專利名稱：背光模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊，尤其涉及一種使用改善出光效果的發(fā)光二極 管組件的側(cè)導式背光模塊。
背景技術：
由于發(fā)光二極管(LED)具有耗電少、效率高、壽命長等特性，無汞污 染等環(huán)保問題，且將之應用于各種平面顯示器的背光源能獲得優(yōu)越的色彩表 現(xiàn)，使得發(fā)光二極管于顯示器中的應用在近幾年來受到高度重視與研究。
就背光模塊的主要類型，即燈源位置而言，可分為側(cè)導式結構與直下式 結構。目前液晶顯示器應用產(chǎn)品主要為筆記本電腦與液晶屏幕，其背光模塊 所需的特征主要在于重量輕、體積小及厚度薄，側(cè)導式結構即能符合此需求。
圖1為中國臺灣專利公開第2007334425號專利所提供的發(fā)光二極管封 裝件的斷面圖。發(fā)光二極管封裝件10包含 一凹座ll及形成于其上半部的 外殼120; —設置在該凹座ll的底面上的發(fā)光二極管晶粒12;以及一設置 在該凹座11的頂面的透鏡13。發(fā)光二極管晶粒12向上發(fā)出的光束會穿過 透鏡13，該透鏡13的凸面會以大角度朝向側(cè)邊折射而出。然此一發(fā)光二極 管封裝件10適用于直下式結構的背光模塊，并不適用于側(cè)導式結構的背光 模塊。
另外，中國臺灣專利公開第200512500號專利所提供的一種適用于側(cè)導 式背光模塊的發(fā)光二極管封裝件，如圖2所示。發(fā)光二極管封裝件20包含 一基座21、 一發(fā)光二極管晶粒22及一封裝樹脂23。該封裝樹脂23包覆發(fā) 光二極管晶粒22，并形成一半球面狀的出光面(圖未示出)。并于出光面上設 置包含多個溝槽的繞射光柵24，同樣地能增加射出光的散射角度。雖然此種 半球面狀出光面的出光較均勻，但無法滿足側(cè)導式導光板的厚度方向(垂直出 光面)要具有光線集中的需求，否則離中心軸角度較大的光線將無法由導光板 側(cè)邊進入其內(nèi)部。再者，繞射光柵24的溝槽不利于壓模制造，即壓模膠不容易充滿微細的溝槽內(nèi)部及脫模時容易損害微細的溝槽間凸出部。
中國臺灣專利公開第1287126號專利提供一種適用于直下式結構的背光 模塊的發(fā)光二極管封裝件，和發(fā)光二極管封裝件配合的導光板的底面形成一 內(nèi)凹的光源存放處。該發(fā)光二極管封裝件的點光源容置光源于存放處內(nèi)，還 有一半穿透半反射膜設置于該導光板與該點光源之間。通過半穿透半反射膜 的光線穿透率分布和點光源的距離呈反比的安排，使得進入導光板內(nèi)的光線 能夠盡可能的均勻。然而此種半穿透半反射膜的制作并不容易，且容易吸收 部分光線而降低光線利用率。
美國專利第6，953，952號提出一種適用于側(cè)導式結構的背光模塊的發(fā)光 二極管封裝件，其是以導線架(leadframe)封裝的發(fā)光組件。雖然該發(fā)光二極 管封裝件的外形適合嵌入導光板的側(cè)面，然而因配合導線架的制造工藝較為 復雜，因此制造成本較高。另外，射出光線的光程距離相差較大，對于光線 經(jīng)過熒光粉顆粒的數(shù)量多寡也有很大的不同，即出光面的光線均勻度會較 差。
綜上所述，如何制作一種改善出光效果的發(fā)光二極管組件仍是業(yè)界的重 點研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種背光模塊。該背光模塊使用的發(fā)光二極管組 件的外形可改善出光效果，其近似平行于發(fā)光二極管晶粒表面的兩個相互垂 直的方向上分別具有廣角均勻化光線及集中光線的效果。另外，背光模塊中 導光板的光輸入量也會增加，以及避免導光板的光輸入側(cè)有明顯的亮暗不 均。
為解決上述問題，本發(fā)明提出下述技術方案 一發(fā)光二極管組件包含一 基板、 一發(fā)光二極管晶粒及一封裝膠體。該發(fā)光二極管晶粒固定于該基板的 表面，該封裝膠體覆蓋于該發(fā)光二極管晶粒及基板上。該封裝膠體具有一光 輸出面，其中該光輸出面于平行于該基板表面且兩個相互垂直的方向上分別 使該發(fā)光二極管晶粒發(fā)出的光線均勻及集中射出。
該發(fā)光二極管組件還包含設于該光輸出面兩側(cè)的肩部。
光輸出面包括至少一個曲面。該曲面可以是一半圓柱的表面。或者該光
4輸出面由多個該曲面相接合而形成。
該光輸出面包括多個平面。該光輸出面為一三角柱的兩相鄰斜面。 該光輸出面上各點和該發(fā)光二極管晶粒的中心距離近似相同。 該發(fā)光二極管組件還包含與該光輸出面相接的兩端面，其中所述兩端面
為分別與該基板表面垂直的平面。
該發(fā)光二極管組件還包含設于所述兩端面上的反射層。
本發(fā)明提供一背光模塊，該背光模塊包含一發(fā)光二極管組件及一導光 板。該發(fā)光二極管組件包含一基板、 一發(fā)光二極管晶粒及一封裝膠體。該發(fā) 光二極管晶粒固定于該基板的表面，該封裝膠體覆蓋于該發(fā)光二極管晶粒及 基板上。該封裝膠體具有一光輸出面，其中該光輸出面于平行該基板表面且 兩個相互垂直的方向上分別使該發(fā)光二極管晶粒發(fā)出的光線廣角均勻化及 集中射出。該導光板的側(cè)邊包含至少一個凹部，該凹部可容置該光輸出面。
該發(fā)光二極管組件還包含設于該光輸出面兩側(cè)的肩部。該肩部承靠于該 導光板的側(cè)邊。
該凹部的形狀和該光輸出面的形狀互補。


圖1為中國臺灣專利公開第2007334425號專利所提供的發(fā)光二極管封 裝件的斷面圖2為中國臺灣專利公開第200512500號專利所提供的發(fā)光二極管封裝 件的斷面圖3A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖3B為沿圖3A中A—A線截取的剖面圖3C為沿圖3A中B—B線截取的剖面圖4A為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖4B為沿圖4A中C一C線截取的剖面圖4C為沿圖4A中D—D線截取的剖面圖5A 5B為根據(jù)本發(fā)明實施例的背光模塊的立體圖6為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖7A 7B為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體5圖8A 8B為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖； 圖9A 9B為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖；以及 圖10A 10B為根據(jù)本發(fā)明發(fā)光二極管組件的出光效果示意圖。 其中，附圖標記說明如下
10發(fā)光二極管封裝件11凹座
12發(fā)光二極管晶粒13透鏡
20發(fā)光二極管封裝件21基座
22發(fā)光二極管晶粒23封裝樹脂
24繞射光柵30、40發(fā)光二極管組件
31基板32、42封裝膠體
33光二極管晶粒34金屬導線
35反射層36熒光粉顆粒
50、50'背光模塊51、51'導光板
60發(fā)光二極管組件62封裝膠體
70、70'發(fā)光二極管組件72、72'封裝膠體
80、80'發(fā)光二極管組件82、82'封裝膠體
90、90'發(fā)光二極管組件91光線
92、92'封裝膠體
321、421 光輸出面422肩部
511、511' 側(cè)邊512、> 512'凹部
621光輸出面622肩部
721、721'光輸出面722'肩部
821、821'光輸出面822'肩部
921、921'光輸出面922'肩部
具體實施例方式
圖3A所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管組件30，其包含一基板 31及一封裝膠體32。封裝膠體32的上表面包含一非平面狀的光輸出面321， 圖中半圓柱狀的光輸出面321可增加射出光的散射角度，即其表面的出光較 為均勻。光輸出面321沿著Y軸方向在平行XZ平面上的截面積相同，且兩
6端面平行于XZ平面，因此于Y軸方向的出光角度集中。
圖3B為沿圖3A中A—A線截取的剖面圖。發(fā)光二極管組件30還包含 一發(fā)光二極管晶粒33及至少一金屬導線34。該發(fā)光二極管晶粒33固定于基 板31的表面，封裝膠體32覆蓋于發(fā)光二極管晶粒33及基板31上。金屬導 線34將發(fā)光二極管晶粒33與基板31相互電性連結。封裝膠體32內(nèi)均勻混 合熒光粉顆粒36，由發(fā)光二極管晶粒33表面發(fā)光區(qū)域發(fā)出的光線經(jīng)過近似 相同的光程自光輸出面321穿透出，此近似相同的光程會遭遇的熒光粉顆粒 36的數(shù)目也幾乎一致。本發(fā)明的半圓柱體表面狀的光輸出面321的出光較為 均勻，即光輸出面321上各點和發(fā)光二極管晶粒33的中心距離近似相同。
圖3C為沿圖3A中B—B線截取的剖面圖。封裝膠體32的兩側(cè)端面可 涂布反射層35，所述兩端面為分別與該基板31表面垂直的平面，因此更能 集中發(fā)光二極管晶粒33沿Y軸方向的出光角度。
圖4A所示為根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管組件40，其包含一基板 31及一封裝膠體42。封裝膠體42的上表面包含一非平面狀的光輸出面421， 圖中類似半橢圓柱狀的光輸出面421可增加射出光的散射角度，即其表面的 出光較均勻。光輸出面421沿著Y軸方向在平行XZ平面上的截面積相同， 且兩端面平行于XZ平面，因此于Y軸方向的出光角度集中。封裝膠體42 的兩側(cè)有肩部422，可供背光模塊裝時抵靠之用。
圖4B為沿圖4A中C一C線截取的剖面圖。發(fā)光二極管組件40還包含 一發(fā)光二極管晶粒33及至少一金屬導線34。該發(fā)光二極管晶粒33固定于基 板31的表面，封裝膠體42覆蓋于發(fā)光二極管晶粒33及基板31上。金屬導 線34將發(fā)光二極管晶粒33與基板31相互電性連結。封裝膠體42內(nèi)均勻混 合熒光粉顆粒36，由發(fā)光二極管晶粒33表面發(fā)光區(qū)域發(fā)出的光線經(jīng)過近似 相同的光程自光輸出面421穿透出，此近似相同的光程會遭遇的熒光粉顆粒 36的數(shù)目也幾乎一致。本發(fā)明的非平面狀光輸出面421的出光較為均勻，即 光輸出面421上各點和發(fā)光二極管晶粒33的中心距離近似相同。
圖4C為沿圖4A中D—D線截取的剖面圖。封裝膠體42的兩側(cè)端面可 涂布反射層45,該兩端面為分別與該基板31表面垂直的平面，因此更能集 中發(fā)光二極管晶粒33沿Y軸方向的出光角度。
圖5A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的背光模塊的立體圖。背光模塊50包含多
7個發(fā)光二極管組件30及導光板51，導光板51的一側(cè)邊511包含多個凹部 512，該凹部的形狀和該封裝膠體32的光輸出面321的外形互補，即可與嵌 入的光輸出面321彼此貼合緊密，同時基板31也與側(cè)邊511相互緊靠。
圖5B為根據(jù)本發(fā)明一實施例的背光模塊的立體圖。背光模塊50'包含多 個發(fā)光二極管組件40及導光板51'，導光板51'的一側(cè)邊511'包含多個凹部 512'，該凹部的形狀和該封裝膠體42的光輸出面421及肩部422的外形互補， 即可與嵌入的光輸出面421及肩部422彼此貼合緊密。
圖6為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖。發(fā)光二極管 組件60包含一基板31及一封裝膠體62。封裝膠體62的上表面包含一非平 面狀的光輸出面621，圖中半圓柱狀的光輸出面621可增加射出光的散射角 度，即其表面的出光較為均勻。封裝膠體62的兩側(cè)設有斜面的肩部622，可 供背光模塊裝時抵靠之用。
相比于圖3A及6，圖7A中發(fā)光二極管組件70的封裝膠體72的光輸出 面721為一三角柱體，三角柱體的兩側(cè)斜面會使得光輸出較為均勻。封裝膠 體72固定于基板31的表面。
又如圖7B所示，發(fā)光二極管組件70'的光輸出面721'也為一三角柱體， 封裝膠體72'的兩側(cè)還設有直角的肩部722'，可供背光模塊裝時抵靠之用。封 裝膠體72'固定于基板31的表面。
圖8A為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖。圖中發(fā)光 二極管組件80的封裝膠體82的光輸出面821的截面由多個圓弧連續(xù)相接組 成，多個圓弧的曲面會使得各個角度的光輸出較為均勻。封裝膠體82固定 于基板31的表面。
又如圖8B所示，發(fā)光二極管組件80'的光輸出面821'的截面由多個圓弧 連續(xù)相接組成，封裝膠體82'的兩側(cè)設有直角的肩部822'，可供背光模塊裝時 抵靠之用。封裝膠體82'固定于基板31的表面。
圖9A為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)光二極管組件的立體圖。圖中發(fā)光 二極管組件90的封裝膠體92的光輸出面921的截面由多個平面連續(xù)相接組 成，多個不同角度的平面會使得各個角度的光輸出較為均勻。封裝膠體92 固定于基板31的表面。
又如圖9B所示，發(fā)光二極管組件90'的光輸出面921'的截面由多個平面連續(xù)相接組成，封裝膠體92'的兩側(cè)設有直角的肩部922'，可供背光模塊裝時 抵靠之用。封裝膠體92'固定于基板31的表面。
圖10A 10B為根據(jù)本發(fā)明發(fā)光二極管組件的出光效果示意圖。如圖所 示，發(fā)光二極管組件30的光輸出面321穿透出的光線91的角度(約90度 180度)較廣，且每個角度所見的光線的均勻度近似一致。相對于圖IOA的平 面，沿圖10B所示光輸出面321的輸出方向穿透出的光線91的角度(約小于 60度)相當集中。
本發(fā)明的技術內(nèi)容及技術特點已描述如上，然而本領域技術人員仍能基 于本發(fā)明的描述而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的 保護范圍應不限于實施例所描述的范圍，而應包括各種不背離本發(fā)明的替換 及修飾，并為所附的權利要求書的范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種背光模塊，包含一發(fā)光二極管組件，包含一基板；一發(fā)光二極管晶粒，固定于該基板的表面；及一封裝膠體，覆蓋于該發(fā)光二極管晶粒及基板上，并且包括一光輸出面，其中該光輸出面于平行該基板表面且兩個相互垂直的方向上分別使該發(fā)光二極管晶粒發(fā)出的光線廣角均勻化及集中射出；以及一導光板，其一側(cè)邊包含至少一個凹部，該凹部可容置該光輸出面。
2. 根據(jù)權利要求1所述的背光模塊， 設于該光輸出面兩側(cè)的肩部。
3. 根據(jù)權利要求1所述的背光模塊， 面，且該曲面為一半圓柱的表面。
4. 根據(jù)權利要求3所述的背光模塊， 接合而形成。
5. 根據(jù)權利要求1所述的背光模塊， 為一三角柱的兩相鄰斜面。
6. 根據(jù)權利要求1所述的背光模塊， 二極管晶粒的中心距離近似相同。
7. 根據(jù)權利要求1所述的背光模塊，
8. 根據(jù)權利要求7所述的背光模塊，其還包含設于所述兩端面上的反 射層。
9. 根據(jù)權利要求1所述的背光模塊，其中該肩部為兩相互呈直角相接 的平面或一斜面。
10. 根據(jù)權利要求1所述的背光模塊，其中該肩部承靠于該導光板的凹 部內(nèi)，且該凹部的形狀和該光輸出面的形狀互補。
全文摘要
一種背光模塊，所述背光模塊包含一所述發(fā)光二極管組件，其中所述發(fā)光二極管組件包含一基板、一發(fā)光二極管晶粒及一封裝膠體，該發(fā)光二極管晶粒固定于該基板的表面，該封裝膠體覆蓋于該發(fā)光二極管晶粒及基板上，該封裝膠體具有一光輸出面，其中該光輸出面于平行該基板表面且兩個相互垂直的方向上分別使該發(fā)光二極管晶粒發(fā)出的光線廣角均勻化及集中射出；及一導光板，所述導光板一側(cè)邊包含至少一個凹部，該凹部可容置該光輸出面。該發(fā)光二極管組件的外形可改善出光效果，另外，背光模塊中導光板的光輸入量也會增加，以及避免導光板的光輸入側(cè)有明顯的亮暗不均。
文檔編號F21S8/00GK101649975SQ200810210620
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權日2008年8月13日
發(fā)明者曾堅信, 陳怡礽 申請人:先進開發(fā)光電股份有限公司