专利名称：用以提升光学效率的发光二极管封装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用以提升光学效率的发光二极管(Light Emitting Diode, LED) 封装结构，特别是涉及一种用以提升光学效率的发光二极管封装结构。
背景技术：
发光二极管(LED)具有工作电压低，耗电量小，发光效率高，反应时间短，光色纯， 结构牢固，抗冲击，耐振动，性能稳定可靠，重量轻，体积小及成本低等特点。随着技术的进步，LED可展现的亮度等级越来越高，其应用领域也越来越广泛，例如大面积图文显示全彩屏，状态指示、标志照明、信号显示、液晶显示器的背光源或车内照明。现有的LED是以金属导电架(Lead Frame)配合塑料射出成形方式制作出基座，以形成封装结构。导电架是用以电性连接LED芯片的电极。基座是以射出成形方式形成，藉以使封装材料包覆及固定住导电架。基座内形成一凹口区域用以放置LED芯片。然而，现有LED封装结构中，LED芯片放置区域是由所射出成形的封装结构定义出，仅留下一出光开口以供芯片的光线射出来形成圆形对称光形。而一般所使用的封装结构材料为一不透光且耐热的材料，例如聚-邻-苯二甲酰胺(Polyphthalamide ；PPA)，当 LED发光时，会有部份非直接射出光线射到放置区域内部，例如入射在侧壁，因而在侧壁产生吸收、反射及散射的现象。而只有极少部份的非直接射出光线最后会从出光开口放射出， 大部份是于多次反射、散射过中被封装材料吸收而消耗掉。因此，LED装置实际上的发光效率因侧向光线能量被吸收而大幅降低。故，有必要提供一种发光二极管封装结构，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种发光二极管封装结构，用以提升光学效率，其特征在于所述发光二极管封装结构包括发光二极管芯片；导电架，包括设置区，用以设置所述发光二极管；反射面，形成于所述设置区的两侧； 第一接脚芯片，连接于所述设置区的一侧，用以电性连接于所述发光二极管；以及第二接脚芯片，连接于所述设置区的另一侧，用以电性连接于所述发光二极管；座体，结合于所述导电架；以及保护层，包覆于所述发光二极管芯片上，并形成光学透镜于所述座体上。在一实施例中，所述座体的材料为耐高温塑料、聚邻苯二甲酰胺、环氧树脂、玻璃纤维、氧化钛、氧化钙或陶瓷材料在一实施例中，所述导电架的所述电极接脚是向内形成弯折。在一实施例中，所述反射面与所述设置区夹有一特定角度，其介于20度至70度之
3间。本发明的导电架结构具有反射面，而可有效地反射发光二极管的侧向光线，使发光二极管的整体发光量可集中地朝特定方向出光，且发光二极管封装结构可设有形成光学透镜的保护层，因而大幅提升发光二极管的发光效率。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图1显示依照本发明一实施例的发光二极管的封装结构的示意图。
具体实施方式以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的发光二极管的封装结构的示意图。本发明的发光二极管的导电架100可用以承载发光二极管芯片200，导电架100与座体300稳固地结合成一体，以形成发光二极管封装结构400，其中座体300是以射出成型的方式藉以与导电架100形成一封装结构400。如图1所示，本实施例的导电架100是由金、银、铜、铁、铝或其合金材料所制成，其制造方式可为例如由金属板材透过冲压的方式一体成型而成。导电架100包括有设置区 110、反射面120、第一接脚130及第二接脚140。设置区110是用以设置接合发光二极管芯片200。反射面120是形成于设置区110的两侧，并与设置区110夹有特定角度Θ，此特定角度θ可预先经由光学分析(光学仿真、计算)后而设定，因而使发光二极管芯片200发出的侧向光线在经由反射面120反射后，可朝特定方向出光，例如顶射式(Top View)或侧射式(Side View)出光，进一步可形成一较集中的特定光形(例如为矩形、多边形、圆形或椭圆形光形)，其中此特定角度θ是例如实质介于20度至70度之间。在一实施例中，此特定角度θ为30度，藉以使发光二极管芯片200发出的侧向光线在经由反射面120反射后，可朝上正向出光(即侧向光线在反射后的出光方向同于发光二极管芯片200的正向出光方向)，因而避免发光二极管芯片200的侧向光线无法正向出光的情形，藉以提升整体发光效率。如图1所示，本实施例的导电架100的第一接脚130和第二接脚140是形成于设置区Iio的另两侧，且第一接脚130是连接于设置区110，第二接脚140与设置区110之间可具一分隔间隙，用以分隔电极电性，因而第一接脚130和第二接脚140可分别电性连接发光二极管芯片200的阳极和阴极(未绘示)，并外接出封装结构400。导电架100是与座体 300结合成封装结构400。如图1所示，本实施例的座体300的材料可例如为耐高温塑料、聚邻苯二甲酰胺 (PPA)、环氧树脂、玻璃纤维、氧化钛、氧化钙或陶瓷材料。座体300是利用一体成型的方式(例如射出成型)形成于导电架100上，因而完成用以封装发光二极管芯片200的封装结构 400。其中，封装结构400为杯状结构，例如横截面为矩形、多边形、圆形或椭圆形的杯状结构，因此，本实施例的发光二极管芯片200的出光可形成一较集中的特定光形(矩形、多边形、圆形或椭圆形)。且封装结构400可通过反射面120来反射发光二极管芯片200的侧向光线。如图1所示，本实施例的保护层101是包覆于发光二极管芯片200上，并形成光学透镜于座体300上。保护层101可形成于座体300所形成的凹部内，并包覆住发光二极管芯片200，用以保护发光二极管芯片200。此保护层101的材料可为透光性材质，例如玻璃或高透光性树脂。在本实施例中，此高透光性树脂可包含环氧树脂(Epoxy)、聚苯乙烯 (Polystyrene,PS)、丙;I；希日青-丁二炼-苯乙炼聚合物(Acrylonitrile-Butadene-Styrene, ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)、压克力(Acrylicresin)或硅胶(Silicone)。且此保护层101可形成一光学透镜于座体300上，以提升光学效率。保护层101所形成的光学透镜例如为聚光光学透镜、凸透镜、凹锥透镜、球镜、菲涅尔透镜、三菱镜片或组合式透镜结构，其亦可依不同需求设计为平板状、平凸透镜状及双凸透镜状。因此，本实施例的发光二极管芯片200在设置于封装结构400后，可藉由导电架 100的反射面120来反射发光二极管芯片200的侧向光线，以提升整体发光效率，且反射面 120是与设置区110夹有特定角度θ (例如实质介于20度至70度之间)，以反射侧向光线朝特定方向出光，因而进一步使发光二极管芯片200的发光集中于单一方向发出，避免不必要的发光耗损。再者，且发光二极管封装结构可设有形成光学透镜的保护层，以大幅提升光学效率。在本发明的实施例中，发光二极管芯片200可例如用以作为液晶显示器(未绘示) 的背光源，由于本发明导电架100上的反射面120可有效地使发光二极管芯片200的发光集中于单一方向出光，故避免不必要的侧向光线耗损，大幅增加单一发光二极管芯片200 的整体发光效率。因此，液晶显示器可减少发光二极管芯片200的设置数目，却不致影响整体背光效果，因而可减少发光二极管芯片200的设置成本。由上述可知，本发明的导电架结构具有反射面，而可有效地反射发光二极管的侧向光线，使发光二极管的整体发光量可集中地朝特定方向出光，且发光二极管封装结构可设有形成光学透镜的保护层，因而大幅提升发光二极管的发光效率。综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
权利要求
1.一种发光二极管封装结构，用以提升光学效率，其特征在于所述发光二极管封装结构包括发光二极管芯片； 导电架，包括设置区，用以设置所述发光二极管芯片； 反射面，形成于所述设置区的两侧；第一接脚，连接于所述设置区的一侧，用以电性连接于所述发光二极管芯片；以及第二接脚，连接于所述设置区的另一侧，用以电性连接于所述发光二极管芯片； 座体，结合于所述导电架；以及保护层，包覆于所述发光二极管芯片上，并形成光学透镜于所述座体上。
2.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述座体的材料为耐高温塑料、聚邻苯二甲酰胺、环氧树脂、玻璃纤维、氧化钛、氧化钙或陶瓷材料。
3.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述导电架的所述第一接脚和所述第二接脚是向内形成弯折。
4.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于所述反射面与所述设置区夹有一特定角度，其介于20度至70度之间。
全文摘要
本发明提供一种发光二极管封装结构，用以提升光学效率。此发光二极管封装结构包括发光二极管芯片、导电架、座体及保护层。发光二极管芯片是设置于导电架上，座体结合于导电架，保护层包覆于发光二极管芯片上，并形成光学透镜于座体上。本发明的发光二极管封装结构可大幅提升发光二极管的光学效率。
文档编号H01L33/44GK102315359SQ201010214238
公开日2012年1月11日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者林翊轩 申请人:昆山旭扬电子材料有限公司