Led发光装置及其制造方法
Led发光装置及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED发光装置及其制造方法，LED发光装置包括荧光层、导线、晶片、基板、透镜，荧光层、晶片固定在基板上，晶片通过导线与基板连接，荧光层包覆住导线和晶片，这就形成一个LED封装结构，所述LED封装结构为多面发光型LED，透镜罩在荧光层、导线、晶片上。本发明LED发光装置及其制造方法可以增加发光角度和光线利用率。
【专利说明】LED发光装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光技术，特别是涉及一种LED发光装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]LED (Light Emitting Diode,发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED具有体积小、耗电量低(一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A,消耗的电能不超过0.1W)、使用寿命长(使用寿命可达10万小时)、环保(无毒的材料做成，不像荧光灯含水银会造成污染)、坚固耐用、亮度高等优点，已经广泛应用在显示屏、照明、仪器仪表等技术中。
[0003]如图1所示，现有LED发光装置主要由环氧树脂1、导线2、晶片(或芯片)3、基板4等组成，环氧树脂内具有荧光粉，LED发光装置为点状光源，LED发光装置的发光角度小(一般只有60至80度)，光线利用率低。
[0004]如图2所示，显示屏的背光模组中的多个现有LED发光装置5并行排列，发射的光进入导光板7，由于现有LED发光装置的发光角度小，会形成暗区6。如果要消除暗区，必须增加LED发光装置的数量以及减小LED之间的距离，这样会增加成本以及热量。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种LED发光装置及其制造方法，其增加发光角度和光线利用率。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种LED发光装置，其特征在于，其包括荧光层、导线、晶片、基板、透镜，荧光层、晶片固定在基板上，晶片通过导线与基板连接，荧光层包覆住导线和晶片，这就形成一个LED封装结构，所述LED封装结构为多面发光型LED，透镜罩在荧光层、导线、晶片上。
[0007]优选地，所述荧光层的截面形状为梯形。
[0008]优选地，所述荧光层的截面形状为矩形。
[0009]优选地，所述荧光层的截面形状为正方形。
[0010]优选地，所述LED封装结构包括一个发光顶面和复数个发光侧面。
[0011]优选地，所述透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度。
[0012]本发明还提供一种LED发光装置的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤:
51、提供一块基板，至少一块晶片直接安放在基板的表面上，通过热处理方式将晶片牢固地固定在基板上；
52、通过导线将晶片的正负极与基板的正负极连通；
53、压膜成型荧光层，荧光层将导线、晶片包覆住，荧光层与基板压合在一起；
54、透镜通过安装模式罩在荧光层、导线、晶片上。
[0013]优选地，所述导线采用焊接的方式进行连通。
[0014]优选地，所述步骤S4的安装模式是把透镜编成卷料或是规则的盘料，采用标准的表面贴装技术进行贴装。
[0015]优选地，所述步骤S4的安装模式是采用制具的模式，制具上开有定位孔，透镜上设有定位件，定位孔和定位件进行对准。
[0016]本发明的积极进步效果在于:本发明LED发光装置的LED封装结构具有多个发光面，可以从多个发光面发出光线，这样可以增加发光角度和光线利用率，另外通过透镜的折射，可以进一步增加发光角度(可以达到160度)和光线利用率，显示屏等产品中可以减少LED的使用数量，降低成本和热量，在背光模组使用中也不会存在暗区。对于直下式背光模组来说，采用本发明LED发光装置，可以使直下式背光模组的厚度变薄，这样可以降低显示屏等产品的厚度。透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度，这样可以使发光更加均匀。最后，本发明LED发光装置的制造工艺简单，方便操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有LED发光装置的结构示意图。
[0018]图2为现有LED发光装置应用在显示屏的背光模组中的示意图。
[0019]图3为本发明LED发光装置的实施例一的结构示意图。
[0020]图4为本发明LED发光装置的实施例二的结构示意图。
[0021]图5为本发明LED发光装置的实施例三的结构示意图。
[0022]图6为本发明LED发光装置的实施例一在实际应用时的工作原理不意图。
[0023]图7为本发明LED发光装置的制造方法的流程图。
[0024]图8为本发明LED发光装置的制造方法采用的制具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0026]如图3所示，本发明LED发光装置(实施例一)包括荧光层31、导线32、晶片33、基板34、透镜35，荧光层31、晶片33固定在基板34上，晶片33通过导线32与基板34连接，荧光层31包覆住导线32和晶片33，这就形成一个LED封装结构，透镜35罩在荧光层31、导线32、晶片33上，荧光层31的截面形状为梯形，LED封装结构为多面发光型荧光层，荧光层31具有一个发光顶面311和复数个发光侧面312。透镜35的形状为曲面形状。透镜35的中间厚度Dl可以小于透镜35的侧边厚度D2。其中，荧光层31、导线32、晶片33、基板34构成多面发光型LED，荧光层内具有环氧树脂和荧光粉。
[0027]如图4所示，本发明LED发光装置的实施例二与本发明LED发光装置的实施例一基本相同(LED封装结构也具有发光顶面411和复数个发光侧面412等)，其不同之处在于，荧光层41的截面形状为矩形。
[0028]如图5所示，本发明LED发光装置的实施例三与本发明LED发光装置的实施例一基本相同(LED封装结构也具有发光顶面511和复数个发光侧面512等)，其不同之处在于，荧光层51的截面形状为正方形。
[0029]本发明的透镜35可以是任意形状的，并且在一个透镜下面可以覆盖一个或一个以上的LED封装结构。
[0030]如图6所示，本发明LED发光装置(实施例一)在实际应用时，透镜35通过胶水等固定在一块电路板36上，基板34与电路板36连接，电路板36上可安放多个本发明LED发
光装置。
[0031]如图7所示，本发明LED发光装置的制造方法包括如下步骤:
51、提供一块基板，至少一块晶片直接安放在基板的表面上，通过热处理方式将晶片牢固地固定在基板上；
52、通过导线将晶片的正负极与基板的正负极连通，导线可以采用焊接的方式进行连
通；
53、压膜成型荧光层，具体可以通过梯形或矩形或正方形模具形成相应的荧光层，荧光层将导线、晶片包覆住，荧光层与基板压合在一起，形成一个LED封装结构(多面发光型LED)；
54、透镜通过安装模式罩在荧光层、导线、晶片上，透镜的安装模式包括两种模式:一、把透镜编成卷料或是规则的盘料，采用标准的表面贴装技术(SMT, Surface MountedTechnology)进行贴装，比如贴装在具有多面发光型LED的电路板上；二、采用制具的模式，针对产品的位置特别制作一套制具，此制具上开有专用的定位孔，透镜上可设有相应的定位件，定位孔和定位件进行对准，使人工放置透镜的时候可以保证定位的准确性即可。如图8所示，制具8上开有定位孔81，透镜上可设有相应的定位件(比如定位耳)，将定位耳与定位孔对准即可将透镜安装在正确的位置上，其中多面发光型LED已安装在相应的LED位置83上。
[0032]本发明LED发光装置的LED封装结构具有多个发光面，可以从多个发光面发出光线，这样可以增加发光角度和光线利用率，另外通过透镜的折射，可以进一步增加发光角度(可以达到160度)和光线利用率，显示屏等产品中可以减少LED的使用数量，降低成本和热量，在背光模组使用中也不会存在暗区。对于直下式背光模组来说，采用本发明LED发光装置可以降低混光距离，使直下式背光模组的厚度变薄，这样可以降低显示屏等产品的厚度。透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度，这样可以使发光更加均匀。最后，本发明LED发光装置的制造工艺简单，方便操作。
[0033]上述实施例不作为对本发明的限定，凡在本发明的范围内所作的任何修改、等同替换、改进等，均属于本发明的保护范围，相应地，本发明的权利要求的保护范围也并不仅仅局限于前述【具体实施方式】。
【权利要求】
1.一种LED发光装置，其特征在于，其包括荧光层、导线、晶片、基板、透镜，荧光层、晶片固定在基板上，晶片通过导线与基板连接，荧光层包覆住导线和晶片，这就形成一个LED封装结构，所述LED封装结构为多面发光型LED，透镜罩在荧光层、导线、晶片上。
2.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述荧光层的截面形状为梯形。
3.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述荧光层的截面形状为矩形。
4.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述荧光层的截面形状为正方形。
5.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED封装结构包括一个发光顶面和复数个发光侧面。
6.如权利要求1至5中任一项所述的LED发光装置，其特征在于，所述透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度。
7.—种LED发光装置的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤: 51、提供一块基板，至少一块晶片直接安放在基板的表面上，通过热处理方式将晶片牢固地固定在基板上； 52、通过导线将晶片的正负极与基板的正负极连通； 53、压膜成型荧光层，荧光层将导线、晶片包覆住，荧光层与基板压合在一起； 54、透镜通过安装模式罩在荧光层、导线、晶片上。
8.如权利要求7所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，所述导线采用焊接的方式进行连通。
9.如权利要求7所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S4的安装模式是把透镜编成卷料或是规则的盘料，采用标准的表面贴装技术进行贴装。
10.如权利要求7所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S4的安装模式是采用制具的模式，制具上开有定位孔，透镜上设有定位件，定位孔和定位件进行对准。
【文档编号】H01L33/54GK103682032SQ201210351245
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】李秀富, 袁永刚 申请人:苏州东山精密制造股份有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种LED发光装置及其制造方法，LED发光装置包括荧光层、导线、晶片、基板、透镜，荧光层、晶片固定在基板上，晶片通过导线与基板连接，荧光层包覆住导线和晶片，这就形成一个LED封装结构，所述LED封装结构为多面发光型LED，透镜罩在荧光层、导线、晶片上。本发明LED发光装置及其制造方法可以增加发光角度和光线利用率。
【专利说明】LED发光装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光技术，特别是涉及一种LED发光装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]LED (Light Emitting Diode,发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED具有体积小、耗电量低(一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A,消耗的电能不超过0.1W)、使用寿命长(使用寿命可达10万小时)、环保(无毒的材料做成，不像荧光灯含水银会造成污染)、坚固耐用、亮度高等优点，已经广泛应用在显示屏、照明、仪器仪表等技术中。
[0003]如图1所示，现有LED发光装置主要由环氧树脂1、导线2、晶片(或芯片)3、基板4等组成，环氧树脂内具有荧光粉，LED发光装置为点状光源，LED发光装置的发光角度小(一般只有60至80度)，光线利用率低。
[0004]如图2所示，显示屏的背光模组中的多个现有LED发光装置5并行排列，发射的光进入导光板7，由于现有LED发光装置的发光角度小，会形成暗区6。如果要消除暗区，必须增加LED发光装置的数量以及减小LED之间的距离，这样会增加成本以及热量。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种LED发光装置及其制造方法，其增加发光角度和光线利用率。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种LED发光装置，其特征在于，其包括荧光层、导线、晶片、基板、透镜，荧光层、晶片固定在基板上，晶片通过导线与基板连接，荧光层包覆住导线和晶片，这就形成一个LED封装结构，所述LED封装结构为多面发光型LED，透镜罩在荧光层、导线、晶片上。
[0007]优选地，所述荧光层的截面形状为梯形。
[0008]优选地，所述荧光层的截面形状为矩形。
[0009]优选地，所述荧光层的截面形状为正方形。
[0010]优选地，所述LED封装结构包括一个发光顶面和复数个发光侧面。
[0011]优选地，所述透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度。
[0012]本发明还提供一种LED发光装置的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤:
51、提供一块基板，至少一块晶片直接安放在基板的表面上，通过热处理方式将晶片牢固地固定在基板上；
52、通过导线将晶片的正负极与基板的正负极连通；
53、压膜成型荧光层，荧光层将导线、晶片包覆住，荧光层与基板压合在一起；
54、透镜通过安装模式罩在荧光层、导线、晶片上。
[0013]优选地，所述导线采用焊接的方式进行连通。
[0014]优选地，所述步骤S4的安装模式是把透镜编成卷料或是规则的盘料，采用标准的表面贴装技术进行贴装。
[0015]优选地，所述步骤S4的安装模式是采用制具的模式，制具上开有定位孔，透镜上设有定位件，定位孔和定位件进行对准。
[0016]本发明的积极进步效果在于:本发明LED发光装置的LED封装结构具有多个发光面，可以从多个发光面发出光线，这样可以增加发光角度和光线利用率，另外通过透镜的折射，可以进一步增加发光角度(可以达到160度)和光线利用率，显示屏等产品中可以减少LED的使用数量，降低成本和热量，在背光模组使用中也不会存在暗区。对于直下式背光模组来说，采用本发明LED发光装置，可以使直下式背光模组的厚度变薄，这样可以降低显示屏等产品的厚度。透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度，这样可以使发光更加均匀。最后，本发明LED发光装置的制造工艺简单，方便操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有LED发光装置的结构示意图。
[0018]图2为现有LED发光装置应用在显示屏的背光模组中的示意图。
[0019]图3为本发明LED发光装置的实施例一的结构示意图。
[0020]图4为本发明LED发光装置的实施例二的结构示意图。
[0021]图5为本发明LED发光装置的实施例三的结构示意图。
[0022]图6为本发明LED发光装置的实施例一在实际应用时的工作原理不意图。
[0023]图7为本发明LED发光装置的制造方法的流程图。
[0024]图8为本发明LED发光装置的制造方法采用的制具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0026]如图3所示，本发明LED发光装置(实施例一)包括荧光层31、导线32、晶片33、基板34、透镜35，荧光层31、晶片33固定在基板34上，晶片33通过导线32与基板34连接，荧光层31包覆住导线32和晶片33，这就形成一个LED封装结构，透镜35罩在荧光层31、导线32、晶片33上，荧光层31的截面形状为梯形，LED封装结构为多面发光型荧光层，荧光层31具有一个发光顶面311和复数个发光侧面312。透镜35的形状为曲面形状。透镜35的中间厚度Dl可以小于透镜35的侧边厚度D2。其中，荧光层31、导线32、晶片33、基板34构成多面发光型LED，荧光层内具有环氧树脂和荧光粉。
[0027]如图4所示，本发明LED发光装置的实施例二与本发明LED发光装置的实施例一基本相同(LED封装结构也具有发光顶面411和复数个发光侧面412等)，其不同之处在于，荧光层41的截面形状为矩形。
[0028]如图5所示，本发明LED发光装置的实施例三与本发明LED发光装置的实施例一基本相同(LED封装结构也具有发光顶面511和复数个发光侧面512等)，其不同之处在于，荧光层51的截面形状为正方形。
[0029]本发明的透镜35可以是任意形状的，并且在一个透镜下面可以覆盖一个或一个以上的LED封装结构。
[0030]如图6所示，本发明LED发光装置(实施例一)在实际应用时，透镜35通过胶水等固定在一块电路板36上，基板34与电路板36连接，电路板36上可安放多个本发明LED发
光装置。
[0031]如图7所示，本发明LED发光装置的制造方法包括如下步骤:
51、提供一块基板，至少一块晶片直接安放在基板的表面上，通过热处理方式将晶片牢固地固定在基板上；
52、通过导线将晶片的正负极与基板的正负极连通，导线可以采用焊接的方式进行连
通；
53、压膜成型荧光层，具体可以通过梯形或矩形或正方形模具形成相应的荧光层，荧光层将导线、晶片包覆住，荧光层与基板压合在一起，形成一个LED封装结构(多面发光型LED)；
54、透镜通过安装模式罩在荧光层、导线、晶片上，透镜的安装模式包括两种模式:一、把透镜编成卷料或是规则的盘料，采用标准的表面贴装技术(SMT, Surface MountedTechnology)进行贴装，比如贴装在具有多面发光型LED的电路板上；二、采用制具的模式，针对产品的位置特别制作一套制具，此制具上开有专用的定位孔，透镜上可设有相应的定位件，定位孔和定位件进行对准，使人工放置透镜的时候可以保证定位的准确性即可。如图8所示，制具8上开有定位孔81，透镜上可设有相应的定位件(比如定位耳)，将定位耳与定位孔对准即可将透镜安装在正确的位置上，其中多面发光型LED已安装在相应的LED位置83上。
[0032]本发明LED发光装置的LED封装结构具有多个发光面，可以从多个发光面发出光线，这样可以增加发光角度和光线利用率，另外通过透镜的折射，可以进一步增加发光角度(可以达到160度)和光线利用率，显示屏等产品中可以减少LED的使用数量，降低成本和热量，在背光模组使用中也不会存在暗区。对于直下式背光模组来说，采用本发明LED发光装置可以降低混光距离，使直下式背光模组的厚度变薄，这样可以降低显示屏等产品的厚度。透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度，这样可以使发光更加均匀。最后，本发明LED发光装置的制造工艺简单，方便操作。
[0033]上述实施例不作为对本发明的限定，凡在本发明的范围内所作的任何修改、等同替换、改进等，均属于本发明的保护范围，相应地，本发明的权利要求的保护范围也并不仅仅局限于前述【具体实施方式】。
【权利要求】
1.一种LED发光装置，其特征在于，其包括荧光层、导线、晶片、基板、透镜，荧光层、晶片固定在基板上，晶片通过导线与基板连接，荧光层包覆住导线和晶片，这就形成一个LED封装结构，所述LED封装结构为多面发光型LED，透镜罩在荧光层、导线、晶片上。
2.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述荧光层的截面形状为梯形。
3.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述荧光层的截面形状为矩形。
4.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述荧光层的截面形状为正方形。
5.如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED封装结构包括一个发光顶面和复数个发光侧面。
6.如权利要求1至5中任一项所述的LED发光装置，其特征在于，所述透镜的中间厚度小于透镜的侧边厚度。
7.—种LED发光装置的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤: 51、提供一块基板，至少一块晶片直接安放在基板的表面上，通过热处理方式将晶片牢固地固定在基板上； 52、通过导线将晶片的正负极与基板的正负极连通； 53、压膜成型荧光层，荧光层将导线、晶片包覆住，荧光层与基板压合在一起； 54、透镜通过安装模式罩在荧光层、导线、晶片上。
8.如权利要求7所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，所述导线采用焊接的方式进行连通。
9.如权利要求7所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S4的安装模式是把透镜编成卷料或是规则的盘料，采用标准的表面贴装技术进行贴装。
10.如权利要求7所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，所述步骤S4的安装模式是采用制具的模式，制具上开有定位孔，透镜上设有定位件，定位孔和定位件进行对准。
【文档编号】H01L33/54GK103682032SQ201210351245
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】李秀富, 袁永刚 申请人:苏州东山精密制造股份有限公司
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