發(fā)光二極管裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種發(fā)光二極管裝置，包含基板、發(fā)光二極管芯片、光學(xué)透鏡以及粘著介面層。發(fā)光二極管芯片電性連接于基板。光學(xué)透鏡具有一容置空腔用以覆蓋于發(fā)光二極管芯片上，容置空腔的內(nèi)壁具有一擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)。粘著介面層填充于光學(xué)透鏡的容置空腔內(nèi)。
【專利說明】發(fā)光二極管裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管裝置，且特別是有關(guān)于一種具有光學(xué)透鏡的發(fā)光
二極管裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前發(fā)光二極管裝置在照明上的應(yīng)用越來越廣泛，有逐漸取代傳統(tǒng)鎢絲燈泡及水銀燈管的趨勢。隨著生活水準(zhǔn)的提升，現(xiàn)代人對于照明品質(zhì)的要求越來越高。目前某些發(fā)光二極管帶有光學(xué)透鏡的設(shè)計借以達(dá)到照明品質(zhì)的需求，同時需要光學(xué)透鏡設(shè)計的發(fā)光二極管裝置也越來越多。
[0003]目前在制造發(fā)光二極管裝置中的光學(xué)透鏡上，亦有許多不同的方法。一種已知光學(xué)透鏡的形成方法，將膠材直接點在發(fā)光二極管芯片上，并利用表面張力控制光學(xué)透鏡的外形，但此成形方式對光學(xué)透鏡的尺寸與外形控制不精準(zhǔn)，膠材硬化時間較長導(dǎo)致生產(chǎn)速度較慢。
[0004]此外，另一種形成光學(xué)透鏡的方法，其根據(jù)所需的光學(xué)透鏡外形先制作專屬的壓合模具，將膠材將點在模具的形成光學(xué)透鏡的凹陷中，接著在膠材未凝固前覆蓋于發(fā)光二極管芯片上，最后再脫模形成光學(xué)透鏡。此成形方式需要開立成本較高的模具使得產(chǎn)品成本較高，且硬化時間較長導(dǎo)致生產(chǎn)速度較慢。
[0005]有鑒于上述形成光學(xué)透鏡的方法在量產(chǎn)時遇到的困難，需要一種更適用于量產(chǎn)的光學(xué)透鏡形成方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]因此，本發(fā)明的一目的是在提供一種改良的發(fā)光二極管裝置，借以解決上述現(xiàn)有技術(shù)所提及的問題。
[0007]根據(jù)上述本發(fā)明的目的，提出一種發(fā)光二極管裝置，其包含基板、發(fā)光二極管芯片、光學(xué)透鏡以及粘著介面層。發(fā)光二極管芯片電性連接于基板。光學(xué)透鏡具有一容置空腔用以覆蓋于發(fā)光二極管芯片上，容置空腔的內(nèi)壁具有一擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)。粘著介面層填充于光學(xué)透鏡的容置空腔內(nèi)。
[0008]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)包含多個錐狀體。
[0009]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，所述多個錐狀體為三角錐、四角錐或圓錐。
[0010]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，粘著介面層的折射系數(shù)介于發(fā)光二極管芯片的折射系數(shù)與光學(xué)透鏡的折射系數(shù)之間。
[0011]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，容置空腔為一半球形、鋸齒形、方形、矩形、角錐形、圓錐形、圓柱形或圓餅形。
[0012]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，基板為一可單面或雙面電性導(dǎo)通基板。
[0013]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，光學(xué)透鏡的材料為一熱塑性塑膠。
[0014]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，發(fā)光二極管芯片以導(dǎo)線電性連接于基板。[0015]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，發(fā)光二極管芯片以覆晶方式直接電性連接于基板。
[0016]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，光學(xué)透鏡具有一圓弧外形。
[0017]由上述可知，應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的結(jié)構(gòu)，能夠以更適用于量產(chǎn)的速度形成光學(xué)透鏡。本發(fā)明先提供一種具有容置空腔的光學(xué)透鏡，并于容置空腔內(nèi)填入粘著劑再與發(fā)光二極管芯片接合。本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置不需開設(shè)壓合模具(compressingmolding)進(jìn)而可以減少產(chǎn)品開發(fā)費用與時辰。此外，因為使用射出成形(injectionmolding)的光學(xué)透鏡，可以選擇成本較低的熱塑性材料且變化較多的光學(xué)透鏡形狀也能夠改善光學(xué)性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下:
[0019]圖1是繪示依照本發(fā)明的第一實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖；
[0020]圖2是繪示依照本發(fā)明的第二實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖；
[0021]圖3是繪示依照本發(fā)明的第三實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖；
[0022]圖4是繪示依照本發(fā)明的第四實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖；
[0023]圖5是繪示依照本發(fā)明的第五實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖；
[0024]圖6是繪示依照本發(fā)明的第六實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖；
[0025]圖7是繪示依照本發(fā)明的第七實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖；
[0026]圖8是繪示依照本發(fā)明的第八實施例的一種發(fā)光二極管裝置中的擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的單一錐狀體；
[0027]圖9是繪示依照本發(fā)明的第九實施例的一種發(fā)光二極管裝置中的擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的單一錐狀體；
[0028]圖10是繪示依照本發(fā)明的第十實施例的一種發(fā)光二極管裝置中的擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的單一錐狀體。
[0029]【主要元件符號說明】
[0030]100發(fā)光二極管裝置
[0031]100’發(fā)光二極管裝置
[0032]100 ”發(fā)光二極管裝置
[0033]IOOa發(fā)光二極管裝置
[0034]IOOb發(fā)光二極管裝置
[0035]102 基板
[0036]104發(fā)光二極管芯片
[0037]104’發(fā)光二極管芯片
[0038]105 導(dǎo)線
[0039]106粘著介面層
[0040]108光學(xué)透鏡
[0041]108a容置空腔
[0042]108b容置空腔[0043]108c容置空腔
[0044]108d容置空腔
[0045]200發(fā)光二極管裝置
[0046]200’發(fā)光二極管裝置
[0047]202 基板
[0048]204發(fā)光二極管芯片
[0049]204’發(fā)光二極管芯片
[0050]205 導(dǎo)線
[0051]206粘著介面層
[0052]208光學(xué)透鏡
[0053]208a容置空腔
[0054]209擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)
[0055]209a 四角錐
[0056]209b 三角錐
[0057]209c 圓錐
【具體實施方式】
[0058]請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明的第一實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖。發(fā)光二極管裝置100包含基板102、發(fā)光二極管芯片104以及光學(xué)透鏡108。光學(xué)透鏡108是以射出成形方式先形成一圓弧外形，且具有一容置空腔108a以覆蓋于發(fā)光二極管芯片104上。在光學(xué)透鏡108封裝于發(fā)光二極管芯片104前，容置空腔108a內(nèi)先填充粘著介面層106再與發(fā)光二極管芯片104及基板102接合。在發(fā)光二極管裝置100的制造上，粘著介面層106可能需要一些固化時間,但粘著介面層106的體積較光學(xué)透鏡108的體積小，因此固化所需時間較短。粘著介面層106可以是熱硬化膠或光硬化膠，可藉加熱或照光以加速硬化。此外，粘著介面層106的折射系數(shù)較佳是介于發(fā)光二極管芯片104的折射系數(shù)與光學(xué)透鏡108的折射系數(shù)之間，借以增加發(fā)光二極管裝置的出光效能?；?02的選用可以是單面或雙面電性導(dǎo)通基板。光學(xué)透鏡108的材料可以是熱塑性塑膠或其他適用于射出成形制程的材料。在本實施例中，發(fā)光二極管芯片104以導(dǎo)線105電性連接于基板102，且容置空腔108a是一矩形或方形的空腔。
[0059]請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明的第二實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖。第二實施例的發(fā)光二極管裝置100’不同于第一實施例的發(fā)光二極管裝置100只在于使用不同的發(fā)光二極管芯片104’。發(fā)光二極管芯片104’是以覆晶方式直接電性連接于基板102上，而不同于發(fā)光二極管芯片104以導(dǎo)線電性連接的方式。
[0060]請參照圖3，其繪示依照本發(fā)明的第三實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖。第三實施例的發(fā)光二極管裝置100”不同于第一、二實施例的發(fā)光二極管裝置只在于光學(xué)透鏡108的容置空腔形式不同。在本實施例中，光學(xué)透鏡108的容置空腔108b為一半球形的空腔。
[0061]請參照圖4，其繪示依照本發(fā)明的第四實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖。第四實施例的發(fā)光二極管裝置IOOa不同于第一、二、三實施例的發(fā)光二極管裝置只在于光學(xué)透鏡108的容置空腔形式不同。在本實施例中，光學(xué)透鏡108的容置空腔108c為一角錐形或圓錐形的空腔。
[0062]請參照圖5，其繪示依照本發(fā)明的第五實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖。第五實施例的發(fā)光二極管裝置IOOb不同于第一、二、三、四實施例的發(fā)光二極管裝置只在于光學(xué)透鏡108的容置空腔形式不同。在本實施例中，光學(xué)透鏡108的容置空腔108d為一圓柱形或圓餅形的空腔。
[0063]請參照圖6，其繪示依照本發(fā)明的第六實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖。第六實施例的發(fā)光二極管裝置200不同于第一、二、三、四、五實施例的發(fā)光二極管裝置主要在于光學(xué)透鏡的容置空腔增加新功能。在本實施例中，光學(xué)透鏡208的容置空腔208a內(nèi)壁具有擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)209，借以增加出光的均勻性。擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)209具有多個錐狀體，且錐狀體的尖端均朝向發(fā)光二極管芯片204的出光面(上表面)。發(fā)光二極管裝置200包含基板202、發(fā)光二極管芯片204以及光學(xué)透鏡208。光學(xué)透鏡208是以射出成形方式先形成一圓弧外形，且具有一鋸齒形容置空腔208a以覆蓋于發(fā)光二極管芯片204上。在光學(xué)透鏡208封裝于發(fā)光二極管芯片204前，容置空腔208a內(nèi)先填充粘著介面層206再與發(fā)光二極管芯片204及基板202接合。在發(fā)光二極管裝置200的制造上，粘著介面層206可能需要一些固化時間，但粘著介面層206的體積較光學(xué)透鏡208的體積小，因此固化的時間較短。粘著介面層206可以是熱硬化膠或光硬化膠，通過加熱或照光以加速硬化。此外，粘著介面層206的折射系數(shù)較佳為介于發(fā)光二極管芯片204的折射系數(shù)與光學(xué)透鏡208的折射系數(shù)之間，借以增加出光的效能。基板202的選用可以是單面或雙面電性導(dǎo)通基板。光學(xué)透鏡208的材料可以是熱塑性塑膠或其他適用于射出成形制程的材料。在本實施例中，發(fā)光二極管芯片204以覆晶方式直接電性連接于基板202。此外，光學(xué)透鏡208的容置空腔并不限制于圖6中的形狀，也可以是上述第一、二、三、四、五實施例中的空腔形狀，再加上擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
[0064]請參照圖7，其繪示依照本發(fā)明的第七實施例的一種發(fā)光二極管裝置的剖面示意圖。第七實施例的發(fā)光二極管裝置200’不同于第一實施例的發(fā)光二極管裝置200只在于使用不同的發(fā)光二極管芯片204’。發(fā)光二極管芯片204’是以導(dǎo)線205電性連接于基板202上，而不同于發(fā)光二極管芯片204以覆晶方式直接電性連接于基板。
[0065]請同時參照圖8、圖9、圖10，其分別繪示依照本發(fā)明的第八、九、十實施例的發(fā)光二極管裝置中的擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的單一錐狀體。在圖8中，擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的單一錐狀體為一四角錐209a。在圖9中，擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的單一錐狀體為一三角錐209b。在圖10中，擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的單一錐狀體為一圓錐209c。在發(fā)光二極管芯片204所發(fā)出的光經(jīng)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)上的多個錐狀體后能夠?qū)l(fā)光二極管裝置的出射光更加均勻化。
[0066]由上述本發(fā)明實施方式可知，應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的結(jié)構(gòu)，能夠以更適用于量產(chǎn)的速度形成光學(xué)透鏡。本發(fā)明先提供一種具有容置空腔的光學(xué)透鏡，并于容置空腔內(nèi)填入粘著劑再與發(fā)光二極管芯片接合。本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置不需開設(shè)壓合模具(compressing molding)進(jìn)而可以減少產(chǎn)品開發(fā)費用與時辰。此外，因為使用射出成形(injection molding)的光學(xué)透鏡,可以選擇成本較低的熱塑性材料且變化較多的光學(xué)透鏡形狀也能夠改善光學(xué)性能。
[0067]雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管裝置，其特征在于，包含: 一基板； 一發(fā)光二極管芯片，電性連接于該基板； 一光學(xué)透鏡，具有一容置空腔用以覆蓋于該發(fā)光二極管芯片上，該容置空腔的內(nèi)壁具有一擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)；以及 一粘著介面層，填充于該容置空腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)包含多個錐狀體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，所述多個錐狀體為三角錐、四角錐或圓錐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該粘著介面層的折射系數(shù)介于該發(fā)光二極管芯片的折射系數(shù)與該光學(xué)透鏡的折射系數(shù)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該容置空腔為一半球形、鋸齒形、方形、矩形、角錐形、圓錐形、圓柱形或圓餅形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該基板為一可單面或雙面電性導(dǎo)通基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該光學(xué)透鏡的材料為一熱塑性塑膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該發(fā)光二極管芯片以導(dǎo)線電性連接于該基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該發(fā)光二極管芯片以覆晶方式直接電性連接于該基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該光學(xué)透鏡具有一圓弧外形。
【文檔編號】H01L33/58GK103531699SQ201210430092
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】田運(yùn)宜, 梁建欽 申請人:隆達(dá)電子股份有限公司