专利名称：表面贴装型发光二极管组件及发光二极管背光模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面贴装型发光二极管组件及采用该表面贴装型发光二极管组件的发光 二极管背光模组。
背景技术：
发光二极管(LED， Light Emitting Diode)以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集 成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，从而可广泛应用于液晶显示器的背光源，可参见 Chien-Chih Chen等人在文献IEEE Transactions on power electronics, Vol. 22， No. 3 May 2007中的Sequential Color LED Backlight Driving System for 1XD Panels^^文。
常见的LED的背光源包括具有光入射面的导光板，以及与该入射面相对设置的表面贴装 型LED(Surface Mount LED)。该表面贴装型LED包括基底、设置在基底上的LED芯片，以及设 置在基底上并覆盖该LED芯片的封装体，该封装体的远离所述基底的一侧的表面为出光面， 且该出光面为平面。当LED芯片发出的光透射过封装体并从出光面出射至封装体外部的空气 中时，光是从光密介质传向光疏介质的，因此部分到达出光面的光会产生全反射现象，使得 LED芯片发出的光无法完全出射至导光板内部，从而造成光能量的损失。
有鉴于此，有必要提供一种可减少全反射现象以尽量减少光能量损失的表面贴装型发光 二极管组件及发光二极管背光模组。
发明内容
下面将以具体实施例说明一种可减少全反射现象以尽量减少光能量损失的表面贴装型发 光二极管组件及发光二极管背光模组。
一种表面贴装型发光二极管组件，其包括基底，焊盘，发光二极管芯片以及封装透镜， 该焊盘、发光二极管芯片及封装透镜均设置在该基底上，该焊盘与所述发光二极管芯片电连 接，该封装透镜覆盖所述发光二极管芯片，其中，所述封装透镜包括远离所述发光二极管芯 片的出光面，该出光面包括一第一出光部，且该第一出光部沿一远离基底的方向凸起而形成 曲面。
一种发光二极管背光模组，包括表面贴装型发光二极管组件及导光板，所述导光板包括 一第一表面，该表面贴装型发光二极管组件包括基底，焊盘，发光二极管芯片以及封装透镜 ，该焊盘、发光二极管芯片及封装透镜均设置在该基底上，该焊盘与所述发光二极管芯片电
连接，该封装透镜覆盖所述发光二极管芯片，其中所述封装透镜包括远离所述发光二极管芯 片的出光面，该出光面包括一第一出光部，且该第一出光部沿一远离基底的方向凸起而形成 曲面，所述第一表面上向内四设有收容部，所述封装透镜收容在该收容部内。
与现有技术相比，所述表面贴装型发光二极管组件，其出光面包括一第一出光部且该第 一出光部为曲面，从而可使来自发光二极管芯片的光线经由封装透镜以尽可能小的入射角度 入射至该出光面，以减少全反射现象的发生，该种表面贴装型发光二极管组件及采用该种表 面贴装型发光二极管组件的发光二极管背光模组可具有出光效率高的特点。
图l是本发明第一实施例所提供的表面贴装型发光二极管组件的立体结构示意图。
图2是图1所示表面贴装型发光二极管组件的剖面结构示意图。
图3是本发明第二实施例所提供的背光模组的截面示意图。
图4是本发明第三实施例所提供的表面贴装型发光二极管组件的立体结构示意图。
图5是图4所示表面贴装型发光二极管组件的俯视图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。
参见图1及图2，本发明第一实施例所提供的表面贴装型发光二极管组件10包括基底 11，发光二极管芯片12以及封装透镜13。
该基底11用于承载所述发光二极管芯片12，其材质可为氮化镓等半导体材料。该基底 11上还设置有用于向发光二极管芯片12供电的第一电极110、第二电极112，该第一电极IIO 、第二电极112分别与发光二极管芯片12电连接并在基底11上形成焊盘结构。
该发光二极管芯片12设置在基底11上，其可为氮化镓(GaN)发光二极管芯片、氮化铟镓 (InGaN)发光二极管芯片或磷化铝铟镓(AlInGaP)发光二极管芯片等。
该封装透镜13设置在基底11上，并覆盖所述发光二极管芯片12。该封装透镜13的材质可 为树脂、玻璃或硅胶等透明材料。本实施例中，该封装透镜13的材质为树脂，如环氧树脂或 聚甲基丙烯酸甲酯等。该封装透镜13包括出光面132，所述发光二极管芯片12发出的光线可 到达出光面132并出射至封装透镜13外部。该出光面132为沿远离基底11的方向凸起的半圆球 面，且该出光面132的球心与设置在基底11上的发光二极管芯片12基本重合，从而发光二极 管芯片12发出的光线可经由封装透镜13内部以近似于0度入射角入射至出光面132的各个区域 ，进而最大限度的减少全反射现象的发生而具有较高的出光效率。
可以理解的是，该出光面132并不局限于所述半圆球面，其也可为l/3圆球面、1/4圆球
面或抛物面等。从而经由封装透镜13内部入射至出光面132的光线可具有尽量小的入射角， 以减少全反射现象的发生，确保表面贴装型发光二极管组件10拥有尽可能高的出光效率。
由此可见，本实施例提供的表面贴装型发光二极管组件IO，其出光面132沿一远离基底 ll的方向凸起而形成曲面，从而可使来自发光二极管芯片12的光线经由封装透镜13以尽可能 小的入射角度入射至该出光面132，以减少在出光面132处的全反射现象的发生，其具有出光 效率高的特点。
参见图3，本发明第二实施例提供一种采用该种表面贴装型发光二极管组件10的背光模 组20。该背光模组20包括表面贴装型发光二极管组件10以及导光板22。
该导光板22的材质可为塑胶、树脂、玻璃或硅胶等透明材料，其包括一第一表面220。 该第一表面220上向内凹设有收容部222，所述表面贴装型发光二极管组件10设置在导光板 22的第一表面220—侧，且该表面贴装型发光二极管组件10的封装透镜13收容在所述导光板 22的收容部222内。
该收容部222的内表面为曲面，用于接收表面贴装型发光二极管组件10发出的光线，并 且该内表面的曲率半径大于或等于所述出光面132的曲率半径。优选的，该收容部222的内表 面的曲率半径大于出光面132的曲率半径。该收容部222的内表面与封装透镜13的出光面132 之间的间隙通过填充材料24填充。该填充材料24可以在稍微施加压力之下通过加温烘烤工艺 而固化，从而将表面贴装型发光二极管组件10与导光板22固定。
为保证填充材料24、封装透镜13以及导光板22的材质折射率无明显的差异，从而避免界 面间的光干涉现象，该填充材料24的材质折射率优选为介于所述封装透镜13及导光板22的材 质折射率之间。由于本实施例中封装透镜13以及导光板22的折射率位于1.4 1.5之间，故该 填充材料24的材质的折射率优选为1.4 1.5之间。更优选的，所述填充材料24、封装透镜13 以及导光板22三者的材质折射率均相同。
基于上述填充材料的折射率的考量，本实施例中选用硅胶作为填充材料24。另外，由于 硅胶为质地柔软的透光材质，使用硅胶作为填充材料24可使封装透镜13与导光板22之间形成 良好接触、无间隙的接合面，并且硅胶本身易于清除，更有利于后续的维修和重工工艺。当 然，该填充材料24也可采用粘滞系数较高的液体，从而可使得背光模组的加工及维修工艺极 为便利。所述填充材料24的材质可为胶体、凝胶、环氧树脂、玻璃或硅胶等，并且该填充材 料24内还可掺杂有荧光粉，或该填充材料24表面形成有一荧光粉层。
可以理解的是，所述表面贴装型发光二极管组件的封装透镜并不局限于如上所述的半圆 球面、抛物面等规则的曲面。如图4及图5所示，本发明第三实施例还提供一种表面贴装型发 光二极管组件30。该表面贴装型发光二极管组件30与表面贴装型发光二极管组件10的结构基 本相同，其包括基底31以及设置在基底31上的发光二极管芯片32及封装透镜33，不同之处在 于，该封装透镜33的出光面包括第一出光部3321、第二出光部3322以及第三出光部3323。该 第三出光部3323分别与第一出光部3321、第二出光部3322相邻，且该第一出光部3321与第二 出光部3322相对设置在第三出光部3323的两侧，所述第一出光部3321及第二出光部3322为曲 率相同的两个曲面，所述第三出光部3323为曲率大于第一出光部3321及第二出光部3322的曲 面。
由于第三出光部3323的曲率比第一出光部3321及第二出光部3322大，相较而言入射至 第三出光部3323上的与第一出光部3321或第二出光部3322相邻的区域的光线，其入射角相对 较小而不容易发生全反射现象；入射至第一出光部3321或第二出光部3322上的与第三出光部 3323相邻的区域的光线，其入射角相对较大而容易发生全反射现象。因此入射至第三出光部 3323的光线出光效率较高，而入射至第一出光部3321及第二出光部3322的光线将因全反射而 被导向第三出光部3323出射，以增强第三出光部3323的出光强度。
从而，通过适当控制封装透镜33的各部分出光面曲率的大小，便可选择性地控制封装透 镜33各个局部出光区域的出光强度，以满足背光模组20的各种光学需求。当然，所述第一出 光部3321及第二出光部3322并不局限为曲率相同的两个曲面，该二者还可为曲率不同的两个 曲面，或一者为曲面而另一者为平面，或二者均为平面等。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，如适当变更封装透镜的形状， 出光面的曲率半径，发光二极管芯片的种类以及导光板的类型等，只要其不偏离本发明的技 术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种表面贴装型发光二极管组件，其包括基底，焊盘，发光二极管芯片以及封装透镜，该焊盘、发光二极管芯片及封装透镜均设置在该基底上，该焊盘与所述发光二极管芯片电连接，该封装透镜覆盖所述发光二极管芯片，其特征在于所述封装透镜包括远离所述发光二极管芯片的出光面，该出光面包括一第一出光部，且该第一出光部沿一远离基底的方向凸起而形成曲面。
2.如权利要求l所述的表面贴装型发光二极管组件，其特征在于，所 述曲面为圆球面或抛物面。
3.如权利要求2所述的表面贴装型发光二极管组件，其特征在于，所 述圆球面为半圆球面。
4.如权利要求l所述的表面贴装型发光二极管组件，其特征在于，所 述出光面还包括与第一出光部相邻且相对设置在第一出光部两侧的第二出光部及第三出光部 ，该第二出光部及第三出光部可分别为一平面和一曲率半径与第一出光部不同的曲面，或均 为曲率半径与第一出光部不同的曲面，或均为平面。
5.如权利要求l所述的表面贴装型发光二极管组件，其特征在于，所 述封装透镜的材质选自树脂、玻璃及硅胶。
6. 一种发光二极管背光模组，包括表面贴装型发光二极管组件及导 光板，所述导光板包括一第一表面，该表面贴装型发光二极管组件包括基底，焊盘，发光二 极管芯片以及封装透镜，该焊盘、发光二极管芯片及封装透镜均设置在该基底上，该焊盘与 所述发光二极管芯片电连接，该封装透镜覆盖所述发光二极管芯片，其特征在于所述封装 透镜包括远离所述发光二极管芯片的出光面，该出光面包括一第一出光部，且该第一出光部 沿一远离基底的方向凸起而形成曲面，所述第一表面上向内凹设有收容部，所述封装透镜收 容在该收容部内。
7.如权利要求6所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述曲面 为圆球面或抛物面。
8.如权利要求7所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述圆球 面为半圆球面。
9.如权利要求6所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述出光 面还包括与第一出光部相邻且相对设置在第一出光部两侧的第二出光部及第三出光部，该第 二出光部及第三出光部可分别为一平面和一曲率半径与第一出光部不同的曲面，或均为曲率 半径与第一出光部不同的曲面，或均为平面。
10.如权利要求6所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述封 装透镜的材质选自树脂、玻璃及硅胶。
11.如权利要求6所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述收 容部的内表面为曲面且其曲率半径大于或等于所述封装透镜的出光面的第一出光部的曲率半 径。
12.如权利要求ll所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述导 光板的收容部的内表面与封装透镜之间的间隙填充有填充材料。
13.如权利要求12所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述填 充材料的材质选自胶体、凝胶、环氧树脂、玻璃及硅胶。
14.如权利要求12所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述填 充材料的折射率与所述导光板的折射率及封装透镜的折射率相同。
15.如权利要求12所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述填 充材料的折射率介于所述导光板与封装透镜的折射率之间。
16.如权利要求12所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述填 充材料的折射率位于l. 4 1. 5之间。
17.如权利要求12所述的发光二极管背光模组，其特征在于，所述填 充材料内掺杂有荧光粉，或表面形成一荧光粉层。
全文摘要
本发明提供一种表面贴装型发光二极管组件，其包括基底，焊盘，发光二极管芯片以及封装透镜，该焊盘、发光二极管芯片及封装透镜均设置在该基底上，该焊盘与所述发光二极管芯片电连接，该封装透镜覆盖所述发光二极管芯片，所述封装透镜包括远离所述发光二极管芯片的出光面，该出光面包括一第一出光部，且该第一出光部沿一远离基底的方向凸起而形成曲面。该种表面贴装型发光二极管组件可具有出光效率高的特点。本发明还提供一种采用该表面贴装型发光二极管组件的发光二极管背光模组。
文档编号G02F1/1335GK101369619SQ200710201358
公开日2009年2月18日 申请日期2007年8月14日 优先权日2007年8月14日
发明者徐弘光, 赖志铭 申请人:富士迈半导体精密工业(上海)有限公司;沛鑫半导体工业股份有限公司