TWI384651B - 發光二極體結構及其製造方法 - Google Patents

Description

發光二極體結構及其製造方法

本發明係關於一種發光二極體結構；具體而言，本發明係關於一種發光二極體結構，用於提供較均勻之光線。

發光二極體(Light Emitting Diodes,LED)由於體積小、耗能少，因此成為包含液晶顯示器在內多種電子產品使用的光源之一。

如圖1所示之習知技術，習知發光二極體結構10係包含習知基座30、習知二極體晶片50以及習知封裝透鏡70。其中，習知二極體晶片50設置於習知基座30上，習知封裝透鏡70則包覆於習知二極體晶片50上。

如圖1所示，習知二極體晶片50發出之光線200在通過封裝透鏡70後，出光之角度並無顯著變化。具體而言，由於封裝透鏡70之表面明顯大於二極體晶片50，而二極體晶片50發出之光線200之出光角度有限，故二極體晶片50發出之光線200在封裝透鏡70表面之分佈較不均勻。以上習知發光二極體結構10有改善的空間。

本發明之主要目的在於提供一種發光二極體結構，具 有較大之出光角度。

本發明之另一主要目的在於提供一種發光二極體結構，具有較均勻之出光效果。

本發明之另一主要目的在於提供一種發光二極體結構製造方法，供增加發光二極體之出光角度。

本發明之另一主要目的在於提供一種發光二極體結構製造方法，供提升發光二極體之出光效果之均勻性。

本發明之發光二極體結構包含基座、二極體晶片以及封裝透鏡。二極體晶片設置於基座上。封裝透鏡係包覆於二極體晶片上，其中，封裝透鏡之表面具有複數個點狀結構。

封裝透鏡之表面係為曲面或直平面。點狀結構係與封裝透鏡為一體成型或以外部附加方式設置於封裝透鏡表面。點狀結構係選自圓形、矩形、正多角形或多邊形。點狀結構包含為突點結構。突點結構係選自半球、圓錐、角錐、圓柱及角柱。點狀結構之分佈密度係為一單一密度或者係朝向二極體晶片之中央位置以漸進方式增加。

發光二極體結構製造方法包含安置二極體晶片於基座上、組裝封裝透鏡於二極體晶片上以及形成複數個點狀結構於封裝透鏡之表面。

點狀結構外部附加步驟包含以塗佈、噴灑或印刷方式設置於封裝透鏡表面。點狀結構外部附加步驟包含均勻分佈點狀結構於封裝透鏡之表面。點狀結構外部附加步 驟包含使點狀結構於封裝透鏡表面正對二極體晶片之區域具有較密之分佈。

本發明係提供一種發光二極體結構，以及製造此發光二極體結構之方法。

如圖2所示之較佳實施例，本發明之發光二極體結構100包含基座300、二極體晶片500以及封裝透鏡700。二極體晶片500設置於基座300上。封裝透鏡700係包覆於二極體晶片500上，其中，封裝透鏡700之表面形成有複數個點狀結構710。在此較佳實施例中，封裝透鏡700之表面係為直平面。然而在不同實施例中，封裝透鏡700之表面可以為如圖3所示之曲面。

在如圖2所示之較佳實施例中，點狀結構710係與封裝透鏡700為一體成型。然而在如圖4所示之不同實施例中，點狀結構710可以包含塗佈、噴灑或印刷等外部附加方式設置於封裝透鏡700表面。點狀結構710係選自圓形、矩形、正多角形或多邊形，且其頂面多為弧面。然而在不同實施例中，點狀結構710之頂面亦可為平面、凹面或不平整面等。

如圖5所示之不同實施例，點狀結構710包含為突點結構。與圖4所示實施例之不同處在於，點狀結構710可以為自封裝透鏡700表面突出為近似柱體之結構，因 此各點狀結構710間之光反射及干涉狀況較為明顯。其中，作為點狀結構710之突點結構係選自半球、圓錐、角錐、圓柱及角柱。

點狀結構710於封裝透鏡700表面之面積大小可視需求而加以變化。如圖2所示之較佳實施例，其俯示圖如圖6a所示，位於封裝透鏡700表面較接近正對二極體晶片500中央位置之區域之點狀結構710具有較大之面積。然而在不同實施例中，點狀結構710可如圖6b所示具有相同大小之面積；或於不同位置形成不同面積之點狀結構。例如點狀結構710以漸進方式朝中央或四週增加或減少面積，或以區塊分佈方式將點狀結構710分組，不同區塊內之點狀結構710即具有不同之面積(圖未示)。藉由調整不同位置上點狀結構710之面積大小，即可改變自二極體晶片500發出之光線之出光角度以及出光之均勻性。

點狀結構710於封裝透鏡700表面之分佈密度可視需求而加以變化，換言之，點狀結構710於封裝透鏡700表面之排列方式可依其分佈密度需求而加以變化。如圖6b所示之實施例，點狀結構710之分佈密度為單一密度，故點狀結構710之排列方式係均勻分佈於封裝透鏡700之表面。然而在如圖6c所示之不同實施例中，點狀結構710之分佈密度以漸進方式朝向二極體晶片500之中央位置增加，換言之，位於封裝透鏡700表面較接近 正對二極體晶片500中央位置之區域之點狀結構710具有較密之分佈。或者，點狀結構710之分佈密度以漸進方式朝二極體晶片500之中央位置減少，或以區塊分佈方式將點狀結構710分組，不同區塊內之點狀結構710即具有不同之分佈密度(圖未示)。藉由調整不同位置上點狀結構710之分佈密度，即可改變自二極體晶片500發出之光線之出光角度以及出光之均勻性。

本發明發光二極體結構100之出光示意圖如圖7所示，藉由封裝透鏡700表面之點狀結構710之設置，可增加發光二極體結構100之出光角度及調整光線分佈之均勻性。具體而言，自二極體晶片500發出之光線200在經過封裝透鏡700表面之點狀結構710折射後可改變原有之出光角度。因此，本發明發光二極體結構100可具有較均勻之出光效果。另一方面，藉由改變點狀結構710之突點立體構型、面積大小或分佈密度，可進一步改變自二極體晶片500發出之光線200於離開封裝透鏡時之出光角度，以符合不同之設計需求。

如圖8所示本發明之發光二極體結構製造方法實施例流程圖。步驟3001包含安置二極體晶片於基座上。二極體晶片包含各色之二極體晶片，例如藍光二極體、黃光二極體、紅光二極體等。

步驟3003包含組裝一封裝透鏡於二極體晶片上。其中，封裝透鏡之表面可以為直平面或曲面。封裝透鏡中 可視需求包含有各式之螢光材料或其他改變光線光學性質之材質。

步驟3005包含形成複數個點狀結構於封裝透鏡之表面。其中，形成點狀結構之方法包含塗佈、噴灑或印刷等方式外部附加於封裝透鏡之表面。點狀結構係選自圓形、矩形、正多角形或多邊形。另一方面，點狀結構包含為突點結構，突點結構係為半球、圓錐、角錐、圓柱或角柱。

點狀結構之形成步驟可進一步包含依據點狀結構710之分佈密度設計排列分佈點狀結構具有不同或相同之面積大小及分佈的位置，以配合不同之散光或光線均勻度需求。例如使點狀結構之分佈密度以漸進方式朝二極體晶片500中央位置增加或減少面積，或以區塊分佈方式將點狀結構分組，不同區塊內之點狀結構即具有不同之面積。此外，點狀結構之形成步驟亦可包含使點狀結構均勻分佈於封裝透鏡之表面，或於封裝透鏡表面正對二極體晶片500中央位置之區域具有較密之分佈以配合不同之散光或光線均勻度要求。例如使點狀結構以漸進方式朝二極體晶片500中央位置增加或減少分佈密度，或以區塊分佈方式將點狀結構分組，不同區塊內之點狀結構即具有不同之分佈密度。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實 施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

10‧‧‧習知發光二極體結構

30‧‧‧習知基座

50‧‧‧習知二極體晶片

70‧‧‧習知封裝透鏡

100‧‧‧發光二極體結構

200‧‧‧光線

300‧‧‧基座

500‧‧‧二極體晶片

700‧‧‧封裝透鏡

710‧‧‧點狀結構

圖1為習知技術示意圖；圖2為本發明較佳實施例示意圖；圖3為本發明具有曲面表面之封裝透鏡之不同實施例示意圖；圖4為本發明點狀結構外部附加於封裝透鏡表面之實施例示意圖；圖5為本發明具有突點結構之點狀結構之實施例示意圖；圖6a為本發明較佳實施例俯視示意圖；圖6b為本發明不同實施例之俯視示意圖；圖6c為本發明不同實施例之俯視示意圖；圖7為本發明較佳實施例之出光示意圖；圖8所示本發明之實施例流程圖；

100‧‧‧發光二極體結構

300‧‧‧基座

500‧‧‧二極體晶片

700‧‧‧封裝透鏡

710‧‧‧點狀結構

Claims (14)

1. 一種發光二極體結構，包含：一基座；一二極體晶片，設置於該基座上；以及一封裝透鏡，該封裝透鏡係包覆於該二極體晶片上，其中該封裝透鏡之表面具有複數個點狀結構，該些點狀結構之分佈密度係朝向該二極體晶片之中央位置以漸進方式增加。
2. 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該封裝透鏡之表面係為曲面或直平面。
3. 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該些點狀結構係與該封裝透鏡為一體成型。
4. 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該些點狀結構係以外部附加方式設置於該封裝透鏡表面。
5. 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該些點狀結構係選自圓形、矩形、正多角形或多邊形。
6. 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該些點狀結構包含為突點結構。
7. 如請求項6所述之發光二極體結構，其中該些突點結構係選自半球、圓錐、角錐、圓柱及角柱。
8. 如請求項1所述之發光二極體結構，其中該些點狀結構之之分佈密度係為一單一密度。
9. 一種發光二極體結構製造方法，包含： 安置一二極體晶片於一基座上；組裝一封裝透鏡於該二極體晶片上；以及形成複數個分佈密度係朝向該二極體晶片之中央位置以漸進方式增加之點狀結構於該封裝透鏡之表面。
10. 如請求項9所述之發光二極體結構製造方法，其中該封裝透鏡之表面係為曲面或直平面。
11. 如請求項9所述之發光二極體結構製造方法，其中形成該點狀結構步驟包含以塗佈、噴灑或印刷方式設置於該封裝透鏡表面。
12. 如請求項9所述之發光二極體結構製造方法，其中該些點狀結構係選自圓形、矩形、正多角形或多邊形。
13. 如請求項9所述之發光二極體結構製造方法，其中該些點狀結構包含為突點結構。
14. 如請求項13所述之發光二極體結構製造方法，其中該些突點結構係為半球、圓錐、角錐、圓柱或角柱。