专利名称：发光二极管及发光二极管亮度控制方法
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颗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，使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，所以必须应用多颗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。但是在同一工序生产 的晶圆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且足够的发光效能。为达到上述目的，本发明所提供的发光二极管具有基板、第一金属接脚、 第二金属接脚、发光芯片、导线、封装部与吸光层，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，导线连接发光芯片与第二金属接脚，封装部包覆发光芯片与导线并形成出光面，发光芯片可发出光束，光束于出光面外部形成发光路径，吸光层由吸光材料构成并设置于发光二极管的出光面外的发光路径中。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。 为达到上述目的，本发明所提供的发光二极管的亮度控制方法包括以下歩骤步骤一设定发光二极管的发光效能预设标准值； 歩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；及 步骤四根据此差异值，调整吸光层的结构并将吸光层设置于待测发光 二极管的出光面外的发光路径中。因此，本发明的发光二极管利用吸光材料形成吸光层，并设置于出光面 外的发光路径中，在不影响大部分光线进行路径的状况下吸收少量光线，所 以，经由调整吸光层结构，可使每个发光二极管具有一致且足够的发光效能。
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。 图2为本发明发光二极管亮度控制方法的步骤流程图。图3为本发明发光二极管吸光层由吸光微粒构成的步骤流程图。 图4为本发明发光二极管设有吸光微粒的吸光层的结构剖视图。 图5为本发明发光二极管吸光层由不同穿透率可塑性材料构成的步骤流程图。图6为本发明发光二极管吸光层第三实施例由不同穿透率可塑性材料以 上下叠层方式构成的结构剖视图。图7为本发明发光二极管吸光层由不同穿透率可塑性材料以左右叠层方 式构成的结构剖视图。图8为本发明发光二极管吸光层由不同穿透率可塑性材料以倾斜叠层方 式构成的结构剖视图。图9为本发明发光二极管吸光层由不同穿透率可塑性材料以混合方式构成的结构剖视图。图IO为本发明发光二极管第 图ll为本发明发光二极管结 其中，附图标记说明如下 发光二极管9 第一金属接脚901发光芯片903 封装部905 出光面907 吸光层909低穿透率可塑性材料911 透明光学元件913二实施例的结构剖视图。 第三实施例的结构剖视图。基板900第二金属接脚902导线904反射壁906荧光微颗粒908吸光微粒910高穿透率可塑性材料912光反射元件91具体实施方式
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l，本发明第一实施例中，发光二极管9设有基板900，基板卯O 上设有第一金属接脚901、第二金属接脚902、发光芯片903、导线904、封 装部905与反射壁906。发光芯片903与导线904设置于基板900与反射壁 906所形成的空间内，发光芯片903设置于第一金属接脚901上，导线904 连接发光芯片903与第二金属接脚902，封装部905填充于基板900与反射 壁906所形成的空间内，并包覆发光芯片903与导线904形成出光面907， 封装部905中可掺杂分布有荧光微颗粒908或为完全透明。发光二极管9工作时，第一金属接脚901与第二金属接脚902分别导入 正负电压后，可激发发光芯片903发出光束，使用完全透明的封装部905时， 发光芯片903的激发光穿透封装部905由出光面907发出，使用含荧光微颗 粒908的封装部905时，选择发光芯片903射出光束的发光频谱与荧光微颗 粒908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， 且此出射光由发光二极管9的出光面907射出后形成发光路径(图中箭头所 示)，于发光二极管9的发光路径上设置有吸光层909。本发明第一实施例中，吸光层卯9贴附于出光面907上。参照图2，本发明发光二极管亮度控制方法100包括以下步骤歩骤l:测量并记录发光二极管9的发光效能；步骤2:计算并判断发光二极管9的发光效能是否介于预设容许值范围内，若发光二极管9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9的发光效能低于预设容许值，执行步骤4，若发光二极管9的发光效能高于预设容许值范围，执行步骤5;歩骤3:发光二极管9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9的发光效能不符合需求，不能进行调整且不可使 用；及步骤5:于发光二极管9的出光面907上形成吸光层909，以降低发光 二极管9的发光效能，使发光二极管9的发光效能介于预设容许值范围内。参照图3，本发明实施例中，形成吸光层909可包含下列步骤步骤50:计算发光二极管9的发光效能与预设标准值的差异值；及步骤51:对发光二极管9的出光面907喷涂吸光微粒910以形成吸光层 909，吸光微粒910的喷涂数量与上述差异值成正比。在实施时，可预先设定发光二极管9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9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9的出光面907进行一次性喷涂，以形成吸光层909， 当发光二极管9发光效能与预设标准值之间的差异值较大时，可喷涂大量的 暗色吸光微粒910，当差异值较小时，可喷涂微量的暗色吸光微粒910。另外，也可使用可微控制喷出时间的喷嘴对发光二极管9的出光面907 进行连续喷涂，以形成吸光层909，当发光二极管9的发光效能与预设容许 值之间的差异值较大时，喷涂时间较长，相反地，当差异值较小时，喷涂时 间较短。参照图4，发光二极管9的吸光层909由暗色吸光微粒910所组成。因此，吸光微粒910的喷涂数量或厚度可依照发光二极管9的发光效能 做调整，具有较高发光效能的发光二极管9可喷涂较多的吸光微粒910，使 吸光层卯9的厚度较厚，而具有较低发光效能但仍高于预设容许值的发光二极管9可喷涂较少的吸光微粒，使吸光层909的厚度较薄，发光效能介于预 设容许值范围内的发光二极管9则不喷涂，而喷涂暗色吸光微粒910，可在 不影响大部分光线进行路径的状况下吸收少量光线，使每个发光二极管9的 发光效能达成均一化。另外，在实施时，可先剔除发光效能低于预设容许值的发光二极管9， 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9执行测量及调整等步骤。参照图5，本发明另一实施例中，形成吸光层909可包含下列步骤 步骤60:计算发光二极管9的发光效能与预设标准值的差异值；及 步骤61:使用具有低穿透率的可塑性材料911，并配合具有相同光学特 性，例如折射率，但有高穿透率的可塑性材料912，将两种可塑性材料911、 912以空间分配或叠加的方式涂布在发光二极管9的出光面907上以形成吸 光层909，低穿透率可塑性材料911的涂布比例与上述差异值成正比。在实施时，可预先设定发光二极管9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，并使用多个点胶机构将上述两种可塑性材料911、 912分别涂布在发 光二极管9的出光面907上，当发光二极管9的发光效能介于每瓦99流明 至每瓦101流明之间时，于发光二极管9的出光面907上完全涂布高穿透率 可塑性材料912，当发光二极管9的发光效能高于每瓦101流明时，于发光 二极管9的出光面907上混合涂布高穿透率可塑性材料912与低穿透率可塑 性材料911。涂布方式可以先后涂布高穿透率可塑性材料912与低穿透率可塑性材料 911于发光二极管9的出光面907上，使其以叠层方式形成吸光层909。参 照图6至图8，发光二极管9的吸光层909由高穿透率可塑性材料912与低 穿透率可塑性材料911以多种叠层方式构成。图6为吸光层909由高穿透率 可塑性材料912与低穿透率可塑性材料911以上下叠层方式构成，图7为吸 光层卯9由高穿透率可塑性材料912与低穿透率可塑性材料9U以左右叠层 方式构成，图8为吸光层909由高穿透率可塑性材料912与低穿透率可塑性 材料911以倾斜叠层方式构成。也可先将高穿透率可塑性材料与低穿透率可塑性材料混合之后再涂布于发光二极管9的出光面907上，使其以混合方式形成吸光层909。另外， 可同时涂布高穿透率可塑性材料912与低穿透率可塑性材料911于发光二极 管9的出光面907上，使其以混合方式形成吸光层909。而涂布完毕后再以 加热或照射UV光等加工方式使可塑性材料911、 912完成硬化。参照图9， 发光二极管9的吸光层909由高穿透率可塑性材料912与低穿透率可塑性材 料911以混合方式构成。因此，高穿透率可塑性材料912与低穿透率可塑性材料911的涂布比例 可依照不同发光二极管9的发光效能进行调整，具有较高发光效能的发光二 极管9可增加低穿透率可塑性材料911的涂布比例，而具有较低发光效能但 仍高于预设容许值范围的发光二极管9可减少低穿透率可塑性材料911的涂 布比例，使每个发光二极管9的发光效能达成均一化。当高穿透率可塑性材 料912的材质浓稠度较低时，可选用染色材料作为低穿透率可塑性材料911。参照图10，本发明第二实施例中，发光二极管9还包括设置于发光路径 上的透明光学元件913，吸光层909设置于透明光学元件913上。透明光学 元件913设置于出光面907上并与出光面907相互分离。透明光学元件913 也可连接于出光面907上。当发光二极管9的射出光由出光面907射出后， 会穿过透明光学元件913与吸光层909，吸光层909可在不影响大部分光线 进行路径的状况下吸收少量光线，使每个发光二极管9的发光效能达成均一 化。参照图11，本发明第三实施例中，发光二极管9还包括设置于发光路径 上的光反射元件914，吸光层909设置于光反射元件914上。光反射元件914 倾斜设置于出光面907上并与出光面907相互分离。在实施时，可经由调整 光反射元件914的倾斜角度去控制发光二极管9射出光的发光路径。当发光二极管9的射出光由出光面907射出后，会先穿过吸光层909， 之后，射出光通过光反射元件914的反射再次穿过吸光层909而射出。发光 二极管9的射出光会穿过吸光层909两次，因此，在调整吸光层909的材质 时，可减少暗色吸光微粒910的喷量与低穿透率可塑性材料911的涂布比例。本发明发光二极管9利用吸收光线的材料或物质，实施例中为吸光微粒 910或具有不同穿透率的可塑性材料911、 912，适当地涂布在发光二极管9 的出光面907以形成吸光层909，藉此降低发光二极管9的发光效能，并可依照明发光二极管9发光效能与预设标准值之间的差异值调整吸收光线的材 料或物质的涂布比例，使不同发光效能的发光二极管9具有一致且足够的发光强度。
权利要求
1.一种发光二极管，包括一基板，基板上设置有一第一金属接脚、一第二金属接脚和一封装部，第一金属接脚上设置有一发光芯片；发光芯片与第二金属接脚之间连接有一导线；封装部包覆发光芯片与导线并形成一出光面；发光芯片可发出光束，光束于出光面外部形成发光路径；其特征在于出光面外部的发光路径中设置有一由吸光材料构成的吸光层。
2. 如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述吸光层的吸光材 料贴附于出光面上。
3. 如权利要求l所述的发光二极管，其特征在于所述出光面外的发光 路径中设置有一透明光学元件，吸光材料贴附于透明光学元件上。
4. 如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述出光面外的发光 路径中设置有一光反射元件，光反射元件与出光面形成一倾斜角度，吸光层 的吸光材料贴附于光反射元件面向出光面的一侧。
5. 如权利要求l所述的发光二极管，其特征在于所述吸光材料为吸光 微粒。
6. 如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于所述吸光材料包括一 具有较高穿透率可塑性材料及一具有与较高穿透率可塑性材料相同光学特 性的较低穿透率可塑性材料。
7. —种发光二极管亮度控制方法，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，测量并记录待测发光二极管的发光效能；接着，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 最后，根据上述差异值，以正比方式调整、并设置一吸光层于待测发光 二极管出光面外的发光路径中。
8. 如权利要求7所述的发光二极管亮度控制方法，其特征在于，所述吸 光层设置方式包括在设定发光二极管的发光效能预设标准值时设定一误差容许范围； 在计算待测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，不设置吸光层；及若差异值超过误差容许范围，设置吸光微粒于待测发光二极管出光面外 的发光路径中，吸光微粒的喷涂量与差异值大小成正比。
9.如权利要求7所述的发光二极管亮度控制方法，其特征在于，所述吸 光层设置方式包括在设定发光二极管的发光效能预设标准值时设定一误差容许范围；在计算待测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，不设置吸光层；及若差异值超过误差容许范围，设置一较高穿透率可塑性材料及一具有与 较高穿透率可塑性材料相同光学特性的较低穿透率可塑性材料于待测发光 二极管出光面外的发光路径中，较低穿透率可塑性材料的涂布量与差异值大 小成正比。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管及发光二极管亮度控制方法，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，根据此差异值设定吸光层的结构，并将吸光层设置于待测发光二极管的出光面外的发光路径中。发光二极管利用吸光材料形成吸光层，并设置于其发光路径中，在不影响大部分光线进行路径的状况下吸收少量光线，并通过测量每个发光二极管的发光效能后，设定对应的吸光层结构，因此，可使每个发光二极管具有一致且足够的发光效能。
文档编号H01L33/00GK101626051SQ20081013568
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月9日 优先权日2008年7月9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