专利名称：发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种发光二极管。
背景技术：
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有省电、亮度高和使用寿命长的优点，因此其产品被广泛应用于手机的背光模组、户外大型影像显示看板、汽车的煞车灯及车内照明等，其应用遍布信息、通讯、照明和消费电子业等领域。发光二极管的结构可参阅图1，该发光二极管1包括一基板16和一发光芯片13，该发光芯片13固定在该基板16上且被封装结构15所包覆。该封装结构15采用透明环氧树脂作为封装材料。环氧树脂具有优良的黏接性、电绝缘性、耐热性及化学稳定性、收缩率和机械强度好等特点。由于采用透明环氧树脂作为发光二极管1的封装材料，会造成发光二极管的发散角度不可调节，因此，此发光二极管1具有发散角度不可调节的缺陷。
请参阅图2，是发光二极管1的光强极坐标分布图。该发光二极管1出射光中间部分的光强最大，从中间到两侧的光强逐渐减弱，因此该点光源1的出射光能量呈一圆锥分布。请一起参阅图3，是采用多颗发光二极管1作为光源的背光模组60的光路示意图。该发光二极管1的出射光3入射至导光板2时，经过该导光板2的传输从该导光板2的出光面(图未示)出射，该导光板2中靠近发光二极管1处非直射的部分存在该出射光3无法到达的暗带区23，导致与暗带区23相对应的导光板出光面也存在暗带区，从而影响背光模组2的出光均匀度。
发明内容为了克服现有技术中发光二极管的发散角度不可调节且其能量分布不均衡的问题，本发明提供一种发散角度可调节且沿各个方向发散能量较均衡的发光二极管。
本发明解决技术问题所采用的方案是提供一发光二极管，其包括一基板、一发光芯片和一封装结构，该发光芯片位于该基板上，该封装结构包覆该发光芯片并形成一光出射面，一绕射光栅设置于该光出射面上，该封装结构是由透明压电材料制成且由一外部电路控制其机械形变。
相较于现有技术，由于本发明发光二极管封装结构的光出射面上具有绕射光栅，该结构能增大发光二极管的发散角度，能够降低现有技术采用发光二极管作为背光模组所产生暗带的影响，同时该封装结构的材料是透明压电材料，该透明压电材料被一外部电路控制其机械形变，因此通过控制该外部电路的电压大小即可改变该透明压电材料的形变程度从而改变发光二极管的发散角度。
图1是现有技术发光二极管的剖视图。
图2是现有技术发光二极管光强极坐标分布图。
图3是采用现有技术发光二极管作为背光模组的入射光线分布示意图。
图4是本发明发光二极管的剖视图。
图5是图4所示的绕射光栅部分放大图和其对出射光的衍射效应示意图。
具体实施方式图4是本发明发光二极管110的剖面示意图。该发光二极管110包括一基板111、一发光芯片113和一封装结构115。该封装结构115用于包覆该发光芯片113并形成一光出射面(未标示)，该光出射面是一曲面结构，具有透镜的功效，发光芯片113的出射光经该光出射面出射，一具有多个绕射光栅单元的绕射光栅117连续设置于该光出射面上。该绕射光栅117是设置于该光出射面上，其分布区域位于该发光芯片113出射光所照射的封装结构115范围内。该封装结构115采用透明的压电材料制成，该透明压电材料可以是透明压电陶瓷或聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)，该封装结构115和一外部控制电路相连接(图未示)。由于该压电材料本身机械和电性耦合(Coupling)作用，外部电压加于压电材料产生电场就会使压电材料产生机械形变。当该透明压电材料受外部控制电路所加的电场作用时，其电偶极矩会被拉长，该透明压电材料会沿电场方向伸长。该绕射光栅117将会随着外加电压值大小而改变光栅间距，外加电压越大，光栅间距也会越大，其发光强度也会越高，但是发光二极管发散角度越小。因此调节外加电压值大小将会使发光二极管达到实际需要的光强与发散角度。
图5是图4所示的绕射光栅117部分放大图和其对发光芯片113出射光的衍射效应示意图。该绕射光栅117的多个绕射光栅单元连续设置于该光出射面的相应区域上。该绕射光栅117是一透射式绕射光栅。但是该绕射光栅117也可采用一具有多个绕射光栅单元的光学薄膜贴附于该光出射面的相应区域。该绕射光栅的光栅间距a是10μm～30μm，光栅狭缝开口b是1μm～10μm，发光芯片113的出射光经过该一绕射光栅单元时，由于光衍射效应，其光强分布具有如下特点除了中心的第0阶光强外，于中心的第0阶光强两侧还有±1阶、±2阶(图未示)、±3阶(图未示)……±n阶(图未示)的光强分布，即该出射光线的光强分布区域沿横向朝左右扩展，相应地该发光二极管110的发光角度得以扩展。
相较于现有技术，由于本发明发光二极管110的光出射面具有一绕射光栅117，发光二极管110的发光芯片113发出的光束经该绕射光栅117出射时产生的光衍射效应使得其发光角度增大，而且根据电路控制透明压电材料的电压大小来调节该绕射光栅117的光栅间距，从而控制发光二极管110的发散角度，该绕射光栅117的光栅间距控制在一定范围内，发光二极管110的发散角度就将大于一般发光二极管的发散角度，因此无须改变其设计配置和制程即可调节并控制发光二极管110发光角度的扩展程度。
本发明也有其它变更设计，如该封装结构115形成的光出射面是一平面结构；该多个绕射光栅单元分成若干群组间隔设置于发光二极管的光出射面上；该绕射光栅单元也可设置于整个发光二极管光出射面上或者依据实际所需设置于光出射面的相应部分上。
权利要求
1.一种发光二极管包括一基板、一发光芯片和一封装结构，该发光芯片位于该基板上，该封装结构包覆该发光芯片并形成一光出射面，其特征在于一绕射光栅设置于该光出射面上，该封装结构是由透明压电材料制成且由一外部电路控制其机械形变。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该绕射光栅是一透射式绕射光栅。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于该绕射光栅是采用一具有多个绕射光栅结构的光学薄膜贴附于该光出射面处。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该绕射光栅狭缝开口是1μm～10μm，光栅间距是10μm～30μm。
5.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该绕射光栅连续设置于发光二极管的光出射面上。
6.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该绕射光栅分成若干群组间隔设置于发光二极管的光出射面上。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该光出射面是一平面结构。
8.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该封装结构的材料是透明压电陶瓷。
9.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于该封装结构的材料是聚偏氟乙烯。
全文摘要
一种发光二极管包括一基板、一发光芯片和一封装结构，该发光芯片位于该基板上，该封装结构包覆该发光芯片并形成一光出射面，一绕射光栅设置于该光出射面上，该封装结构是由透明压电材料制成且由一外部电路控制其机械形变。
文档编号H01L33/00GK1624938SQ20031011251
公开日2005年6月8日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者吕昌岳, 余泰成, 陈杰良 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司