專利名稱：發(fā)光二極管及發(fā)光二極管效能控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管技術，尤其涉及一種可在制造過程中控制發(fā) 光亮度的發(fā)光二極管及發(fā)光二極管亮度控制方法。
背景技術：
隨著電子技術的日新月異，顯示裝置已成為日常生活及工作環(huán)境中不可 缺少的產品，隨著顯示裝置朝向薄型化與環(huán)?；内厔莅l(fā)展，發(fā)光二極管漸 漸取代冷陰極管成為顯示裝置內部的發(fā)光源。
當顯示裝置因亮度或顯示范圍需求必須使用多個發(fā)光二極管作為光源 時，通常需要多個發(fā)光二極管發(fā)光強度相同，顯示裝置的亮度與顯示范圍能 符合所需的發(fā)光強度分布。例如，現有的大中型電視均具有對于發(fā)光強度的 需求，所以必須應用多個發(fā)光二極管分別照射各個區(qū)域，并搭配適合的導光 板與擴散片，以產生足夠亮度與均勻度的發(fā)光源。 但是，每個發(fā)光二極管之間的發(fā)光強度差異會造成各個照明區(qū)域間有顯 著的亮度差異。為了改善這個問題，當前顯示裝置廠商以分類的方式取得相 近發(fā)光強度的發(fā)光二極管，作為大中型電視的發(fā)光源。但是在同一工序出產 的晶片上的發(fā)光二極管仍存在發(fā)光效率的差異，當其應用于平均發(fā)光亮度較 嚴格的顯示裝置時，發(fā)光二極管的生產質量難以滿足要求，同時，分類作業(yè) 會提高生產的成本與備料的困難度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種可控制發(fā)光亮度的發(fā)光二極管，可使每 個發(fā)光二極管具有一致的發(fā)光效能。
為實現上述目的，本發(fā)明所提供一種發(fā)光二極管，包括基板、第一金屬 接腳、第二金屬接腳、發(fā)光芯片以及導線，第一金屬接腳與第二金屬接腳分 別設置于基板上，發(fā)光芯片設置于第一金屬接腳上，發(fā)光芯片一側形成一第出光面，導線連接發(fā)光芯片與第二金屬接腳，發(fā)光芯片可發(fā)出光束，光束由 第一出光面射出并形成發(fā)光路徑，發(fā)光路徑中的至少一元件上形成有破壞性 結構。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種如上述發(fā)光二極管的亮度控制方法。 為實現上述目的，本發(fā)明所提供的發(fā)光二極管的亮度控制方法包括以下 步驟
步驟一設定發(fā)光二極管的發(fā)光效能預設標準值； 步驟二測量并記錄待測發(fā)光二極管的發(fā)光效能；
步驟三計算待測發(fā)光二極管的發(fā)光效能與預設標準值的差異值；以及 步驟四于發(fā)光二極管發(fā)光路徑中的至少一元件上形成破壞性結構，破 壞性結構的范圍與差異值成正比。
本發(fā)明的發(fā)光二極管利用破壞性結構改變發(fā)光路徑中的元件的光學特 性，使其發(fā)光效率下降、不發(fā)光或降低其光穿透率，進一步降低單一發(fā)光二 極管的發(fā)光效能，因此，可使每個發(fā)光二極管具有一致的發(fā)光效能。


在說明書附圖中
圖1為本發(fā)明發(fā)光二極管第一實施例的結構剖視圖2為本發(fā)明發(fā)光二極管第二實施例的結構剖視圖3為本發(fā)明發(fā)光二極管效能控制方法的步驟流程圖4為本發(fā)明發(fā)光二極管效能控制方法利用電磁波光束改變發(fā)光二極管 發(fā)光路徑中特定區(qū)域的光學特性的步驟流程圖5為本發(fā)明發(fā)光二極管效能控制方法利用噴砂改變發(fā)光二極管發(fā)光路 徑中特定區(qū)域的光學特性的步驟流程圖6為本發(fā)明發(fā)光二極管第三實施例的結構剖視圖7為本發(fā)明發(fā)光二極管第四實施例的結構剖視圖8為本發(fā)明發(fā)光二極管第五實施例的結構剖視圖9為本發(fā)明發(fā)光二極管第六實施例的結構剖視圖。
并且，上述附圖中的附圖標記說明如下
100發(fā)光二極管1基板
2第一金屬接腳
3第二金屬接腳
4發(fā)光芯片
5導線
6反射壁
7第一出光面
8第一碳化結構
9封裝部
IO第二出光面
ll第二碳化結構
12熒光微顆粒
13第一凹陷結構
14第二凹陷結構
15透明玻璃
16光反射元件
具體實施例方式
以下參照實施例并配合附圖詳細說明本發(fā)明的技術內容、構造特征、所 實現目的及效果。
參照圖1，本發(fā)明第一實施例中，發(fā)光二極管100設有基板1，基板1 上設有第一金屬接腳2、第二金屬接腳3、發(fā)光芯片4、導線5與反射壁6。 第一金屬接腳2及第二金屬接腳3設置在基板1的兩側，且從基板1的頂面 延伸至底面處。反射壁6從基板1頂面的相對兩側向上延伸而成，發(fā)光芯片 4與導線5分別設置于基板1與反射壁6所形成的空間內，且發(fā)光芯片4設 置于第一金屬接腳2上，導線5連接發(fā)光芯片4與第二金屬接腳3，發(fā)光芯 片4 一側形成第一出光面7，本實施例中于第一出光面7上形成破壞性結構， 該破壞性結構為一第一碳化結構8。發(fā)光二極管100工作時，第一金屬接腳 2與第二金屬接腳3分別導入正負電壓后，可激發(fā)發(fā)光芯片4發(fā)出光束，光 束并于發(fā)光芯片4外部形成發(fā)光路徑(圖中箭頭所示)。參照圖2，本發(fā)明第二實施例發(fā)光二極管100發(fā)光路徑中設有封裝部9， 封裝部9填充于基板1與反射壁6所形成的空間內，并包覆發(fā)光芯片4與導 線5形成第二出光面10，第二出光面10上形成破壞性結構，本實施例中破 壞性結構為一第二碳化結構11，封裝部9中可摻雜分布有熒光微顆粒12或 為完全透明。
使用完全透明的封裝部9時，發(fā)光芯片4的激發(fā)光穿透封裝部9的第二 出光面10后發(fā)出，使用含熒光微顆粒12的封裝部9時，選擇發(fā)光芯片4射 出光束的發(fā)光頻譜與熒光微顆粒12的吸收與發(fā)光頻譜后，可使其相互作用 并產生所需發(fā)光頻譜的出射光。
參照圖3，本發(fā)明發(fā)光二極管效能控制方法包括以下步驟
步驟l:測量并記錄發(fā)光二極管100的發(fā)光效能；
步驟2:計算并判斷發(fā)光二極管100的發(fā)光效能是否介于預設容許值范
圍內，若發(fā)光二極管100的發(fā)光效能介于預設容許值范圍內，執(zhí)行步驟3， 若發(fā)光二極管100的發(fā)光效能低于預設容許值，執(zhí)行步驟4，若發(fā)光二極管 100的發(fā)光效能高于預設容許值范圍，執(zhí)行步驟5;
步驟3:發(fā)光二極管100的發(fā)光效能符合需求，不必進行調整并可直接
使用；
步驟4:發(fā)光二極管100的發(fā)光效能不符合需求，不能進行調整且不可 使用；
步驟5:改變發(fā)光二極管100發(fā)光路徑中的光學元件的光學特性，以降 低發(fā)光二極管100的發(fā)光效能，使發(fā)光二極管100的發(fā)光效能介于預設容許 值范圍內。
參照圖4，改變發(fā)光路徑中光學元件的光學特性可包含下列步驟 步驟6:計算發(fā)光二極管100的發(fā)光效能與預設標準值的差異值；以及 步驟7:利用電磁波光束控制系統(tǒng)于發(fā)光路徑中的光學元件上形成微聚 焦點，并于微聚焦點處發(fā)射瞬間集中能量的電磁波光束以產生碳化結構8、
11，進一步改變光學元件上微聚焦點處的光學特性。
在具體實施時，可預先設定發(fā)光二極管ioo發(fā)光效能的預設標準值為每
瓦100流明，而容許值范圍為標準值的正負百分之一，即每瓦99流明至每 瓦101流明，當發(fā)光二極管100發(fā)光效能超過每瓦101流明時，可使用電磁波光束控制系統(tǒng)，如紅外線激光控制系統(tǒng)，于發(fā)光路徑中光學元件上產生微
聚焦點，例如，在發(fā)光芯片4的第一出光面7或是封裝部9的第二出光面10 利用紅外線激光控制系統(tǒng)產生微聚焦點。
之后，以瞬間集中能量的紅外線激光照射于發(fā)光芯片4的第一出光面7 或是封裝部9的第二出光面10的微聚焦點上，使其產生第一碳化結構8或 第二碳化結構ll，例如，碳化第一出光面7或是第二出光面10的微聚焦點， 使其變成暗色，以改變微聚焦點處的光學特性。若封裝部9慘雜分布有熒光 微顆粒12時，可控制微聚焦點對準熒光微顆粒12，再以瞬間集中能量的外 線激光照射并破壞熒光微顆粒12使其不發(fā)光。
當發(fā)光二極管IOO發(fā)光效能與預設標準值之間的差異值較大時，可設定 較多微聚焦點，使發(fā)光芯片4的第一出光面7或是封裝材料9的第二出光面 10形成較多的第一碳化結構8與第二碳化結構11，當發(fā)光二極管100發(fā)光 效能與預設標準值之間的差異值較小時，可設定較少微聚焦點，使發(fā)光芯片 4的第一出光面7或是封裝材料9的第二出光面10形成較少的第一碳化結構 8與第二碳化結構11。
或者，當發(fā)光二極管IOO發(fā)光效能與預設標準值之間的差異值較大時， 可設定紅外線激光照設于微聚焦點的時間較長，使發(fā)光芯片4第一出光面7 的第一碳化結構8或是封裝材料9第二出光面10上的第二碳化結構11的范 圍較大，當發(fā)光二極管100發(fā)光效能與預設標準值之間的差異值較小時，可 設定紅外線激光照設于微聚焦點的時間較短，使發(fā)光芯片4第一出光面7上 的第一碳化結構8或是封裝材料9第二出光面10上的第二碳化結構11的范 圍較小。
因此，發(fā)光芯片4第一出光面7上的第一碳化結構8或是封裝材料9第 二出光面IO上的第二碳化結構11的碳化區(qū)域或碳化程度可依照發(fā)光二極管 100的發(fā)光效能做調整。具有較高發(fā)光效能的發(fā)光二極管100可增加或擴大 其發(fā)光路徑中光學元件的碳化結構8、 11，而具有較低發(fā)光效能但仍高于預 設容許值的發(fā)光二極管100可降低其發(fā)光路徑中光學元件的碳化結構8、 11， 發(fā)光效能介于預設容許值范圍內的發(fā)光二極管100則不進行處理。
經由碳化結構8、 11可改變發(fā)光二極管100發(fā)光路徑中的光學元件的光 學特性，如光穿透率，使微聚焦點處發(fā)光效率下降、不發(fā)光或降低其光穿透
8率，以降低單一發(fā)光二極管100的發(fā)光效能，從而可使每個發(fā)光二極管100
具有一致的發(fā)光效能。
另外，在真正實施時，可先剔除發(fā)光效能低于預設容許值的發(fā)光二極管
100，之后，再對其他發(fā)光效能介于預設容許值范圍及超過預設容許值范圍 的發(fā)光二極管100執(zhí)行測量及處理等步驟。
參照圖5，在本發(fā)明另一實施例中，改變發(fā)光路徑中光學元件的光學特 性可包含下列步驟
步驟6':計算發(fā)光二極管100的發(fā)光效能與預設標準值的差異值；及
步驟7':使用微顆粒沖擊發(fā)光路徑中光學元件，使其結構產生不規(guī)則
凹陷，以改變發(fā)光元件的光學特性。
在真正實施時，可預先設定發(fā)光二極管ioo發(fā)光效能的預設標準值為每
瓦100流明，而容許值范圍為標準值的正負百分之一，即每瓦99流明至每 瓦101流明，當發(fā)光二極管100發(fā)光效能超過每瓦101流明時，可使用微控 制噴出量的噴嘴對發(fā)光二極管100發(fā)光路徑中的光學元件進行一次性沖擊。
參照圖6，本發(fā)明第三實施例中，于發(fā)光芯片4的第一出光面7進行噴 砂沖擊，使其產生破壞性結構，在本實施例中，破壞性結構為一第一凹陷結 構13。參照圖7，本發(fā)明第四實施例中，于封裝材料9的第二出光面10進 行噴砂沖擊，使其產生破壞性結構，在本實施例中，破壞性結構為一第二凹 陷結構14。當發(fā)光二極管IOO發(fā)光效能與預設標準值之間的差異值較大時， 可增加噴砂量，當差異值較小時，可降低噴砂量。
另外，可使用可微控制噴出時間的噴嘴對發(fā)光二極管100的第一出光面 7或是封裝材料9的第二出光面10進行連續(xù)沖擊，當發(fā)光二極管100的發(fā)光 效能與預設容許值之間的差異值較大時，噴砂時間較長，相反地，當差異值 較小時，噴砂時間較短。
因此，發(fā)光二極管100中發(fā)光芯片4第一出光面7上的第一凹陷結構13 與封裝材料9第二出光面10上的第二凹陷結構14的范圍可依照發(fā)光二極管 100的發(fā)光效能做調整。具有較高發(fā)光效能的發(fā)光二極管100可擴大第一凹 陷結構13與第二凹陷結構14的范圍，而具有較低發(fā)光效能但仍高于預設容 許值的發(fā)光二極管100可縮減第一凹陷結構13與第二凹陷結構14的范圍， 發(fā)光效能介于預設容許值范圍內的發(fā)光二極管100則不進行處理。因此，使發(fā)光二極管ioo發(fā)光路徑中光學元件的結構變化呈不規(guī)則形凹
陷，使通過此區(qū)域的光線發(fā)生部分散射現象，相對減少通過光線能量，以降
低單一發(fā)光二極管100的發(fā)光效能，使每個發(fā)光二極管100具有一致的發(fā)光效能。
另外，可使用化學材料侵蝕破壞發(fā)光二極管100中發(fā)光芯片4的第一出 光面7或是封裝材料9的第二出光面10，以降低單一發(fā)光二極管100的發(fā)光 效能，使每個發(fā)光二極管100具有一致的發(fā)光效能。
參照圖8，本發(fā)明第五實施例中，發(fā)光二極管100發(fā)光路徑中的光學元 件還包括一可透光元件，可透光元件可由玻璃材料、塑料材料或是玻璃與塑 料的組合形成。本實施例中，可透光元件為透明玻璃15，透明玻璃15設置 于封裝部9的第二出光表面10上并與封裝部9相互分離。在真正實施時， 透明玻璃15也可連接于封裝部9上。于透明玻璃15上形成破壞性結構的碳 化結構8、 11或凹陷結構13、 14，以改變透明玻璃15的光學特性，降低發(fā) 光二極管100的發(fā)光效能，使發(fā)光二極管100的發(fā)光效能介于預設容許值范 圍內。
在實施時，可預先準備多個由上述方法做成且具有不同光學特性的透明 玻璃15，在測量并計算發(fā)光二極管100的發(fā)光效能與預設標準值的差異值后， 可根據此差異值搭配使用具有相對應光學特性的透明玻璃15，以降低發(fā)光二 極管100的發(fā)光效能，使發(fā)光二極管100的發(fā)光效能介于預設容許值范圍內。
參照圖9，本發(fā)明第六實施例中，發(fā)光二極管100發(fā)光路徑中的光學元 件還包括光反射元件16，光反射元件16傾斜設置于第二出光面10上并與第 二出光面10相互分離。在實施時，可通過調整光反射元件16的傾斜角度去 控制發(fā)光二極管100射出光元發(fā)光路徑。
于光反射元件16對應第二出光面IO—面形成破壞性結構的碳化結構8、 11或凹陷結構13、 14，以改變光反射元件16的光學特性，進一步降低發(fā)光 二極管100的發(fā)光效能，使發(fā)光二極管100的發(fā)光效能介于預設容許值范圍 內。
在實施時，可預先準備多個由上述方法做成且具有不同光學特性的光反 射元件16，在測量并計算發(fā)光二極管100的發(fā)光效能與預設標準值的差異值 后，可根據此差異值搭配使用具有相對應光學特性的光反射元件16，以降低發(fā)光二極管100的發(fā)光效能，使發(fā)光二極管100的發(fā)光效能介于預設容許值
范圍內。
本發(fā)明發(fā)光二極管亮度控制方法利用電磁波光束或噴砂以物理沖擊或
化學侵蝕的方式改變發(fā)光二極管ioo發(fā)光進路徑中光學元件的光學特性，以
減低發(fā)光二極管100的發(fā)光效能，并可依照明發(fā)光二極管100發(fā)光效能與預 設標準值之間的差異值改變發(fā)光二極管100發(fā)光進路徑中光學元件的光學特
性，使不同發(fā)光效能的發(fā)光二極管ioo具有一致的發(fā)光強度。
權利要求
1.一種發(fā)光二極管，包括一基板，所述基板上設置有一第一金屬接腳和一第二金屬接腳，所述第一金屬接腳上設置有一發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片一側形成一第一出光面；所述發(fā)光芯片與所述第二金屬接腳之間連接有一導線；所述發(fā)光芯片可發(fā)出光束，所述光束由所述第一出光面射出并形成發(fā)光路徑；其特征在于所述發(fā)光路徑中的至少一元件上形成有破壞性結構。
2. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述破壞性結構形成 于所述發(fā)光芯片的所述第一 出光面上。
3. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述發(fā)光路徑中設置 有一光學元件。
4. 如權利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述光學元件為可透 光元件，破壞性結構形成于所述可透光元件上。
5. 如權利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于所述光學元件為光反 射元件，所述光反射元件與所述基板形成一傾斜角度，破壞性結構形成于所 述光反射元件上。
6. 如權利要求1或2或4或5所述的發(fā)光二極管，其中所述破壞性結構 為凹陷結構。
7. 如權利要求1或2或4或5所述的發(fā)光二極管，其中所述破壞性結構 為碳化結構。
8. —種發(fā)光二極管效能控制方法，其特征在于，包括 首先，設定一發(fā)光二極管的發(fā)光效能預設標準值； 其次，測量并紀錄待測所述發(fā)光二極管的發(fā)光效能；接著，計算待測所述發(fā)光二極管的發(fā)光效能與預設標準值的差異值；以及最后，于所述發(fā)光二極管發(fā)光路徑中的至少一元件上形成破壞性結構， 所述破壞性結構的范圍與差異值成正比。
9. 如權利要求8所述的發(fā)光二極管效能控制方法，其特征在于，所述形 成破壞性結構的方式包括在設定所述發(fā)光二極管的發(fā)光效能預設標準值時并設定一誤差容許范圍；在計算待測所述發(fā)光二極管的發(fā)光效能與預設標準值的差異值后，判斷差異值是否介于誤差容許范圍內；若差異值介于誤差容許范圍內，發(fā)光二極管可直接使用；以及若差異值超過誤差容許范圍，利用電磁波光束控制系統(tǒng)于發(fā)光路徑中的 至少一元件上形成微聚焦點，并于微聚焦點處發(fā)射瞬間集中能量的電磁波光 束以產生碳化結構，碳化結構的范圍與差異值成正比。
10.如權利要求8所述的發(fā)光二極管效能控制方法，其特征在于，所述 形成破壞性結構的方式包括在設定所述發(fā)光二極管的發(fā)光效能預設標準值時并設定一誤差容許范圍；在計算待測所述發(fā)光二極管的發(fā)光效能與預設標準值的差異值后，判斷差異值是否介于誤差容許范圍內；若差異值介于誤差容許范圍內，所述發(fā)光二極管可直接使用；及 若差異值超過誤差容許范圍，使用微控制噴出量的噴嘴以微顆粒沖擊發(fā)光路徑中的發(fā)光元件，使其產生凹陷結構，凹陷結構的范圍與差異值成正比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管及發(fā)光二極管效能控制方法，此控制方法包括首先，預先設定發(fā)光二極管的發(fā)光效能預設標準值；接著，測量待測發(fā)光二極管的發(fā)光效能；之后，計算待測發(fā)光二極管的發(fā)光效能與預設標準值的差異值；最后，根據此差異值，于發(fā)光二極管發(fā)光路徑中的至少一元件上形成破壞性結構，破壞性結構的范圍與差異值成正比。經由破壞性結構改變發(fā)光二極管發(fā)光路徑中的元件的光學特性，使發(fā)光路徑中的元件發(fā)光效率下降、不發(fā)光或降低其光穿透率，可使每個發(fā)光二極管具有一致的發(fā)光效能。
文檔編號F21S2/00GK101629679SQ20081013579
公開日2010年1月20日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權日2008年7月14日
發(fā)明者李遠林, 楊玉千, 偉 沈 申請人:光燿科技股份有限公司