发光二极管芯片级封装结构及直下式背光模块制造技术

技术编号:17736022 阅读:62 留言:0更新日期:2018-04-18 12:34
本发明专利技术公开一种发光二极管芯片级封装结构及直下式背光模块。发光二极管芯片级封装结构包括一发光二极管芯片、一扩散结构以及一透镜。扩散结构覆盖发光二极管芯片,透镜覆盖扩散结构。透镜的一外表面为自由曲面,且透镜的材质与扩散结构的材质为不同。

Light emitting diode chip level package structure and straight down backlight module

The invention discloses a light-emitting diode chip level package structure and a straight down backlight module. The light-emitting diode chip level packaging structure includes a light-emitting diode chip, a diffusion structure and a lens. The diffusion structure covers the light emitting diode chip, and the lens covers the diffusion structure. The external surface of a lens is a free-form surface, and the material of the lens is different from the material of the diffusion structure.

【技术实现步骤摘要】
发光二极管芯片级封装结构及直下式背光模块
本专利技术涉及一种发光二极管芯片级封装结构与包含其的直下式背光模块,且特别是涉及一种具有透镜的发光二极管芯片级封装结构与包含其的直下式背光模块。
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,往往除了非常高技术门槛。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
本专利技术是有关于一种发光二极管芯片级封装结构与包含其的直下式背光模块。发光二极管封装结构能提供优异的发光、显示效果。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。发光二极管芯片级封装结构包括一发光二极管芯片、一扩散结构以及一透镜。扩散结构覆盖发光二极管芯片,透镜覆盖扩散结构。透镜的一外表面为自由曲面,且透镜的材质与扩散结构的材质为不同。根据本专利技术的另一方面,提出一种直下式背光模块。直下式背光模块包括一电路板以及多个前述的发光二极管芯片级封装结构。发光二极管芯片级封装结构彼此分开设置在电路板上,并电连接电路板。根据本专利技术的又一方面,提出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一发光二极管芯片、一扩散结构以及一透镜。发光二极管芯片包括发光区、非发光区、第一型半导体层、主动层、第二型半导体层、透明导电层、布拉格反射层、金属层、保护层、第一电极与第二电极。主动层及第二型半导体层依序堆叠于位于发光区的第一型半导体层上。在发光区的第一型半导体、主动层和第二型半导体层构成发光二极管堆叠单元。透明导电层设置于发光二极管堆叠单元的第二型半导体层上。布拉格反射层设置于透明导电层上。布拉格反射层具有第一贯孔,其裸露出发光二极管堆叠单元上的透明导电层。金属层设置于布拉格反射层上,并填满第一贯孔,使得金属层可经过第一贯孔而连接发光二极管堆叠单元上的透明导电层。保护层覆盖金属层,并且具有第二贯孔,裸露出发光二极管堆叠单元上的金属层。第一电极填满于裸露非发光区的第一型半导体层的第三贯孔内,并与第一型半导体层连接。第二电极填满于第二贯孔内,并与金属层连接。扩散结构覆盖发光二极管芯片,透镜覆盖扩散结构。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,n>3且n≤7。透镜的材质与扩散结构的材质为不同。根据本专利技术的更另一方面,提出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一倒装式发光二极管芯片、一扩散结构以及一透镜。倒装式发光二极管芯片包括发光区、非发光区、第一型半导体层、主动层、第二型半导体层、反射式欧姆导电层、缓冲层、保护层、第一电极与第二电极。主动层及第二型半导体层依序堆叠于位于发光区的第一型半导体层上。在发光区的第一型半导体、主动层和第二型半导体层构成发光二极管堆叠单元。反射式欧姆导电层设置于发光二极管堆叠单元的第二型半导体层上。缓冲层设置于反射式欧姆导电层上。保护层覆盖缓冲层,并且具有第一贯孔,裸露出发光二极管堆叠单元上的缓冲层。第一电极填满裸露出非发光区的第一型半导体层的第二贯孔,并与第一型半导体层连接。第二电极填满于第一贯孔内,并与缓冲层连接。扩散结构覆盖倒装式发光二极管芯片,透镜覆盖扩散结构。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,n>3。透镜的材质与扩散结构的材质为不同。根据本专利技术的更又一方面,提出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一垂直倒装式发光二极管芯片、一扩散结构以及一透镜。垂直倒装式发光二极管芯片包括发光区、非发光区、第一型半导体层、主动层、第二型半导体层、透明导电层、布拉格反射层、扩散阻障层、贯孔、金属层、第一电极与第二电极。主动层及第二型半导体层依序堆叠于位于发光区的第一型半导体层上,在发光区形成由第一型半导体层、主动层和第二型半导体层所构成的一发光二极管堆叠单元。透明导电层设置于发光二极管堆叠单元的第二型半导体层上,布拉格反射层设置于透明导电层上,扩散阻障层设置于布拉格反射层上。贯孔穿过扩散阻障层、布拉格反射层、透明导电层、第二型半导体层和主动层,裸露出发光二极管堆叠单元的第一型半导体层。金属层设置于扩散阻障层上,并填满贯孔,使得金属层可经过贯孔而连接发光二极管堆叠单元的第一型半导体层。第一电极设置于金属层上,并经由金属层与第一型半导体层电连接。第二电极设置于扩散阻障层上,并与第二型半导体层电连接。扩散结构覆盖垂直倒装式发光二极管芯片,透镜覆盖扩散结构。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,n>3。透镜的材质与扩散结构的材质为不同。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为显示一实施例的发光二极管封装结构的剖视图;图2A为显示另一实施例的发光二极管封装结构的剖视图;图2B为显示另一实施例的透镜的俯视图;图3A为显示一实施例的发光二极管封装结构的光路模拟图;图3B为显示一实施例的发光二极管封装结构的光路模拟图;图4为显示一实施例的发光单元的剖视图;图5为显示一实施例的发光单元的剖视图;图6为显示一实施例的发光单元的剖视图;图7为显示一实施例的发光单元的剖视图;图8为显示一实施例的发光单元的剖视图;图9为显示一实施例的发光装置的剖视图。符号说明102、202、702B:发光二极管封装结构104、304、404、504、604、704、1504:发光单元105:扩散结构106、206、706:透镜107:胶体108、308、408、508、608、708、1508:发光二极管芯片110、710:封装胶体312、412、512、612、712、1512:基板314、414、1512:第一型半导体层316、416、1516:主动层318、418、1518:第二型半导体层320、420、1520:发光二极管堆叠单元322、1522:透明导电层324、1524:布拉格反射层326、1526:金属层328、428本文档来自技高网...
发光二极管芯片级封装结构及直下式背光模块

【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;波长转换层,设置于该发光二极管芯片上且直接接触该发光二极管芯片,该波长转换层包括荧光粉;扩散结构,覆盖该发光二极管芯片和该波长转换层;以及透镜,覆盖该扩散结构,其中该透镜的一外表面为自由曲面,且该透镜的材质与该扩散结构的材质为不同,其中该扩散结构的高度相对于宽度的比例为1:2~5:4;其中该透镜的该外表面的剖面的一曲线实质上符合多项式:

【技术特征摘要】
2016.10.06 TW 1051323741.一种发光二极管芯片级封装结构,包括:发光二极管芯片;波长转换层,设置于该发光二极管芯片上且直接接触该发光二极管芯片,该波长转换层包括荧光粉;扩散结构,覆盖该发光二极管芯片和该波长转换层;以及透镜,覆盖该扩散结构,其中该透镜的一外表面为自由曲面,且该透镜的材质与该扩散结构的材质为不同,其中该扩散结构的高度相对于宽度的比例为1:2~5:4;其中该透镜的该外表面的剖面的一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,其中该扩散结构包括胶体以及多个第一扩散粒子,该些第一扩散粒子掺杂在该胶体中,该些第一扩散粒子包括聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锆或上述的组合,该些第一扩散粒子的粒径为50nm以下,其中,该透镜具有一第一折射率,该扩散结构具有一第二折射率,该第二折射率大于该第一折射率,其中该第二折射率和该第一折射率之差值系为0.2以上。2.如权利要求1所述的发光二极管芯片级封装结构,其中该第一折射率为1.2~1.8,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...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏信纶黄哲瑄张书修林志豪蔡宗良
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

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