TWI411138B - 具有靜電放電保護功能的發光二極體元件 - Google Patents

Description

具有靜電放電保護功能的發光二極體元件

本發明係關於一種發光二極體元件，尤備關於一種具有靜電放電保護功能的發光二極體元件。

發光二極體元件是將電信號轉換成光信號的器件，若施加電信號，則發光二極體晶片發出光。發光二極體元件根據發光二極體晶片的種類發出相當於藍色、紅色、綠色的發光波長的光。

發光二極體元件具有優異的單色性峰值波長，並具有光效率優異且可小型化的優點，發光二極體元件作為多種顯示裝置及光源廣泛使用。

例如，過去的發光二極體元件包括由電絕緣性材質(例如，可塑性塑膠)形成的支承引腳框，該支承引腳框形成具備反射光的反射面的反射杯。另一方面，陰極電極引腳和陽極電極引腳通過支承引腳框固定，在發光二極體晶片位於反射杯內的狀態下黏貼在設置於陰極電極引腳的末端的沖模墊。這時，發光二極體晶片的陰極電極電連接在陰極電極引腳，發光二極體晶片的陽極電極電連接在陽極電極引腳。而且，如環氧樹脂層或矽樹脂層的光透射性樹脂層形成在反射杯內，光透射性樹脂層覆蓋發光二極體晶片而形成，以便保護發光二極體晶片。

發光二極體晶片有可能因靜電放電而受損傷，特別是，在發光二極體晶片中，InGaN、GaN類的發光二極體晶片使用弱於靜電的氧化鋁(Al₂ O₃ )基板，所以存在由靜電放電造成的不合格率高的問題。

過去，為了在靜電放電中保護發光二極體晶片，已知在發光二極體晶片設置如齊納二極體那樣的靜電放電保護元件的技術。

若舉出一例，已知將齊納二極體黏貼在位於反射杯內的陽極電極引腳的末端的上表面，將齊納二極體的兩電極分別電連接在陰極電極引腳和陽極電極引腳的方式。

若舉出另一例，已知在反射杯的下面的位置用黏接劑將變阻二極體(varistor)分別黏貼在陽極電極引腳和陰極電極引腳的下表面的方式；或在反射杯的下面的位置，在陰極電極引腳的下表面用黏接劑黏貼齊納二極體，用金引線將齊納二極體的電極中的一個電連接在陽極電極引腳的方式。

但是，齊納二極體在反射杯內黏貼於陽極電極引腳的末端的上表面時，齊納二極體吸收從發光二極體晶片發射的光或使其散射，從而妨礙向發射方向發射光，存在發光二極體元件的亮度由此下降的問題。

另外，在陽極電極引腳和陰極電極引腳的下表面用黏接劑黏貼變阻二極體時，在陽極電極引腳和陰極電極引腳黏貼變阻二極體之後，通過注射製程形成具備反射杯的支承引腳框，但是在該製程中可能發生黏接劑融化的現像，由此反射板形成製程的合格率下降，其結果引發製造成本上升。

而且，用黏接劑在陰極電極引腳的下表面黏貼劑齊納二極體並由金引線形成電極時，在陰極電極引腳黏貼齊納二極體之後通過注射製程形成反射杯的製程中，噴射注射物的注射門(gate)和金引線位於同一位置，從而金引線容易受損傷，由此反射杯形成製程的合格率下降，其結果引發製造成本上升。

本發明是為了解決如上所述的問題而做出的，本發明所要解決的課題是提供一種防止由靜電放電保護元件引起的亮度下降並防止反射杯形成製程的合格率下降的、具有靜電放電保護功能的發光二極體元件。

為實現上述課題的根據本發明的一實施例的發光二極體元件包括陽極電極引腳和陰極電極引腳、支承引腳框、發光二極體晶片、光透射性樹脂層、接地電極引腳、以及靜電放電保護元件。支承引腳框固定陽極電極引腳和陰極電極引腳並由電絕緣性材質形成，並且包括反射杯，該反射杯具備被反射光的反射面包圍的下沈部。發光二極體晶片配置在下沈部內，其一對電極分別電連接在陽極電極引腳和陰極電極引腳。光透射性樹脂層覆蓋發光二極體晶片而填充在下沈部形成。接地電極引腳被安裝在支承引腳框。靜電放電保護元件的一對電極分別電連接在陰極電極引腳和接地電極引腳。

靜電放電保護元件可以位於上述反射杯的下沈部的外部。

接地電極引腳可以與陰極電極引腳鄰接而位於反射部的下沈部的外部；靜電放電保護元件可以黏貼在接地電極引腳。

特別是，靜電放電保護元件可以黏貼在接地電極引腳的下表面。

接地電極引腳的一端形成為延長到支承引腳框的下端。

靜電放電保護元件可以是齊納二極體或變阻二極體。

本發明具有如下效果：根據本發明，通過具備接地電極引腳，並具備電連接該接地電極引腳和陰極電極引腳的靜電放電保護元件，可以有效地防止發光二極體元件因靜電放電而受到損傷。

特別是，靜電放電保護元件位於安裝發光二極體晶片的反射杯的下沈部的外部，從而可以防止由靜電放電保護元件妨礙光的前進路徑，由此可以防止發光二極體元件的亮度下降，在通過注射成型形成支承引腳框的製程中防止連接靜電保護元件的電極受損傷，可以提高支承引腳框形成製程的合格率。

而且，接地電極引腳位於反射杯的下沈部的外側，靜電放電保護元件安裝在接地電極引腳，由此，不僅防止發光二極體元件的亮度下降，提高支承引腳框形成製程的合格率，還容易安裝靜電放電保護元件。

另外，接地電極引腳延長到支承引腳框的底部，在基板等安裝發光二極體元件時，可以更容易連接在接地端子。

並且，靜電放電保護元件被安裝在接地電極引腳的後表面，可以更穩定地安裝靜電放電保護元件。

以下，參照附圖詳細說明本發明的實施例。

第1圖是根據本發明的實施例的發光二極體元件的立體圖，第2圖是根據本發明的實施例的發光二極體元件的一部分被剖開的剖面圖，第3圖是根據本發明的實施例的發光二極體元件的電路圖。

如第1圖及第2圖所示，根據本發明的實施例的發光二極體元件包括支承引腳框9，陽極電極引腳5和陰極電極引腳4固定在支承引腳框9。

支承引腳框9可以由電絕緣性材質形成，例如可以由電絕緣性的塑膠材質形成。例如，支承引腳框9可以由可塑性的塑膠材質通過注射成型形成。

在支承引腳框9的上部形成反射杯92。反射杯92在其中心部具備向下方下沈的下沈部94，包圍該下沈部94的反射杯92的內表面由反射光的反射面96形成。

陽極電極引腳5和陰極電極引腳4可以由導電性材質形成，例如，陽極電極引腳5和陰極電極引腳4可以由導電性金屬形成。

陽極電極引腳5和陰極電極引腳4固定在支承引腳框9。並且，如第1圖及第2圖所示，陽極電極引腳5和陰極電極引腳4的一部分分別形成為向支承引腳框9的外部露出，外部電源通過陽極電極引腳5和陰極電極引腳4的露出的部分施加在發光二極體元件。

另一方面，如第1圖及第2圖所示，陽極電極引腳5和陰極電極引腳4的一端分別位於反射杯92的下沈部94，陽極電極引腳5和陰極電極引腳4的相對的一端以相互隔開預先設定的距離的狀態配置，以使陽極電極引腳5和陰極電極引腳4相互電分離。

即，如第1圖及第2圖所示，陽極電極引腳5及陰極電極引腳4的內側末端分別位於反射杯92的下沈部94，陽極電極引腳5及陰極電極引腳4通過支承引腳框9向外側延長，陽極電極引腳5及陰極電極引腳4的外側末端可以向支承引腳框9的外部露出而延長到支承引腳框9的下端。

如第1圖所示，發光二極體晶片10配置在反射杯92的下沈部94。例如，發光二極體晶片10可以通過黏接劑黏貼在位於反射杯92的下沈部94的陽極電極引腳5的末端的上表面。發光二極體晶片10可以是發出預先設定的顔色的光的現有的任意的發光二極體晶片。

如第1圖及第2圖所示，發光二極體晶片10的一對電極通過導電性引線11分別電連接在陽極電極引腳5和陰極電極引腳4。如第3圖所示，發光二極體晶片10的陽極電連接在陽極電極引腳5，發光二極體晶片10的陰極電連接在陰極電極引腳4。

光透射性樹脂層15形成在反射杯92的下沈部94。即，光透射性樹脂層15填充在反射杯92的下沈部94，以覆蓋位於反射杯92的下沈部94的發光二極體晶片10和導電性引線11。

光透射性樹脂層15可以由透射光的任意的材質形成，例如可以由環氧樹脂或矽樹脂等形成。光透射性樹脂層使從發光二極體晶片10發出的光向希望的方向前進的同時保護發光二極體晶片10和導電性引線11。

若簡單說明具有這種結構的發光二極體元件的動作，則如下。首先，若在露出於支承引腳框9的外部的陽極電極引腳5和陰極電極引腳4施加外部電源，外部電源的電壓通過導電性引線11施加在發光二極體晶片10。由此，發光二極體晶片10發出預先設定的顔色的光，從發光二極體晶片10發散的光通過光透射性樹脂層15而直接向外部發散，可由反射杯92的反射面96反射而向外部發散。

另一方面，根據本發明的實施例的發光二極體元件包括接地電極引腳41。接地電極引腳41可以由導電性材質形成，實際安裝發光二極體元件時，連接在外部的接地端子。

若參照第1圖及第2圖，接地電極引腳41安裝在支承引腳框9的內部，接地電極引腳41的外側端向支承引腳框9的外部露出。

如第2圖所示，接地電極引腳41被配置成位於反射杯92的下沈部94的外部。接地電極引腳41與陰極電極引腳4鄰接配置並與陰極電極引腳4隔開配置。即，接地電極引腳41以位於反射杯92的下沈部94的外側的狀態固定為位於支承引腳框9內，其外側端的一部分露出於支承引腳框9的外部。

而且，根據本發明的一實施例的發光二極體元件包括靜電放電保護元件Z。靜電放電保護元件Z可以是齊納二極體。

靜電放電保護元件Z的一對電極分別電連接在陰極電極引腳4和接地電極引腳41。即，如第3圖所示，靜電放電保護元件Z為齊納二極體時，齊納二極體的陽極通過導電性引線13電連接在陰極電極引腳4，齊納二極體的陰極電連接在接地電極引腳41。

這時，靜電放電保護元件Z可以位於反射杯92的下沈部94的外部而安裝在支承引腳框9。更具體地，如第2圖所示，靜電放電保護元件Z可以安裝在位於反射杯92的下沈部94的外部的接地電極引腳41。

另一方面，在第2圖所示的實施例中，靜電放電保護元件Z黏貼在接地電極引腳41的上表面，但是靜電放電保護元件可以黏貼在接地電極引腳的下表面。

靜電放電保護元件Z電連接在陰極電極引腳4和接地電極引腳41，從而在發光二極體晶片10的兩端有高電壓時，電流通過避雷針效果等經過靜電放電保護元件Z和接地電極引腳41流動，可以防止在發光二極體晶片10流過過電流。由此，可以防止發光二極體晶片10因靜電放電而受損傷。

以下，參照第4圖至第6圖說明根據本發明的另一實施例的發光二極體元件。為了說明的方便，省略對與上述的實施例相同的部分的說明。

第4圖是根據本發明的另一實施例的發光二極體元件的局部剖開的剖面圖，第5圖是第4圖的發光二極體元件的電路圖。

本實施例是靜電放電保護元件7為變阻二極體的情況。如第4圖及第5圖所示，靜電放電保護元件即變阻二極體7的兩端分別電連接在陰極電極引腳4和接地電極引腳41。變阻二極體7也與上述說明的齊納二極體類似地工作，防止在發光二極體晶片10流過過電流。

第6圖是根據本發明的另一實施例的發光二極體元件的立體圖。

在本實施例中，接地電極引腳41的一端延長到支承引腳框9的下端。即，如第6圖所示，露出於支承引腳框9的外側的接地電極引腳41向下方延長而延長到支承引腳框9的底部。

以上，說明了本發明的實施例，但是本發明的權利要求範圍不限於此，包括本發明所屬技術領域的普通技術人員容易根據本發明的實施例變更而被認為等同的範圍的所有變更及修改。

4．．．陰極電極引腳

5．．．陽極電極引腳

7．．．變阻二極體

9．．．支承引腳框

10．．．發光二極體晶片

11．．．導電性引線

13．．．導電性引線

15．．．光透射性樹脂層

41．．．接地電極引腳

92．．．反射杯

94．．．下沈部

96．．．反射面

Z．．．齊納二極體

第1圖是根據本發明的實施例的具有靜電放電保護功能的發光二極體元件的立體圖。

第2圖是第1圖的發光二極體元件的支承引腳框的一部分被剖開的狀態的立體圖。

第3圖是第1圖的發光二極體元件的電路圖。

第4圖是根據本發明的另一實施例的具有靜電放電保護功能的發光二極體元件的支承引腳框的一部分被剖開的狀態的立體圖。

第5圖是第4圖的發光二極體元件的電路圖。

第6圖是根據本發明的再一實施例的具有靜電放電保護功能的發光二極體元件的立體圖。

4．．．陰極電極引腳

5．．．陽極電極引腳

9．．．支承引腳框

10．．．發光二極體晶片

11．．．導電性引線

15．．．光透射性樹脂層

41．．．接地電極引腳

92．．．反射杯

94．．．下沈部

96．．．反射面

Claims (4)

1. 一種發光二極體元件，其特徵在於，包括：陽極電極引腳和陰極電極引腳；支承引腳框，固定上述陽極電極引腳和上述陰極電極引腳，由電絕緣性材質形成，包括反射杯，該反射杯具備被反射光的反射面包圍的下沈部；發光二極體晶片，配置在上述下沈部內，其一對電極分別電連接在上述陽極電極引腳和上述陰極電極引腳；光透射性樹脂層，覆蓋上述發光二極體晶片而填充在上述下沈部；接地電極引腳，安裝在上述支承引腳框；以及靜電放電保護元件，其一對電極分別電連接在上述陰極電極引腳和上述接地電極引腳，其中，該靜電放電保護元件係位於該反射杯的外部並在該支承引腳框內、且與該發光二極體晶片位於相對於該電極的同一側。
2. 如申請專利範圍第1項的發光二極體元件，其中，上述接地電極引腳與上述陰極電極引腳鄰接而位於上述反射杯的下沈部的外部；上述靜電放電保護元件粘貼在上述接地電極引腳。
3. 如申請專利範圍第1項的發光二極體元件，其中，上述接地電極引腳的一端形成為延長到上述支承引腳框的下端。
4. 如申請專利範圍第1至3項中的任一項的發光二極體元件，其中，上述靜電放電保護元件是齊納二極體或變阻二極體。