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)壁具有一擴散微結構。粘著介面層填充于光學透鏡的容置空腔內(nèi)。
【專利說明】發(fā)光二極管裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種發(fā)光二極管裝置，且特別是有關于一種具有光學透鏡的發(fā)光
二極管裝置。
【背景技術】
[0002]目前發(fā)光二極管裝置在照明上的應用越來越廣泛，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)光二極管帶有光學透鏡的設計借以達到照明品質(zhì)的需求，同時需要光學透鏡設計的發(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透鏡上，亦有許多不同的方法。一種已知光學透鏡的形成方法，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透鏡的外形，但此成形方式對光學透鏡的尺寸與外形控制不精準，膠材硬化時間較長導致生產(chǎn)速度較慢。
[0004]此外，另一種形成光學透鏡的方法，其根據(jù)所需的光學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，且硬化時間較長導致生產(chǎn)速度較慢。
[0005]有鑒于上述形成光學透鏡的方法在量產(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)壁具有一擴散微結構。粘著介面層填充于光學透鏡的容置空腔內(nèi)。
[0008]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，擴散微結構包含多個錐狀體。
[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通基板。
[0013]依據(jù)本發(fā)明另一實施例，光學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，光學透鏡具有一圓弧外形。
[0017]由上述可知，應用本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的結構，能夠以更適用于量產(chǎn)的速度形成光學透鏡。本發(fā)明先提供一種具有容置空腔的光學透鏡，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壓合模具(compressingmolding)進而可以減少產(chǎn)品開發(fā)費用與時辰。此外，因為使用射出成形(injectionmolding)的光學透鏡，可以選擇成本較低的熱塑性材料且變化較多的光學透鏡形狀也能夠改善光學性能。
【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散微結構的單一錐狀體；
[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散微結構的單一錐狀體；
[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散微結構的單一錐狀體。
[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 導線
[0039]106粘著介面層
[0040]108光學透鏡
[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 導線
[0051]206粘著介面層
[0052]208光學透鏡
[0053]208a容置空腔
[0054]209擴散微結構
[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以及光學透鏡108。光學透鏡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。基板102的選用可以是單面或雙面電性導通基板。光學透鏡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透鏡108的容置空腔形式不同。在本實施例中，光學透鏡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透鏡108的容置空腔形式不同。在本實施例中，光學透鏡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透鏡108的容置空腔形式不同。在本實施例中，光學透鏡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透鏡的容置空腔增加新功能。在本實施例中，光學透鏡208的容置空腔208a內(nèi)壁具有擴散微結構209，借以增加出光的均勻性。擴散微結構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以及光學透鏡208。光學透鏡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)與光學透鏡208的折射系數(shù)之間，借以增加出光的效能?；?02的選用可以是單面或雙面電性導通基板。光學透鏡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，再加上擴散微結構的設計。
[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散微結構的單一錐狀體。在圖8中，擴散微結構的單一錐狀體為一四角錐209a。在圖9中，擴散微結構的單一錐狀體為一三角錐209b。在圖10中，擴散微結構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)擴散微結構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，應用本發(fā)明的發(fā)光二極管裝置的結構，能夠以更適用于量產(chǎn)的速度形成光學透鏡。本發(fā)明先提供一種具有容置空腔的光學透鏡，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壓合模具(compressing molding)進而可以減少產(chǎn)品開發(fā)費用與時辰。此外，因為使用射出成形(injection molding)的光學透鏡,可以選擇成本較低的熱塑性材料且變化較多的光學透鏡形狀也能夠改善光學性能。
[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)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
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)壁具有一擴散微結構；以及 一粘著介面層，填充于該容置空腔內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該擴散微結構包含多個錐狀體。
3.根據(jù)權利要求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)與該光學透鏡的折射系數(shù)之間。
5.根據(jù)權利要求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通基板。
7.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該光學透鏡的材料為一熱塑性塑膠。
8.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該發(fā)光二極管芯片以導線電性連接于該基板。
9.根據(jù)權利要求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)權利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于，該光學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)先權日:2012年7月6日
【發(fā)明者】田運宜, 梁建欽 申請人:隆達電子股份有限公司