[发明专利]以高折光率纳米粒子堆积所装置之发光二极管组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管封装组件，特别是有关于以具高折光率透明纳米粒子所装置的发光二极管组件及其制造方法。

背景技术

近几年来，发光二极管(Light Emitting Diode；LED)的运用领域不断地被开发，由于发光二极管具有体积小、耐震动、符合环保、寿命长等诸多优点，已普遍使用于信息、通讯及消费性电子产品的指示灯与显示装置上，成为日常生活中不可或缺的重要组件。尤其是应用在一般照明的高亮度(High Power)发光二极管产品，更是为各家大厂所竞相投入的研发标的。提起此照明产品，主要须克服的技术障碍乃是发光效率、散热管理与可靠度。尤以发光效率的提升与否，被视为新世纪能否取代现有照明产品的最重要的技术指标。

发光二极管的光源因发光芯片中的半导体外延发光层可将外加的电能转化为光能后，而自芯片内部射出，通过包封于芯片外层的透明封装材料而射入空气中，但有大部份光线却无法射出。请参照图1，绘示光线由折光率较大的介质11进入折光率较小4的介质时的三种光线路径示意图。光线从一介质11进入另一介质4，其中折光率no大于折光率ne，当入射角θ大于临界全反射角θc时，光线L不会产生折射而是以相同反射角全反射回介质11，即光线L无法有效穿透介质4。而可以产生折射且穿透的光线仅限于入射角小于临界角θc，即为以θc为圆锥角的立体锥状范围的光线；又已知sinθc＝ne/no，当no远大于ne时，θc更小，能折射而出的光线就更少了。

请参照图2为现有发光二极管封装组件的结构，发光二极管晶粒1以正面固晶打线23的方式，使其结构与电性连接于现有封装基座2(于此图示中为模塑支架类)的基座本体21与导电金属22上，现有的透明封胶4封装于发光二极管芯片1的外围，而由芯片所发出的光线，经由透明封胶4而至空气中。再请参照下表中所列的物质折光率值，由于发光二极管晶体材料的折光率(如蓝光LED的外延材料氮化镓GaN：2.4、其外延氧化铝基板：1.77、红光LED的外延材料砷化镓GaAs：3.4)皆远大于透明封胶的折光率(如硅橡胶：1.4、环氧树脂：1..5)，于是乎由外延发光层所发出射向各方的光线，于接触晶体与封胶的界面时，由于两介质间的高折光率差之故，而使大部分光线产生内部全反射(以蓝光外延11与环氧树脂封胶4为例，其临界全反射角