表面的剖面的曲线实质上符合多项式：

【技术特征摘要】
2016.06.13 TW 1051183891.一种发光二极管芯片级封装结构，包括：发光二极管芯片；及透镜，覆盖该发光二极管芯片，该透镜的外表面的剖面的曲线实质上符合多项式：对应该发光二极管芯片的该曲线的一中心点为y-z座标轴的原点，z为该曲线的纵轴变数，y为该曲线的横轴变数，ai为第i项次的系数，3<n≤6。2.如权利要求1所述的发光二极管芯片级封装结构，其中该曲线拟合该多项式后的相关系数大于0.995。3.如权利要求1所述的发光二极管芯片级封装结构，其中在该多项式中，n＝6，a6≠0。4.如权利要求1所述的发光二极管芯片级封装结构，其中在该多项式中，n＝6，a0为不为零的常数，a1为不为零的常数，a2＝为不为零的常数，a3为不为零的常数，a4为不为零的常数，a5为不为零的常数，a6为不为零的常数。5.如权利要求1所述的发光二极管芯片级封装结构，其中该曲线实质上符合多项式：z＝-0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄哲瑄，张书修，苏信纶，林志豪，蔡宗良，
申请(专利权)人：隆达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71