TW201320407A - 發光二極體及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種發光二極體的製造方法，其包括如下步驟：提供二LED部件及一支撐結構，每一LED部件包括一第一基板及設在第一基板表面的一LED晶片，支撐結構具有第一斜面及第二斜面；將二LED部件分別固定在支撐結構的第一斜面及第二斜面上，使二LED晶片與支撐結構實現電連接，其中一LED部件被第一斜面所支撐而朝向支撐結構的一側傾斜出光，另一LED部件被第二斜面所支撐而朝向支撐結構的相對另一側傾斜出光，從而使整個發光二極體的出光加寬。

Description

發光二極體及其製造方法

本發明涉及一種發光二極體及其製造方法，特別是一種寬光場的發光二極體及其製造方法。

發光二極體（Light-emitting diode, LED）產業是近幾年最受矚目的產業之一，發展至今，發光二極體產品已具有節能、省電、高效率、反應時間快、壽命週期時間長、且不含汞、具有環保效益等優點，因此被認為是新世代綠色節能照明的最佳光源。在某些使用發光二極體的產品中，例如背光模組中，通常所使用的發光二極體要求具有寬光場。該具有寬光場的發光二極體，通常包括一光學透鏡設置于發光二極體的出光面上，透過透鏡使得發光二極體側面發光增強並增加出光角度。然而，所述透鏡不僅增加整個發光二極體的製造成本，而且會導致整個發光二極體體積過大等問題。

有鑒於此，有必要提供一種無需使用透鏡即可得到寬光場的發光二極體及其製造方法。

一種發光二極體製造方法，其包括如下步驟：提供二LED部件及一支撐結構，每一LED部件包括一第一基板及設在第一基板表面的一LED晶片，支撐結構具有第一斜面及第二斜面；將二LED部件分別固定在支撐結構的第一斜面及第二斜面上，使二LED晶片與支撐結構實現電連接，其中一LED部件被第一斜面所支撐而朝向支撐結構的一側傾斜出光，另一LED部件被第二斜面所支撐而朝向支撐結構的相對另一側傾斜出光，從而使整個發光二極體的出光角度加寬。

一種發光二極體，其包括二LED部件及一支撐結構，該支撐結構包括第一斜面、第二斜面以及底面，該第一斜面、第二斜面與該底面之間成角度，該二LED部件分別設置於第一斜面以及第二斜面上，從而分別朝向支撐結構的相對兩側傾斜出光。

該發光二極體的LED部件通過搭載於兩呈一角度傾斜的斜面上，可令LED晶片朝向發光二極體的兩側方向發光，即可實現對側面發光增強並增加整體出光角度，並且可以避免由於安裝透鏡所帶來的成本增加以及導致整個發光二極體體積過大等問題。

請參閱圖1-5，本發明發光二極體100的製造方法主要包括如下各步驟：

步驟一：如圖1所示，提供一第一基板12，該第一基板12大體呈一長方體狀，其由陶瓷、塑膠或其他的絕緣材料製成。該第一基板12的寬度方向上包括一前端和一後端。一第一金屬層14貼附於其前端，由一第二金屬層16貼附於其後端。該第一金屬層14和第二金屬層16均呈三段彎折狀，分別貼附於基板12的部分前端和對應的部分後端以及臨近於該部分前端和對應的部分後端的上表面和下表面的一部分。該第一金屬層14和該第二金屬層16的長度、寬度均相等，且包覆基板12的上表面和後表面臨近其前端和後端的部分均相等。該第一金屬層14和第二金屬層16在第一基板12的上表面和下表面均以較大距離相隔使其二者不相鄰以形成彼此絕緣的兩部分。

步驟二：如圖2所示，搭載一晶片18於該第一基板12的上表面，並橫跨該第一金屬層14和第二金屬層16以達成電性連接，從而形成一LED部件10。當然，該晶片18也可通過導線連接的方式與該第一金屬層14和第二金屬層16達成電性連接。當該第一金屬層14和第二金屬層16接通異性電源時，晶片18對外發光。由於晶片18的體積較小，其兩個電極的距離較短，在接通電源時可能由於電極相距較近而容易導致短路的情況。當晶片18搭載到第一基板10上時，其電極連接該第一金屬層14以及第二金屬層16形成LED部件10。當LED部件10接通外界電源時，是以該第一金屬層14以及第二金屬層16作為電極，也即是該LED部件10的兩電極相對晶片18的兩電極距離得到拓寬，可有效避免接通電源時由於LED晶片18的電極與電源電極出現小幅度的相對移動而導致的短路現象。

步驟三：如圖3所示，提供一支撐結構20。該支撐結構20包括一第二基板21，其由陶瓷、塑膠或其他的絕緣材料製成。該第二基板21整體呈一立體三角形狀。該第二基板21具有一第一斜面212、一第二斜面214、一分別與該第一斜面212以及該第二斜面214成一銳角的底面216以及兩側面218。第一斜面212與第二斜面214為形狀大小均相等的矩形。該第一斜面212與第二斜面214的長度方向上一端相連，另一端分別與底面216相連，並分別與底面216形成一角度θ。在本實施例中角度θ小於45度。該第二基板12的前後兩側面218之間具有一定距離，即第一斜面212與第二斜面214均具有一定寬度，且該第一斜面212與該第二斜面214的寬度方向上的兩端分別與兩側面218相連。該第一斜面212、第二斜面214的寬度與第一基板12的寬度大致相等。該支撐結構20還包括一第一金屬板23和一第二金屬板25貼附於該立體三角形的表面並沿第一斜面212與第二斜面214的長度方向延伸。該第一金屬板23、第二金屬板25等寬且小於或等於第一斜面212和第二斜面214的寬度的三分之一。在本實施例中，該第二基板21的兩斜面212、214的寬度等於該第一基板12的寬度，該兩金屬板23、25的寬度等於該兩金屬層14、16的寬度。該第一金屬板23呈三段分別貼附於第二基板21的第一斜面212、第二斜面214以及底面216的前端位置處，即整個基板21除側面218外其他表面的前端位置處。第一金屬板23的第一彎折部232貼附於第二基板21的第一斜面212的前端上，但並非覆蓋第一斜面212的整個前端。第二彎折部234連接第一彎折部232並貼附於第二斜面214的前端上，且覆蓋整個第二斜面214的前端。第三彎折部236連接第二彎折部234並貼附於底面216的前端，且並非覆蓋底面216的整個前端。該第二金屬板25呈三段分別貼附於第二基板21的第一斜面212、第二斜面214以及底面216的後端位置處，即整個基板21除側面218外側其他表面的後端位置處。第二金屬板25的第一彎折部252貼附於第二基板21的第二斜面214的後端上，但並非覆蓋第二斜面214的整個後端。第二彎折部254連接第一彎折部252並貼附於第一斜面212的後端上，且覆蓋整個第一斜面212的後端。第三彎折部256連接第二彎折部254並貼附於底面216的後端，且並非覆蓋底面216的整個後端。並且，由於第一金屬板23與第二金屬板25的寬度小於或等於第二基板21的兩個側面218的距離的三分之一。因此，第一金屬板23的三個彎折部232、234、236與第二金屬板25的三個彎折部252、254、256均不接觸，以由第一金屬板23和第二金屬板25形成相互絕緣的兩個電極。

步驟四：如圖4-5所示，提供另一個LED部件10a，其大小結構與LED部件10完全相同，包括具有同樣結構的第一基板12a、第一金屬層14a、第二金屬層16a以及晶片18a，並且其第一金屬層14a、第二金屬層16a與第一基板12a的結合方式與LED部件10相同。將LED部件10、10a分別貼設於支撐結構20的兩個斜面212、214上，並將該兩LED部件10、10a的方向調整至其第一金屬層14、14a與第二金屬層16、16a分別朝向支撐結構20的前後兩個方向上。也即是說，該第一基板10、10a上的第一金屬層14、14a與第二金屬層16、16a的相對方向和第二基板21上的第一金屬板23與第二金屬板25相對的方向相同。如此，當LED部件10、10a設於支撐結構20上時，第一金屬層14、14a，第二金屬層16、16a即可對應與支撐結構20的第一金屬板23、第二金屬板25連接。在本實施例中，LED部件10貼設於支撐結構20的第一斜面212上，並與貼設在第一斜面212上的第一金屬板23與第二金屬板25實行電性連接。其中，LED部件10的第一金屬層14位於第一基板12下表面的部分貼設於第二基板21的第一金屬板23的第二彎折部234上。LED部件10的第二金屬層16位於第一基板12下表面的部分貼設於第二基板21的第二金屬板25的第一彎折部252上。此時，LED部件10與支撐結構20上的第一金屬板23和第二金屬板25實現電性連接。另一LED部件10a貼設於支撐結構20的第二基板21的第二斜面214上並與貼設於第二斜面214上的第一金屬板23與第二金屬板25實行電性連接。其中，LED部件10a的第一金屬層14a位於第一基板12a下表面的部分貼設於第二基板21的第一金屬板23的第一彎折部232上。LED部件10a的第二金屬層16a位於第一基板23下表面的部分貼設於第二基板21的第二金屬板25的第二彎折部254上。此時，LED部件10a與支撐結構20上的第一金屬板23和第二金屬板25實現電性連接，且與LED部件10並聯。由於第一基板12與第二基板21之間沒有直接的電性連接，因此在製成中不會出現電性連接短路的問題。

如圖6所示，在通過完成上述四個步驟製成本發明的發光二極體100的基礎上還可添加一封裝層30。該封裝層30內還可根據需要摻雜螢光粉。封裝層30覆蓋在兩LED部件10、10a上，並包圍整個第一斜面212以及第二斜面214。第一金屬板23和第二金屬板25只有其各自的第三彎折部236、256從支撐結構20的底面216伸出。也即是說，第一金屬板23和第二金屬板25的第三彎折部236、256作為發光二極體100的電極與外部電源連接。當該兩個第三彎折部236、256接上異性電源時，兩晶片18、18a發光，若封裝層30內摻有螢光粉，則晶片18、18a所發光線激發螢光粉對外發光，若無摻螢光粉，兩晶片18、18a所發的光線可直接射出。

根據以上步驟製造完成的發光二極體100，其包括兩LED部件10、10a，該兩LED部件10、10a結構相同，均包括第一基板12、12a，該第一基板12、12a的寬度方向的兩端上分別貼有第一金屬層14、14a以及第二金屬層16、16a。該兩LED部件還包括LED晶片18、18a搭載於該第一基板12、12a上，並與該第一金屬層14、14a，第二金屬層16、16a達成電性連接。該發光二極體100還包括一支撐結構20，其整體呈立體三角形，其由一第一金屬板23、一第二金屬板25貼設於一立體三角形的第二基板21上形成。該第二基板21包括一第一斜面212、一第二斜面214、一底面216以及位於其前後的兩側面218。該第一面212、第二斜面214與底面216之間形成一角度θ。該第一金屬板23與第二金屬板25分別貼設於該第一斜面212、第二斜面214以及底面216的前端位置處以及後端位置處，使該第一金屬板23與該第二金屬板25成和第一金屬層14、14a與第二金屬層16、16a相同的方向設置。該LED部件10貼設於該第一斜面212上，並通過第一金屬層14、第二金屬層16與第一金屬板23、第二金屬板25的連接使得LED晶片18與第一金屬板23、第二金屬板25達成電性連接。該LED部件10a貼設於該第二斜面214上，並通過第一金屬層14a、第二金屬層16a與第一金屬板23、第二金屬板25的連接使得LED晶片18a與第一金屬板23、第二金屬板25達成電性連接。並且，兩LED部件10、10a形成並聯。該發光二級管100還可包括一封裝層30覆蓋該兩LED部件10、10a。

該由於該兩LED部件10、10a設置在具有角度θ的支撐結構20的兩斜面上，即兩LED部件10、10a的出光面與支撐結構20的底面216也即是發光二極體100的底面成一角度θ。因此，發光二極體100兩側方向上的光強得到增加。

由於兩晶片18、18a分別由兩獨立製造的第一基板12、12a承載，故在製造過程中不會出現短路的問題。而且，由於晶片18、18a的電極搭載於第一基板12、12a上，則其兩個電極之間的小距離可通過此種設置方式轉換成第一基板12、12a上的第一金屬層14、14a與第二金屬層16、16a之間的較大距離，有效避免安裝晶片18、18a至支撐結構20上時可能出現的短路現象。並且，由於該兩第一基板12、12a均通過第一金屬層14、14a和第二金屬層16、16a與支撐結構20上的第一金屬板23以及第二金屬板25接觸實現電連接，可避免接觸不良的情況出現。再且由於該兩LED部件10、10a為並聯連接，其二者之間的發光相互不影響。當然，可以理解地，該第一金屬板23和第二金屬板25可以不等寬，或者該第一金屬板23和第二金屬板25的第一彎折部232、252，第二彎折部234、254以及第三彎折部236、256不等寬或為其他形狀，只需該兩LED部件10、10a能實現搭載在支撐結構20的兩個斜面212、214即可。

該發光二極體100的LED部件10、10a通過搭載於兩與底面218呈一角度θ的斜面212、214上，可令LED晶片18、18a朝向發光二極體100的兩側方向發光，即可實現對側面發光增強並增加整體出光角度，並且可以避免由於安裝透鏡所帶來的成本增加以及導致整個發光二極體體積過大等問題。

10、10a．．．LED部件

12、12a．．．第一基板

14、14a．．．第一金屬層

16、16a．．．第二金屬層

18、18a．．．晶片

20．．．支撐結構

21．．．第二基板

212．．．第一斜面

214．．．第二斜面

216．．．底面

218．．．側面

23．．．第一金屬板

232、252．．．第一彎折部

234、254．．．第二彎折部

236、256．．．第三彎折部

25．．．第二金屬板

30．．．封裝體

100．．．發光二極體

θ．．．角度

圖1是本發明的發光二極體製造方法的第一步驟。

圖2是本發明的發光二極體製造方法的第二步驟。

圖3是本發明的發光二極體製造方法的第三步驟。

圖4是本發明的發光二極體製造方法的第四步驟。

圖5是本發明的發光二極體製造方法的第五步驟。

圖6是本發明製造完成的發光二極體的示意圖。

10、10a．．．LED部件

12、12a．．．第一基板

14、14a．．．第一金屬層

16、16a．．．第二金屬層

18、18a．．．晶片

23．．．第一金屬板

25．．．第二金屬板

Claims (13)

1. 一種發光二極體製造方法，其包括如下步驟：
   提供二LED部件及一支撐結構，每一LED部件包括一第一基板及設在第一基板表面的一LED晶片，支撐結構具有第一斜面及第二斜面；
   將二LED部件分別固定在支撐結構的第一斜面及第二斜面上，使二LED晶片與支撐結構實現電連接，其中一LED部件被第一斜面所支撐而朝向支撐結構的一側傾斜出光，另一LED部件被第二斜面所支撐而朝向支撐結構的相對另一側傾斜出光，從而使整個發光二極體的出光角度加寬。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體製造方法，其中：該LED部件還包括第一金屬層、第二金屬層，該第一金屬層、第二金屬層均自第一基板搭載LED晶片的表面延伸到第一基板遠離LED晶片的表面，該LED晶片搭載於該第一基板上並與該第一金屬層與第二金屬層達成電性連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體製造方法，其中：該支撐結構還包括與該第一斜面以及第二斜面分別成一銳角的底面。
4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體製造方法，其中：該支撐結構包括一第一金屬板與一第二金屬板分別貼設於第一斜面、第二斜面以及底面上，並沿該第一斜面與第二斜面的長度方向延伸，且形成彼此絕緣的兩部分。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體製造方法，其中：該第一金屬板與該第二金屬板分別貼設於該第一斜面、第二斜面寬度方向上的兩端。
6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體製造方法，其中：該第一金屬板與該第二金屬板均包括第一彎折部、第二彎折部、第三彎折部，該第一彎折部、第二彎折部、第三彎折部分別覆蓋部分第一斜面、部分第二斜面以及部分底面。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體製造方法，其中：該發光二極體還包括覆蓋該兩LED部件的封裝層。
8. 一種發光二極體，其包括二LED部件及一支撐結構，每一LED部件包括一第一基板及設在第一基板表面的一LED晶片，該支撐結構包括第一斜面、第二斜面，其改良在於：該二LED部件分別設置於第一斜面以及第二斜面上，其中一LED部件被第一斜面所支撐而朝向支撐結構的一側傾斜出光，另一LED部件被第二斜面所支撐而朝向支撐結構的相對另一側傾斜出光，從而使整個發光二極體的出光角度加寬。
9. 如申請專利範圍第8項所述的發光二極體，其中：該LED部件還包括彼此絕緣的第一金屬層和第二金屬層，該第一金屬層、第二金屬層均自第一基板搭載LED晶片的表面延伸到第一基板遠離LED晶片的表面，該LED晶片搭載於該第一基板上並與該第一金屬層與第二金屬層達成電性連接。
10. 如申請專利範圍第9項所述的發光二極體，其中：該支撐結構還包括與該第一斜面以及第二斜面成一銳角的底面。
11. 如申請專利範圍第10項所述的發光二極體，其中：該支撐結構包括一第一金屬板與一第二金屬板分別貼設於第一斜面、第二斜面以及底面上，並沿該第一斜面與第二斜面的長度方向延伸，且形成彼此絕緣的兩部分。
12. 如申請專利範圍第11項所述的發光二極體，其中：該第一金屬板與該第二金屬板分別貼設於該第一斜面、第二斜面寬度方向上的兩端。
13. 如申請專利範圍第11項所述的發光二極體，其中：該LED部件通過其第一金屬層、第二金屬層與支撐結構上的第一金屬板、第一金屬板達成電性連接。