發光二極體以及包括其的背光單元和液晶顯示器件的製作方法
2023-06-04 08:26:46 1
專利名稱：發光二極體以及包括其的背光單元和液晶顯示器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及發光二極體以及包括它的背光單元和IXD器件，該發光二極體基本上避免了由於現有技術的限制和缺點而產生的一個或多個問題。本發明的目的是提供適於改善光效率的發光二極體及其製造方法。本發明的其它特徵和優點將在下文的說明書中闡述，它們一部分根據說明書顯見，或者可以通過實施實施例來領會。本發明的優點將通過在說明書、權利要求書以及附圖中具體闡述的結構而實現和獲得。根據本實施例的一個大體方面，發光二極體包括發光晶片；裝載該發光晶片的第一引線框架，該第一引線框架包括自裝載有發光晶片的區域向外延伸的第一至第四傾斜面，第一和第二傾斜面在第一方向上彼此對稱地設置而第三和第四傾斜面在與第一方向垂直的第二方向上彼此對稱地設置；與第一引線框架隔開固定距離的第二引線框架；配置以將第一和第二引線框架分別連接至發光晶片的第一和第二導線；和配置以包括第一和第二引線框架的模製框架，該模製框架包括在第一引線框架的第一方向上彼此對稱地設置的第一和第二反射面，和在第一引線框架的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四反射面。根據本實施例另一方面的背光單元包括配置有導電圖案的印刷電路板；發光二極體；和配置以散射和會聚自發光二極體發射的光的光學片，其中該發光二極體分別配置以包括發光晶片；裝載該發光晶片的第一引線框架，該第一引線框架包括自裝載有該發光晶片的區域向外延伸的第一至第四傾斜面，第一和第二傾斜面在第一方向上彼此對稱地設置而第三和第四傾斜面在與第一方向垂直的第二方向上彼此對稱地設置；與第一引線框架隔開固定距離的第二引線框架；配置以將第一和第二引線框架分別連接至發光晶片的第一和第二導線；和配置以包括第一和第二引線框架的模製框架，該模製框架包括在第一引線框架的第一方向上彼此對稱地設置的第一和第二反射面，和在第一引線框架的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四反射面。根據本實施例又一方面的IXD器件，包括安裝至印刷電路板的發光二極體；配置以散射和會聚自發光二極體發射的光的光學片；和在光學片上設置的液晶顯示面板，該發光二極體配置以包括發光晶片；裝載有該發光晶片的第一引線框架，該第一引線框架包括自裝載有該發光晶片的區域向外延伸的第一至第四傾斜面，第一和第二傾斜面在第一方向上彼此對稱地設置而第三和第四傾斜面在與第一方向垂直的第二方向內彼此對稱地設置；與第一引線框架以固定距離隔開的第二引線框架；配置以將第一和第二引線框架分別連接至發光晶片的第一和第二導線；和配置以包括第一和第二引線框架的模製框架，該模製框架包括在第一引線框架的第一方向上彼此對稱地設置的第一和第二反射面，和在第一引線框架的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四反射面。在閱讀下述附圖和詳細描述之後，其它的系統、方法、特徵和優點對於本領域的技術人員將是或者將變成顯而易見的。所有這些附加系統、方法、特徵和優點將包括在本說明書內，在本發明的保護範圍之內以及由權利要求所保護。不應將在這一部分的任何內容視為對權利要求的限制。下面結合實施例討論其它方面和優點。應理解，本發明的上述概述和下述詳細描述是示例性和解釋性的，並且旨在提供如要求保護的本發明的進一步解釋。
包括附圖以提供實施例的進一步理解，並且附圖併入並構成本申請一部分，附示了本發明的一個或多個實施例，並和說明書一起用於解釋本發明。在附圖中圖1是圖示根據本發明實施例的配置有發光二極體的IXD器件的分解透視圖；圖2是圖示根 據本發明實施例的發光二極體的透視圖；圖3是圖示沿著圖2中的線1-1』的發光二極體的剖視圖；和圖4是圖示沿著圖2中的另一線1-1』的發光二極體的剖視圖；圖5是圖示圖2的發光二極體的平面視圖；和圖6是圖示根據本發明另一實施例的發光二極體的剖視圖。
具體實施例方式現在將詳細參考本發明的實施例，其例子在附圖中圖示。將在下文中介紹的這些實施例作為例子提供從而將它們的精神傳遞給本領域的普通技術人員。因此，這些實施例可以以不同形狀實施，因而並不限於在此描述的這些實施例。而且，在附圖中為了便於描述可放大表示該器件的尺寸和厚度。儘可能在包括附圖的本說明書的全文中使用相同的參考標記表示相同或類似部件。圖1是圖示根據本發明實施例的包括發光二極體的IXD器件的分解透視圖。如圖1所示，根據本發明實施例的包括發光二極體的IXD器件包括配置以顯示圖像的IXD面板110 ；以及設置在IXD面板110之下以將光施加給IXD面板110的背光單元 120。IXD器件進一步包括配置以支撐IXD面板110的下緣的面板導板119。IXD面板110包括彼此相對設置的薄膜電晶體基板111和濾色片基板113，兩者組合以在它們之間維持均勻的盒間隙。LCD面板110還包括介於該兩個基板之間的液晶層 (未圖示)。雖然在附圖中未詳細圖示薄膜電晶體基板111和濾色片基板113，但現在將予以詳細描述。薄膜電晶體基板111包括彼此交叉的多條柵線和多條數據線；以及在該多條柵線與多條數據線的交叉點處形成的薄膜電晶體。彼此交叉的多條柵線和多條數據線限定像素。薄膜電晶體分別連接至像素電極，所述像素電極各包括在像素內。另一方面，濾色片基板113包括與所述像素相對的紅色、綠色和藍色濾色片；配置以形成每個濾色片邊框的黑矩陣；以及覆蓋濾色片和黑矩陣的公共電極。黑矩陣形成為遮蔽柵線、數據線和薄膜電晶體。此外，該IXD器件包括在IXD面板110的邊沿上設置的驅動印刷電路板(PCB) 115。 驅動PCB 115將驅動信號施加給在IXD面板110上的柵線和數據線。為此，利用COF(膜上晶片)117將驅動器PCB 115電連接至IXD面板110。該COF 117可以用載帶封裝(TCP)替代。設置在IXD面板110之下的背光單元120包括上表面打開的底蓋180 ；設置在底蓋180的內側表面並配置有導電圖案的PCB 160;裝載在PCB 160上並配置以分別發射光的多個發光二極體150 ；以及與該多個發光二極體150平行設置的導光板140。導光板140 將發光二極體150發射出的點光轉換成二維光。背光單元120還包括設置在導光板140之下並配置成將從導光板140向下前進的光朝IXD面板110反射的反射板170 ；以及設置在導光板140之上並配置成使來自導光板140的入射光散射和會聚的光學片130。可以使用分別發射紅光、綠光和藍光的紅色、綠色和藍色發光二極體的組合來配置根據本實施例的發光二極體150。可替代地，根據本實施例的發光二極體150可以僅包括發射白光的白色發光二極體。
根據本實施例的這種發光二極體150形成為光效率提高的結構。現在將參考圖2 至圖5詳細描述根據本實施例的發光二極體150。圖2是圖示根據本發明實施例的發光二極體的透視圖，圖3是圖示發光二極體沿著圖2中的線1-1』的剖視圖。圖4是圖示發光二極體沿著圖2中的另一線11-11』的透視圖，而圖5是圖示圖2的發光二極體的平面圖。參見圖2至圖5，根據實施例的發光二極體150包括第一和第二引線框架151和 152、發光晶片155、模製框架153和矽層154。第一和第二引線框架分別接收外部驅動信號。 發光晶片155裝載到第一引線框架151上。模製框架153圍繞第一和第二引線框架151和 152。矽層154填充於通過模製框架153形成的開口內。該發光二極體150還包括第一和第二導線156和157。第一導線156用於使發光晶片155的第一電極板(未圖示)和第一引線框架151電連接。第二導線157用於使發光晶片155的第二電極板(未圖示)和第二引線框架152電連接。發光晶片155相當於實質上產生光的光源。這樣的發光晶片155包括彼此連接的 P型半導體和η型半導體。P型半導體提供正空穴而η型半導體提供電子。儘管未在附圖中圖示，但是覆蓋發光晶片155的矽層形成為包括螢光材料。該螢光材料用於將在發光晶片155中產生的固定光譜光轉換成白光。第一引線框架151包括配置成自發光晶片155所處區域向外且向上傾斜的第一至第四傾斜面151a至151d。第一和第二傾斜面151a和151b在第一方向上彼此對稱形成。 第三和第四傾斜面151c和151d在與第一方向垂直的第二方向上彼此對稱地形成。而且，第一引線框架151包括第一平頂面151e、第五傾斜面151i和第一突出部 151j。第一平頂面形成為自第一傾斜面151a延伸並彎向與發光二極體150的下表面平行的水平方向。第五傾斜面151i形成為自第一平頂面151e向外延伸並彎向發光二極體150 的向下方向。第一突出部151 j形成為自第五傾斜面151i延伸並自發光二極體150向外突出ο第一引線框架151還包括自第二傾斜面151b延伸的第二平頂面151f。第二平頂面151f形成為彎向與發光二極體150的下表面平行的水平方向。此外，第一引線框架151包括第三和第四平頂面151g和151h。第三平頂面151g 形成為自第三傾斜面151c向外延伸並彎向與發光二極體150的下表面平行的水平方向。第四平頂面151h形成為自第四傾斜面151d向外延伸並彎向與發光二極體150的下表面平行的水平方向。普通的發光二極體通常包括平板型的引線框架。因此，外部溼氣沿著平坦的引線框架侵入普通發光二極體的內部。相反地，根據實施例的發光二極體包括具有上述由第一傾斜面151a、第一平頂面151e和第五傾斜面151i以及第一突出部151 j構成的彎曲結構的弓丨線框架。因此，根據實施例的發光二極體可以防止外部溼氣入侵。
第二引線框架152包括第五平頂面152a、第六傾斜面152b和第二突出部152c。第五平頂面152a與第一引線框架151隔開固定距離並與第一和第二平頂面151a和151f並行設置。第六傾斜面152b形成為自第五平頂面152a延伸並彎向發光二極體150的向下方向。第二突出部152c形成為自第六傾斜面152b延伸並在發光二極體150向外的方向上突
出ο
以這種方式，第二引線框架152設有第五平頂面152a、第六傾斜面152b和第二突出部152c。因此，本實施例的發光二極體可以不受外部溼氣侵入。而且，第一和第二引線框架151和152的總面積變得大於平板型的普通引線框架的總面積。因此，第一和第二引線框架151和152允許本實施例的發光二極體具有出色的熱輻射特性。模製框架153具有圍繞發光二極體150的邊沿的結構。該模製框架153可以通過擠壓工藝形成。更具體地，模製框架153具有圍繞發光二極體150邊沿的屏障結構。這樣的模製框架153被配置成包括第一至第五反射面153a至153e，它們形成為朝發光二極體150的內部方向(即，向發光晶片155)向下傾斜。第一至第五反射面153a至153e反射自發光晶片 155發出的光，從而提高發光二極體150的光效率。第一至第四反射面153a至153d自發光晶片所處區域向外以及向上形成。第一和第二反射面153a和153b具有在第一方向上彼此對稱的傾角。第三和第四反射面153c和 153d具有在第二方向上彼此對稱的傾角，該第二方向與將第一和第二反射面153a和153b 彼此連接的第一方向垂直。第五反射面153e與第二反射面153b隔開固定距離。然而，第五反射面153e具有與第二反射面153b相同的傾角。第一和第二反射面153a和153b分別形成在第一引線框架151的第一和第二傾斜面151a和151b之上。換句話說，模製框架153的第一反射面153a形成在第一引線框架 151的第一傾斜面151a的斜面上，而第二反射面153b形成在第一引線框架151的第二傾斜面151b的斜面上。在模製框架153的擠壓工藝中形成第一和第二反射面153a和153b。而且，第一和第二反射面153a和153b以恆定厚度形成在第一和第二傾斜面151a和151b上。第一和第二反射面153a和153b可以具有與第一和第二傾斜面151a和151b相同的傾角。然而，第一和第二反射面153a和153b並不限於與第一和第二傾斜面151a和151b 相同的傾角。換句話說，第一和第二反射面153a和153b可以具有與第一和第二傾斜面151a 和151b不同的其它傾角。將第一和第二反射面153a和153b相對於參考線的傾角θ設置為80°或更低(或更小)，該參考線定義為與發光二極體150的下表面垂直的向上方向。模製框架153配置為在第一和第二反射面153a和153b之間形成有第一開口 159。 該第一開口 159露出了一部分第一引線框架151，在該部分中可以安裝發光晶片155和第一導線156。第一開口 150露出的第一引線框架151的區域僅提供發光晶片155的區域d2和用於在第一引線框架151上焊接第一導線156的區域。換句話說，該第一開口 150具有將發光晶片155安裝至第一引線框架151以及將第一導線156焊接至第一引線框架151所必需的最小尺寸。 該模製框架153進一步配置為在第二和第五反射面153b和153e之間形成有第二開口 158。該第二開口 158用於連接第二導線157和第二引線框架152。第二開口 158使第二引線框架152露出將第二導線157與第二引線框架152相連所必需的區域。換句話說，以比第二導線157的直徑更大的尺寸但卻可以僅提供用於將第二導線157焊接至第二引線框架152的空間的最小尺寸形成第二開口 158。因此，該最小化的第二開口 158可以使發光二極體150的光效率提高。第三和第四反射面153c和153d分別形成在第一引線框架151的第三和第四傾斜面151c和151d上。換句話說，模製框架153的第三反射面153c形成在第一引線框架151 的第三傾斜面151c的斜面上，而第四反射面153d形成在第一引線框架151的第四傾斜面 15Id的斜面上。在模製框架153的擠壓工藝中形成第三和第四反射面153c和153d。而且，第三和第四反射面153c和153d以恆定厚度形成在第三和第四傾斜面151c和151d上。第三和第四反射面153c和153d可以具有與第三和第四傾斜面151c和151d相同的傾角。然而，第三和第四反射面153c和153d並不限於與第三和第四傾斜面151c和151d 相同的傾角。換句話說，第三和第四反射面153c和153d可以具有與第三和第四傾斜面151c 和15Id不同的其它傾角。將第三和第四反射面153c和153d相對於參考線的傾角θ設置為80°或更低(或更小)，該參考線定義為與發光二極體150的下表面垂直的向上方向。如上所述，本實施例的發光二極體150包括第一和第二引線框架151和152，該第一和第二引線框架151和152具有通過第一至第六傾斜面151a、151b、151c、151d、151i和 152b、第一至第五平頂面151e、151f、151g、151h和152a和第一和第二突出部151j和152c 實現的彎曲結構。因此，能夠安全地使該發光二極體150免於外部溼氣侵入。而且，本實施例的發光二極體150使模製框架153包括第一至第四反射面153a至 153d，該些第一至第四反射面153a至153d設置在第一導線結構151a至151d的第一至第四傾斜面151a至151d上，並分別具有高反射率。因此，發光二極體150可以將其光效率提高百分之十或者更高。圖6是圖示根據本發明另一實施例的發光二極體的剖視圖。除了第一和第二反射面253a和253b之外，圖6所示的另一實施例的發光二極體具有與上述圖3的一種實施例相同的結構。因此，將省略在本發明一實施例中與另一實施例重複的描述。而且，根據本發明另一實施例的發光二極體將使用相同的參考標記表述與根據一實施例相同的單元。第一和第二反射面253a和253b在第一引線框架151上。在模製框架153的擠壓工藝中同時形成第一和第二反射面253a和253b。而且，第一和第二反射面253a和253b以恆定的厚度形成在第一引線框架151上。第一和第二反射面253a和253b形成為與參考線平行，該參考線定義為與發光二極體150的下表面垂直的向上方向。換句話說，第一和第二反射面253a和253b形成為與發光二極體150的下表面垂直。
第一反射面253可以形成為高架平臺結構。儘管在附圖中未圖示，但是模製框架153包括與第一和第二反射面253a和253b 成直角形成的第三和第四反射面。該第三和第四反射面以與第一和第二反射面253a和 253b相同的方式，平行於參考線形成，該參考線定 義為與發光二極體150的下表面垂直的向上方向。儘管僅通過上述實施例有限地解釋了本發明，本領域的普通技術人員應當理解本發明並不限制於這些實施例，在不脫離本發明的精神的情況下，可以對其進行各種改變或修改。因此，本發明的保護範圍應當僅由權利要求書及其等同範圍來確定。
權利要求
1.一種發光二極體，包括 發光晶片；裝載該發光晶片的第一引線框架，該第一引線框架包括自裝載有該發光晶片的區域向外延伸的第一至第四傾斜面，第一和第二傾斜面在第一方向上彼此對稱地設置，而第三和第四傾斜面在與第一方向垂直的第二方向上彼此對稱地設置； 與第一引線框架以固定距離隔開的第二引線框架； 將第一和第二引線框架分別連接至發光晶片的第一和第二導線；以及圍繞第一和第二引線框架的模製框架，該模製框架包括在第一引線框架的第一方向上彼此對稱地設置的第一和第二反射面，和在第一引線框架的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四反射面。
2.如權利要求1的發光二極體，其中第一至第四反射面分別形成在第一至第四傾斜面的斜面上。
3.如權利要求1的發光二極體，其中第一至第四反射面形成為具有與第一至第四傾斜面相同的傾角。
4.如權利要求1的發光二極體，其中第一引線框架包括自第一傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第一平頂面； 自第一平頂面延伸且斜彎向發光二極體下表面的第五傾斜面； 自第五傾斜面延伸且自發光二極體的側面向外突出的第一突出部； 自第二傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第二平頂面； 自第三傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第三平頂面；和自第四傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第四平頂面。
5.如權利要求4的發光二極體，其中第二引線框架包括 與第一和第二平頂面並行形成的第五平頂面；自第五平頂面延伸並斜彎向發光二極體的下表面的第六傾斜面；和自第六傾斜面延伸且自發光二極體的另一側面向外突出的第二突出部。
6.如權利要求1的發光二極體，其中該模製框架配置為具有在第一和第四反射面之間的第一開口，該第一開口對應於發光晶片的區域以及將第一導線焊接至第一引線框架必需的區域。
7.如權利要求5的發光二極體，其中該模製框架進一步形成有部分地露出第五平頂面且用於將第二導線焊接至第二引線框架的第二開口。
8.如權利要求1的發光二極體，其中第一至第四反射面形成為具有相對於參考線大約 O 80°的傾角，該參考線定義為與發光二極體的下表面垂直的向上方向。
9.一種背光單元，包括設有導電圖案的印刷電路板； 發光二極體，分別包括 發光晶片；裝載該發光晶片的第一引線框架，該第一引線框架包括自裝載有該發光晶片的區域向外延伸的第一至第四傾斜面，第一和第二傾斜面在第一方向上彼此對稱地設置而第三和第四傾斜面在與第一方向垂直的第二方向上彼此對稱地設置；與第一引線框架隔開固定距離的第二引線框架；配置以將第一和第二引線框架分別連接至發光晶片的第一和第二導線；和配置以圍繞第一和第二引線框架的模製框架，該模製框架包括在第一引線框架的第一方向上彼此對稱地設置的第一和第二反射面，和在第一引線框架的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四反射面；和用來散射和會聚自發光二極體發射的光的光學片。
10.如權利要求9的背光單元，其中第一至第四反射面分別形成在第一至第四傾斜面的斜面上。
11.如權利要求9的背光單元，其中第一至第四反射面形成為具有與第一至第四傾斜面相同的傾角。
12.如權利要求9的背光單元，其中第一引線框架包括自第一傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第一平頂面； 自第一平頂面延伸且斜彎向發光二極體下表面的第五傾斜面； 自第五傾斜面延伸且自發光二極體的一側面向外突出的第一突出部； 自第二傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第二平頂面； 自第三傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第三平頂面；和自第四傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第四平頂面。
13.如權利要求12的背光單元，其中第二引線框架包括 與第一和第二平頂面並行形成的第五平頂面；自第五平頂面延伸且斜彎向發光二極體的下表面的第六傾斜面；和自第六傾斜面延伸且自發光二極體的另一側面向外突出的第二突出部。
14.如權利要求9的背光單元，其中該模製框架配置為具有在第一和第四反射面之間的第一開口，該第一開口對應於發光晶片的區域和將第一導線焊接至第一引線框架必需的區域。
15.如權利要求13的背光單元，其中該模製框架進一步形成有部分地露出第五平頂面且用於將第二導線焊接至第二引線框架的第二開口。
16.如權利要求9的背光單元，其中第一至第四反射面形成為具有相對於參考線大約呈0 80°的傾角，該參考線定義為與發光二極體的下表面垂直的向上方向。
17.一種LCD器件，包括安裝至印刷電路板的發光二極體，該發光二極體包括 發光晶片；裝載該發光晶片的第一引線框架，該第一引線框架包括自裝載有該發光晶片的區域向外延伸的第一至第四傾斜面，第一和第二傾斜面在第一方向上彼此對稱地設置而第三和第四傾斜面在與第一方向垂直的第二方向上彼此對稱地設置； 與第一引線框架隔開固定距離的第二引線框架；配置以將第一和第二引線框架分別連接至發光晶片的第一和第二導線；和圍繞第一和第二引線框架的模製框架，該模製框架包括在第一引線框架的第一方向上彼此對稱地設置的第一和第二反射面，和在第一引線框架的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四反射面；用來散射和會聚自發光二極體發射的光的光學片；和設在光學片上的液晶顯示面板。
18.如權利要求17的液晶顯示單元，其中第一至第四反射面分別形成在第一至第四傾斜面上的斜面上。
19.如權利要求17的液晶顯示單元，其中第一至第四反射面形成為具有與第一至第四傾斜面相同的傾角。
20.如權利要求17的液晶顯示，其中第一引線框架包括自第一傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第一平頂面； 自第一平頂面延伸且斜彎向發光二極體下表面的第五傾斜面； 自第五傾斜面延伸且自發光二極體的一側面向外突出的第一突出部； 自第二傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第二平頂面； 自第三傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第三平頂面；和自第四傾斜面延伸且彎向與發光二極體的下表面平行的水平方向的第四平頂面。
全文摘要
本發明公開了一種適合於改善光效率的發光二極體以及包括該發光二極體的背光單元和液晶顯示器件。該發光二極體包括發光晶片；裝載有發光晶片的第一引線框架，該第一引線框架包括自裝載有發光晶片的區域向外延伸且在第一方向上彼此對稱地設置的第一至第四傾斜面，和與第一方向垂直的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四傾斜面；與第一引線框架隔開固定距離的第二引線框架；將第一和第二引線框架分別連接至發光晶片的第一和第二導線；和圍繞第一和第二引線框架的模製框架，該模製框架包括在第一引線框架的第一方向上彼此對稱地設置的第一和第二反射面，和在第一引線框架的第二方向上彼此對稱地設置的第三和第四反射面。
文檔編號H01L33/48GK102299240SQ20111018486
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月28日 優先權日2010年6月28日
發明者樸喜正, 柳東現 申請人:樂金顯示有限公司