[發明專利]形成發光二極管的透鏡結構的方法及其相關架構

有效

• 申請號: 200910127996.1
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN101852384A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 梁志隆;陳原富
• 申請（專利權）人: 光寶科技股份有限公司;復盛股份有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;F21V17/00;F21V19/00;H01L33/00;F21Y101/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種發光二極管透鏡結構的制造方法及其相關發光二極管模塊，特別是涉及一種可避免熔融熱塑性透光材料直接沖擊到發光二極管芯片，而導致發光二極管芯片線路配置損壞的發光二極管透鏡結構制造方法及其相關發光二極管模塊。

背景技術

近年來，由于發光二極管在液晶面板背光源以及節能照明方面的需求擴增，致使發光二極管須在物理特性以及封裝工藝上不斷地進行改良，以應付不同的需求。舉例來說，在物理特性以及封裝工藝上，為了增加發光效率或是增加可視角度等，而有了高功率發光二極管(High?Power?LED)這樣相當具有代表性的例子。

在已知技術中的高功率發光二極管，是利用轉移成型(transfer?molding)的方式形成聚光透鏡，并將聚光透鏡設置在發光二極管芯片上方，或是直接在發光二極管芯片上方形成聚光透鏡。為了增加發光效率，該聚光透鏡系可利用本身曲率弧度的設計，而將發光二極管所產生的散開狀光源轉換成一束聚合的光源，進而達到發光二極管可視角度的變化及發光強度的增強。

一般而言，該聚光透鏡是由硅膠(silicone)材料所組成，其優點為透光率、折射率以及耐熱性都十分地理想。由于硅膠材料耐熱性佳，故其所形成的發光二極管透鏡，即使是在封裝工藝中的回焊(reflow)爐的高溫環境下也不會影響到本身的物理特性。然而，昂貴的硅膠材料價格(每公斤20000元新臺幣以上)會導致發光二極管整體制造成本的上升。

在發光二極管透鏡成型的過程中，在模具中熔融硅膠材料常因過于緩慢的流動速度，亦會導致過長的成型時間。

此外，若是采用上述將聚光透鏡設置在發光二極管芯片上方的安裝方式，則在高功率發光二極管封裝工藝中，就須額外增加將聚光透鏡組裝至發光二極管芯片上方的安裝步驟，如此不僅會使高功率發光二極管封裝工藝更為繁復，同時亦會導致整體成本的增加。

因此，如何降低發光二極管透鏡的材料成本以及降低上述發光二極管透鏡的成型時間，為現今發光二極管在封裝工藝設計上所須努力的課題。

發明內容

本發明目的主要提供一種形成發光二極管的透鏡結構的方法，其從導線架背面(非安裝有發光二極管芯片的表面)注入熱塑性透光材料，而在射出成型后在發光二極管芯片上方形成聚光透鏡，并利用固定結構穿越或包覆住導線架，使一體成型的透鏡結構與固定結構共同被固定至導線架。如此，不但無須額外安裝聚光透鏡，亦可避免沖擊到發光二極管芯片及其連接線路。

為實現上述目的，本發明提供一種形成發光二極管的透鏡結構的方法，其包含有：形成導線架；安裝至少一發光二極管芯片于該導線架的第一面上；電性連接該發光二極管芯片與該導線架；放置已安裝有該發光二極管芯片的該導線架于模具中；以及以射出成型的方式經由該模具的注膠口，從該導線架上異于該第一面的第二面注入熱塑性透光材料，以形成對應該發光二極管芯片的透鏡結構。

本發明另提供一種具有透鏡結構的發光二極管元件，其包含有導線架；反射杯結構，其設置于該導線架上；發光二極管芯片，其設置于該反射杯結構內且電連接于該導線架的第一面；以及透鏡結構，其以射出成型的方式從該導線架上異于該第一面的第二面，接受自模具的注膠口所傳來的熱塑性透光材料，以對應該發光二極管芯片而形成。

本發明還提供一種具有透鏡結構的發光二極管模塊，其包含有導線架；多個反射杯結構，其設置于該導線架上，相鄰反射杯結構于該導線架上相距特定距離；多個發光二極管芯片，其分別設置于該多個反射杯結構內且電連接于該導線架的第一面；多個透鏡結構，其以射出成型的方式從該導線架上異于該第一面的第二面，接受自模具的注膠口所傳來的熱塑性透光材料而分別形成于該多個發光二極管芯片之上；以及多個固定結構，接受自該注膠口所傳來的熱塑性透光材料而形成，該多個固定結構是用來固定該多個透鏡結構于該導線架上。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例發光二極管模塊的部分剖面示意圖。

圖2為本發明用來形成發光二極管模塊的流程圖。

圖3為圖1的導線架的部分示意圖。

圖4為在圖3的導線架上形成多個反射杯結構的部分示意圖。

圖5為分別安裝多個發光二極管芯片于圖4的多個反射杯結構內的部分剖面示意圖。

圖6為封膠層形成于圖5的反射杯結構內的部分剖面示意圖。

圖7為圖6的封裝有多個發光二極管芯片的導線架置入模具內的部分剖面示意圖。

圖8為透鏡結構與固定結構于圖7的模具內成型的部分剖面示意圖。