TW201349924A - 光電裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光電裝置，包括一支架，具有一反射結構，其中該反射結構具有一開口；一光電元件，設置於該開口中；至少一電極，設置於該支架內且電性連接該光電元件；一透鏡，設置於該支架上，其包括一黏著部位，該黏著部位具有一支撐面、一對準面以及一黏著面，其中該黏著面具有一外凸或內凹表面；以及一覆蓋黏著層，填充於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件，且藉由該透鏡之該黏著部位將該透鏡黏合於該支架上。

Description

光電裝置及其製造方法

本發明係有關於光電裝置，且特別是有關於發光二極體裝置。

光電元件上常常設置有光學透鏡以輔助光線之傳遞。一般而言，光學透鏡係透過黏著層而黏合於承載有光電元件之支架上。

然而，當將光學透鏡黏合於支架上時，容易發生透鏡傾斜或偏移之問題，導致光線之傳遞產生誤差，影響光電元件之效能。

因此，業界亟需能解決及/或減輕上述問題之技術。

本發明提供一種光電裝置，包括：一支架，具有一反射結構，其中該反射結構具有一開口；一光電元件，設置於該開口中；至少一電極，設置於該支架內且電性連接該光電元件；一透鏡，設置於該支架上，其包括一黏著部位，該黏著部位具有一支撐面、一對準面以及一黏著面，其中該黏著面具有一外凸或內凹表面；以及一覆蓋黏著層，填充於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件，且藉由該透鏡之該黏著部位將該透鏡黏合於該支架上。

本發明提供一種光電裝置，包括：一支架，具有一反射結構，其中該反射結構具有一開口；一光電元件，設置於該開口中；至少一電極，設置於該支架內且電性連接該光電元件；一透鏡，設置於該支架上，其包括一黏著部位，該黏著部位具有一支撐面、一對準面以及一黏著面，其中該黏著面具有一黏著側面和一黏著底面；以及一覆蓋黏著層，填充於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件，且藉由該透鏡之該黏著部位將該透鏡黏合於該支架上。

本發明提供一種光電裝置的製造方法，包括：提供一支架；將一光電元件設置於該支架上；將一覆蓋黏著層填入於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件；將一透鏡設置於該支架之一開口和該覆蓋黏著層上方，其中該透鏡包括一支撐面、一對準面及一黏著面，其中該黏著面具有一外凸或內凹表面；以及將該覆蓋黏著層固化。

本發明提供一種光電裝置的製造方法，包括：提供一支架；將一光電元件設置於該支架上；將一覆蓋黏著層填入於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件；將一透鏡設置於該支架之一開口和該覆蓋黏著層上方，其中該透鏡包括一支撐面、一對準面及一黏著面，其中該黏著面具有一黏著側面和一黏著底面；以及將該覆蓋黏著層固化。

以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間必然具有任何關連性。

第1A-1C圖顯示根據本發明一實施例之光電裝置的製程剖面圖。如第1A圖所示，該光電裝置具有一支架10，該支架10包括一反射結構100。該反射結構100之材質可包括塑膠、矽膠、環氧樹脂、多層膜鍍層、高分子材料、陶瓷材料、半導體材料、金屬材料或前述之組合。該反射結構100包括一開口。

該光電裝置包括一光電元件110設置於該反射結構100之開口內。該光電元件110可為發光元件(例如發光二極體元件)或光感測元件。以發光二極體元件為例，光電元件110具有P型電極及N型電極(未顯示)，其可透過導電線路112a及112b(例如銲線)而電性連接設置於支架10中之導電區102a及102b。該導電區102a及102b可透過導電線路(未顯示)而電性連接設置於支架10上之電極104a及104b。

接著，如第1B圖所示，可將覆蓋黏著層140填入該反射結構100所圍成之區域內，以覆蓋光電元件110。覆蓋黏著層140具高透光率及黏性。覆蓋黏著層140可包括矽膠、環氧樹脂、玻璃或前述之組合。覆蓋黏著層140還可包括其他適合的透光高分子材料。覆蓋黏著層140可用以保護光電元件110，並可用以黏著固定後續所設置之透鏡13。

該透鏡13可包括矽膠、環氧樹脂、玻璃或前述之組合。或者，透鏡13可為其他適合的透明材料。透鏡13可包括出光部位131，其可具有外凸輪廓或內凹輪廓。透鏡13還包括一黏著部位，其具有一支撐面132H、一對準面132S及一黏著面132P。

接著，可將透鏡13設置於反射結構100之上，透鏡13可穿入覆蓋黏著層140而固定，如第1C圖所示。在放置透鏡13之後，選擇性將覆蓋黏著層140固化。將覆蓋黏著層140固化之步驟可包括對覆蓋黏著層140進行光固化、加熱固化、室溫自然固化或前述之組合。

將透鏡13設置於反射結構100之上的步驟可包括將透鏡13之支撐面132H接觸反射結構100之表面100T，使對準面132S沿著反射結構100之側壁100R進入開口中。

如第1C圖所示，透鏡13之支撐面132H係位於反射結構100之表面100T上。支撐面132H可直接接觸反射結構100之表面100T。或者，支撐面132H與反射結構100之表面100T之間可形成有其他材料層。反射結構100可撐住支撐面132H而使透鏡13保持於適當位置。支撐面132H可為環形平面。支撐面132H之最大外徑D1大於反射結構100的開口外徑DL。支撐面132H可大抵平行於反射結構100之表面100T。黏著面132P之最大外徑D2小於反射結構100的開口外徑DL。

透鏡13之對準面132S可用以輔助透鏡13之對準。透鏡13可順著反射結構100之之側壁100R而向下移動。對準面132S大抵平行於反射結構100之側壁100R。對準面132S可直接接觸反射結構100之側壁100R。或者，對準面132S與開口之側壁100R之間亦可形成有其他材料層。該對準面132S連接支撐面132H。

透鏡13之黏著面132P可自對準面132S朝光電元件110延伸。黏著面132P可直接接觸覆蓋黏著層140。黏著面132P可包括外凸或內凹曲面。由於透鏡13具有黏著面132P，可使透鏡13壓入覆蓋黏著層140的過程更順利，並可避免及/或減少氣泡產生於覆蓋黏著層140。因此，光線可更順利地自光電元件110傳出或自外界傳至光電元件110。

第2圖顯示根據本發明另一實施例之透鏡的剖面圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。第2圖之實施例中之透鏡13相似於第1圖實施例中所述透鏡13，其中主要區別在於第2圖中之透鏡13的黏著面132P可包括黏著側面132P1及黏著底面132P2。黏著底面132P2可大抵為一平面、外凸曲面或內凹曲面。第2圖所顯示之透鏡13可取代第1圖實施例中之透鏡。在此情形下，黏著底面132P2可大抵平行於反射結構100之表面100T。然應注意的是，本發明實施例不限於此。

第3A-3C圖分別顯示根據本發明其他實施例之光電裝置的剖面圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。在這些實施例中，可於光電裝置中導入複數個光波長轉換粒子及/或複數個光學擴散粒子。例如，粒子300可設置於透鏡13之中，如第3A圖所示。或者，粒子300可設置於覆蓋黏著層140之中，如第3B圖所示。又或者，粒子300可設置於透鏡13及覆蓋黏著層140之中，如第3C圖所示。適合的光波長轉換粒子例如包括釔鋁石榴石(YAG)螢光粉、矽酸鹽螢光粉、鋱鋁石榴石(TAG)螢光粉、氧化物螢光粉、氮化物螢光粉、鋁氧化物螢光粉、其他可供波長轉換之螢光粉與材料或前述之組合。適合的光學擴散粒子如包括二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氟化鈣粒子、碳酸鈣粒子、硫酸鋇粒子、其他可使光束產生擴散現象之粒子或前述之組合。此外，第2圖實施例中之透鏡13亦可同樣地用以取代第3A-3C圖中任一實施例之透鏡。

本發明實施例之光電裝置中之透鏡具有一特別設計之黏著部位，可使透鏡與覆蓋黏著層黏合時可以自我對位，可減輕及/或避免透鏡發生傾斜或偏移之問題，使透鏡能準確定位且穩固地設置於光電元件上，可減低光線之傳遞誤差，增進元件效能，亦有效地簡化製作程序和降低成本。此外，透過透鏡底部之外凸或內凹表面設計，還能有效避免覆蓋黏著層中產生氣泡，提升光電裝置之效能。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．支架

100．．．反射結構

100T．．．表面

100R．．．側壁

102a、102b．．．導電區

104a、104b．．．電極

110．．．光電元件

112a、112b．．．導電線路

13．．．透鏡

131．．．出光部位

132H．．．支撐面

132P．．．黏著面

132P1．．．黏著側面

132P2．．．黏著底面

132S．．．對準面

140．．．覆蓋黏著層

300．．．粒子

D1、D2、DL．．．外徑

第1A-1C圖顯示根據本發明一實施例之光電裝置的製程剖面圖。

第2圖顯示根據本發明另一實施例之透鏡的剖面圖。

第3A-3C圖分別顯示根據本發明各種態樣實施例之光電裝置的剖面圖。

10．．．支架

100．．．反射結構

100T．．．表面

100R．．．側壁

102a、102b．．．導電區

104a、104b．．．電極

110．．．光電元件

112a、112b．．．導電線路

131．．．出光部位

132H．．．支撐面

132P．．．黏著面

132S．．．對準面

140．．．覆蓋黏著層

D1、D2、DL．．．外徑

Claims (18)

1. 一種光電裝置，包括：
   一支架，具有一反射結構，其中該反射結構具有一開口；
   一光電元件，設置於該開口中；
   至少一電極，設置於該支架內且電性連接該光電元件；
   一透鏡，設置於該支架上，其包括一黏著部位，該黏著部位具有一支撐面、一對準面以及一黏著面，其中該黏著面具有一外凸或內凹表面；以及
   一覆蓋黏著層，填充於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件，且藉由該透鏡之該黏著部位將該透鏡黏合於該支架上。
2. 一種光電裝置，包括：
   一支架，具有一反射結構，其中該反射結構具有一開口；
   一光電元件，設置於該開口中；
   至少一電極，設置於該支架內且電性連接該光電元件；
   一透鏡，設置於該支架上，其包括一黏著部位，該黏著部位具有一支撐面、一對準面以及一黏著面，其中該黏著面具有一黏著側面和一黏著底面；以及
   一覆蓋黏著層，填充於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件，且藉由該透鏡之該黏著部位將該透鏡黏合於該支架上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光電裝置，其中該黏著底面包括一平面、一外凸曲面或一內凹曲面。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該反射結構之材質包括塑膠、矽膠、環氧樹脂、多層膜鍍層、高分子材料、陶瓷材料、半導體材料、金屬材料或前述之組合。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該支撐面直接接觸該反射結構之一表面，該對準面直接接觸該反射結構之一側壁，該覆蓋黏著層直接接觸該透鏡之該黏著面。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該光電元件包括一發光元件或一光感測元件。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該支撐面連接該對準面，該支撐面為一環形平面。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該覆蓋黏著層包括矽膠、環氧樹脂、玻璃、透光高分子材料或前述之組合。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該透鏡包括矽膠、環氧樹脂、玻璃或前述之組合。
10. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其更包括複數個光波長轉換粒子或複數個光學擴散粒子，設置於該透鏡或該覆蓋黏著層之中。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光電裝置，其中該光波長轉換粒子包括釔鋁石榴石(YAG)螢光粉、矽酸鹽螢光粉、鋱鋁石榴石(TAG)螢光粉、氧化物螢光粉、氮化物螢光粉、鋁氧化物螢光粉、可供波長轉換之螢光粉與材料或前述之組合。
12. 如申請專利範圍第10項所述之光電裝置，其中該光學擴散粒子包括二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氟化鈣粒子、碳酸鈣粒子、硫酸鋇粒子、使光束產生擴散現象之粒子或前述之組合。
13. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該支撐面之最大外徑大於該反射結構的開口外徑。
14. 如申請專利範圍第1或2項所述之光電裝置，其中該黏著面之最大外徑小於該反射結構的開口外徑。
15. 一種光電裝置的製造方法，包括：
    提供一支架；
    將一光電元件設置於該支架上；
    將一覆蓋黏著層填入於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件；
    將一透鏡設置於該支架之一開口和該覆蓋黏著層上方，其中該透鏡包括一支撐面、一對準面及一黏著面，其中該黏著面具有一外凸或內凹表面；以及
    將該覆蓋黏著層固化。
16. 一種光電裝置的製造方法，包括：
    提供一支架；
    將一光電元件設置於該支架上；
    將一覆蓋黏著層填入於該反射結構所圍成之區域內並覆蓋該光電元件；
    將一透鏡設置於該支架之一開口和該覆蓋黏著層上方，其中該透鏡包括一支撐面、一對準面及一黏著面，其中該黏著面具有一黏著側面和一黏著底面；以及
    將該覆蓋黏著層固化。
17. 如申請專利範圍第16項所述之光電裝置的製造方法，其中該黏著底面包括一平面、一外凸曲面或一內凹曲面。
18. 如申請專利範圍第15或16項所述之光電裝置的製造方法，其中將該覆蓋黏著層固化的步驟包括對該覆蓋黏著層進行光固化、加熱固化、室溫自然固化或前述之組合。