專利名稱：用以形成白光的發(fā)光二極管模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)模塊，特別是涉及一種用以形成白光的發(fā)光二極管模塊。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED)具有工作電壓低，耗電量小，發(fā)光效率高，反應時間短，光色純， 結構牢固，抗沖擊，耐振動，性能穩(wěn)定可靠，重量輕，體積小及成本低等特點。隨著技術的進步，LED可展現的亮度等級越來越高，其應用領域也越來越廣泛，例如大面積圖文顯示全彩屏，狀態(tài)指示、標志照明、信號顯示、液晶顯示器的背光源或車內照明?，F有的LED是以金屬導電架(Lead Frame)配合塑料射出成形方式制作出基座，以形成封裝結構。導電架是用以電性連接LED芯片的電極?；且陨涑龀尚畏绞叫纬桑逡允狗庋b材料包覆及固定住導電架?；鶅刃纬梢话伎趨^(qū)域用以放置LED芯片。然而，現有的LED結構仍難以完全取代一般白光照明燈具。且現有LED封裝結構中，LED芯片放置區(qū)域是由所射出成形的封裝結構定義出，僅留下一出光開口以供芯片的光線射出來形成圓形對稱光形。而一般所使用的封裝結構材料為一不透光且耐熱的材料，例如聚-鄰-苯二甲酰胺(Polyphthalamide ；PPA)，當LED發(fā)光時，會有部份非直接射出光線射到放置區(qū)域內部，例如入射在側壁，因而在側壁產生吸收、 反射及散射的現象。而只有極少部份的非直接射出光線最后會從出光開口放射出，大部份是于多次反射、散射過中被封裝材料吸收而消耗掉。因此，LED裝置實際上的發(fā)光效率因側向光線能量被吸收而大幅降低。故，有必要提供一種發(fā)光二極管模塊，以解決現有技術所存在的問題。
發(fā)明內容本發(fā)明的主要目的在于提供一種發(fā)光二極管模塊，用以形成白光，其特征在于所述發(fā)光二極管模塊包括二個發(fā)光二極管芯片，用以形成白光，所述發(fā)光二極管芯片包括紅光發(fā)光二極管芯片及藍光發(fā)光二極管芯片；電阻組件，串聯于所述紅光發(fā)光二極管芯片，所述藍光發(fā)光二極管芯片是并聯于所述電阻組件及所述紅光發(fā)光二極管芯片；熒光層，形成于所述藍光發(fā)光二極管芯片上；導電架，包括設置區(qū)，用以設置所述發(fā)光二極管；反射面，形成于所述設置區(qū)的兩側；第一接腳芯片，連接于所述設置區(qū)的一側，用以電性連接于所述發(fā)光二極管；以及第二接腳芯片，連接于所述設置區(qū)的另一側，用以電性連接于所述發(fā)光二極管；座體，結合于所述導電架；以及
保護層，包覆于所述發(fā)光二極管芯片上，并形成光學透鏡于所述座體上。在一實施例中，所述座體的材料為耐高溫塑料、聚鄰苯二甲酰胺、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、氧化鈦、氧化鈣或陶瓷材料在一實施例中，所述導電架的所述電極接腳是向內形成彎折。在一實施例中，所述反射面與所述設置區(qū)夾有一特定角度，其介于20度至70度之間。本發(fā)明的導電架結構具有反射面，而可有效地反射發(fā)光二極管的側向光線，使發(fā)光二極管的整體發(fā)光量可集中地朝特定方向出光，再者，每一發(fā)光二極管燈座內可設有二個發(fā)光二極管芯片，以發(fā)出白光，因而本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可作為燈具來進行照明。 又，本發(fā)明的白光發(fā)光二極管模塊可通過內建的電阻組件來調整不同發(fā)光二極管芯片之間的驅動電壓，因而可具有較低的成本和較簡單的驅動電路。為讓本發(fā)明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下

圖1顯示依照本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管模塊的示意圖；圖2顯示依照本發(fā)明一實施例的二個發(fā)光二極管芯片的示意圖；以及圖3顯示依照本發(fā)明的一實施例的發(fā)光二極管的等效電路示意圖。
具體實施方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管模塊的示意圖。本發(fā)明的發(fā)光二極管的導電架100可用以承載二個發(fā)光二極管芯片200，導電架100與座體300穩(wěn)固地結合成一體，以形成發(fā)光二極管模塊400，其中座體300是以射出成型的方式藉以與導電架100形成一封裝結構。本實施例的發(fā)光二極管模塊400可用以形成白光，因而可作為白光燈具。如圖1所示，本實施例的導電架100是由金、銀、銅、鐵、鋁或其合金材料所制成，其制造方式可為例如由金屬板材透過沖壓的方式一體成型而成。導電架100包括有設置區(qū) 110、反射面120、第一接腳130及第二接腳140。設置區(qū)110是用以設置接合發(fā)光二極管芯片200。反射面120是形成于設置區(qū)110的兩側，并與設置區(qū)110夾有特定角度Θ，此特定角度θ可預先經由光學分析(光學仿真、計算)后而設定，因而使發(fā)光二極管芯片200發(fā)出的側向光線在經由反射面120反射后，可朝特定方向出光，例如頂射式(Top View)或側射式(Side View)出光，進一步可形成一較集中的特定光形(例如為矩形、多邊形、圓形或橢圓形光形)，其中此特定角度θ是例如實質介于20度至70度之間。在一實施例中，此特定角度θ為30度，藉以使發(fā)光二極管芯片200發(fā)出的側向光線在經由反射面120反射后，可朝上正向出光(即側向光線在反射后的出光方向同于發(fā)光二極管芯片200的正向出光方向)，因而避免發(fā)光二極管芯片200的側向光線無法正向出光的情形，藉以提升整體發(fā)光效率。如圖1所示，本實施例的導電架100的第一接腳130和第二接腳140是形成于設置區(qū)Iio的另兩側，且第一接腳130是連接于設置區(qū)110，第二接腳140與設置區(qū)110之間可具一分隔間隙，用以分隔電極電性，因而第一接腳130和第二接腳140可分別電性連接發(fā)光二極管芯片200的陽極和陰極(未繪示)，并外接出封裝結構400。導電架100是與座體 300結合成封裝結構400。請參照圖2及圖3，圖2繪示依照本發(fā)明一實施例的二個發(fā)光二極管芯片的示意圖，圖3顯示依照本發(fā)明的一實施例的發(fā)光二極管的等效電路示意圖。本實施例的二個發(fā)光二極管芯片200可用以形成白光，其可為紅光發(fā)光二極管芯片201、藍光發(fā)光二極管芯片 202，其設導電架100的設置區(qū)110上，并被保護層101所包覆。當這發(fā)光二極管芯片200 發(fā)光時，即可混光形成一白色光。熒光層203是形成于藍光發(fā)光二極管芯片202上，電阻組件204是串聯于紅光發(fā)光二極管芯片201，藍光發(fā)光二極管芯片202是并聯于電阻組件204 及紅光發(fā)光二極管芯片201。由于紅光發(fā)光二極管芯片201所需的驅動電壓較低，因而當紅光發(fā)光二極管芯片 201和藍光發(fā)光二極管芯片202連接于同一電壓源102時，可通過電阻組件204來調整紅光發(fā)光二極管芯片201所需的驅動電壓，而不需外加驅動芯片來連接每一發(fā)光二極管芯片。由于本實施例的熒光層203可被藍光發(fā)光二極管芯片202的藍光激發(fā)而產生一近似的黃光，因而可通過發(fā)光二極管芯片201、202的光線來混光成白光。如圖1所示，本實施例的座體300的材料可例如為耐高溫塑料、聚鄰苯二甲酰胺 (PPA)、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、氧化鈦、氧化鈣或陶瓷材料。座體300是利用一體成型的方式 (例如射出成型)形成于導電架100上，因而完成用以封裝發(fā)光二極管芯片200的封裝結構 400。其中，封裝結構400為杯狀結構，例如橫截面為矩形、多邊形、圓形或橢圓形的杯狀結構，因此，本實施例的發(fā)光二極管芯片200的出光可形成一較集中的特定光形(矩形、多邊形、圓形或橢圓形)。且封裝結構400可通過反射面120來反射發(fā)光二極管芯片200的側向光線。如圖1所示，本實施例的保護層101是包覆于發(fā)光二極管芯片200上，并形成光學透鏡于座體300上。保護層101可形成于座體300所形成的凹部內，并包覆住發(fā)光二極管芯片200，用以保護發(fā)光二極管芯片200。此保護層101的材料可為透光性材質，例如玻璃或高透光性樹脂。在本實施例中，此高透光性樹脂可包含環(huán)氧樹脂(Epoxy)、聚苯乙烯 (Polystyrene,PS)、丙;I；希日青-丁二煉-苯乙煉聚合物(Acrylonitrile-Butadene-Styrene, ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate, PMMA)、壓克力(Acrylic resin)或硅膠(Silicone)。且此保護層101可形成一光學透鏡于座體300上，以提升光學效率。保護層101所形成的光學透鏡例如為聚光光學透鏡、凸透鏡、凹錐透鏡、球鏡、菲涅爾透鏡、三菱鏡片或組合式透鏡結構，其亦可依不同需求設計為平板狀、平凸透鏡狀及雙凸透鏡狀。因此，本實施例的發(fā)光二極管芯片200在設置于封裝結構400后，可藉由導電架 100的反射面120來反射發(fā)光二極管芯片200的側向光線，以提升整體發(fā)光效率，且反射面 120是與設置區(qū)110夾有特定角度θ (例如實質介于20度至70度之間)，以反射側向光線朝特定方向出光，因而進一步使發(fā)光二極管芯片200的發(fā)光集中于單一方向發(fā)出，避免不必要的發(fā)光耗損。再者，且發(fā)光二極管模塊可設有形成光學透鏡的保護層，以大幅提升光學效率。在本發(fā)明的實施例中，發(fā)光二極管芯片200可例如用以作為液晶顯示器(未繪示) 的背光源，由于本發(fā)明導電架100上的反射面120可有效地使發(fā)光二極管芯片200的發(fā)光集中于單一方向出光，故避免不必要的側向光線耗損，大幅增加單一發(fā)光二極管芯片200 的整體發(fā)光效率。因此，液晶顯示器可減少發(fā)光二極管芯片200的設置數目，卻不致影響整體背光效果，因而可減少發(fā)光二極管芯片200的設置成本。由上述可知，本發(fā)明的導電架結構具有反射面，而可有效地反射發(fā)光二極管的側向光線，使發(fā)光二極管的整體發(fā)光量可集中地朝特定方向出光，且發(fā)光二極管模塊可設有形成光學透鏡的保護層，因而大幅提升發(fā)光二極管的發(fā)光效率。再者，二個發(fā)光二極管芯片可發(fā)出白光，因而本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可作為燈具來進行照明。又，本發(fā)明的白光發(fā)光二極管模塊可通過內建的電阻組件來調整不同發(fā)光二極管芯片之間的驅動電壓，因而可具有較低的成本和較簡單的驅動電路。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限制本發(fā)明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
權利要求
1.一種發(fā)光二極管模塊，用以形成白光，其特征在于所述發(fā)光二極管模塊包括 二個發(fā)光二極管芯片，用以形成白光，所述發(fā)光二極管芯片包括紅光發(fā)光二極管芯片及藍光發(fā)光二極管芯片；電阻組件，串聯于所述紅光發(fā)光二極管芯片，所述藍光發(fā)光二極管芯片是并聯于所述電阻組件及所述紅光發(fā)光二極管芯片；熒光層，形成于所述藍光發(fā)光二極管芯片上； 導電架，包括設置區(qū)，用以設置所述發(fā)光二極管芯片； 反射面，形成于所述設置區(qū)的兩側；第一接腳，連接于所述設置區(qū)的一側，用以電性連接于所述發(fā)光二極管芯片；以及第二接腳，連接于所述設置區(qū)的另一側，用以電性連接于所述發(fā)光二極管芯片； 座體，結合于所述導電架；以及保護層，包覆于所述發(fā)光二極管芯片上，并形成光學透鏡于所述座體上。
2.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于所述座體的材料為耐高溫塑料、聚鄰苯二甲酰胺、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維、氧化鈦、氧化鈣或陶瓷材料。
3.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于所述導電架的所述第一接腳和所述第二接腳是向內形成彎折。
4.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于所述反射面與所述設置區(qū)夾有一特定角度，其介于20度至70度之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用以形成白光的發(fā)光二極管模塊。此發(fā)光二極管模塊包括紅光發(fā)光二極管芯片、藍光發(fā)光二極管芯片、電阻組件、導電架、座體及保護層。發(fā)光二極管芯片是設置于導電架上，用以形成白光，熒光層是形成于所述藍光發(fā)光二極管芯片上，座體結合于導電架，保護層包覆于發(fā)光二極管芯片上，并形成光學透鏡于座體上。本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可大幅提升發(fā)光二極管的光學效率，并可提供白光照明，且可具有較低的成本和較簡單的驅動電路。
文檔編號H01L33/46GK102479778SQ20101055792
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者林翊軒 申請人:昆山旭揚電子材料有限公司