專利名稱：用以提升光學(xué)效率的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以提升光學(xué)效率的發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED) 封裝結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種用以提升光學(xué)效率的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)具有工作電壓低，耗電量小，發(fā)光效率高，反應(yīng)時間短，光色純， 結(jié)構(gòu)牢固，抗沖擊，耐振動，性能穩(wěn)定可靠，重量輕，體積小及成本低等特點。隨著技術(shù)的進步，LED可展現(xiàn)的亮度等級越來越高，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，例如大面積圖文顯示全彩屏，狀態(tài)指示、標(biāo)志照明、信號顯示、液晶顯示器的背光源或車內(nèi)照明。現(xiàn)有的LED是以金屬導(dǎo)電架(Lead Frame)配合塑料射出成形方式制作出基座，以形成封裝結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電架是用以電性連接LED芯片的電極?；且陨涑龀尚畏绞叫纬桑逡允狗庋b材料包覆及固定住導(dǎo)電架?；鶅?nèi)形成一凹口區(qū)域用以放置LED芯片。然而，現(xiàn)有LED封裝結(jié)構(gòu)中，LED芯片放置區(qū)域是由所射出成形的封裝結(jié)構(gòu)定義出，僅留下一出光開口以供芯片的光線射出來形成圓形對稱光形。而一般所使用的封裝結(jié)構(gòu)材料為一不透光且耐熱的材料，例如聚-鄰-苯二甲酰胺(Polyphthalamide ；PPA)，當(dāng) LED發(fā)光時，會有部份非直接射出光線射到放置區(qū)域內(nèi)部，例如入射在側(cè)壁，因而在側(cè)壁產(chǎn)生吸收、反射及散射的現(xiàn)象。而只有極少部份的非直接射出光線最后會從出光開口放射出， 大部份是于多次反射、散射過中被封裝材料吸收而消耗掉。因此，LED裝置實際上的發(fā)光效率因側(cè)向光線能量被吸收而大幅降低。故，有必要提供一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，用以提升光學(xué)效率，其特征在于所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包括發(fā)光二極管芯片；導(dǎo)電架，包括設(shè)置區(qū)，用以設(shè)置所述發(fā)光二極管；反射面，形成于所述設(shè)置區(qū)的兩側(cè)； 第一接腳芯片，連接于所述設(shè)置區(qū)的一側(cè)，用以電性連接于所述發(fā)光二極管；以及第二接腳芯片，連接于所述設(shè)置區(qū)的另一側(cè)，用以電性連接于所述發(fā)光二極管；座體，結(jié)合于所述導(dǎo)電架；以及保護層，包覆于所述發(fā)光二極管芯片上，并形成光學(xué)透鏡于所述座體上。在一實施例中，所述座體的材料為耐高溫塑料、聚鄰苯二甲酰胺、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、氧化鈦、氧化鈣或陶瓷材料在一實施例中，所述導(dǎo)電架的所述電極接腳是向內(nèi)形成彎折。在一實施例中，所述反射面與所述設(shè)置區(qū)夾有一特定角度，其介于20度至70度之
3間。本發(fā)明的導(dǎo)電架結(jié)構(gòu)具有反射面，而可有效地反射發(fā)光二極管的側(cè)向光線，使發(fā)光二極管的整體發(fā)光量可集中地朝特定方向出光，且發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可設(shè)有形成光學(xué)透鏡的保護層，因而大幅提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下

圖1顯示依照本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號表示。請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管的封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。本發(fā)明的發(fā)光二極管的導(dǎo)電架100可用以承載發(fā)光二極管芯片200，導(dǎo)電架100與座體300穩(wěn)固地結(jié)合成一體，以形成發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)400，其中座體300是以射出成型的方式藉以與導(dǎo)電架100形成一封裝結(jié)構(gòu)400。如圖1所示，本實施例的導(dǎo)電架100是由金、銀、銅、鐵、鋁或其合金材料所制成，其制造方式可為例如由金屬板材透過沖壓的方式一體成型而成。導(dǎo)電架100包括有設(shè)置區(qū) 110、反射面120、第一接腳130及第二接腳140。設(shè)置區(qū)110是用以設(shè)置接合發(fā)光二極管芯片200。反射面120是形成于設(shè)置區(qū)110的兩側(cè)，并與設(shè)置區(qū)110夾有特定角度Θ，此特定角度θ可預(yù)先經(jīng)由光學(xué)分析(光學(xué)仿真、計算)后而設(shè)定，因而使發(fā)光二極管芯片200發(fā)出的側(cè)向光線在經(jīng)由反射面120反射后，可朝特定方向出光，例如頂射式(Top View)或側(cè)射式(Side View)出光，進一步可形成一較集中的特定光形(例如為矩形、多邊形、圓形或橢圓形光形)，其中此特定角度θ是例如實質(zhì)介于20度至70度之間。在一實施例中，此特定角度θ為30度，藉以使發(fā)光二極管芯片200發(fā)出的側(cè)向光線在經(jīng)由反射面120反射后，可朝上正向出光(即側(cè)向光線在反射后的出光方向同于發(fā)光二極管芯片200的正向出光方向)，因而避免發(fā)光二極管芯片200的側(cè)向光線無法正向出光的情形，藉以提升整體發(fā)光效率。如圖1所示，本實施例的導(dǎo)電架100的第一接腳130和第二接腳140是形成于設(shè)置區(qū)Iio的另兩側(cè)，且第一接腳130是連接于設(shè)置區(qū)110，第二接腳140與設(shè)置區(qū)110之間可具一分隔間隙，用以分隔電極電性，因而第一接腳130和第二接腳140可分別電性連接發(fā)光二極管芯片200的陽極和陰極(未繪示)，并外接出封裝結(jié)構(gòu)400。導(dǎo)電架100是與座體 300結(jié)合成封裝結(jié)構(gòu)400。如圖1所示，本實施例的座體300的材料可例如為耐高溫塑料、聚鄰苯二甲酰胺 (PPA)、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、氧化鈦、氧化鈣或陶瓷材料。座體300是利用一體成型的方式(例如射出成型)形成于導(dǎo)電架100上，因而完成用以封裝發(fā)光二極管芯片200的封裝結(jié)構(gòu) 400。其中，封裝結(jié)構(gòu)400為杯狀結(jié)構(gòu)，例如橫截面為矩形、多邊形、圓形或橢圓形的杯狀結(jié)構(gòu)，因此，本實施例的發(fā)光二極管芯片200的出光可形成一較集中的特定光形(矩形、多邊形、圓形或橢圓形)。且封裝結(jié)構(gòu)400可通過反射面120來反射發(fā)光二極管芯片200的側(cè)向光線。如圖1所示，本實施例的保護層101是包覆于發(fā)光二極管芯片200上，并形成光學(xué)透鏡于座體300上。保護層101可形成于座體300所形成的凹部內(nèi)，并包覆住發(fā)光二極管芯片200，用以保護發(fā)光二極管芯片200。此保護層101的材料可為透光性材質(zhì)，例如玻璃或高透光性樹脂。在本實施例中，此高透光性樹脂可包含環(huán)氧樹脂(Epoxy)、聚苯乙烯 (Polystyrene,PS)、丙;I；希日青-丁二煉-苯乙煉聚合物(Acrylonitrile-Butadene-Styrene, ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)、壓克力(Acrylicresin)或硅膠(Silicone)。且此保護層101可形成一光學(xué)透鏡于座體300上，以提升光學(xué)效率。保護層101所形成的光學(xué)透鏡例如為聚光光學(xué)透鏡、凸透鏡、凹錐透鏡、球鏡、菲涅爾透鏡、三菱鏡片或組合式透鏡結(jié)構(gòu)，其亦可依不同需求設(shè)計為平板狀、平凸透鏡狀及雙凸透鏡狀。因此，本實施例的發(fā)光二極管芯片200在設(shè)置于封裝結(jié)構(gòu)400后，可藉由導(dǎo)電架 100的反射面120來反射發(fā)光二極管芯片200的側(cè)向光線，以提升整體發(fā)光效率，且反射面 120是與設(shè)置區(qū)110夾有特定角度θ (例如實質(zhì)介于20度至70度之間)，以反射側(cè)向光線朝特定方向出光，因而進一步使發(fā)光二極管芯片200的發(fā)光集中于單一方向發(fā)出，避免不必要的發(fā)光耗損。再者，且發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可設(shè)有形成光學(xué)透鏡的保護層，以大幅提升光學(xué)效率。在本發(fā)明的實施例中，發(fā)光二極管芯片200可例如用以作為液晶顯示器(未繪示) 的背光源，由于本發(fā)明導(dǎo)電架100上的反射面120可有效地使發(fā)光二極管芯片200的發(fā)光集中于單一方向出光，故避免不必要的側(cè)向光線耗損，大幅增加單一發(fā)光二極管芯片200 的整體發(fā)光效率。因此，液晶顯示器可減少發(fā)光二極管芯片200的設(shè)置數(shù)目，卻不致影響整體背光效果，因而可減少發(fā)光二極管芯片200的設(shè)置成本。由上述可知，本發(fā)明的導(dǎo)電架結(jié)構(gòu)具有反射面，而可有效地反射發(fā)光二極管的側(cè)向光線，使發(fā)光二極管的整體發(fā)光量可集中地朝特定方向出光，且發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可設(shè)有形成光學(xué)透鏡的保護層，因而大幅提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，用以提升光學(xué)效率，其特征在于所述發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包括發(fā)光二極管芯片； 導(dǎo)電架，包括設(shè)置區(qū)，用以設(shè)置所述發(fā)光二極管芯片； 反射面，形成于所述設(shè)置區(qū)的兩側(cè)；第一接腳，連接于所述設(shè)置區(qū)的一側(cè)，用以電性連接于所述發(fā)光二極管芯片；以及第二接腳，連接于所述設(shè)置區(qū)的另一側(cè)，用以電性連接于所述發(fā)光二極管芯片； 座體，結(jié)合于所述導(dǎo)電架；以及保護層，包覆于所述發(fā)光二極管芯片上，并形成光學(xué)透鏡于所述座體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述座體的材料為耐高溫塑料、聚鄰苯二甲酰胺、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、氧化鈦、氧化鈣或陶瓷材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)電架的所述第一接腳和所述第二接腳是向內(nèi)形成彎折。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述反射面與所述設(shè)置區(qū)夾有一特定角度，其介于20度至70度之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，用以提升光學(xué)效率。此發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)包括發(fā)光二極管芯片、導(dǎo)電架、座體及保護層。發(fā)光二極管芯片是設(shè)置于導(dǎo)電架上，座體結(jié)合于導(dǎo)電架，保護層包覆于發(fā)光二極管芯片上，并形成光學(xué)透鏡于座體上。本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)可大幅提升發(fā)光二極管的光學(xué)效率。
文檔編號H01L33/44GK102315359SQ201010214238
公開日2012年1月11日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者林翊軒 申請人:昆山旭揚電子材料有限公司