[發明專利]發光二極管元件的封裝結構及其制造方法

無效

• 申請號: 200810135793.2
• 申請日: 2008-07-14
• 公開（公告）號: CN101629705A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 曾文良;陳隆欣
• 申請（專利權）人: 先進開發光電股份有限公司
• 主分類號: F21V19/00
• 分類號: F21V19/00;F21V7/04;F21V9/14;H01L33/00;G02F1/13357;F21Y101/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 晨

技術領域

本發明涉及一種發光二極管元件的封裝結構及其制造方法，尤其涉及一種能提升特定偏極方向光線強度的發光二極管元件。

背景技術

由于發光二極管(light?emitting?diode；LED)有體積小、發光效率高以及壽命長等優點，因此被認為是次世代綠色節能照明的最佳光源。另外液晶顯示器的快速發展及全彩屏幕的流行趨勢，使白光系發光二極管除了應用于指示燈及大型顯示幕等用途外，還可以應用于廣大的消費性電子產品，例如：手機及個人數字助理(PDA)。

發光二極管的發光效率與輸出功率隨著新材料技術的研發突破而不斷提升，使得發光二極管在亮度的表現上逐步接近現有光源，再加上其特有的高色彩飽和度，因此在液晶顯示器背光源與照明的應用上有相當的優越性。發光二極管與白熾燈泡相比，白熾燈泡在100W的輸出功率下，約有12％轉換成熱，83％轉換成紅外線輻射，僅有5％轉換成可見光。然而，發光二極管光源可以有15％轉換成可見光，其余的85％轉換成熱能。所以直接接觸發光中的發光二極管元件的封裝結構，也會感覺到熱源的存在。

背光模塊(Back?light?module)為液晶顯示器面板(LCD?panel)的關鍵零組件之一，由于液晶材料本身不發光，背光模塊的功能即在于提供充足的亮度與分布均勻的光源，使液晶顯示器面板能正常顯示影像。背光模塊主要是由光源(包括冷陰極熒光管、熱陰極熒光管、發光二極管元件等)、燈罩、反射板(Reflector)、導光板(light?guide?plate)、擴散片、增亮膜(Brightnessenhancement?film)及外框等組件組裝而成。一般而言，背光模塊可分為前光式(Front?light)與背光式(Back?light)兩種，而背光式可依其規格的需要，并以燈管或發光二極管元件的位置做分類，發展出下列兩種結構：

(1)側光式(Edge?lighting)結構：發光源為置于側邊的單邊光源，導光板采射出成型無印刷式設計，一般常用于18英寸以下中小尺寸的背光模塊，其側邊入射的光源設計，擁有輕量、薄型、窄框化以及低耗電的特色，也可作為手機、個人數字助理以及筆記本計算機上液晶顯示器面板的光源，目前也有大尺寸背光模塊采用此種側光式結構。

(2)直下型(Bottom?lighting)結構：超大尺寸的背光模塊，側光式結構已經無法在重量、消費電力以及亮度上占有優勢，因此不含導光板且光源放置于正下方的直下型結構便被發展出來。光源由自發性光源(例如燈管、發光二極管等)射出并通過反射板反射后，向上經擴散板均勻分散后而從正面射出。因安置空間變大，故可依面板大小使用較多的燈管，但同時也會增加模塊的厚度、重量及耗電量。相對優點為高輝度、良好的出光視角、光利用效率高及結構簡易化等，因而適用于對可攜性及空間要求較不挑剔的液晶顯示器與液晶電視，其高消費電力(使用冷陰極管)、均一性不佳及造成液晶顯示器發熱等問題仍需要求改善。

一般光源產生的光線不具有偏極性，當光源通過偏光板后，光線會被線性偏極化到特定的方向上。偏光板原理是將一般不具偏極性的自然光轉變成具有特定偏極方向的偏極光。當沒有偏光板時，光線可自由進出液晶槽，不受外加電場的影響。但在上下層各外加偏光板后，透過液晶槽的光線就可用外加電場加以控制，從而視覺上可以感受到明暗的變化。由此可知，偏光板功能即在于將非偏極光轉為偏極光，而液晶顯示面板就是利用此偏極光加上液晶扭轉特性，以達到控制光線的通過量而形成亮度的強弱分別。公知技術使用發光二極管元件當作背光模塊的光源，因為元件的封裝結構沒有加入反射型偏光片(Dual?Brightness?Enhancement?Film)，所以導致發光二極管元件產生的部分光線無法通過偏光板而被有效利用。

綜上所述，市場上亟需要一種封裝結構能增強發光二極管元件特定偏極方向光線的強度，能改善液晶顯示器中背光模塊產生光線的利用率，進而提升畫面品質。

發明內容

本發明的目在于提供一種發光二極管元件的封裝結構及其制造方法，發光二極管元件通過一反射式增光偏光膜提升特定偏極方向光線的強度，尤其應用于液晶顯示器中背光模塊可增加光線的利用率，進而提升畫面品質。