[发明专利]发光二极管构造及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种发光二极管构造及其制造方法，特别是涉及一种具有球形表面透光封装部的发光二极管构造及其制造方法。

【背景技术】

液晶显示器(liquid crystal display，LCD)是利用液晶材料的特性来显示图像的一种平板显示装置(flat panel display，FPD)，其相较于其他显示装置而言更具轻薄、低驱动电压及低功耗等优点，已经成为整个消费市场上的主流产品。然而，液晶显示器的液晶材料无法自主发光，必须借助外部光源，因此液晶显示器中需设置背光模块以提供所需的光源。

一般而言，背光模块可分为侧入式背光模块和直下式背光模块两种形式。已知背光模块主要是以冷阴极荧光灯管(CCFL)、热阴极荧光灯管(HCFL)及半导体发光元件作为光源，而半导体发光元件主要又是利用发光二极管(LED)进行发光，其相较于阴极荧光灯管更为省电节能、使用寿命更长，且更为轻巧，因而有逐渐取代阴极荧光灯管的趋势。

现今，发光二极管多以芯片的形式进行半导体封装，以作成发光二极管构造，最后再与背光模块的固定板接合。而发光二极管产品构造的类型，有根据发光颜色、晶粒材料、发光亮度、尺寸大小等情况特征来分类的。单个晶粒一般构成点光源，多个晶粒组装可构成面光源和线光源，作信息、状态指示及显示用，发光显示器也是用多个晶粒，通过晶粒的串联或并联连接与合适的光学结构组合而成的，构成发光显示器的发光段和发光点。其中，表面粘着封装型的LED(SMD-LED)是贴于电路板表面，适合表面接着技术(SMT)加工，因为可进行回流焊，可以解决亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题。并且，其采用了更轻的PCB板和反射层材料，改进后去掉了直插LED较重的碳钢材料引脚，使显示反射层需要填充的环氧树脂更少，表面粘着封装LED可轻易地将产品重量减轻一半，最终使应用更加完美。因此，表面粘着封装LED已逐渐替代了引脚式LED，应用设计更灵活，特别是在LED显示市场中占有一定的份额，有加速发展势头。

请参照图1，图1揭示一种现有发光二极管构造的剖视图。如图1所示，一种现有发光二极管构造90包含：一壳体91、一第一电极片92、一第二电极片93、一发光二极管芯片94及一透光封装部95。所述壳体91的上表面设有一凹部911；所述第一电极片92的一部分设于所述凹部911的底部，另一部份延伸至所述壳体91外，以使用于与外部的电性连接。所述第二电极片93的一部分设于所述凹部911的底部，另一部份延伸至所述壳体91外，以使用于与外部的电性连接。所述发光二极管芯片94具有第一电极(未标示)及第二电极(未标示)，该发光二极管芯片94设于所述凹部911之内，其第一电极电性连接于所述第一电极片92上，其第二电极通过一第一引线96电性连接于所述第二电极片93；所述透光封装部95封装所述凹部911，并且封装所述凹部911内的各元件，所述发光二极管芯片94的光线能通过所述透光封装部95向上方发射。

在现有的所述发光二极管构造90中，所述壳体91在设计上预期理想的所述透光封装部95的表面是呈水平的。然而，由于所述透光封装部95的材质硬化后的收缩，加上所述壳体91的凹部911边缘对透光封装部95的表面张力的作用，实际上所述透光封装部95的表面在其中心部是呈现凹陷的状态。由于所述透光封装部95的折射率大于空气的折射率，在光线由内向外经过所述透光封装部95表面与空气的交界面时，会有部分的光线发生全反射的现象。即使这些发生全反射的光线，经过所述凹部911壁面的反射后，再从所述透光封装部95射出，这样都会使光线发生衰减，影响了光线的出光率。

请参照图2，图2揭示另一种现有发光二极管构造的剖视图。如图2所示，图2的发光二极管构造90’与图1的发光二极管构造90大致相同，其具有壳体91’、凹部911’、第一电极片92’、第二电极片93’、发光二极管芯片94’、透光封装部95’及引线96’；二者的不同之处在于：图2的发光二极管构造90’的透光封装部95’具有一球形表面的设计。这样避免了上述光线因为全反射的作用而发生衰减的情况，并可更有效率地以大视角将光线射出。然而，所述发光二极管构造90’在制作时，需先以封装材料填满所述透光封装部95’内部的空间952’，再以塑胶射出成型的方式制作所述透光封装部95’凸出的外部951’或者再组合预先制作的外部951’。因此，这将相对提高所述透光封装部95’的制作成本。并且，由于所述透光封装部95’凸出所述壳体91’，因此使所述透光封装部95’容易受损，并且不利于所述发光二极管构造90’的后续SMT或其他制造工艺。