CN103574405A - 具有密排的发光二极管封装的显示器背光 - Google Patents

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Abstract

本发明公开涉及具有密排的发光二极管封装的显示器背光。可提供具有显示器的电子设备，该显示器具有包含由透明的聚合物膜形成的光引导板的背光结构。聚合物膜可具有从相邻的发光二极管阵列将光发射到其中的边缘。发光二极管可分别包含发光的半导体器件。各二极管中的半导体器件可安装于引线框结构上，并通过第一和第二导线接合与引线框结构导线接合。为了提高背光均匀性并由此减小半导体中的光的混合距离，可通过使用具有没有引线框结构的端面的二极管封装将二极管密排在一起。可在发光二极管下或者在发光二极管的后表面上形成用于将发光二极管焊接到基板上的露出的引线框结构。

Description

具有密排的发光二极管封装的显示器背光
技术领域
本申请要求在2012年8月7日提交的美国专利申请No.13/568949和在2012年7月31日提交的美国临时专利申请No.61/678062的优先权，在这里加入它们的全部内容作为参考。
背景技术
本申请一般涉及电子设备，更特别地，涉及具有显示器的电子设备。
电子设备常包括显示器。例如，蜂窝电话和便携式计算机常包含用于向用户呈现信息的显示器。电子设备可具有外壳，诸如由塑料或金属形成的外壳。诸如显示器部件的用于电子设备的部件被安装于外壳中。
将显示器加入电子设备的外壳中具有挑战性。在设计电子设备时，尺寸和重量常常是重要的考虑方面。如果不注意，显示器会变得笨重或者会被过大的边界包围。
因此，希望能够提供改进的用于电子设备的背光显示器。
发明内容
可以提供具有显示器的电子设备，该显示器具有诸如插入在滤色片层和薄膜晶体管层之间的液晶材料层之类的显示层。滤色片层、液晶层和薄膜晶体管层可被插入在上偏振器和下偏振器之间。
背光结构可被用于提供通过显示层的背光。背光结构可包含由注射模制塑料(injection molded plastic)或透明聚合物膜形成的光引导板。光引导板可具有从相邻的发光二极管阵列将光发射到其中的边缘。
发光二极管每一个可具有发射光的半导体器件。每个二极管中的半导体器件可被安装于模制的塑料封装中的引线框结构中，或者可通过附着的光重定向结构形成为板上芯片封装的一部分。
在半导体器件被安装于引线框结构上的配置中，半导体器件可通过使用第一和第二导线接合或者通过使用半导体器件的底面上的焊料凸块(bump)与引线框结构电连接。
在半导体器件通过附着的光重定向结构形成为板上芯片封装的一部分的配置中，附着的光重定向结构可通过使用粘合剂附着于基板上。附着的光重定向结构可包含至少部分地包围半导体器件的陶瓷、金属、塑料或树脂壁结构。在这种类型的配置中，半导体器件可通过使用导线接合与基板上的电触头(electrical contact)接触电连接。
可通过模制的塑料封装或板上芯片封装中的窗口发射来自每个二极管的光。窗口可占据封装的前面的相对较大部分，并且可包含磷光填充剂材料。
为了提高背光均匀性并由此减小光导体板中的光的混合距离，可通过使用具有没有引线框结构的端面的二极管封装将二极管密排在一起。可在发光二极管下或者在发光二极管的后表面上形成用于发光二极管的引线框结构。可将露出的引线框结构焊接到电介质基板上的焊料焊盘(solder pad)上。
从优选实施例的附图和以下的详细描述来看，本发明的其它特征、其性能和各种优点将变得更加明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的具有显示器的诸如膝上型计算机的解释性的电子设备的透视图。
图2是根据本发明的实施例的具有显示器的诸如手持电子设备的解释性的电子设备的透视图。
图3是根据本发明的实施例的具有显示器的诸如平板计算机的解释性的电子设备的透视图。
图4是根据本发明的实施例的具有显示器的解释性的电子设备的示意图。
图5是根据本发明的实施例的解释性的显示器的断面侧视图。
图6是根据本发明的实施例的用于显示器的背光结构的顶视图。
图7是根据本发明的实施例的解释性的光引导板和将光注入到光引导板的边缘中的相关的发光二极管的断面侧视图。
图8是根据本发明的实施例的解释性的封装的发光二极管的前视图。
图9是根据本发明的实施例的解释性的光引导板和用于在显示器中提供背光的相关的发光二极管的阵列的顶视图。
图10是根据本发明的实施例的光引导板的一部分的顶视图，该图示出发光二极管的阵列中的减小的二极管到二极管间隔可如何有助于使光引导板中的混合距离最小化。
图11是根据本发明的实施例的解释性的封装的发光二极管的后部透视图，该图示出引线框端子可如何包裹在发光二极管的后面下面和周围以允许发光二极管接近在图10所示的类型的发光二极管的阵列中的与另一发光二极管被安装。
图12、图13和图14是根据本发明的实施例的可在形成图11所示的类型的封装的发光二极管时使用的解释性的引线框配置的透视图。
图15是根据本发明的实施例的在形成具有显示器背光结构的电子设备时包括的解释性的步骤的流程图。
图16是根据本发明的实施例的可在形成图11所示的类型的封装的发光二极管时使用的解释性的引线框配置的透视图。
图17是根据本发明的实施例的解释性的封装的发光二极管的后部透视图，该图示出可如何在板上芯片封装的后表面上形成电触头以允许发光二极管接近在图10所示的类型的发光二极管的阵列中的与另一发光二极管被安装。
图18是根据本发明的实施例的图17所示的类型的板上芯片封装的断面侧视图。
具体实施方式
电子设备可包含显示器。显示器可被用于向用户显示图像。在图1、图2和图3中示出可具有显示器的解释性的电子设备。
图1示出电子设备10可如何具有膝上型计算机的形状，该膝上型计算机具有上外壳12A和具有诸如键盘16和触摸板18的下外壳12B。设备10可具有铰链结构20，该铰链结构20允许上外壳12A相对于下外壳12B关于旋转轴24沿方向22旋转。显示器14可安装于上外壳12A上。通过围绕旋转轴24向着下外壳12B旋转上外壳12A，有时称为显示器外壳或盖子的上外壳12A可被置于闭合位置。
图2示出电子设备10可如何是诸如蜂窝电话、音乐播放器、游戏设备、导航单元或其它的小型设备的手持设备。在这种类型的用于设备10的配置中，外壳12可具有相对的前表面和后表面。显示器14可安装于外壳12的前面上。如果希望的话，显示器14可具有包含用于诸如按钮26的部件的开口的显示盖子层或其它的外部层。开口还可在显示盖子层或其它的显示层中形成，以容纳扬声器端口（参见例如图2的扬声器端口28）。
图3示出电子设备10可如何是平板计算机。在图3的电子设备10中，外壳12可具有相对的平坦的前表面和后表面。显示器14可安装于外壳12的前表面上。如图3所示，显示器14可具有盖子层或其它外部层（例如，滤色片层或薄膜晶体管层），其具有用于容纳按钮26的开口（作为例子）。
在图1、图2和图3中示出的用于设备10的解释性的配置仅是解释性的。一般地，电子设备10可以是膝上型计算机、包含嵌入式计算机、平板计算机、蜂窝电话、媒体播放器或其它手持或便携式电子设备的计算机监视器、诸如腕表设备、垂饰设备、耳机或听筒设备或其它可配戴或小型化的设备的更小设备、电视、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、诸如其中在售货亭或汽车中安装具有显示器的电子设备的系统的嵌入式系统、实现这些设备中的两个或更多个的功能的设备或其它的电子设备。
有时称为壳体的设备10的外壳12可由诸如塑料、玻璃、陶瓷、碳纤维复合物和基于其它纤维的复合物、金属（例如，机加工的铝、不锈钢或其它金属）的材料、其它材料或这些材料的组合形成。可通过使用一体构造形成设备10，其中外壳12的大部分或全部由单一结构元件（例如，一件机加工的金属或一件模制的塑料）形成，或者，可由多个外壳结构（例如，安装于内部框架元件或其它内部外壳结构上的外部外壳结构）形成设备10。
显示器14可以是包含触摸传感器的触摸敏感显示器，或者可对于触摸不敏感。用于显示器14的触摸传感器可由电容触摸传感器电极的阵列、电阻触摸阵列、基于声音触摸、光学触摸或基于力的触摸技术的触摸传感器结构或其它适当的触摸传感器部件形成。
一般地，用于设备10的显示器可包含由发光二极管（LED）、有机LED（OLED）、等离子单元、电湿像素、电泳像素、液晶显示器（LCD）部件或其它适当的图像像素结构形成的图像像素。在一些情况下，可能希望使用LCD部件以形成显示器14，因此，有时在这里作为例子描述其中显示器14是液晶显示器的显示器14的配置。可能还希望提供诸如具有背光结构的显示器14的显示器，因此，有时在这里作为例子描述包含背光单元的显示器14的配置。如果希望的话，也可在设备10中使用其它类型的显示技术。在设备10中使用液晶显示器结构和背光结构仅是解释性的。
可覆盖显示器14的表面或诸如滤色片层、薄膜晶体管层或显示器的其它部分的显示盖子层可被用作显示器14中的最外（或接近最外）层。例如，被偏振器层覆盖的滤色片层或薄膜晶体管层可形成设备10的最外层。显示盖子层或其它的外部显示层可由透明玻璃片材(sheet)、透明塑料层或其它的透明构件形成。
由诸如氧化铟锡的透明材料形成的诸如电容触摸传感器电极的阵列的触摸传感器部件可在显示盖子层的下侧形成，可在诸如玻璃或聚合物触摸传感器基板的单独的显示层上形成，或者可集成于其它的显示层（例如，诸如薄膜晶体管层的基板层）中。
在图4中示出可用于电子设备10的解释性的配置的示意图。如图4所示，电子设备10可包含控制电路28。控制电路28可包含用于控制设备10的操作的存储和处理电路。控制电路28可例如包含诸如硬盘驱动储存装置、非易失性存储器（例如，快擦写存储器或被配置为形成固态驱动器的其它电可编程只读存储器）、易失性存储器（例如，静态或动态随机存取存储器）等的储存装置。控制电路28可包含基于一个或更多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电力管理单元、音频编码解码器芯片、应用特定集成电路等的处理电路。
控制电路28可被用于在设备10上运行诸如操作系统软件和应用软件的软件。通过使用该软件，控制电路28可在显示器14上向电子设备10的用户呈现信息。当在显示器14上向用户呈现信息时，可在调整用于显示器14的背光照射的强度时由控制电路28使用传感器信号和其它信息。
输入输出电路30可被用于允许向设备10供给数据并允许从设备10向外部设备提供数据。输入输出电路30可包含通信电路32。通信电路32可包含用于通过使用设备10中的数据端口支持通信的有线通信电路。通信电路32还可包含无线通信电路（例如，用于通过使用天线传送和接收无线射频信号的电路）。
输入输出电路30还可包含输入输出设备34。用户可通过通过输入输出设备34供给命令控制设备10的操作，并且可通过使用输入输出设备34的输出资源从设备10接收状态信息和其它的输出。
输入输出设备34可包含诸如环境光传感器、接近度传感器、温度传感器、压力传感器、磁传感器、加速计和发光二极管的传感器和状态指示器36和用于收集关于设备10的操作环境的信息并向设备10的用户提供关于设备10的状态的信息的其它部件。
音频部件38可包含用于向设备10的用户呈现声音的扬声器和音调产生器和用于收集用户音频输入的麦克风。
显示器14可被用于向用户呈现诸如文本、视频和静态图像的图像。传感器36可包含形成为显示器14中的层之一的触摸传感器阵列。
可通过使用诸如触摸盘传感器、按钮、操作杆、点击轮、滚动轮、诸如显示器14中的传感器36的触摸传感器、键座、键盘、振动器、照相机和其它输入输出部件的按钮和其它输入输出部件40收集用户输入。
在图5中示出可用于设备10的显示器14（例如，用于图1、图2或图3的设备或者其它适当的电子设备的显示器14）的解释性的配置的断面侧视图。如图5所示，显示器14可包含诸如用于产生诸如背光44的光的背光单元42的背光结构。在操作中，背光44向外（在图5的取向中为垂直向上）行进，并且穿过显示层46中的显示像素结构。这照亮由显示像素产生的供用户观察的任何图像。例如，背光44可沿方向50照亮显示层46中的被观察者48观察的图像。
显示层46和/或背光结构42可被安装于诸如塑料机架结构和/或金属机架结构的机架结构中，以形成用于安装于外壳12中的显示模块，或者，显示层46和/或背光结构42可被直接安装于外壳12中（例如，通过将显示层46和/或背光结构42层叠于外壳12中的凹陷部分中）。显示层46和/或背光结构42可形成液晶显示器，或者可被用于形成其它类型的显示器（例如，将来自背光结构的各种颜色的有色光脉动成各单个快速像素的场顺序颜色（FSC）显示器）。
在显示层46被用于形成液晶显示器的配置中，显示层46可包含诸如液晶层52的液晶层。液晶层52可夹在诸如显示层58和56的显示层之间。层56和58可被插入在下偏振器层60和上偏振器层54之间。
层58和56可由诸如透明的玻璃或塑料层的透明基板层形成。层56和58可以是诸如薄膜晶体管层和/或滤色片层的层。可在层58和56的基板上形成导电迹线、滤色片元件、晶体管和其它电路和结构（例如，以形成薄膜晶体管层和/或滤色片层）。触摸传感器电极也可被加入诸如层58和56的层中，和/或可在其它的基板上形成触摸传感器电极。
在一种解释性的配置中，层58可以是包含用于向液晶层52施加电场并由此在显示器14上显示图像的薄膜晶体管的阵列和相关的电极（显示像素电极）的薄膜晶体管层。层56可以是包含用于向显示器14提供显示彩色图像的能力的滤色片元件的阵列的滤色片层。如果希望的话，滤色片层56和薄膜晶体管层58的位置可颠倒，使得薄膜晶体管层位于滤色片层之上。
在设备10中的显示器14的操作中，控制电路28（例如，一个或更多个诸如图5的印刷电路66上的部件68的集成电路）可被用于产生要在显示器14上显示的信息（例如，显示数据）。要显示的信息可通过使用诸如由柔性印刷电路64中的导电金属迹线形成的信号路径的信号路径从电路68被传送到显示驱动器集成电路62（作为例子）。
显示驱动器集成电路62可被安装于薄膜晶体管层驱动器突起物(ledge)82或设备10中的其它位置上。可在印刷电路66与薄膜晶体管层60之间路由信号时使用诸如柔性印刷电路64的柔性印刷电路电缆。如果希望的话，显示驱动器集成电路62可被安装于印刷电路66或柔性印刷电路64上。印刷电路66可由刚性印刷电路板（例如，填充纤维玻璃的环氧树脂层）或柔性印刷电路（例如，聚酰亚胺或其它柔性聚合物层的柔性片材）形成。
背光结构42可包含诸如光引导板78的光引导板。光引导板78可由诸如透明玻璃或塑料的透明材料形成。在背光结构42的操作中，诸如光源72的光源可产生光74。光源72可以是例如发光二极管的阵列。
来自光源72的光74可耦合到光引导板78的边缘表面76中，并且，由于全内反射的原理，可沿横向分布在整个光引导板78上。光引导板78可包含诸如凹坑或凸块的光提取特征。诸如光散射特征的光提取特征可位于光引导板78的上表面和/或相对的下表面上。
从光引导板78向诸如观察者48的观察者提取的光74可用作用于显示器14的背光44。向下散射的光74可通过反射器70沿向上的方向反射回来。反射器80可由诸如一层白色塑料、其它闪光材料的反射材料或者具有导致光的反射的相对不同的折射率（例如，高折射率和低折射率）的电介质材料的叠层形成。
为了提高背光结构42的背光性能，背光结构42可包含光学膜70。光学膜70可包含有助于背光44的均匀化并由此减少空间不均匀性/缺陷或热斑的扩散层、用于提高轴外观察的补偿膜和用于使背光44准直化的棱镜膜（有时也称为转向膜(turning film)）。光学膜70可与诸如光引导板78和反射器80的背光单元42中的其它结构重叠。例如，如果当沿图5的方向50观察时（即，当作为顶视图观察时）光引导板78具有矩形足迹，那么光学膜70和反射器80可具有匹配的矩形足迹。
如图6的显示器14的顶视图所示，显示器14可以以中心矩形活动区域AA（由虚线矩形线90限定）和包围活动区域AA的周边的非活动边缘区域（非活动区域IA）的特征。在活动区域AA中，薄膜晶体管层58可包含显示像素的阵列。每个显示像素可包含电极结构。每个显示像素还可包含用于控制通过电极结构施加到液晶层52的电场量的薄膜晶体管。在操作中，提供给显示像素的阵列的栅极线信号和数据线信号可被用于在显示器14上向观察者48显示图像。
用于显示器14的背光可由发光二极管72的阵列产生。如图6所示，发光二极管72的走向可沿着光引导板78的上边缘。如果希望的话，可使用多于一个的发光二极管阵列以产生背光。例如，在较大的显示器中，可能希望从光引导板78的相对的边缘注入光。在这种类型的配置中，可通过使用走向沿着光引导板78的相对的左右边缘的发光二极管或发光二极管阵列的相对的上面的行和下面的行，产生光74（作为例子）。也可使用存在多于两个的发光二极管阵列的用于显示器14的背光配置。通过走向沿着光引导板78的上边缘的发光二极管的单个行提供光74的图6的配置仅是解释性的。
可能希望使非活动区域IA的尺寸最小化。例如，可能希望使图6的显示器14左右的非活动区域IA的尺寸最小化，以允许显示器14填充设备10的更多的前面。可能还希望使显示器14的上下边缘上的非活动区域IA的尺寸最小化，以为设备10的内部部件（例如，天线、按钮、扬声器、集成电路等）提供更多的内部空间。诸如光引导板78的背光结构的厚度（即，沿图5的垂直方向50）的减小也会是有帮助的。例如，薄的背光结构可允许设备10和显示器14的总体厚度被最小化，由此为用户减小设备重量和体积，或者可允许为诸如电池的其它电子部件提供附加的空间。
如果希望的话，可通过使用图7所示的类型的结构实现光引导板78。在这种类型的配置中，光引导板78可具有与活动区域AA重叠的相对较薄的平面部分104。如果希望的话，可在平面光引导部分104的上和/或下表面上形成诸如凸块和凹坑的光提取结构，以增强光74的向上散射作为背光44。
一般地，光引导板78可由诸如玻璃或塑料的透明基板形成。可在形成聚合物光引导板时使用塑料模制技术、卷到卷膜制造技术或其它的制造技术。为了有助于使厚度T1的尺寸最小化（例如，小到小于0.4mm、小于0.3mm、小于0.25mm、小于0.2mm或小于0.1mm的值），可能希望由聚合物膜（例如，通过使用卷到卷制造过程而不是模制过程形成的柔性薄塑料片材）形成光引导板78。在这里有时作为例子描述通过使用基于卷到卷膜的光引导板形成显示器14的配置。但是，这仅是解释性的。如果希望的话，显示器14可使用通过塑料模制、玻璃制造技术或其它制造方法形成的光引导板。
可沿与发光二极管72相邻的光引导板的边缘形成光引导板78的局部加厚部分100。可通过使用热向部分104冲压、模制、压纹(embossing)、添加热塑性材料、层叠附加的膜材料、向光引导板部分104添加透明粘合剂或者另外增加光引导板的厚度（例如，产生比厚度T1大的厚度T2），形成部分102。厚度T2可以例如为0.1～0.6mm、小于1mm或者大于0.2mm。
如图7所示，发光二极管72可具有诸如封装体108的封装体。有时可被称为封装的封装体108可由模制的热塑性塑料、陶瓷或树脂（作为例子）形成。在产生通过封装窗口92沿方向Z传播的光74时，可使用发光二极管裸片(die)120（例如，半导体器件）。窗口92可由诸如包含磷光填充剂材料（例如，磷）的环氧树脂或其它聚合物的材料形成。磷光材料可有助于将来自器件120的相对接近蓝色的输出光变成用于背光显示器14的白光。可在发光二极管封装108的前边缘106上形成窗口结构92。诸如窗口结构92的窗口可封装裸片和磷，由此允许从这两个部件产生的光从封装108传播到外面的空气。光74可从前边缘（面）106被发射，并且可被注入到光引导板98的相对的边缘（面）94中。
特别是在光引导板78具有相对较小的厚度的特征的方案中，在确保背光44足够明亮时会出现挑战。为了帮助确保背光44具有足够的亮度，可能希望对于窗口92使用相对较大的窗口尺寸。如图8所示，窗口92可具有矩形形状，并且可占据封装108的前面106上的面积AS。前面106的总面积（即，前面面积AB）等于中心窗口面积AS加上包围窗口92的塑料封装108的前面部分的面积。为了帮助增加背光功率，可能希望确保面积AS除以面积AB大于0.5、大于0.7、大于0.8或者大于0.9（作为例子）。如果希望的话，也可使用发光二极管封装108的其它配置（例如，窗口面积AS除以总面积AB小于0.5的配置）。对于发光二极管74使用面积AS除以面积AB大于0.5的配置仅是解释性的。
发光二极管74的附近的非活动边缘区域IA的宽度受边缘94附近的光引导板74内的光的均匀性影响。当首先从发光二极管72发射到光引导板78中时，光74被集中。除非允许光74在进入显示器14的活动区域AA下面之前在光引导板78中传播某个距离，否则，观察者48会看到不希望有的热斑（例如，每个发光二极管的出口周围的明区域或暗区域（或交替的明区域和暗区域））。
增强混入光引导板78中的光的一种方式包括沿光引导板78的边缘使用光混合特征110。可通过将特征110模制为板78（例如，通过使用具有与用于制成许多类似的板78的特征110互补的特征的模具）、通过沿边缘94将透明的粘合剂构图、通过将沟槽或其它的特征切成边缘94（例如，通过使用带皱褶裸片），通过激光修整边缘94或者通过用其它适当的制造处理将边缘94构图，形成光混合特征110。特征110可例如采取走向与尺度Y平行的垂直沟槽的形式。
在基于膜的光引导板中，形成足够干净（即在光学上平稳）以避免有损耗的背散射的光混合特征会具有挑战性。因此，可能希望通过使用直的裸片切割、激光切割或缝隙切割形成边缘94，使得边缘94形成位于图9的X-Y面中的平面表面。
当在边缘94是平面的配置中（并且甚至在其它的配置中）将光注入到光引导板78中时，在使用来自光引导板78的散射背光以将其用作用于活动区域AA的背光之前，应注意存在用于在光引导板78内传播光74的足够的混合距离L。光74被充分混合以用作显示器背光44之前的最小适当距离有时被称为用于光引导板78的混合距离。如图9所示，混合距离L是边缘94与活动区域AA88的边缘之间的距离。
二极管74以展开（在X-Z面中）的角度发射光。例如，可在左面的边界为光线74L且右面的边界为光线74R的圆锥内发射光74。对于边缘94的平坦输入面，光线74L和74R可由材料的临界角度确定。在这种假定下，从二极管74发射的所有光将在由光线74L和74R表示的角度内被发射。（沿Y尺度展开的角度受光引导板78的上下表面之间的相对较窄的分离限制）。
混合距离L的值受光74的展开角度和发光二极管中心到中心间隔S影响。当在相邻的二极管72之间存在相对较大的间隙WA时，二极管72的中心到中心间隔S相对较大，并且（对于发射光74的给定的展开角度），将需要L具有相对较大的值，以在使用光74作为用于活动区域AA的背光之前充分地混合光74。因此，WA的较大的值将导致较大的L值和更多的用于显示器14的非活动边缘。为了减小混合长度L的尺寸并因此减小以发光二极管72为界的显示器14的部分的非活动边缘区域IA的尺寸，走向沿着边缘94的长度的二极管的阵列中的二极管的二极管到二极管分离WA的最小值可被最小化。
为了有助于使相邻的二极管72的封装之间的二极管到二极管分离WA最小化，二极管72可具有如图10所示的那样扩展出（沿方向-Z）二极管72的后面的端子112而不是如常规的用于背光的发光二极管封装那样扩展出二极管的侧面（沿方向+/-X）的端子。如图10所示，WA的较小的值趋于减小二极管中心到中心间隔S并由此帮助来自相邻的二极管72的光锥74重叠并在相对较小的混合距离L内产生均匀的光74。
端子112可包含正负电源端子。可跨着用于每个二极管72的正负端子供给电源信号，以调整从二极管发射的光的功率。发光二极管72可被安装于诸如基板122的基板上。基板122可以是电介质材料。例如，基板122可以是刚性印刷电路板（例如，诸如FR4板的由填充纤维玻璃的环氧树脂形成的印刷电路板）或者可以是柔性印刷电路（例如，由聚酰亚胺的柔性片材或其它的柔性聚合物层形成的印刷电路）。可在基板122上形成诸如图10的解释性的迹线124的金属迹线，以向发光二极管72的端子122提供电力。
端子122可由有时称为引线框的类型的弯曲金属结构形成。引线框结构可由镂花(stenciled)金属片材形成。可通过将构图的引线框金属的片材弯曲成希望的形状、包套热塑性塑料以形成外壳108、通过使用环氧树脂或共熔裸片附着材料（例如，焊料）将裸片120附着于引线框结构上、在裸片120与相应的引线框结构之间形成电连接（例如，通过使用正导线接合导线和接地导线接合导线或裸片120上的焊料凸块，以形成到各正端子引线框结构和接地端子引线框结构的电气路径）并通过用诸如具有磷填充剂的环氧树脂的磷光材料填充封装108内的窗口形凹陷，来在封装108内形成窗口结构92，形成用于二极管72的引线框封装。
在图11中示出示出了用于发光二极管72的解释性的配置的透视图。如图11的后部透视图所示，二极管72可具有引线框结构112，该引线框结构112具有与封装108的后表面114齐平的后部142。可例如存在用作用于发光二极管72的正端子和接地端子的一对部分142。也可在封装108的下表面上形成引线框结构122的部分。焊料128可插入引线框结构112的这些下部之间，并且可被用于将发光二极管72焊接到基板122上（例如，将引线框结构112焊接到基板122上的焊料焊盘126和其它的迹线124上）。焊料128可在引线框结构112的位于封装108的下表面上的部分与基板122上的焊料焊盘迹线126之间延伸，由此在发光二极管72与基板122之间形成电气和机械连接。一些焊料128可吸到(wick up)二极管72的后面（例如，通过吸到和覆盖引线框结构112的后部端子部分142的一些或全部以形成图11所示的类型的焊料棱条）。由于二极管封装108的端面200可部分地保持或者完全没有引线框结构112，因此，在用于向光引导板78提供光74的发光二极管的阵列中，不需要在二极管72与相邻的二极管之间插入引线框结构。作为结果，阵列中的二极管72的相对的端面之间的间隙WA的尺寸可被最小化以减小混合距离L。
只要后部端子142形成为保持没有不希望的大块引线框结构的二极管72的端面中的一些或全部，就可对于引线框结构112使用任何适当的形状。图12、图13和图14示出可在形成一对引线端子结构时使用的解释性的配置。如图12所示，引线框结构112可具有第一结构112A和第二结构112B。可在结构112B的水平安装表面140上安装二极管裸片120。导线接合132可电气耦合二极管的端子中的一个与引线框结构112B。可以使用导线接合130以连接二极管的端子中的另一个与引线框结构112A的表面140。结构112A和112B可如图12A所示的那样向外和向后弯曲，以形成位于X-Z面中的平面后表面端子结构142（例如，在图11所示的类型的配置中，处于二极管封装108的后面114上）。
在图13的解释性的配置中，引线框结构112向内和向后弯曲，以形成后部端子142。
在图14的解释性的配置中，引线框结构112向后弯曲，以形成引线框后部端子142。
如果希望的话，可在形成用于发光二极管72的封装时使用其它类型的引线框配置。图12、图13和图14的配置仅是解释性的。
图15是在形成显示器14和设备10时所包含的解释性的步骤的流程图。在步骤160的操作中，可以形成用于光引导板78的透明材料的薄层（例如，通过使用卷到卷处理）。光引导板78可以是例如具有小于0.4mm、小于0.3mm、小于0.25mm、小于0.2mm、大于0.1mm的厚度或其它适当的厚度的薄的聚合物膜。
在步骤162的操作中，可以形成光引导板78的楔形部分110（例如，加厚的边缘部分）。例如，可在通过使用步骤160的卷到卷处理制成的聚合物的膜的边缘部分上形成附加的聚合物。诸如光混合特征110的用于散射光的特征可被加入光引导板78的边缘中，或者可被省略（例如，以使可降低背光效率的类型的光散射最小化）。
在步骤164中，可通过使用焊料128在基板122上安装发光二极管72（例如，具有无端子端面和具有引线框结构的露出部分的后表面和下表面的发光二极管）。各相邻的二极管之间（例如，相对的端面200之间）的间隔（间隙）WA可被最小化（例如，作为例子，到小于2mm、小于1mm、小于0.5mm、小于0.25mm或小于0.125mm）。作为例子，每个封装的宽度（沿尺度X）可以为1～8mm、大于1mm、小于8mm、3～5mm或者其它适当的尺寸。在封装108的后部由焊料128形成的焊料棱条的横向尺寸可以为约0.5～3mm或小于3mm（作为例子）。焊料焊盘126之间的间隔可以为约1～10mm、小于2mm、小于1mm、小于0.2mm、小于10mm或者大于1mm（作为例子）。
虽然引线框端子142在图11中被示为形成在封装108的左后角和右后角，但是，如果希望的话，端子142可在沿封装108的后表面的中间位置上形成（例如，在与相邻的发光二极管相关的焊料连接之间提供更大的横向间隔）。
图16示出可在形成一对引线框结构时使用的解释性的配置，该引线框结构与通过使用倒装芯片配置实现的诸如裸片120的二极管裸片连接。如图16所示，第一引线框结构112A和第二引线框结构112B可分别与裸片120的底表面上的焊料凸块131耦合。二极管裸片120可安装于结构112A和112B的水平安装表面140上。焊料凸块131可电气耦合二极管的端子中的一个与引线框结构112B并且电气耦合二极管的端子中的另一个与引线框结构112A的表面140。结构112A和112B可如图12和图16所示的那样向外和向后弯曲、可如图13或图14所示的那样弯曲，或者可弯曲成用于形成位于X-Z面中的平面后表面端子结构142的其它适当的配置（例如，在图11所示的类型的配置中，在二极管封装108的后面114上）。
发光二极管72由安装于塑料封装中的引线框结构上的半导体器件形成的图11、图12、图13、图14和图16的例子仅是解释性的。如希望的话，发光二极管72可如图17的例子那样形成为诸如具有附着的光重定向结构的陶瓷上芯片封装的板上芯片封装。如图17所示，可在诸如基板300的基板上形成发光二极管72（例如，在分层的电路叠层中具有电气互连和其它的电气部件的陶瓷基板）。
基板300可例如是具有附着于印刷电路板上或者形成为印刷电路板的集成部件的发光部件的印刷电路板。
基板300可包含与封装108的后表面114齐平的电触头306。例如，可存在用作用于发光二极管72的正端子和接地端子的一对触头306。导线接合307可耦合于基板300上的触头306与基板122上的电触头304之间，由此在发光二极管72与基板122之间形成电连接。
在二极管72包含诸如基板300的板上芯片半导体器件的配置中，基板300可附着于光重定向结构302上。光重定向结构302可包含至少部分地包围基板300的发光部分的不透明塑料、金属、树脂或陶瓷壁。结构302可在允许光74从二极管72逃逸的二极管72的前面106上部分或完全填充有形成诸如窗口92（图8）的窗口的材料。但是，这仅是解释性的。如果希望的话，结构302可由在允许光74从二极管72的前面106逃逸的基板300的发光部分之上的模制的密封圆顶形成。
在二极管72包含诸如基板300的板上芯片半导体器件的配置中，二极管72可通过使用粘合剂通过机械的方式附着于基板72上。粘合剂320可以是压力敏感粘合剂、光硬化粘合剂或其它适当的粘合剂。
在图17的例子中，由于二极管封装108的端面200可部分或完全保持没有引线框112或电触头306，因此，在用于向光引导板78提供光74的发光二极管的阵列中，不需要在二极管72与相邻的二极管之间插入结构。作为结果，阵列中的二极管72的相对的端面之间的间隙WA的尺寸可被最小化以减小混合距离L。
图18示出图17的二极管72的断面侧视图，该图示出基板300可如何包含附着于基板300上（例如，通过使用焊料）或者形成为板上芯片基板300的集成部分的半导体器件120。基板300可由陶瓷、金属、电介质和导电材料的层等形成。基板300可以是包含耦合触头306与半导体器件120的导电互连322的印刷电路基板。半导体器件120可发射光314。光314可直接从器件120被释放，或者可在从前面106离开二极管72之前与填充剂材料310交互作用。
可在附着于基板300上的壁结构308之间形成填充剂材料310，以形成窗口92（也参见例如图8）。壁结构308可由塑料、金属、树脂、陶瓷或其它的材料形成。壁结构308和印刷电路基板300可形成空腔。填充剂材料310可在空腔中形成，使得壁结构308至少部分地包围窗口92。填充剂材料310可包括包含磷光填充剂材料（例如，磷）的环氧树脂或其它的聚合物。磷光材料可有助于将来自器件120的相对发蓝的输出光转变成用于背光显示器14的白光。窗口结构92可从基板300延伸到发光二极管封装108的前边缘106。光74可从前边缘（面）106被发射，并且可被注入到相对边缘光引导板98中（参见例如图7）。
根据实施例，提供一种显示器背光结构，包括：具有边缘的光引导板；和沿所述边缘布置成行的发光二极管，所述发光二极管将光发射到所述边缘中，其中每个发光二极管包括具有相对的前表面和后表面的封装，其中每个发光二极管包括引线框结构，并且其中所述引线框结构包括在所述后表面上的引线框端子。
根据另一实施例，所述光引导板包括聚合物膜。
根据另一实施例，所述聚合物膜包括卷到卷膜的矩形片材，所述矩形片材具有形成平面表面的边缘，所述平面表面没有光混合特征，并且其中所述边缘沿着基本上全部所述光引导板延伸。
根据另一实施例，所述光引导板具有厚度小于0.3mm的平面部分。
根据另一实施例，每个封装以模制塑料部分和前表面上的所述光通过的窗口结构为特征，其中，所述窗口结构具有窗口表面面积，其中所述前表面具有前表面面积，并且其中所述窗口表面面积除以所述前表面面积大于0.7。
根据另一实施例，每个发光二极管的引线框结构包括第一和第二引线框结构，其中所述引线框端子包括由所述第一引线框结构的一部分形成的第一端子，并且包括由所述第二引线框结构的一部分形成的第二端子，并且其中每个发光二极管包括半导体器件，所述半导体器件通过第一导线接合与所述第一引线框结构耦合并且通过第二导线接合与所述第二引线框结构耦合。
根据另一实施例，所述第一引线框端子包括所述半导体器件附着到的平面表面，并且其中，在所述引线框结构的至少一部分之上模制所述塑料。
根据另一实施例，所述窗口结构包括磷光填充剂材料。
根据另一实施例，所述显示器背光结构还包括印刷电路基板，其中，所述发光二极管通过使用焊料附着到所述印刷电路基板，并且其中，每个发光二极管的所述封装具有端面，所述端面没有引线框结构。
根据另一实施例，所述显示器背光结构还包括在所述印刷电路基板上的焊料焊盘迹线，其中，所述封装包括下表面，并且其中，所述引线端子结构包括在所述下表面上的通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘迹线的各部分。
根据另一实施例，所述焊料包括吸到每个封装的所述后表面上的所述引线框端子的至少一部分以将所述后表面上的所述引线端子焊接到所述焊料焊盘迹线的各部分。
根据另一实施例，每个封装具有至少一个端面，所述端面没有引线框结构并且与所述封装的相邻的一个封装的端面分开小于1mm的间隔。
根据另一实施例，所述印刷电路基板包括柔性印刷电路基板。
根据实施例，提供一种显示器背光结构，包括：具有边缘的光引导板；印刷电路基板；和发光二极管的阵列，所述发光二极管沿所述光引导板的边缘安装到所述印刷电路基板并将光发射到所述光引导板的边缘中，其中，每个发光二极管包括具有塑料主体的封装，所述塑料主体具有前表面和后表面，所述前表面具有从其发射光的窗口，并且其中，每个封装具有所述后表面上的引线框结构。
根据另一实施例，所述显示器背光结构还包括所述印刷电路基板上的焊料焊盘，其中，所述发光二极管通过焊料焊接到所述焊料焊盘。
根据另一实施例，每个发光二极管的塑料主体包括下表面，其中所述引线框结构包括所述下表面上的通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘的各引线框部分。
根据另一实施例，用于每个发光二极管的引线框结构包括具有所述下表面上的平面部分和所述后表面上的平面部分的第一引线框结构，并包括具有所述下表面上的平面部分和所述后表面上的平面部分的第二引线框结构，其中，所述第一和第二引线框结构的平面部分通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘上。
根据实施例，提供一种显示器，包括：上偏振器和下偏振器；在所述上偏振器和所述下偏振器之间的薄膜晶体管层；插入在所述第一偏振器和所述第二偏振器之间的滤色片层；插入在所述滤色片层与所述薄膜晶体管层之间的液晶材料层；用于提供通过所述上偏振器和所述下偏振器、所述薄膜晶体管层、所述滤色片层和所述液晶材料层行进的背光的光引导板，其中，所述光引导板具有边缘；具有焊料焊盘的电介质基板层；和发光二极管的阵列，所述发光二极管将光发射到所述边缘中，其中，每个发光二极管具有第一和第二引线框结构、安装到所述第一引线框结构并与所述第一和第二引线框结构导线接合的半导体器件和覆盖所述第一和第二引线框结构的至少一部分的塑料主体，其中，所述塑料主体具有前表面、相对的后表面、在其上形成所述第一和第二引线框结构的部分的下表面、和没有引线框结构的相对的端面，其中所述前表面具有通过其发射光的窗口，并且其中，通过用焊料将所述下表面上的所述第一和第二引线框的部分焊接到所述焊料焊盘上，将所述发光二极管的阵列焊接到所述电介质基板层。
根据另一实施例，每个发光二极管的所述第一和第二引线框结构包括所述发光二极管的后表面上的通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘的相应的第一和第二引线框端子部分。
根据另一实施例，所述窗口包括具有窗口表面的磷光窗口材料，其中，所述前表面具有前表面面积，其中，所述窗口表面占据大于80%的前表面面积，并且其中，所述光引导板包括卷到卷聚合物膜的模切片材。
根据一个实施例，提供一种显示器背光结构，该显示器背光结构包括：具有边缘的光引导板；和沿边缘布置成行的发光二极管，用于将光发射到边缘中，每个发光二极管包含具有相对的前表面和后表面的封装，其中光从前表面发射到光引导板的边缘中，并且，每个发光二极管包含在后表面上的电触头。
根据另一实施例，每个封装以印刷电路基板和附着于印刷电路基板上的光重定向结构为特征。
根据另一实施例，后表面上的电触头包含印刷电路基板上的电触头。
根据另一实施例，光重定向结构包含延伸到光穿过的前表面的窗口和壁结构，并且，窗口由填充由壁结构和印刷电路基板形成的空腔的材料形成。
根据另一实施例，后表面上的电触头包含相应第一和第二引线框结构的第一和第二引线框端子，并且，每个发光二极管包含通过焊料凸块与第一引线框结构和第二引线框结构耦合的半导体器件。
以上仅解释本发明的原理，并且，在不背离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员可做出各种修改。

Claims (20)

1.一种显示器背光结构，包括：
具有边缘的光引导板；和
沿所述边缘布置成行的发光二极管，所述发光二极管将光发射到所述边缘中，其中每个发光二极管包括具有相对的前表面和后表面的封装，其中每个发光二极管包括引线框结构，并且其中所述引线框结构包括在所述后表面上的引线框端子。
2.如权利要求1所述的显示器背光结构，其中，所述光引导板包括聚合物膜。
3.如权利要求2所述的显示器背光结构，其中，所述聚合物膜包括卷到卷膜的矩形片材，所述矩形片材具有形成平面表面的边缘，所述平面表面没有光混合特征，并且其中所述边缘沿着基本上全部所述光引导板延伸。
4.如权利要求1所述的显示器背光结构，其中，所述光引导板具有厚度小于0.3mm的平面部分。
5.如权利要求1所述的显示器背光结构，其中，每个封装以模制塑料部分和前表面上的所述光通过的窗口结构为特征，其中，所述窗口结构具有窗口表面面积，其中所述前表面具有前表面面积，并且其中所述窗口表面面积除以所述前表面面积大于0.7。
6.如权利要求5所述的显示器背光结构，其中，每个发光二极管的引线框结构包括第一和第二引线框结构，其中所述引线框端子包括由所述第一引线框结构的一部分形成的第一端子，并且包括由所述第二引线框结构的一部分形成的第二端子，并且其中每个发光二极管包括半导体器件，所述半导体器件通过第一导线接合与所述第一引线框结构耦合并且通过第二导线接合与所述第二引线框结构耦合。
7.如权利要求6所述的显示器背光结构，其中，所述第一引线框端子包括所述半导体器件附着到的平面表面，并且其中，在所述引线框结构的至少一部分之上模制所述塑料。
8.如权利要求7所述的显示器背光结构，其中，所述窗口结构包括磷光填充剂材料。
9.如权利要求1所述的显示器背光结构，还包括印刷电路基板，其中，所述发光二极管通过使用焊料附着到所述印刷电路基板，并且其中，每个发光二极管的所述封装具有端面，所述端面没有引线框结构。
10.如权利要求9所述的显示器背光结构，还包括在所述印刷电路基板上的焊料焊盘迹线，其中，所述封装包括下表面，并且其中，所述引线端子结构包括在所述下表面上的通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘迹线的各部分。
11.如权利要求10所述的显示器背光结构，其中，所述焊料包括吸到每个封装的所述后表面上的所述引线框端子的至少一部分以将所述后表面上的所述引线端子焊接到所述焊料焊盘迹线的各部分。
12.如权利要求1所述的显示器背光结构，其中，每个封装具有至少一个端面，所述端面没有引线框结构并且与所述封装的相邻的一个封装的端面分开小于1mm的间隔。
13.如权利要求12所述的显示器背光结构，其中，所述印刷电路基板包括柔性印刷电路基板。
14.一种显示器背光结构，包括：
具有边缘的光引导板；
印刷电路基板；和
发光二极管的阵列，所述发光二极管沿所述光引导板的边缘安装到所述印刷电路基板并将光发射到所述光引导板的边缘中，其中，每个发光二极管包括具有塑料主体的封装，所述塑料主体具有前表面和后表面，所述前表面具有从其发射光的窗口，并且其中，每个封装具有所述后表面上的引线框结构。
15.如权利要求14所述的显示器背光结构，还包括所述印刷电路基板上的焊料焊盘，其中，所述发光二极管通过焊料焊接到所述焊料焊盘。
16.如权利要求15所述的显示器背光结构，其中，每个发光二极管的塑料主体包括下表面，其中所述引线框结构包括所述下表面上的通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘的各引线框部分。
17.如权利要求16所述的显示器背光结构，其中，用于每个发光二极管的引线框结构包括具有所述下表面上的平面部分和所述后表面上的平面部分的第一引线框结构，并包括具有所述下表面上的平面部分和所述后表面上的平面部分的第二引线框结构，其中，所述第一和第二引线框结构的平面部分通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘上。
18.一种显示器，包括：
上偏振器和下偏振器；
在所述上偏振器和所述下偏振器之间的薄膜晶体管层；
插入在所述第一偏振器和所述第二偏振器之间的滤色片层；
插入在所述滤色片层与所述薄膜晶体管层之间的液晶材料层；
用于提供通过所述上偏振器和所述下偏振器、所述薄膜晶体管层、所述滤色片层和所述液晶材料层行进的背光的光引导板，其中，所述光引导板具有边缘；
具有焊料焊盘的电介质基板层；和
发光二极管的阵列，所述发光二极管将光发射到所述边缘中，其中，每个发光二极管具有第一和第二引线框结构、安装到所述第一引线框结构并与所述第一和第二引线框结构导线接合的半导体器件和覆盖所述第一和第二引线框结构的至少一部分的塑料主体，其中，所述塑料主体具有前表面、相对的后表面、在其上形成所述第一和第二引线框结构的部分的下表面、和没有引线框结构的相对的端面，其中所述前表面具有通过其发射光的窗口，并且其中，通过用焊料将所述下表面上的所述第一和第二引线框的部分焊接到所述焊料焊盘上，将所述发光二极管的阵列焊接到所述电介质基板层。
19.如权利要求18所述的显示器，其中，每个发光二极管的所述第一和第二引线框结构包括所述发光二极管的后表面上的通过所述焊料焊接到所述焊料焊盘的相应的第一和第二引线框端子部分。
20.如权利要求19所述的显示器，其中，所述窗口包括具有窗口表面的磷光窗口材料，其中，所述前表面具有前表面面积，其中，所述窗口表面占据大于80%的前表面面积，并且其中，所述光引导板包括卷到卷聚合物膜的模切片材。
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