TWI474521B - 發光二極體封裝結構 - Google Patents

Description

發光二極體封裝結構

本發明涉及半導體結構，尤其涉及一種發光二極體封裝結構。

一般將發光二極體(Light Emitting Diode,LED)封裝結構用於作為直下式背光模組的光源時，通常要求其具有寬光場的出光，以減少顯示幕上的光點和亮暗帶的產生。如圖1所示為一種產生寬光場的發光二極體封裝結構100，在該發光二極體封裝結構100的上部出光面形成有一V型的透鏡102，該透鏡102將發光二極體晶片103出射的部分光線折射向該發光二極體封裝結構100的四周，從而產生較寬的光場。但是由於該發光二極體封裝結構100的上部還形成有透鏡102，使得其厚度和體積較大，而且製作成本也較高。

有鑒於此，有必要提供一種低成本且輕薄的具有寬光場的發光二極體封裝結構。

一種發光二極體封裝結構，包括基板、電極、發光二極體晶片和封裝體。所述電極形成於基板表面，所述發光二極體晶片位於基板上，並與所述電極電性連接。該封裝體覆蓋所述基板並包覆所述發光二極體晶片於其內部。該封裝體包含一本體及環繞該本體的一光散射區域。該本體包括與基板貼設的結合面及與結合面相 對的出光面。該光散射區域由在部分本體內摻雜散射粒子形成，該光散射區域圍繞所述發光二極體晶片設置。

上述發光二極體封裝結構中，封裝體包含一個光散射區域於該封裝體周圍，該光散射區域內摻雜有較高濃度的散射粒子，從而能夠增加光線的散射，增加側向出光，提升該發光二極體封裝結構的光場範圍，同時這種光散射區域是籍由在封裝體內摻雜散射粒子形成，因此不會增大該發光二極體封裝結構的厚度和體積，製作成本也較低，從而使得該發光二極體封裝結構在增加側向出光的同時還能夠滿足低成本且輕薄的要求。

100，10，20，30‧‧‧發光二極體封裝結構

102‧‧‧透鏡

11‧‧‧基板

111‧‧‧上表面

112‧‧‧下表面

12‧‧‧電極

103，13‧‧‧發光二極體晶片

131‧‧‧金屬導線

14，24，34‧‧‧封裝體

141‧‧‧本體

1411‧‧‧上出光面

1412‧‧‧結合面

142‧‧‧光散射區域

1421‧‧‧光擴散面

1422‧‧‧側出光面

143‧‧‧散射粒子

圖1是現有技術中的一種發光二極體封裝結構示意圖。

圖2是本發明第一實施方式提供的一種發光二極體封裝結構示意圖。

圖3是圖2所示發光二極體封裝結構的俯視圖。

圖4是圖2所示發光二極體封裝結構的配光曲線圖。

圖5是本發明第二實施方式提供的一種發光二極體封裝結構示意圖。

圖6是本發明第三實施方式提供的一種發光二極體封裝結構示意圖。

請參閱圖2和圖3，本發明的一實施方式提供一種發光二極體封裝結構10，其包括基板11、電極12、發光二極體晶片13和封裝體14。

基板11為一矩形平板，用以承載所述電極12、發光二極體晶片13和封裝體14於其上表面上。所述基板11包括上表面111和與上表面111相對且相互平行的下表面112。所述基板11材料為PPA(Polyphthalamide，聚醋酸乙烯酯)等。可以理解的，所述基板11各邊的長度可以相同或不同，進一步的，所述基板11的形狀並不限於矩形，其形狀還可以為圓形等。

電極12形成於所述基板11的表面，該電極12至少為兩個，且每個電極12之間相互電絕緣。所述電極12分別自所述基板11的上表面111延伸至下表面112。所述電極12所用的材料為導電性能較好的金屬材料，如金、銀、銅、鉑、鋁、鎳、錫或鎂中的一種或幾種的合金。

發光二極體晶片13貼設於其中一個所述電極12上。所述發光二極體晶片13籍由金屬導線131與所述電極12分別電性連接。可以理解的，該發光二極體晶片13也可以採用覆晶的方式固定於基板11表面的電極12上並與所述電極12電連接。

封裝體14形成於所述基板11的上表面111上，覆蓋所述電極12位於所述上表面111的部分，並包覆所述發光二極體晶片13和金屬導線131。所述封裝體14可以為透鏡，也可以為封裝膠。該封裝體14包括覆蓋所述發光二極體晶片13的本體141及位於本體141遠離發光二極體晶片13的一側周緣部分的光散射區域142。該本體141大致呈半球體狀，包括弧形的上出光面1411和與基板11的上表面相互貼設的結合面1412。該光散射區域142包括位於上出光面1411周緣部分的環形光擴散面1421及從光擴散面1421的外周緣向下垂直延伸至與基板11垂直連接的側出光面1422。所述光散射 區域142覆蓋於該本體141的外周緣部分。所述光散射區域142呈環狀。所述光散射區域142對應所述發光二極體晶片13的出光角度的周緣部分。本實施例中，該光散射區域142對應所述發光二極體晶片13的出光角度的45°到90°之間的範圍。該光散射區域142的厚度自所述光擴散面1421與上出光面1411的連接處分別向所述光擴散面1421與所述側出光面1422的連接處逐漸增加。該光散射區域142由散射粒子143摻雜於封裝體14內形成，其中，該光散射區域142內散射粒子143的摻雜濃度高於所述本體141內的散射粒子143的摻雜濃度，所述散射粒子143為二氧化鈦顆粒或氧化矽顆粒中的任意一種。所述封裝體14內還可以包含螢光轉換材料，該螢光轉換材料可以為石榴石基螢光粉、矽酸鹽基螢光粉、原矽酸鹽基螢光粉、硫化物基螢光粉、硫代鎵酸鹽基螢光粉和氮化物基螢光粉。

該發光二極體封裝結構10工作時，發光二極體晶片13發出光線，如圖2中的箭頭所示，位於該發光二極體晶片13出光角度內的中央部分的光線穿射本體141後從上出光面1411射出，位於發光二極體晶片13的出光角度內的周圍部分的光線穿透本體141後射向光散射區域142，由於該光散射區域142內摻雜有高濃度的散射粒子143，光線被光散射區域142內的散射粒子143折射後大部分從側出光面1422射出，從而增加該發光二極體封裝結構10的照射範圍，形成寬光場。請參閱圖4，為本發明上述實施方式提供的發光二極體封裝結構10的配光曲線圖，由於該發光二極體封裝結構10上形成有上述光散射區域142，從圖中可以看出該發光二極體封裝結構10向兩側的方向的出光更強，增加了側向出光，從而提升該發光二極體封裝結構10的光場範圍。

請參閱圖5，為本發明的第二實施例所提供的發光二極體封裝結構20，其與第一實施例的發光二極體封裝結構10的區別在於：該發光二極體封裝結構20的封裝體24內不摻雜散射粒子143。

請參閱圖6，為本發明的第三實施例所提供的發光二極體封裝結構30，其與第一實施例的發光二極體封裝結構10的區別在於：該發光二極體封裝結構30的光散射區域142位於封裝體34內部，介於所述發光二極體晶片13和封裝體34的出光面之間。

本發明實施方式提供的發光二極體封裝結構10，20和30中，封裝體14，24和34包含覆蓋於該封裝體的出光面的周緣部分的光散射區域142，能夠增加光線的散射，增加側向出光，從而提升該發光二極體封裝結構10，20和30的光場範圍，同時這種發光二極體封裝結構10，20和30僅籍由在封裝體14，24和34內進行摻雜即可達到上述效果，因此不會增大該發光二極體封裝結構10，20和30的厚度和體積，製作成本也較低，從而使得該發光二極體封裝結構10，20和30在增加側向出光的同時還能夠滿足低成本且輕薄的要求。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧發光二極體封裝結構

11‧‧‧基板

111‧‧‧上表面

112‧‧‧下表面

12‧‧‧電極

13‧‧‧發光二極體晶片

131‧‧‧金屬導線

14‧‧‧封裝體

141‧‧‧本體

1411‧‧‧上出光面

1412‧‧‧結合面

142‧‧‧光散射區域

1421‧‧‧光擴散面

1422‧‧‧側出光面

143‧‧‧散射粒子

Claims (9)

1. 一種發光二極體封裝結構，包括基板、電極、發光二極體晶片和封裝體，所述電極形成於基板表面，所述發光二極體晶片位於基板上，並與所述電極電性連接，該封裝體覆蓋所述基板並包覆所述發光二極體晶片於其內部，其改進在於，該封裝體包含一本體及環繞該本體的一光散射區域，該本體包括與基板貼設的結合面及與結合面相對的上出光面，該光散射區域由在部分本體內摻雜散射粒子形成，該光散射區域圍繞所述發光二極體晶片設置，該光散射區域包括位於本體的上出光面周緣部分的光擴散面及從光擴散面的外周緣向下延伸至基板的側出光面，該光擴散面與本體的上出光面頂部連接，該光散射區域的厚度自所述光擴散面與上出光面的連接處分別向所述光擴散面與所述側出光面的連接處逐漸增大。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述本體內摻雜散射粒子，但是所述光散射區域內散射粒子的摻雜濃度高於本體內散射粒子的摻雜濃度。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述光散射區域位於所述上出光面附近。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述光散射區域位於所述發光二極體晶片的出光角度為45°到90°之間的範圍。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述光散射區域呈環狀。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述散射粒子為二氧化鈦顆粒或氧化矽顆粒中的任意一種。
7. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述本體大致呈半球體狀，所述光散射區域覆蓋於該本體的外周緣部分。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項任一項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述封裝體為透鏡或封裝膠。
9. 如申請專利範圍第1項至第7項任一項所述的發光二極體封裝結構，其中：所述發光二極體晶片籍由黏貼或覆晶的方式固定於基板表面。