专利名称：发光二极管及发光二极管效能控制方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管技术，尤其涉及一种可在制造过程中控制发 光亮度的发光二极管及发光二极管亮度控制方法。
背景技术：
随着电子技术的日新月异，显示装置已成为日常生活及工作环境中不可 缺少的产品，随着显示装置朝向薄型化与环保化的趋势发展，发光二极管渐 渐取代冷阴极管成为显示装置内部的发光源。
当显示装置因亮度或显示范围需求必须使用多个发光二极管作为光源 时，通常需要多个发光二极管发光强度相同，显示装置的亮度与显示范围能 符合所需的发光强度分布。例如，现有的大中型电视均具有对于发光强度的 需求，所以必须应用多个发光二极管分别照射各个区域，并搭配适合的导光 板与扩散片，以产生足够亮度与均匀度的发光源。 但是，每个发光二极管之间的发光强度差异会造成各个照明区域间有显 著的亮度差异。为了改善这个问题，当前显示装置厂商以分类的方式取得相 近发光强度的发光二极管，作为大中型电视的发光源。但是在同一工序出产 的晶片上的发光二极管仍存在发光效率的差异，当其应用于平均发光亮度较 严格的显示装置时，发光二极管的生产质量难以满足要求，同时，分类作业 会提高生产的成本与备料的困难度。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可控制发光亮度的发光二极管，可使每 个发光二极管具有一致的发光效能。
为实现上述目的，本发明所提供一种发光二极管，包括基板、第一金属 接脚、第二金属接脚、发光芯片以及导线，第一金属接脚与第二金属接脚分 别设置于基板上，发光芯片设置于第一金属接脚上，发光芯片一侧形成一第出光面，导线连接发光芯片与第二金属接脚，发光芯片可发出光束，光束由 第一出光面射出并形成发光路径，发光路径中的至少一元件上形成有破坏性 结构。
本发明的另一目的在于提供一种如上述发光二极管的亮度控制方法。 为实现上述目的，本发明所提供的发光二极管的亮度控制方法包括以下 步骤
步骤一设定发光二极管的发光效能预设标准值； 步骤二测量并记录待测发光二极管的发光效能；
步骤三计算待测发光二极管的发光效能与预设标准值的差异值；以及 步骤四于发光二极管发光路径中的至少一元件上形成破坏性结构，破 坏性结构的范围与差异值成正比。
本发明的发光二极管利用破坏性结构改变发光路径中的元件的光学特 性，使其发光效率下降、不发光或降低其光穿透率，进一步降低单一发光二 极管的发光效能，因此，可使每个发光二极管具有一致的发光效能。
在说明书附图中
图1为本发明发光二极管第一实施例的结构剖视图2为本发明发光二极管第二实施例的结构剖视图3为本发明发光二极管效能控制方法的步骤流程图4为本发明发光二极管效能控制方法利用电磁波光束改变发光二极管 发光路径中特定区域的光学特性的步骤流程图5为本发明发光二极管效能控制方法利用喷砂改变发光二极管发光路 径中特定区域的光学特性的步骤流程图6为本发明发光二极管第三实施例的结构剖视图7为本发明发光二极管第四实施例的结构剖视图8为本发明发光二极管第五实施例的结构剖视图9为本发明发光二极管第六实施例的结构剖视图。
并且，上述附图中的附图标记说明如下
100发光二极管1基板
2第一金属接脚
3第二金属接脚
4发光芯片
5导线
6反射壁
7第一出光面
8第一碳化结构
9封装部
IO第二出光面
ll第二碳化结构
12荧光微颗粒
13第一凹陷结构
14第二凹陷结构
15透明玻璃
16光反射元件
具体实施例方式
以下参照实施例并配合附图详细说明本发明的技术内容、构造特征、所 实现目的及效果。
参照图1，本发明第一实施例中，发光二极管100设有基板1，基板1 上设有第一金属接脚2、第二金属接脚3、发光芯片4、导线5与反射壁6。 第一金属接脚2及第二金属接脚3设置在基板1的两侧，且从基板1的顶面 延伸至底面处。反射壁6从基板1顶面的相对两侧向上延伸而成，发光芯片 4与导线5分别设置于基板1与反射壁6所形成的空间内，且发光芯片4设 置于第一金属接脚2上，导线5连接发光芯片4与第二金属接脚3，发光芯 片4 一侧形成第一出光面7，本实施例中于第一出光面7上形成破坏性结构， 该破坏性结构为一第一碳化结构8。发光二极管100工作时，第一金属接脚 2与第二金属接脚3分别导入正负电压后，可激发发光芯片4发出光束，光 束并于发光芯片4外部形成发光路径(图中箭头所示)。参照图2，本发明第二实施例发光二极管100发光路径中设有封装部9， 封装部9填充于基板1与反射壁6所形成的空间内，并包覆发光芯片4与导 线5形成第二出光面10，第二出光面10上形成破坏性结构，本实施例中破 坏性结构为一第二碳化结构11，封装部9中可掺杂分布有荧光微颗粒12或 为完全透明。
使用完全透明的封装部9时，发光芯片4的激发光穿透封装部9的第二 出光面10后发出，使用含荧光微颗粒12的封装部9时，选择发光芯片4射 出光束的发光频谱与荧光微颗粒12的吸收与发光频谱后，可使其相互作用 并产生所需发光频谱的出射光。
参照图3，本发明发光二极管效能控制方法包括以下步骤
步骤l:测量并记录发光二极管100的发光效能；
步骤2:计算并判断发光二极管100的发光效能是否介于预设容许值范
围内，若发光二极管100的发光效能介于预设容许值范围内，执行步骤3， 若发光二极管100的发光效能低于预设容许值，执行步骤4，若发光二极管 100的发光效能高于预设容许值范围，执行步骤5;
步骤3:发光二极管100的发光效能符合需求，不必进行调整并可直接
使用；
步骤4:发光二极管100的发光效能不符合需求，不能进行调整且不可 使用；
步骤5:改变发光二极管100发光路径中的光学元件的光学特性，以降 低发光二极管100的发光效能，使发光二极管100的发光效能介于预设容许 值范围内。
参照图4，改变发光路径中光学元件的光学特性可包含下列步骤 步骤6:计算发光二极管100的发光效能与预设标准值的差异值；以及 步骤7:利用电磁波光束控制系统于发光路径中的光学元件上形成微聚 焦点，并于微聚焦点处发射瞬间集中能量的电磁波光束以产生碳化结构8、
11，进一步改变光学元件上微聚焦点处的光学特性。
在具体实施时，可预先设定发光二极管ioo发光效能的预设标准值为每
瓦100流明，而容许值范围为标准值的正负百分之一，即每瓦99流明至每 瓦101流明，当发光二极管100发光效能超过每瓦101流明时，可使用电磁波光束控制系统，如红外线激光控制系统，于发光路径中光学元件上产生微
聚焦点，例如，在发光芯片4的第一出光面7或是封装部9的第二出光面10 利用红外线激光控制系统产生微聚焦点。
之后，以瞬间集中能量的红外线激光照射于发光芯片4的第一出光面7 或是封装部9的第二出光面10的微聚焦点上，使其产生第一碳化结构8或 第二碳化结构ll，例如，碳化第一出光面7或是第二出光面10的微聚焦点， 使其变成暗色，以改变微聚焦点处的光学特性。若封装部9惨杂分布有荧光 微颗粒12时，可控制微聚焦点对准荧光微颗粒12，再以瞬间集中能量的外 线激光照射并破坏荧光微颗粒12使其不发光。
当发光二极管IOO发光效能与预设标准值之间的差异值较大时，可设定 较多微聚焦点，使发光芯片4的第一出光面7或是封装材料9的第二出光面 10形成较多的第一碳化结构8与第二碳化结构11，当发光二极管100发光 效能与预设标准值之间的差异值较小时，可设定较少微聚焦点，使发光芯片 4的第一出光面7或是封装材料9的第二出光面10形成较少的第一碳化结构 8与第二碳化结构11。
或者，当发光二极管IOO发光效能与预设标准值之间的差异值较大时， 可设定红外线激光照设于微聚焦点的时间较长，使发光芯片4第一出光面7 的第一碳化结构8或是封装材料9第二出光面10上的第二碳化结构11的范 围较大，当发光二极管100发光效能与预设标准值之间的差异值较小时，可 设定红外线激光照设于微聚焦点的时间较短，使发光芯片4第一出光面7上 的第一碳化结构8或是封装材料9第二出光面10上的第二碳化结构11的范 围较小。
因此，发光芯片4第一出光面7上的第一碳化结构8或是封装材料9第 二出光面IO上的第二碳化结构11的碳化区域或碳化程度可依照发光二极管 100的发光效能做调整。具有较高发光效能的发光二极管100可增加或扩大 其发光路径中光学元件的碳化结构8、 11，而具有较低发光效能但仍高于预 设容许值的发光二极管100可降低其发光路径中光学元件的碳化结构8、 11， 发光效能介于预设容许值范围内的发光二极管100则不进行处理。
经由碳化结构8、 11可改变发光二极管100发光路径中的光学元件的光 学特性，如光穿透率，使微聚焦点处发光效率下降、不发光或降低其光穿透
8率，以降低单一发光二极管100的发光效能，从而可使每个发光二极管100
具有一致的发光效能。
另外，在真正实施时，可先剔除发光效能低于预设容许值的发光二极管
100，之后，再对其他发光效能介于预设容许值范围及超过预设容许值范围 的发光二极管100执行测量及处理等步骤。
参照图5，在本发明另一实施例中，改变发光路径中光学元件的光学特 性可包含下列步骤
步骤6':计算发光二极管100的发光效能与预设标准值的差异值；及
步骤7':使用微颗粒冲击发光路径中光学元件，使其结构产生不规则
凹陷，以改变发光元件的光学特性。
在真正实施时，可预先设定发光二极管ioo发光效能的预设标准值为每
瓦100流明，而容许值范围为标准值的正负百分之一，即每瓦99流明至每 瓦101流明，当发光二极管100发光效能超过每瓦101流明时，可使用微控 制喷出量的喷嘴对发光二极管100发光路径中的光学元件进行一次性冲击。
参照图6，本发明第三实施例中，于发光芯片4的第一出光面7进行喷 砂冲击，使其产生破坏性结构，在本实施例中，破坏性结构为一第一凹陷结 构13。参照图7，本发明第四实施例中，于封装材料9的第二出光面10进 行喷砂冲击，使其产生破坏性结构，在本实施例中，破坏性结构为一第二凹 陷结构14。当发光二极管IOO发光效能与预设标准值之间的差异值较大时， 可增加喷砂量，当差异值较小时，可降低喷砂量。
另外，可使用可微控制喷出时间的喷嘴对发光二极管100的第一出光面 7或是封装材料9的第二出光面10进行连续冲击，当发光二极管100的发光 效能与预设容许值之间的差异值较大时，喷砂时间较长，相反地，当差异值 较小时，喷砂时间较短。
因此，发光二极管100中发光芯片4第一出光面7上的第一凹陷结构13 与封装材料9第二出光面10上的第二凹陷结构14的范围可依照发光二极管 100的发光效能做调整。具有较高发光效能的发光二极管100可扩大第一凹 陷结构13与第二凹陷结构14的范围，而具有较低发光效能但仍高于预设容 许值的发光二极管100可縮减第一凹陷结构13与第二凹陷结构14的范围， 发光效能介于预设容许值范围内的发光二极管100则不进行处理。因此，使发光二极管ioo发光路径中光学元件的结构变化呈不规则形凹
陷，使通过此区域的光线发生部分散射现象，相对减少通过光线能量，以降
低单一发光二极管100的发光效能，使每个发光二极管100具有一致的发光效能。
另外，可使用化学材料侵蚀破坏发光二极管100中发光芯片4的第一出 光面7或是封装材料9的第二出光面10，以降低单一发光二极管100的发光 效能，使每个发光二极管100具有一致的发光效能。
参照图8，本发明第五实施例中，发光二极管100发光路径中的光学元 件还包括一可透光元件，可透光元件可由玻璃材料、塑料材料或是玻璃与塑 料的组合形成。本实施例中，可透光元件为透明玻璃15，透明玻璃15设置 于封装部9的第二出光表面10上并与封装部9相互分离。在真正实施时， 透明玻璃15也可连接于封装部9上。于透明玻璃15上形成破坏性结构的碳 化结构8、 11或凹陷结构13、 14，以改变透明玻璃15的光学特性，降低发 光二极管100的发光效能，使发光二极管100的发光效能介于预设容许值范 围内。
在实施时，可预先准备多个由上述方法做成且具有不同光学特性的透明 玻璃15，在测量并计算发光二极管100的发光效能与预设标准值的差异值后， 可根据此差异值搭配使用具有相对应光学特性的透明玻璃15，以降低发光二 极管100的发光效能，使发光二极管100的发光效能介于预设容许值范围内。
参照图9，本发明第六实施例中，发光二极管100发光路径中的光学元 件还包括光反射元件16，光反射元件16倾斜设置于第二出光面10上并与第 二出光面10相互分离。在实施时，可通过调整光反射元件16的倾斜角度去 控制发光二极管100射出光元发光路径。
于光反射元件16对应第二出光面IO—面形成破坏性结构的碳化结构8、 11或凹陷结构13、 14，以改变光反射元件16的光学特性，进一步降低发光 二极管100的发光效能，使发光二极管100的发光效能介于预设容许值范围 内。
在实施时，可预先准备多个由上述方法做成且具有不同光学特性的光反 射元件16，在测量并计算发光二极管100的发光效能与预设标准值的差异值 后，可根据此差异值搭配使用具有相对应光学特性的光反射元件16，以降低发光二极管100的发光效能，使发光二极管100的发光效能介于预设容许值
范围内。
本发明发光二极管亮度控制方法利用电磁波光束或喷砂以物理冲击或
化学侵蚀的方式改变发光二极管ioo发光进路径中光学元件的光学特性，以
减低发光二极管100的发光效能，并可依照明发光二极管100发光效能与预 设标准值之间的差异值改变发光二极管100发光进路径中光学元件的光学特
性，使不同发光效能的发光二极管ioo具有一致的发光强度。
权利要求
1.一种发光二极管，包括一基板，所述基板上设置有一第一金属接脚和一第二金属接脚，所述第一金属接脚上设置有一发光芯片，所述发光芯片一侧形成一第一出光面；所述发光芯片与所述第二金属接脚之间连接有一导线；所述发光芯片可发出光束，所述光束由所述第一出光面射出并形成发光路径；其特征在于所述发光路径中的至少一元件上形成有破坏性结构。
2. 如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述破坏性结构形成 于所述发光芯片的所述第一 出光面上。
3. 如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述发光路径中设置 有一光学元件。
4. 如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于所述光学元件为可透 光元件，破坏性结构形成于所述可透光元件上。
5. 如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于所述光学元件为光反 射元件，所述光反射元件与所述基板形成一倾斜角度，破坏性结构形成于所 述光反射元件上。
6. 如权利要求1或2或4或5所述的发光二极管，其中所述破坏性结构 为凹陷结构。
7. 如权利要求1或2或4或5所述的发光二极管，其中所述破坏性结构 为碳化结构。
8. —种发光二极管效能控制方法，其特征在于，包括 首先，设定一发光二极管的发光效能预设标准值； 其次，测量并纪录待测所述发光二极管的发光效能；接着，计算待测所述发光二极管的发光效能与预设标准值的差异值；以及最后，于所述发光二极管发光路径中的至少一元件上形成破坏性结构， 所述破坏性结构的范围与差异值成正比。
9. 如权利要求8所述的发光二极管效能控制方法，其特征在于，所述形 成破坏性结构的方式包括在设定所述发光二极管的发光效能预设标准值时并设定一误差容许范围；在计算待测所述发光二极管的发光效能与预设标准值的差异值后，判断差异值是否介于误差容许范围内；若差异值介于误差容许范围内，发光二极管可直接使用；以及若差异值超过误差容许范围，利用电磁波光束控制系统于发光路径中的 至少一元件上形成微聚焦点，并于微聚焦点处发射瞬间集中能量的电磁波光 束以产生碳化结构，碳化结构的范围与差异值成正比。
10.如权利要求8所述的发光二极管效能控制方法，其特征在于，所述 形成破坏性结构的方式包括在设定所述发光二极管的发光效能预设标准值时并设定一误差容许范围；在计算待测所述发光二极管的发光效能与预设标准值的差异值后，判断差异值是否介于误差容许范围内；若差异值介于误差容许范围内，所述发光二极管可直接使用；及 若差异值超过误差容许范围，使用微控制喷出量的喷嘴以微颗粒冲击发光路径中的发光元件，使其产生凹陷结构，凹陷结构的范围与差异值成正比。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管及发光二极管效能控制方法，此控制方法包括首先，预先设定发光二极管的发光效能预设标准值；接着，测量待测发光二极管的发光效能；之后，计算待测发光二极管的发光效能与预设标准值的差异值；最后，根据此差异值，于发光二极管发光路径中的至少一元件上形成破坏性结构，破坏性结构的范围与差异值成正比。经由破坏性结构改变发光二极管发光路径中的元件的光学特性，使发光路径中的元件发光效率下降、不发光或降低其光穿透率，可使每个发光二极管具有一致的发光效能。
文档编号F21S2/00GK101629679SQ20081013579
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者李远林, 杨玉千, 伟 沈 申请人:光燿科技股份有限公司