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1、(10)申请公布号 CN 103531699 A (43)申请公布日 2014.01.22 C N 1 0 3 5 3 1 6 9 9 A (21)申请号 201210430092.8 (22)申请日 2012.11.01 101124452 2012.07.06 TW H01L 33/58(2010.01) (71)申请人隆达电子股份有限公司 地址中国台湾新竹市新竹科学园区工业东 三路3号 (72)发明人田运宜 梁建钦 (74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人徐金国 (54) 发明名称 发光二极管装置 (57) 摘要 本发明揭露一种发光二极管装置，包含基板、。
2、 发光二极管芯片、光学透镜以及粘着介面层。发光 二极管芯片电性连接于基板。光学透镜具有一容 置空腔用以覆盖于发光二极管芯片上，容置空腔 的内壁具有一扩散微结构。粘着介面层填充于光 学透镜的容置空腔内。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103531699 A CN 103531699 A 1/1页 2 1.一种发光二极管装置，其特征在于，包含： 一基板； 一发光二极管芯片，电性连接于该基板； 一光学透镜，具有一容置空腔用以覆。
3、盖于该发光二极管芯片上，该容置空腔的内壁具 有一扩散微结构；以及 一粘着介面层，填充于该容置空腔内。 2.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该扩散微结构包含多个锥状 体。 3.根据权利要求2所述的发光二极管装置，其特征在于，所述多个锥状体为三角锥、四 角锥或圆锥。 4.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该粘着介面层的折射系数介 于该发光二极管芯片的折射系数与该光学透镜的折射系数之间。 5.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该容置空腔为一半球形、锯齿 形、方形、矩形、角锥形、圆锥形、圆柱形或圆饼形。 6.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该。
4、基板为一可单面或双面电 性导通基板。 7.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该光学透镜的材料为一热塑 性塑胶。 8.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该发光二极管芯片以导线电 性连接于该基板。 9.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该发光二极管芯片以覆晶方 式直接电性连接于该基板。 10.根据权利要求1所述的发光二极管装置，其特征在于，该光学透镜具有一圆弧外 形。 权 利 要 求 书CN 103531699 A 1/5页 3 发光二极管装置 技术领域 0001 本发明是有关于一种发光二极管装置，且特别是有关于一种具有光学透镜的发光 二极管装置。 背景技。
5、术 0002 目前发光二极管装置在照明上的应用越来越广泛，有逐渐取代传统钨丝灯泡及水 银灯管的趋势。随着生活水准的提升，现代人对于照明品质的要求越来越高。目前某些发 光二极管带有光学透镜的设计借以达到照明品质的需求，同时需要光学透镜设计的发光二 极管装置也越来越多。 0003 目前在制造发光二极管装置中的光学透镜上，亦有许多不同的方法。一种已知光 学透镜的形成方法，将胶材直接点在发光二极管芯片上，并利用表面张力控制光学透镜的 外形，但此成形方式对光学透镜的尺寸与外形控制不精准，胶材硬化时间较长导致生产速 度较慢。 0004 此外，另一种形成光学透镜的方法，其根据所需的光学透镜外形先制作专属的压。
6、 合模具，将胶材将点在模具的形成光学透镜的凹陷中，接着在胶材未凝固前覆盖于发光二 极管芯片上，最后再脱模形成光学透镜。此成形方式需要开立成本较高的模具使得产品成 本较高，且硬化时间较长导致生产速度较慢。 0005 有鉴于上述形成光学透镜的方法在量产时遇到的困难，需要一种更适用于量产的 光学透镜形成方法。 发明内容 0006 因此，本发明的一目的是在提供一种改良的发光二极管装置，借以解决上述现有 技术所提及的问题。 0007 根据上述本发明的目的，提出一种发光二极管装置，其包含基板、发光二极管芯 片、光学透镜以及粘着介面层。发光二极管芯片电性连接于基板。光学透镜具有一容置空 腔用以覆盖于发光二极。
7、管芯片上，容置空腔的内壁具有一扩散微结构。粘着介面层填充于 光学透镜的容置空腔内。 0008 依据本发明另一实施例，扩散微结构包含多个锥状体。 0009 依据本发明另一实施例，所述多个锥状体为三角锥、四角锥或圆锥。 0010 依据本发明另一实施例，粘着介面层的折射系数介于发光二极管芯片的折射系数 与光学透镜的折射系数之间。 0011 依据本发明另一实施例，容置空腔为一半球形、锯齿形、方形、矩形、角锥形、圆锥 形、圆柱形或圆饼形。 0012 依据本发明另一实施例，基板为一可单面或双面电性导通基板。 0013 依据本发明另一实施例，光学透镜的材料为一热塑性塑胶。 0014 依据本发明另一实施例，发。
8、光二极管芯片以导线电性连接于基板。 说 明 书CN 103531699 A 2/5页 4 0015 依据本发明另一实施例，发光二极管芯片以覆晶方式直接电性连接于基板。 0016 依据本发明另一实施例，光学透镜具有一圆弧外形。 0017 由上述可知，应用本发明的发光二极管装置的结构，能够以更适用于量产的速度 形成光学透镜。本发明先提供一种具有容置空腔的光学透镜，并于容置空腔内填入粘着 剂再与发光二极管芯片接合。本发明的发光二极管装置不需开设压合模具（compressing molding）进而可以减少产品开发费用与时辰。此外，因为使用射出成形（injection molding）的光学透镜，可以。
9、选择成本较低的热塑性材料且变化较多的光学透镜形状也能够 改善光学性能。 附图说明 0018 为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说 明如下： 0019 图1是绘示依照本发明的第一实施例的一种发光二极管装置的剖面示意图； 0020 图2是绘示依照本发明的第二实施例的一种发光二极管装置的剖面示意图； 0021 图3是绘示依照本发明的第三实施例的一种发光二极管装置的剖面示意图； 0022 图4是绘示依照本发明的第四实施例的一种发光二极管装置的剖面示意图； 0023 图5是绘示依照本发明的第五实施例的一种发光二极管装置的剖面示意图； 0024 图6是绘示依照本发明的第。
10、六实施例的一种发光二极管装置的剖面示意图； 0025 图7是绘示依照本发明的第七实施例的一种发光二极管装置的剖面示意图； 0026 图8是绘示依照本发明的第八实施例的一种发光二极管装置中的扩散微结构的 单一锥状体； 0027 图9是绘示依照本发明的第九实施例的一种发光二极管装置中的扩散微结构的 单一锥状体； 0028 图10是绘示依照本发明的第十实施例的一种发光二极管装置中的扩散微结构的 单一锥状体。 0029 【主要元件符号说明】 0030 100发光二极管装置 0031 100发光二极管装置 0032 100”发光二极管装置 0033 100a发光二极管装置 0034 100b发光二极管装。
11、置 0035 102基板 0036 104发光二极管芯片 0037 104发光二极管芯片 0038 105导线 0039 106粘着介面层 0040 108光学透镜 0041 108a容置空腔 0042 108b容置空腔 说 明 书CN 103531699 A 3/5页 5 0043 108c容置空腔 0044 108d容置空腔 0045 200发光二极管装置 0046 200发光二极管装置 0047 202基板 0048 204发光二极管芯片 0049 204发光二极管芯片 0050 205导线 0051 206粘着介面层 0052 208光学透镜 0053 208a容置空腔 0054 20。
12、9扩散微结构 0055 209a四角锥 0056 209b三角锥 0057 209c圆锥 具体实施方式 0058 请参照图1，其绘示依照本发明的第一实施例的一种发光二极管装置的剖面示意 图。发光二极管装置100包含基板102、发光二极管芯片104以及光学透镜108。光学透镜 108是以射出成形方式先形成一圆弧外形，且具有一容置空腔108a以覆盖于发光二极管芯 片104上。在光学透镜108封装于发光二极管芯片104前，容置空腔108a内先填充粘着介 面层106再与发光二极管芯片104及基板102接合。在发光二极管装置100的制造上，粘 着介面层106可能需要一些固化时间，但粘着介面层106的体积。
13、较光学透镜108的体积小， 因此固化所需时间较短。粘着介面层106可以是热硬化胶或光硬化胶，可藉加热或照光以 加速硬化。此外，粘着介面层106的折射系数较佳是介于发光二极管芯片104的折射系数 与光学透镜108的折射系数之间，借以增加发光二极管装置的出光效能。基板102的选用 可以是单面或双面电性导通基板。光学透镜108的材料可以是热塑性塑胶或其他适用于射 出成形制程的材料。在本实施例中，发光二极管芯片104以导线105电性连接于基板102， 且容置空腔108a是一矩形或方形的空腔。 0059 请参照图2，其绘示依照本发明的第二实施例的一种发光二极管装置的剖面示意 图。第二实施例的发光二极管装。
14、置100不同于第一实施例的发光二极管装置100只在于 使用不同的发光二极管芯片104。发光二极管芯片104是以覆晶方式直接电性连接于基 板102上，而不同于发光二极管芯片104以导线电性连接的方式。 0060 请参照图3，其绘示依照本发明的第三实施例的一种发光二极管装置的剖面示意 图。第三实施例的发光二极管装置100”不同于第一、二实施例的发光二极管装置只在于光 学透镜108的容置空腔形式不同。在本实施例中，光学透镜108的容置空腔108b为一半球 形的空腔。 0061 请参照图4，其绘示依照本发明的第四实施例的一种发光二极管装置的剖面示意 图。第四实施例的发光二极管装置100a不同于第一、二。
15、、三实施例的发光二极管装置只在 说 明 书CN 103531699 A 4/5页 6 于光学透镜108的容置空腔形式不同。在本实施例中，光学透镜108的容置空腔108c为一 角锥形或圆锥形的空腔。 0062 请参照图5，其绘示依照本发明的第五实施例的一种发光二极管装置的剖面示意 图。第五实施例的发光二极管装置100b不同于第一、二、三、四实施例的发光二极管装置只 在于光学透镜108的容置空腔形式不同。在本实施例中，光学透镜108的容置空腔108d为 一圆柱形或圆饼形的空腔。 0063 请参照图6，其绘示依照本发明的第六实施例的一种发光二极管装置的剖面示意 图。第六实施例的发光二极管装置200不。
16、同于第一、二、三、四、五实施例的发光二极管装置 主要在于光学透镜的容置空腔增加新功能。在本实施例中，光学透镜208的容置空腔208a 内壁具有扩散微结构209，借以增加出光的均匀性。扩散微结构209具有多个锥状体，且锥 状体的尖端均朝向发光二极管芯片204的出光面（上表面）。发光二极管装置200包含基板 202、发光二极管芯片204以及光学透镜208。光学透镜208是以射出成形方式先形成一圆 弧外形，且具有一锯齿形容置空腔208a以覆盖于发光二极管芯片204上。在光学透镜208 封装于发光二极管芯片204前，容置空腔208a内先填充粘着介面层206再与发光二极管芯 片204及基板202接合。在。
17、发光二极管装置200的制造上，粘着介面层206可能需要一些固 化时间，但粘着介面层206的体积较光学透镜208的体积小，因此固化的时间较短。粘着介 面层206可以是热硬化胶或光硬化胶，通过加热或照光以加速硬化。此外，粘着介面层206 的折射系数较佳为介于发光二极管芯片204的折射系数与光学透镜208的折射系数之间， 借以增加出光的效能。基板202的选用可以是单面或双面电性导通基板。光学透镜208的 材料可以是热塑性塑胶或其他适用于射出成形制程的材料。在本实施例中，发光二极管芯 片204以覆晶方式直接电性连接于基板202。此外，光学透镜208的容置空腔并不限制于图 6中的形状，也可以是上述第一、。
18、二、三、四、五实施例中的空腔形状，再加上扩散微结构的设 计。 0064 请参照图7，其绘示依照本发明的第七实施例的一种发光二极管装置的剖面示意 图。第七实施例的发光二极管装置200不同于第一实施例的发光二极管装置200只在于使 用不同的发光二极管芯片204。发光二极管芯片204是以导线205电性连接于基板202 上，而不同于发光二极管芯片204以覆晶方式直接电性连接于基板。 0065 请同时参照图8、图9、图10，其分别绘示依照本发明的第八、九、十实施例的发光 二极管装置中的扩散微结构的单一锥状体。在图8中，扩散微结构的单一锥状体为一四角 锥209a。在图9中，扩散微结构的单一锥状体为一三角锥。
19、209b。在图10中，扩散微结构的 单一锥状体为一圆锥209c。在发光二极管芯片204所发出的光经扩散微结构上的多个锥状 体后能够将发光二极管装置的出射光更加均匀化。 0066 由上述本发明实施方式可知，应用本发明的发光二极管装置的结构，能够以更适 用于量产的速度形成光学透镜。本发明先提供一种具有容置空腔的光学透镜，并于容置 空腔内填入粘着剂再与发光二极管芯片接合。本发明的发光二极管装置不需开设压合模 具（compressing molding）进而可以减少产品开发费用与时辰。此外，因为使用射出成形 （injection molding）的光学透镜，可以选择成本较低的热塑性材料且变化较多的光学。
20、透 镜形状也能够改善光学性能。 0067 虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺 说 明 书CN 103531699 A 5/5页 7 者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当 视所附的权利要求书所界定的范围为准。 说 明 书CN 103531699 A 1/4页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 103531699 A 2/4页 9 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 103531699 A 3/4页 10 图6 图7 说 明 书 附 图CN 103531699 A 10 4/4页 11 图8图9 图10 说 明 书 附 图CN 103531699 A 11 。