專利名稱：光學(xué)元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件，且特別涉及一種其發(fā)光二極管晶粒未直接與 熒光材料接觸的光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)技術(shù)中，有人提出許多用于封裝光學(xué)元件(例如，高功率芯片) 的方法。
如圖1A所示，傳統(tǒng)光學(xué)元件包括反射杯10、位于反射杯IO上的發(fā)光 二極管晶粒12、至少覆蓋發(fā)光二極管晶粒12且具有相異厚度的熒光粉層14、 用于將發(fā)光二極管晶粒12與反射杯10接合的環(huán)氧樹脂18、以及用于封裝此 光學(xué)元件的膠16。
如圖1B所示，傳統(tǒng)光學(xué)元件包括反射杯100、位于反射杯100上的次 黏著基臺晶粒102、位于黏著基臺晶粒102上的發(fā)光二極管晶粒104、至少 覆蓋發(fā)光二極管晶粒104且具有均一厚度的熒光粉層106、用于將發(fā)光二極 管晶粒104與反射杯100接合的環(huán)氧樹脂110、以及用于封裝此光學(xué)元件的 膠108。
然而，無論此熒光粉層形成何種形狀，由于此熒光粉層直接與發(fā)光二極 管晶粒接觸的緣故，所以發(fā)光效率下降。此點(diǎn)嚴(yán)重影響光學(xué)元件的性能。 因此，業(yè)界急需一種可以提高發(fā)光效率的光學(xué)元件及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述目的，本發(fā)明實(shí)施例揭示了一種光學(xué)元件的制造方法。此方法 包括形成光學(xué)疊層物的步驟，其中，此光學(xué)疊層物由層疊的鏡頭與位于其 間的熒光膜構(gòu)成。此方法還包括使用膠材而將此光學(xué)疊層物與發(fā)光二極管 晶粒接合，其中，該發(fā)光二極管晶粒位于基座上。另外，本發(fā)明還揭示一種 由上述方法所制造的光學(xué)元件。根據(jù)上述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該形成光學(xué)疊層物的步驟包括: 提供第一與第二模仁，其中，每一模仁內(nèi)具有鏡頭陣列；將該熒光膜與該第 一或第二模仁的鏡頭陣列接合；將該第一與第二模仁組合，其中，該熒光膜 夾置于該第一模仁的鏡頭陣列與該第二模仁的鏡頭陣列間；以及進(jìn)行脫膜步 驟以脫去該第一與第二模仁。
根據(jù)上述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該提供第一與第二模仁的步驟 包括將光學(xué)材料注入每一模仁內(nèi)以形成多個鏡頭，其中，每一模仁內(nèi)的多 個鏡頭構(gòu)成鏡頭陣列。
根據(jù)上述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該使用膠材而將該光學(xué)疊層物 與發(fā)光二極管晶粒接合的步驟包括形成該熒光膜于基板上；使該熒光膜面 向該第一或第二模仁的鏡頭陣列而與該基板接合；以及從該熒光膜處移除該 基板。
根據(jù)上述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該將光學(xué)材料注入每一模仁內(nèi) 以形成多個鏡頭的步驟是采用網(wǎng)狀印刷工藝。
根據(jù)上述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該第一與第二模仁的材料包括 金屬材料、塑膠材料、或陶瓷材料。
根據(jù)上述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該層疊的鏡頭未與該熒光膜接 觸的表面作成凸面狀或凹面狀。
根據(jù)上述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該層疊的鏡頭是使用透明高分 子材料。
本發(fā)明實(shí)施例還揭示了一種光學(xué)元件，包括發(fā)光二極管晶粒，位于基 座上；膠材，覆蓋該發(fā)光二極管晶粒；以及光學(xué)疊層物，由層疊的鏡頭與位 于其間的熒光膜構(gòu)成，其中，該光學(xué)疊層物位于該發(fā)光二極管晶粒上且通過 該膠材而與其接合。
根據(jù)上述的光學(xué)元件，其中，該層疊的鏡頭未與該熒光膜接觸的表面作 成凸面狀或凹面狀。
根據(jù)上述的光學(xué)元件，其中，該層疊的鏡頭是使用透明高分子材料。
利用本發(fā)明，熒光膜不會與發(fā)光二極管晶粒接觸，因而不會導(dǎo)致發(fā)光二 極管晶粒的發(fā)光效率降低，從而提高了光學(xué)元件的發(fā)光效率。


圖1A與圖IB是顯示公知的光學(xué)元件的剖面圖。
圖2A 圖2G是顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)元件的制造方法的剖面圖。
圖3是顯示脫膜工藝的示意圖。
圖4是顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)疊層物陣列的示意圖，其中，該光學(xué)疊 層物陣列由多個獨(dú)立的光學(xué)疊層物構(gòu)成。
圖5是顯示經(jīng)過可靠性測試的光學(xué)元件的示意圖。 其中，附圖標(biāo)記說明如下 10 反射杯； 12 發(fā)光二極管產(chǎn)
16 膠； 18'
102 次黏著基臺晶粒；104 發(fā)光 108 膠； 110 環(huán)氧樹脂； 202 鏡頭； 204 機(jī)床； 208 基板； 210 模仁； 2000 結(jié)構(gòu)； 2000a 光學(xué)疊層物； 502 發(fā)光二極管晶粒；504 膠材。
-環(huán)氧樹脂;
晶粒;
14 熒光粉層； 100 反射杯； 熒光粉層; 模仁； 熒光膜； 鏡頭；
106 200 206 212' 500
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施 例，并配合附圖，做詳細(xì)的說明。本發(fā)明說明書提供不同的實(shí)施例來說明本 發(fā)明不同實(shí)施方式的技術(shù)特征。其中，實(shí)施例中的各元件的配置是為說明之 用，并非用以限制本發(fā)明。且實(shí)施例中附圖標(biāo)號的部分重復(fù)，是為了簡化說 明，并非意指不同實(shí)施例之間的關(guān)聯(lián)性。
請參考附圖，其中相似的參考符號是通過不同角度說明相似的元件，且 下列

本發(fā)明的實(shí)施例。這些附圖并不需要被縮放，而且為了說明的 目的而在某些例子中這些附圖已經(jīng)被放大或簡化。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了 解根據(jù)本發(fā)明下列的實(shí)施可以做一些可能的應(yīng)用及變動。
圖2A 圖2G是顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)元件的制造方法的剖面圖。
如圖2A所示，首先，提供一模仁200。模仁200例如由金屬材料、塑 膠材料、或陶瓷材料構(gòu)成。同時，另一模仁(例如，圖2F所示的模仁210)亦可在此步驟中一起制備。
如圖2B所示，將一光學(xué)材料依序注入模仁200與210，因而分別在模 仁200與210內(nèi)形成多個鏡頭202與212。多個鏡頭202與212分別構(gòu)成一 鏡頭陣列；且多個鏡頭202與212是采用透明高分子材料。上述將一光學(xué)材 料注入每一模仁內(nèi)以形成多個鏡頭的步驟是采用一網(wǎng)狀印刷工藝。請注意， 為了簡化說明起見，在此僅繪示具有多個鏡頭202的模仁200。
如圖2C所示，之后，將具有多個鏡頭202的模仁200置于一機(jī)床204 上。機(jī)床204可由金屬構(gòu)成。
如圖2D所示，于基板208上形成熒光膜206，接著，使熒光膜206面 向模仁200的鏡頭陣列而與基板208接合。結(jié)果，熒光膜206與模仁200的 鏡頭陣列接合。在此實(shí)施例中，可以使用任何適合的膠材而使熒光膜206與 模仁200的鏡頭陣列接合。
之后，如圖2E所示，從熒光膜206處移除基板208。在此實(shí)施例中，可 以使用任何適合的方法而從熒光膜206處移除基板208?；?08是由透明 材料構(gòu)成。在其它實(shí)施例中，亦可不移除基板208。
如圖2F所示，將具有朝下的多個鏡頭212的模仁210與熒光膜206接 合，其中，每一個鏡頭212皆與每一個鏡頭202對應(yīng)。在此實(shí)施例中，可以 采用任何適當(dāng)?shù)哪z材而使具有朝下的多個鏡頭212的模仁210與熒光膜206 接合。在此實(shí)施例中，多個鏡頭212可以在圖2A 圖2B所示的步驟中與多 個鏡頭202同時制作。
如圖2G所示，接著，進(jìn)行一脫膜步驟以使模仁210脫離多個鏡頭212 與熒光膜206。
圖3是顯示脫膜工藝的示意圖。在圖3中，模仁200與210已經(jīng)過脫膜 程序，因此，可以得到結(jié)構(gòu)2000。在此實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)2000包括彼此連結(jié) 的光學(xué)疊層物，而每一光學(xué)疊層物是由上面的鏡頭212、下面的鏡頭202與 夾置于其間的熒光膜206所構(gòu)成。
如圖4所示,經(jīng)過一裁切步驟后，可以得到眾多獨(dú)立的光學(xué)疊層物2000a。 每一光學(xué)疊層物2000a可用于光學(xué)元件的封裝。
如圖5所示，由上面的鏡頭212、下面的鏡頭202與夾置于其間的熒光 膜206所構(gòu)成的光學(xué)疊層物2000a可借由膠材504而與上方具有發(fā)光二極管晶粒502的基底500接合。如此一來，熒光膜206不會與發(fā)光二極管晶粒502 接觸，因而不會導(dǎo)致發(fā)光二極管晶粒502的發(fā)光效率降低。
雖然層疊的鏡頭202與212未與熒光膜206接觸的表面是作成凸面狀； 但是，在其它實(shí)施例中，亦可作成凹面狀或其它形狀。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(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)視隨附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)元件的制造方法，包括下列步驟形成光學(xué)疊層物，其中，該光學(xué)疊層物由層疊的鏡頭與位于其間的熒光膜構(gòu)成；以及使用膠材而將該光學(xué)疊層物與發(fā)光二極管晶粒接合，其中，該發(fā)光二極管晶粒位于基座上。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該形成光學(xué)疊層物的步驟包括提供第一與第二模仁，其中，每一模仁內(nèi)具有鏡頭陣列；將該熒光膜與該第一或第二模仁的鏡頭陣列接合；將該第一與第二模仁組合，其中，該熒光膜夾置于該第一模仁的鏡頭陣列與該第二模仁的鏡頭陣列間；以及進(jìn)行脫膜步驟以脫去該第一與第二模仁。
3. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該提供第一與第二模仁的步驟包括將光學(xué)材料注入每一模仁內(nèi)以形成多個鏡頭，其中，每一模仁內(nèi)的多個鏡頭構(gòu)成鏡頭陣列。
4. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該使用膠材而將該光學(xué)疊層物與發(fā)光二極管晶粒接合的步驟包括形成該熒光膜于基板上；使該熒光膜面向該第一或第二模仁的鏡頭陣列而與該基板接合；以及從該熒光膜處移除該基板。
5. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該將光學(xué)材料注入每一模仁內(nèi)以形成多個鏡頭的步驟是采用網(wǎng)狀印刷工藝。
6. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該第一與第二模仁的材料包括金屬材料、塑膠材料、或陶瓷材料。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該層疊的鏡頭未與該熒光膜接觸的表面作成凸面狀或凹面狀。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件的制造方法，其中，該層疊的鏡頭是使用透明高分子材料。
9. 一種光學(xué)元件，包括 發(fā)光二極管晶粒，位于基座上； 膠材，覆蓋該發(fā)光二極管晶粒；以及光學(xué)疊層物，由層疊的鏡頭與位于其間的熒光膜構(gòu)成，其中，該光學(xué)疊 層物位于該發(fā)光二極管晶粒上且通過該膠材而與其接合。
10. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)元件，其中，該層疊的鏡頭未與該熒光膜 接觸的表面作成凸面狀或凹面狀。
11. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)元件，其中，該層疊的鏡頭是使用透明高 分子材料。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種光學(xué)元件的制造方法。此方法包括形成光學(xué)疊層物的步驟，其中，此光學(xué)疊層物由層疊的鏡頭與位于其間的熒光膜構(gòu)成。此方法還包括將此光學(xué)疊層物與發(fā)光二極管晶粒接合的步驟。另外，本發(fā)明還揭示一種由上述方法所制造的光學(xué)元件。利用本發(fā)明，熒光膜不會與發(fā)光二極管晶粒接觸，因而不會導(dǎo)致發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光效率降低，從而提高了光學(xué)元件的發(fā)光效率。
文檔編號H01L33/00GK101520166SQ200810100038
公開日2009年9月2日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者康為纮, 張家揚(yáng), 郭蓉蓉 申請人:采鈺科技股份有限公司