发光二极管封装结构制造技术

一种发光二极管封装结构，包括至少三个透镜及至少三个发光二极管芯片，每个透镜具有主体，主体至少有一第一表面、一第二表面、一第三表面、以及一第四表面；以及，每个发光二极管芯片具备单一色彩发光能力以及具有第一传导导线及第二传导导线，嵌设在相对应透镜的主体，且第一传导导线及第二传导导线从相对应透镜的该第三表面或第四表面向主体外延伸，至少三个透镜和至少三个发光二极管芯片以任一透镜的第一表面接触至少三个透镜其余的透镜之一的第二表面的方式组装，且至少三个发光二极管芯片大体上位于相互接近的位置上。本发明专利技术针对不同颜色的发光二极管分别进行封装，因此没有分亮度类别的问题，提高了背光的光色稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管，特别是涉及一个或多个发光二极管的封装结构以及其应用。
技术介绍
由于小尺寸、低耗电及寿命长的优点，发光二极管(LED)被广泛应用于家用装备、电脑周边设备、通讯产品、交通号志、车灯、以及其他形式的应用。发光二极管为一个接面二极管，也就是直接由一p型层及一n型层接合而成的一p-n接合点，或由一p型层及一n型层夹着一活化层的一双异质接面，设置在一重掺杂半导体混合物基材上。发光二极管具有一对传导导线(或针脚)分别连接至p型层及n型层，并且电性连接电源。关于这种发光二极管，其光线可以通过p-n接合点或是通过施加一正向电压于介于p型层及n型层的活化层而被发射。通常发光二极管仅发射一单色光，随着通讯产品的发展，例如手机及液晶显示荧屏仍是利用白色光来提供光线于其上的液晶分子，因此，发展彩色发光二极管用于液晶面板，用以显示彩色影像或是提供利用白色光源的发光二极管是当务之急。白光光源是红、绿及蓝色的发光二极管的组合物，由上述三色的发光二极管组合后形成白色光。因此，组合由三色发光二极管的一发光二极管封装组成是必须的，一般说来，通常是以一红色发光二极管、一蓝色发光二极管、以及一绿色发光二极管来组合。传统上，为了完成一全彩发光二极管显示器，或为了提供发光二极管白色光源，至少需要三种颜色的发光二极管，包括一红色发光二极管、一蓝色发光二极管、以及一绿色发光二极管来组合，使这三者在空间上相互接近被封装于一单一单元中。例如，图5显示一传统发光二极管封装500的横切面图，为了要提供一白光光源，因此由一透明树脂510将一红色发光二极管550、一蓝色发光二极管560、以及一绿色发光二极管570封入其内部以组成传统发光二极管封装500。而这种发光二极管封装可以将自红色发光二极管550、蓝色发光二极管560、以及绿色发光二极管570所发出的光均匀混合。发光二极管大约为0.3mm大小的小芯片，对于传统的发光二极管封装组成而言，去区分及确认封装发光二极管的封装是否完成是非常的浪费时间而且昂贵的步骤。另外，某些型态的发光二极管，例如蓝色氮化镓(GaN)发光二极管或是带蓝色的氮化铟镓(InGaN)发光二极管，由于其上的p-n接合点非常接近表面，很容易因静电而导致衰退，假如发光二极管上的传导导线在发光二极管封装组成中被接触，甚至是微小的电流都可以破坏敏感的发光二极管。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供针对发光二极管的红、绿、蓝不同颜色分别进行封装的结构，以降低分亮度类别(bin)的难度，进而提高背光的光色稳定性和可靠性。本专利技术的一种方式是关于一发光二极管的封装结构，在一实施例中，发光二极管包括至少三个透镜，每个透镜具有主体，主体具有第一表面、第二表面、第三表面、以及第四表面，发光二极管封装结构还包括至少三个发光二极管芯片，每个发光二极管芯片具备单一色彩发光能力以及具有第一传导导线及第二传导导线，并且，每个发光二极管嵌设在相对应透镜的主体，且第一传导导线及第二传导导线分别从相对应透镜的第三表面及第四表面其中之一向主体外延伸。在一实施例中，每个透镜的主体的横切面形状可为扇形、封闭环形、三角形、四边形、或多边形。每个透镜的第一表面及第二表面之间夹一角度θi，且角度θi满足关系式90°≤θi≤180°，其中i＝1，2或3。在一实施例中，每个透镜的第一表面及第二表面能折射从相对应嵌设的发光二极管芯片发射出来的光，每个透镜由透明材料组成。在一实施例中，透明材料包括玻璃、塑胶、树脂、或上述材料之组合物。在一实施例中，至少三个发光二极管芯片包括具有发射红色光能力的至少一第一发光二极管芯片、具有发射蓝色光能力的至少一第二发光二极管芯片、或是具有发射绿色光能力的至少一第三个发光二极管芯片。当至少三个透镜及至少三个发光二极管芯片被组装时以任一透镜的第一表面接触至少三个透镜其余的透镜之一的第二表面，且至少三个发光二极管芯片大体上位于相互接近的位置上。当组装时，至少三个透镜所定义的中心轴重合于每个透镜的第一表面及第二表面的交线，且至少三个发光二极管芯片大致以中心轴为几何中心排成一阵列。此外，发光二极管封装结构可包括透明介质，放置于介于任一透镜的第一表面及至少三个透镜其余的透镜之一的第二表面之间。另一方面，本专利技术提供了一种封装发光二极管的方法。在一实施例中，本方法包括了形成具备透镜及发光二极管芯片的光学元件，其中透镜具有主体，主体至少有一第一表面、一第二表面、一第三表面、以及一第四表面，且发光二极管芯片具有第一传导导线及第二传导导线。在一实施例中，形成步骤还包括将发光二极管芯片嵌入透镜的主体，且第一传导导线及第二传导导线从第三表面及第四表面其中之一分别向主体外延伸。再者，本方法包括组装发光二极管封装结构，包括具有发射红色光能力的发光二极管芯片的至少一第一光学元件、具有发射蓝色光能力的发光二极管芯片的至少一第二光学元件、以及具有发射绿色光能力的发光二极管芯片的至少一第三光学元件，第一光学元件、第二光学元件及第三光学元件的其中之一的透镜的第一表面和其余的第一光学元件、第二光学元件及第三光学元件之一的透镜的第二表面相接触，且三个发光二极管芯片大体上位于相互接近的位置上。在另一方面，本专利技术涉及光学元件用于发光二极管封装结构。在一实施例中，光学元件包括透镜，透镜具有主体，主体至少有一第一表面、一第二表面、一第三表面、以及一第四表面，另外，还包括发光二极管芯片，发光二极管芯片具有第一传导导线及第二传导导线，且发光二极管芯片嵌设于透镜的主体，且第一传导导线及第二传导导线分别从第三表面及第四表面的其中之一向主体外延伸。透镜的主体的横切面形状可为扇形、封闭环形、三角形、四边形、或多边形。每个透镜的第一表面及第二表面之间夹一角度θi，其中i＝1，2，或3，且角度θi满足关系式90°≤θi≤180°。在一实施例中，透镜的第一表面及第二表面折射自发光二极管芯片发射的光，且透镜可由透明材料组成，其中透明材料包括玻璃、塑胶、树脂、或上述材料之组合物。本专利技术的技术效果为1.本专利技术针对不同颜色(红、绿、蓝)的发光二极管分别进行封装，因此没有分亮度类别(bin)的问题。也就是说，分别封装后，在做分亮度类别(bin)时会比较容易，也比较容易测试。如果将不同颜色(红、绿、蓝)的发光二极管封装在一起，则其发出的光已经经过混色了，此时再做分亮度类别(bin)就比较困难。因此，当分亮度类别(bin)的问题减少之后，进一步便会提高显示器背光的光色稳定性和可靠性。2.因为本专利技术的发光二极管各芯片之间的间距较小，所以混色效果更佳。为使本专利技术的上述及其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特列举一具体的较佳实施例，并配合附图做详细说明。附图说明图1为本专利技术一实施例的光学元件的立体示意图；图2a为本专利技术一实施例的发光二极管封装结构的横切面示意图；图2b为本专利技术另一实施例的发光二极管封装结构的横切面示意图；图2c为本专利技术在图2b中的一发光二极管封装结构的立体示意图；图3a为本专利技术一实施例的发光二极管封装结构的横切面示意图；图3b为本专利技术另一实施例的发光二极管封装结构的横切面示意图；图4a为本专利技术一实施例的发光二极管封装结构的横切面示意图；图4b为本专利技术另一实施例的发光二极管封装结构的横切面示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管封装结构，包括：至少三个透镜，每个透镜具有主体，其中该主体至少有一第一表面、一第二表面、一第三表面、以及一第四表面；以及至少三个发光二极管芯片，每个发光二极管芯片具备单一色彩发光能力以及具有第一传导导线及第二传 导导线，嵌设在相对应透镜的主体中，且该第一传导导线及该第二传导导线从该相对应透镜的第三表面及第四表面其中之一向主体外延伸，其中至少该三个透镜和至少该三个发光二极管芯片以任一透镜的该第一表面接触该至少三个透镜中其余的透镜之一的第二表面的方式组装，且该至少三个发光二极管芯片大体上位于相互接近的位置上。

【技术特征摘要】
US 2006-5-23 11/439,1551.一种发光二极管封装结构，包括至少三个透镜，每个透镜具有主体，其中该主体至少有一第一表面、一第二表面、一第三表面、以及一第四表面；以及至少三个发光二极管芯片，每个发光二极管芯片具备单一色彩发光能力以及具有第一传导导线及第二传导导线，嵌设在相对应透镜的主体中，且该第一传导导线及该第二传导导线从该相对应透镜的第三表面及第四表面其中之一向主体外延伸，其中至少该三个透镜和至少该三个发光二极管芯片以任一透镜的该第一表面接触该至少三个透镜中其余的透镜之一的第二表面的方式组装，且该至少三个发光二极管芯片大体上位于相互接近的位置上。2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中该至少三个发光二极管芯片包括具有发射红色光能力的至少一第一发光二极管芯片、具有发射蓝色光能力的至少一第二发光二极管芯片、或是具有发射绿色光能力的至少一第三个发光二极管芯片。3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，还包括一透明介质，放置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周信宏，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]