專(zhuān)利名稱(chēng)：側(cè)光led封裝和使用該側(cè)光led封裝的背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠?qū)⒐鈸p失最小化以實(shí)現(xiàn)高亮度發(fā)光的側(cè)光發(fā)光二極管(LED)封裝，以及使用該側(cè)光發(fā)光二極管封裝的背光單元。更具體地講，本發(fā)明涉及這樣一種側(cè)光LED封裝以及使用該側(cè)光LED封裝的背光單元，該側(cè)光LED封裝具有從在其中容納有LED芯片的主體的上邊緣延伸的反射部分，有效地防止光的泄漏，從而實(shí)現(xiàn)高亮度發(fā)光。
背景技術(shù)：
將發(fā)光二極管(LED)封裝用作液晶顯示器背光單元(LCD BLU)的光源日益增加。如圖1所示，用于LED BLU的高功率LED封裝200包括LED芯片212；引線(xiàn)框架214，設(shè)置在由模塑材料制成的主體210的內(nèi)部空間210a中；反射膜220，形成在模塑的主體210的內(nèi)部空間210a的表面上；透明樹(shù)脂230，填充內(nèi)部空間210a。
另外，如圖2所示，在其中具有LED芯片212的主體210具有垂直對(duì)稱(chēng)的橫截面。如圖3所示，當(dāng)將這種傳統(tǒng)的LED封裝200應(yīng)用于背光單元300時(shí)，這種傳統(tǒng)的LED封裝200僅將LED芯片212的全部光源的大約20％至30％傳遞到導(dǎo)光板310。傳遞的光經(jīng)導(dǎo)光板310從點(diǎn)光源變換成面光源，最后到達(dá)顯示面板320。因此，大約70％至80％的光泄漏到外面。
圖3示出了采用傳統(tǒng)的LED封裝200的背光單元300。
應(yīng)用這種背光單元300的液晶顯示器(LCD)本身并沒(méi)有光源，因此利用背光單元300作為發(fā)光器件。背光單元300從背面照射LCD。
在上述傳統(tǒng)的背光單元300的一側(cè)，設(shè)置LED封裝200，同時(shí)在其另一側(cè)，設(shè)置導(dǎo)光板310、反射板312、一對(duì)棱鏡片316和顯示面板320。
通過(guò)反射板312，將從LED封裝200入射到導(dǎo)光板310上的光向顯示面板320反射，從而從背面照亮LCD。
更具體地講，傳統(tǒng)LED封裝200包括LED芯片212；引線(xiàn)框架214，用于對(duì)安裝在其上的LED芯片212提供功率；主體210，由模塑材料制成，用于在其中容納LED芯片212和引線(xiàn)框架214；透明樹(shù)脂230，填充在主體210的內(nèi)部空間210a中。
如圖3所示，從LED芯片212發(fā)射的光進(jìn)入導(dǎo)光板310，并在其內(nèi)四處傳播。當(dāng)光撞擊在反射板312上形成的點(diǎn)圖案312a時(shí)，光向上反射，然后穿過(guò)漫射板314和棱鏡片316，最后到達(dá)顯示面板320。
在這個(gè)過(guò)程中，因?yàn)橛捎贚ED封裝200和導(dǎo)光板310的結(jié)構(gòu)關(guān)系，將LED封裝200設(shè)置得離導(dǎo)光板310預(yù)定的距離，所以當(dāng)光從LED封裝200射出進(jìn)入導(dǎo)光板310時(shí)，一部分光泄漏到外面，從而減少了光的量。當(dāng)光從LED封裝200射出進(jìn)入導(dǎo)光板310時(shí)，光通過(guò)形成在主體210中的反射膜220(見(jiàn)圖1)向上或向下散射。這種散射的光將會(huì)被反射板312反射，然后向顯示面板320傳播，以有效地利用光作為L(zhǎng)CD的光源。雖然如此，從LED封裝200射出的在向上方向上的光的一部分P還是不能到達(dá)反射板312。
因此，傳統(tǒng)LED封裝200不能將大約70％至80％的光傳遞到導(dǎo)光板310，因此相當(dāng)一部分光泄漏到外面。分析從LED封裝200向?qū)Ч獍?10射出的光的光束角，如圖4所示，在關(guān)于水平中心線(xiàn)H的向上和向下的范圍內(nèi)這些光束角基本相同。如圖2所示，因?yàn)長(zhǎng)ED封裝200的主體210關(guān)于水平中心線(xiàn)H對(duì)稱(chēng)，所以只有大約20％至30％的從LED封裝200向?qū)Ч獍?10射出的光實(shí)際進(jìn)入導(dǎo)光板310。剩余的70％至80％的光從LED封裝200在向上的方向朝向?qū)Ч獍?10上方的空間或區(qū)域射出，從而泄漏到外面。
因此，由于大量的光損失，傳統(tǒng)的LED封裝200和使用該LED封裝200的背光單元300很難實(shí)現(xiàn)高亮度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，因此本發(fā)明的特定實(shí)施例的目的在于提供一種能夠以最小的光損失將來(lái)自L(fǎng)ED芯片的光提供到導(dǎo)光板從而實(shí)現(xiàn)高亮度的側(cè)光LED封裝，以及使用該LED封裝的背光單元。
本發(fā)明的特定實(shí)施例的另一目的在于提供一種側(cè)光LED封裝以及使用該LED封裝的背光單元，該側(cè)光LED封裝增大了以向下的光束角朝向?qū)Ч獍宓墓獾牧浚詫⒏罅康墓庖驅(qū)Ч獍宓穆浒宀⒆畲罅康墓饩奂綄?dǎo)光板的漫射板，從而以高亮度照射液晶顯示器。
根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明一方面，提供了一種從發(fā)光二極管芯片側(cè)向發(fā)光的發(fā)光二極管封裝，包括引線(xiàn)框架，其上形成有電極；發(fā)光二極管芯片，設(shè)置在引線(xiàn)框架上；主體，由模塑材料制成并圍繞設(shè)置在引線(xiàn)框架上的發(fā)光二極管芯片，該主體具有不對(duì)稱(chēng)的形狀；反射部分，從主體一側(cè)延伸以向下反射從發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光。
根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，反射部分從主體的上邊緣延伸，并延伸超過(guò)主體的下邊緣，主體形成了在發(fā)光二極管封裝內(nèi)的內(nèi)部空間。
另外，反射部分包括形成在其上的反射膜。
而且，反射部分從形成內(nèi)部空間的主體的整個(gè)上邊緣延伸，以完全阻擋從內(nèi)部空間發(fā)射的光向上泄漏。
根據(jù)實(shí)現(xiàn)目的的本發(fā)明的另一方面，提供了一種利用來(lái)自發(fā)光二極管芯片的光照射液晶顯示器的背光單元，該背光單元包括發(fā)光二極管封裝，包括設(shè)置在其中的發(fā)光二極管芯片和圍繞發(fā)光二極管芯片的主體，主體具有用于向下反射從發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光的反射部分；導(dǎo)光板，用于引導(dǎo)來(lái)自發(fā)光二極管封裝的光；反射板，用于將導(dǎo)光板內(nèi)部的光向液晶顯示器反射。
根據(jù)本發(fā)明，該背光單元還包括堆疊在導(dǎo)光板上方的漫射板、棱鏡片和顯示面板。


下面通過(guò)結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述，本發(fā)明的以上和其他目的、特征和其他優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更清楚地理解，其中圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光二極管(LED)封裝的剖視圖；圖2是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝的側(cè)面剖視圖；圖3是示出了使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝的背光單元的操作的分解視圖；圖4是示出了從根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝發(fā)射的光的光束角的特性的曲線(xiàn)圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的LED封裝的剖視圖；
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的LED封裝的側(cè)面剖視圖；圖7是示出了使用根據(jù)本發(fā)明的LED封裝的背光單元的操作的分解視圖；圖8是示出了從根據(jù)本發(fā)明的LED封裝發(fā)射的光的光束角的特性的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
如圖5和圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的側(cè)光發(fā)光二極管(LED)封裝1包括LED芯片12，位于引線(xiàn)框架14上，每個(gè)引線(xiàn)框架14上形成有電極；主體10，圍繞位于引線(xiàn)框架14之一上的LED芯片12。主體10由模塑材料制成并具有對(duì)稱(chēng)的形狀。
主體10具有向?qū)Ч獍?10(將在后面描述導(dǎo)光板110)延伸的超出下邊緣的上邊緣，從而形成反射部分40。
即，反射部分40從形成內(nèi)部空間12a的主體10的上邊緣突出并且向?qū)Ч獍?10延伸超過(guò)主體10的下邊緣。反射部分40可與主體10一體地模塑形成。
反射部分40從形成LED封裝1的內(nèi)部空間12a的主體10的上邊緣的整個(gè)長(zhǎng)度延伸，使得完全阻擋從內(nèi)部空間12a射出的光向上泄漏。
另外，在限定內(nèi)部空間12a的側(cè)周界的主體10的內(nèi)表面上形成反射膜20，在內(nèi)部空間12a中，LED芯片12安裝在引線(xiàn)框架14上。
反射膜20是由高反射材料制成的膜。適合的材料包括金屬和反射涂料。
反射膜20可由具有至少為90％的高反射率的金屬制成，例如，可由從由Ag、Al、Au、Cu、Pd、Pt、Rd及其合金組成的組中選擇的至少一種制成。優(yōu)選地，反射膜20的厚度為至少1000，或者更優(yōu)選地，反射膜20的厚度為從3000到1μm。優(yōu)選地，可通過(guò)沉積來(lái)形成反射膜20。沉積方法包括濺射和電子束處理。
為了進(jìn)行濺射，將濺射氣體注入真空腔(未示出)，所述的濺射氣體與期望在其上形成反射膜20的材料碰撞，從而產(chǎn)生等離子體，因此，該等離子體涂覆在主體10的內(nèi)表面上。
可選擇地，可應(yīng)用反射涂料而不是使用這種高反射金屬來(lái)形成反射膜20。適合的反射涂料可包含至少一種反射率為80％至90％的反射材料，所述的反射材料從TiO2、ZnO和CaCo3組成的組中選擇。
可將這種反射材料在具有粘合劑的溶劑中稀釋?zhuān)缓髮⑾♂尯蟮姆瓷洳牧贤扛苍诜庋b1的主體10的預(yù)定部分上，以形成反射膜20。在此，將反射材料稀釋為濃度為10wt％至50wt％，更優(yōu)選地，稀釋為濃度為20wt％至30wt％?？衫脟婌F、輥?zhàn)拥确椒ㄍ扛卜瓷洳牧稀?br> 反射膜20同樣應(yīng)用于反射部分40，以向下反射來(lái)自L(fǎng)ED芯片12的光。
另外，本發(fā)明提供了一種利用LED封裝1作為光源的背光單元100。LED封裝1包括位于其中的LED芯片12和從圍繞LED芯片12的主體10延伸的反射部分40。
如圖7所示，在背光單元100的一側(cè)設(shè)置LED封裝1，而在背光單元100的另一側(cè)設(shè)置用于引導(dǎo)來(lái)自L(fǎng)ED封裝的光的導(dǎo)光板110。導(dǎo)光板110包括形成在其下部上的反射板112，反射板112用于將導(dǎo)光板110中的光向液晶顯示器(LCD)的整個(gè)表面反射。
另外，根據(jù)本發(fā)明的背光單元100可包括在導(dǎo)光板110上方的漫射板114、一對(duì)棱鏡片116和顯示面板120。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的背光單元100中，將從LED封裝1入射到導(dǎo)光板110上的光傳遞到顯示面板120，以從背面照亮LCD。即，當(dāng)LED芯片12產(chǎn)生的光進(jìn)入導(dǎo)光板110時(shí)，光沒(méi)有泄漏到外面，即，沒(méi)有在向上的方向上泄漏，因此，大部分光入射到導(dǎo)光板110上。
如圖8所示，分析向?qū)Ч獍?10射出的光的光束角，相對(duì)于LED封裝1的水平中心線(xiàn)H，光向下部區(qū)域聚集。即，如圖6所示，LED封裝1的主體10具有關(guān)于水平中心線(xiàn)H不對(duì)稱(chēng)的形狀，并具有突出的上邊緣和較短的下邊緣。因此，將從LED封裝1向?qū)Ч獍?10射出的光的大部分向下引導(dǎo)至反射板112，從而向顯示面板120反射。
根據(jù)具有上述構(gòu)造的本發(fā)明，LED封裝1和使用該封裝1的背光單元100具有從主體10的上邊緣延伸的反射部分40，主體10由模塑材料制成并容納LED芯片12。反射部分40從形成內(nèi)部空間12a的主體10的上邊緣延伸，且超出主體10的下邊緣、因此，從LED芯片12發(fā)射的光進(jìn)入導(dǎo)光板110而沒(méi)有泄漏到外部，即，沒(méi)有在向上的方向上泄漏。因此，大部分光進(jìn)入導(dǎo)光板110。
當(dāng)光在導(dǎo)光板110中來(lái)回傳播時(shí)，如果光碰撞到導(dǎo)光板110的下部上的反射板112的點(diǎn)圖案112a，則光被向上反射，然后穿過(guò)導(dǎo)光板110上方的漫射板112和棱鏡片116，最后射出到顯示面板120，從而以高亮度從背面照亮LCD。
因此，根據(jù)本發(fā)明，大部分光從LED封裝1向?qū)Ч獍?00的下部射出，因而使得光損失最小化，從而提供了一種高亮度和高輸出的LED封裝1和使用該LED封裝1的背光單元100。
根據(jù)以上提出的本發(fā)明，將從LED芯片發(fā)射的光以最小的光損失提供到導(dǎo)光板中，從而實(shí)現(xiàn)高亮度。
此外，隨著從LED封裝射出的光可被引入導(dǎo)光板所需的向下光束角增大，大量的光被引向反射板，并且將最大量的光聚集在導(dǎo)光板的漫射板上，從而實(shí)現(xiàn)高亮度。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離由權(quán)利要求限定的精神和范圍的情況下，可以做出更改和變化。
權(quán)利要求
1.一種從發(fā)光二極管芯片側(cè)向發(fā)光的發(fā)光二極管封裝，包括引線(xiàn)框架，其上形成有電極；發(fā)光二極管芯片，設(shè)置在所述引線(xiàn)框架上；主體，由模塑材料制成，圍繞設(shè)置在所述引線(xiàn)框架上的所述發(fā)光二極管芯片，所述主體具有不對(duì)稱(chēng)的形狀；反射部分，從所述主體的一側(cè)延伸，以向下反射從所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述反射部分從所述主體的上邊緣突出，以延伸超過(guò)所述主體的下邊緣，所述主體形成了在所述發(fā)光二極管封裝內(nèi)的內(nèi)部空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述反射部分包括形成在其上的反射膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述反射部分從形成所述內(nèi)部空間的所述主體的整個(gè)上邊緣延伸，以完全阻擋從所述內(nèi)部空間發(fā)射的光向上泄漏。
5.一種利用來(lái)自發(fā)光二極管芯片的光照亮液晶顯示器的背光單元，包括發(fā)光二極管封裝，包括設(shè)置在其中的發(fā)光二極管芯片和圍繞所述發(fā)光二極管芯片的主體，所述主體具有用于向下反射從所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光的反射部分；導(dǎo)光板，用于引導(dǎo)來(lái)自所述發(fā)光二極管封裝的光；反射板，用于將所述導(dǎo)光板內(nèi)部的光向液晶顯示器反射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光單元，還包括堆疊在所述導(dǎo)光板上方的漫射板、棱鏡片和顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠?qū)⒐鈸p失最小化以實(shí)現(xiàn)高亮度的側(cè)光型LED封裝以及使用該LED封裝的背光單元。LED封裝包括其上形成有電極的引線(xiàn)框架和設(shè)置在引線(xiàn)框架上的發(fā)光二極管芯片。LED封裝還包括主體，由模塑材料制成，并圍繞設(shè)置在引線(xiàn)框架上的發(fā)光二極管芯片，該主體具有不對(duì)稱(chēng)的形狀；反射部分，從主體的一側(cè)延伸以向下反射從發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光。反射部分從容納LED芯片的主體的上邊緣延伸以有效地阻擋光泄漏到外面，從而實(shí)現(xiàn)高亮度發(fā)射。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1900792SQ20061010632
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月19日
發(fā)明者宋憐宰, 盧在基, 洪性在, 白種煥, 金昶煜 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社