专利名称：透镜模组及发光装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种透镜模组及发光装置，且特别是有关于一种具有荧光层的透镜 模组及发光装置。
背景技术：
近年来，由于发光二极管(Light Emitting Diode， LED)具有体积短小以及单 一热量低的优势，LED的相关应用越来越多。目前LED的主流应用在于电子产品的 背光照明，例如手机、笔记型电脑以及电视。这些电子产品所需要的背光是白光， 白光LED的制作方式为目前LED产业的重要议题之一。目前而言，白光LED的制作 方式大致可分为激发荧光粉出光或是利用三原色LED(红、蓝、绿)混光两种方式。
关于荧光发光方式，荧光粉接收光线后，若荧光粉所接收的光线波长匹配正确， 荧光粉原子将会产生能阶跳跃，致使荧光粉能激发出与LED不同波长的光线。进而， 若荧光粉所激发的光线与发光二极管所发射的光线以不同强度比例混光，可形成不 同的色光以搭配实际需求。以白光为例，可利用蓝光LED搭配黄色荧光粉、蓝光 LED搭配红色及绿色荧光粉或是紫外光LED搭配三原色荧光粉。由于激发荧光粉出 光的方式具有制造成本较低及技术成熟度较高的优点，因此目前较为普遍应用于各 种用途上。
请参阅图1，图1是绘示先前技术的发光装置1的示意图。发光装置1包含发 光二极管12、荧光填充体14及封装体18。发光二极管12发光后，激发荧光填充 体14发光，进而通过封装体18发光。 一般而言，封装体18由树脂射出成型所制 成，但树脂有着于高温下容易变色而导致发光效率降低，且不易制作出大面积封装
体的缺点。
另外，请参阅中国台湾专利M277112，该专利揭露一种发光装置2，如图2所 示。发光装置2包含光学透镜20、发光晶片22、基座24以及荧光层26。发光晶 片22位于基座24及荧光粉层26之间。发光晶片22发光后可激发荧光层发光，进 而通过光学透镜20出光。但是，为了容纳荧光层26，需对光学透镜20进行额外 加工处理以形成凹槽200，增加了制造光学透镜20的复杂度。
爰是，如何提供一种具有高透光率，且易于填充荧光粉以及易于加工处理的导 线架，即为本发明中所欲解决的问题。本发明的一范畴在于提供一种发光装置，能发荧光且易于加工制造。
为了达到上述范畴，根据一具体实施例，本发明的发光装置包含透镜模组、发 光晶片以及主体。发光晶片位于透镜模组下，且与透镜模组间隔一距离；主体用以 承载发光晶片及透镜模组。其中，透镜模组包含平面玻璃、塑胶框体以及荧光层。 平面玻璃具有第一表面；塑胶框体包覆平面玻璃并与第一表面构成至少一第一凹 槽；荧光层位于该至少一第一凹槽内。
荧光层以涂布、喷墨或印刷方式形成于第一凹槽内。藉此，利用塑胶框体包覆 平面玻璃以形成的不同形状及大小凹槽，荧光层可轻易且快速地填入于凹槽内。
塑胶框体能以射出成型方式包覆平面玻璃。藉此，制造上能节省时间以及具有
较佳的密封性，而且能依据需要改变塑胶框体包覆范围以及第一凹槽的形状与大 小。因此，经由快速且成熟的射出成型技术，凹槽大小可轻易地依需求改变，以达 到精确控制荧光粉用量的目的。
综上所述，本发明利用塑胶框体包覆平面玻璃，以形成可容纳荧光层的凹槽， 让荧光层易于填充涂布及控制用量。藉此，本发明的发光装置及透镜模组能简单快 速地进行制造加工。此外，本发明的发光装置使用平面玻璃，具有结构简单、高耐
热度以及高透光率的优点。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的
了解。
图1是绘示先前技术的发光装置的示意图。
图2是绘示先前技术的另一发光装置的示意图。
图3A是绘示根据本发明第一具体实施例的发光装置的爆炸图。
图3B是绘示图2A的组合图。
图3C是绘示根据本发明第二具体实施例的发光装置的示意图。 图4是绘示根据本发明第三具体实施例的透镜模组的俯视图。 图5A是绘示根据本发明第四具体实施例的发光装置的示意图。 图5B是绘示根据本发明第五具体实施例的发光装置的示意图。 图5C是绘示根据本发明第六具体实施例的发光装置的示意图。
具体实施例方式
本发明的发光装置可承载多个发光晶片(例如发光二极管)，亦利用激发荧光
方式发光以及平面玻璃作为光学透镜，如图3A及图3B所示如图3A所示，发光装置3包含透镜模组30、发光晶片32、主体34以及支架 36。主体34用以承载发光晶片32及透镜模组30。其中，透镜模组30包含平面玻 璃300、塑胶框体302、荧光层304以及抗紫外光膜306。另外，发光装置3可与 电路板(未显示)电性连接，支架36电性连接至发光晶片32，电路板可通过支架36 提供电源给发光晶片32。
于此实施例中，平面玻璃300具有第一表面3000及与第一表面3000相对的第 二表面3002。塑胶框体302包覆平面玻璃300，塑胶框体302与第一表面3000构 成第一凹槽3020，且与第二表面3002构成第二凹槽3022。第一凹槽3020朝向发 光晶片32，荧光层304位于第一凹槽3020内。荧光层304以涂布、喷墨或印刷方 式形成于第一凹槽3020内。由于本发明的发光装置3的透镜模组30于制造时，利 用射出成型技术可轻易地且精确地形成多个不同形状大小的凹槽，因此能精确地控 制填充于凹槽内的荧光粉用量。
相较于填胶黏合方式，由于塑胶框体302以射出成型方式包覆平面玻璃300， 因此本发明的发光装置3具有较佳的包覆性与密封性。如果平面玻璃300有所缺损， 塑胶框体302能轻易地将缺损处填补，同时不失其密封性。另外，由于塑胶框体 302弹性佳，能吸收平面玻璃300所受的外力以减少损坏或破碎的可能性。
另外，由于大面积照明时，例如路灯或是球场照明灯，多个发光晶片32同 时运作会产生高热量。因此，本发明将透镜模组30设置于发光晶片32之上，且与 发光晶片32间隔一段距离，如图3B所示，进而透镜模组30可降低受高热而变形 的可能性。再者，于发光晶片32以及透镜模组30之间的空间内，还可设置导热用 的物体或是填入具有导热效果的材料，用以导出发光晶片32所产生的热量，让热 量不累积于空间内而影响发光装置3的运作。此外，相较于树脂之类的塑胶材料， 目前的工艺技术能轻易地制造出高平整度、高结构强度以及高透光度的平面玻璃， 更切合于大面积照明之所需。
综上所述，本发明的发光装置利用塑胶框体包覆平面玻璃以形成凹槽，让荧光 层易于填充涂布及控制用量。并且，于大面积照明上，本发明使用平面玻璃作为光 学透镜，具有结构简单、高耐热度以及高透光率的优点。因此，本发明的发光装置 具有成本低及制造简易的优点。
另外，若发光装置装设在室外环境，就需注意抗紫外光的能力。由于紫外光照 射荧光层会影响荧光层的发光效率，或是让荧光层所激发的荧光波长与预期波长有 所偏差。因此，涂布抗紫外光膜于发光装置内除了可降低紫外光对发光效果的影响 之外，还可降低紫外光照射到发光装置内部元件的强度，以延长发光装置的寿命。
为了涂布抗紫外光膜，本发明的发光装置的塑胶框体可通过快速成熟的射出成 型技术，轻易地形成额外凹槽于平面玻璃上以容纳紫外光膜，无须另外加工处理。亦即，形成于透镜模组上的凹槽，除了可填充荧光粉层之外，还可用以填充抗紫外
光膜，如图3A至图3C所示。
如图3A所示，荧光粉层304位于第一凹槽3020内，抗紫外光膜306位于第二 凹槽3022内。如图3C所示，荧光层404与抗紫外光膜406皆位于第二凹槽4022 内，荧光层404先形成于第二凹槽4022内，之后再形成抗紫外光膜406于荧光层 404之上。当然，本发明不限于此，可将抗紫外光分子与荧光分子混合在一起以形 成具有抗紫外光功能的荧光层。藉此，可一次填充于凹槽内，节省填充时间及填充 难度。实际上，荧光层与抗紫外光膜的填充位置及顺序，可视实际制造或设计需求 而定。
此外，依发光装置的用途，凹槽的形状大小以及所填充的荧光粉层的成份也可 作相对应的调整，如图4所示。
以交通号志为例，图4所示的透镜模组50的塑胶框体502可形成三个圆形凹 槽5020，不同荧光粉比例及成份的荧光层504分别填入三个圆形凹槽5020内，例 如红色、黄色以及绿色荧光粉。当然，凹槽形状不限于图4中的圆形，还可为其他 形状大小。并且，由于本发明的塑胶框体系利用射出成型技术形成，因此，可轻易 地制造出所需的凹槽形状大小。
另外，为了让发光装置更加牢固，塑胶框体与主体除了图3A所示的接合方式 之外，于图5A至图5C中，塑胶框体皆另包含一突起部，突起部可为柱状突起或是 片状突起，藉此，透镜模组能卡合于主体以增加之间的接合力。
于图5A中，主体64包含能与突起部6024配合的凹陷部640，凹陷部640可 为凹孔、凹槽或是通孔。藉此，突起部6024能衔接于该凹陷部640，塑胶框体602 与主体64之间的组装上较容易定位，且更能紧密地连接组合。
图5B所示的塑胶框体702朝向发光晶片72的方向突出，利用突出部7024与 主体74更紧密地贴合。除此之外，塑胶框体702的突出部7024增加了第一凹槽 7020的深度，进而可填入较厚的荧光层704于第一凹槽7020内，以改变荧光层704 发光的强度。
图5C所示的塑胶框体802横向往外突出(平行于平面玻璃800的方向)。突出 部8024增加了主体84与塑胶框体802之间的纵向作用力面积。主体84与塑胶框 体802之间的作用力可分散于较大的接触面积，进而避免压力过大而毁损主体84 或塑胶框体802。
相较于先前技术，本发明利用塑胶框体包覆平面玻璃，以形成可容纳荧光层的 凹槽，让荧光层易于填充涂布及控制用量。藉此，本发明的发光装置及透镜模组能 简单快速地进行制造加工。此外，本发明的发光装置使用平面玻璃，具有结构简单、 高耐热度以及高透光率的优点。通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，
而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目
的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴
内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释， 以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
权利要求
1.一种透镜模组，其特征在于，包含一平面玻璃，具有一第一表面；一塑胶框体，包覆该平面玻璃并与该第一表面构成至少一第一凹槽；以及一荧光层，位于该至少一第一凹槽内。
2. 如权利要求1所述的透镜模组，其特征在于，该平面玻璃具有与该第一表面 相对的一第二表面，该塑胶框体与该第二表面构成一第二凹槽。
3. 如权利要求2所述的透镜模组，其特征在于，进一步包含一抗紫外光膜，位 于该第二凹槽内。
4. 如权利要求1所述的透镜模组，其特征在于，进一步包含一抗紫外光膜，位 于该至少一第一凹槽内。
5. 如权利要求1所述的透镜模组，其特征在于，该塑胶框体以一射出成型方式 包覆该平面玻璃。
6. 如权利要求1所述的透镜模组，其特征在于，该荧光层以涂布、喷墨或印刷 方式形成于该至少一第一凹槽内。
7. —种发光装置，其特征在于，包含一透镜模组，包含 一平面玻璃，具有一第一表面；一塑胶框体，包覆该平面玻璃并与该第一表面构成至少一第一凹槽；以及 一荧光层，位于该至少一第一凹槽内；一发光晶片，位于该透镜模组下，且与该透镜模组间隔一距离；以及 一主体，用以承载该发光晶片及该透镜模组。
8. 如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，该塑胶框体包含一突起部，该 主体包含能与该突起部配合的一凹陷部，该突起部衔接该凹陷部。
9. 如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，进一步包含一抗紫外光膜，该 平面玻璃具有与该第一表面相对的一第二表面，该塑胶框体与该第二表面构成一第 二凹槽，该抗紫外光膜位于该第二凹槽内。
10. 如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，该塑胶框体以一射出成型方式包覆该平面玻璃。
全文摘要
本发明一种应用于发光二极管的透镜模组及发光装置，该透镜模组包含平面玻璃、塑胶框体以及荧光层。该平面玻璃具有较佳的透光性；该塑胶框体包覆于平面玻璃的边缘，与该平面玻璃构成至少一凹槽；荧光层位于该凹槽内。藉以，令该透镜模组得以组设于该发光二极管上，以达良好的透光效果。
文档编号G02B7/02GK101515053SQ20081000818
公开日2009年8月26日 申请日期2008年2月18日 优先权日2008年2月18日
发明者朱新昌, 李廷玺, 谢同荣 申请人:一诠精密工业股份有限公司