具有多层透镜的发光结构及其制造方法与流程

本发明涉及一种具有多层透镜的发光结构及其制造方法，特别是涉及一种利用多层透镜有效分配并设计出光角度的发光结构及其制造方法。

背景技术：

在半导体发光元件中，例如是发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)都可以再配置光学透镜，借此利用光学透镜的二次光学原理调整其发射光的光路径方向。

以发光二极管为例，发光二极管芯片的出光角度一般仅约为120度,其光照范围受到相当的限制，并且因为发光二极管芯片的发射光主要都集中于其光轴处(即发光二极管的中心处)，因此造成中心处与周边处的光亮度不均匀，而在发光二极管芯片上装设光学透镜便可改善发光二极管光源的出光角度及其发射光的均匀度，并可以针对光形形状加以设计。

然而，现在大多是将发光二极管芯片装设在机构载体中，再将光学透镜封装结合于机构载体上，并安装在发光二极管芯片的上方，以完成发光二极管芯片的封装；又或是在已封装完成的发光二极管发光结构的出光路径上分别设置各式光学透镜，以改变发光二极管发光结构的出光角度及光形形状。

但是，以现有方式制造的发光结构因使用了多个独立且分离的光学透镜，造成发光结构的体积难以缩小，并不符合现有微型化发光结构的使用趋势。另外，因为在发光二极管芯片发射光的光路径上经过了具有不同折射率的介质，造成大量的光损失，同样也不符合实际的使用需求。对此,如何进一步缩小发光结构的体积，并降低光损失即为本领域相关从业者极欲改善的课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种具有多层透镜的发光结构及其制造方法，所要解决的技术问题是使其借由将多层透镜直接堆叠设置于发光元件上,将可避免发光元件的发射光经过空气后再经过透镜而造成的光损失，并利用每层透镜中的子透镜的结构设计并加以分配发光结构的出光角度，以符合各种使用需求。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种具有多层透镜的发光结构，其包括：发光元件；第一透镜结构，其覆盖于该发光元件表面，且该第一透镜结构具有排列成阵列的多个第一子透镜；以及第二透镜结构，其覆盖该第一透镜结构，该第二透镜结构具有排列成阵列的多个第二子透镜，并且每一个该第二子透镜与对应的该第一子透镜具有相同的光轴。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该发光元件为半导体晶圆。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该发光元件包括临时基板及多个发光二极管晶粒，该些发光二极管晶粒设置于该临时基板上并排列成阵列。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该发光元件包括散热基板及多个发光二极管晶粒，该些发光二极管晶粒设置于该散热基板上并排列成阵列。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该发光元件具有透光基材，该透光基材位于该发光元件的顶端，在该透光基材表面形成有排列成阵列的多个基础子透镜，其中该第一透镜结构覆盖于该透光基材表面，并且该基础子透镜与对应的该第一子透镜及该第二子透镜具有相同的光轴。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该透光基材为蓝宝石基材。

前述的具有多层透镜的发光结构，进一步包括第三透镜结构，其覆盖该第二透镜结构，该第三透镜结构具有排列成阵列的多个第三子透镜，并且每一个该第三子透镜与对应的该第二子透镜及该第一子透镜具有相同的光轴。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中每一个基础子透镜、每一个该第一子透镜、每一个该第二子透镜及每一个该第三子透镜分别为凹透镜结构、凸透镜结构或立体几何结构。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该基础子透镜以切割法制作而成，该第一透镜结构、该第二透镜结构及该第三透镜结构以切割法、纳米压印法、模造成型法或3D打印法制作而成。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该第一透镜结构、该第二透镜结构及该第三透镜结构的材质为热固化光学胶体、光固化光学胶体或光学玻璃胶。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该基础子透镜、该第一透镜结构、该第二透镜结构及该第三透镜结构的每一个相邻表面涂布有接着剂。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有多层透镜的发光结构制造方法，其包括下列步骤：提供发光元件，该发光元件上定义有至少一个定位点；形成第一透镜结构于该发 光元件表面，其以该定位点作为基准点，以切割法、纳米压印法、模造成型法或3D打印法在该发光元件上形成该第一透镜结构，且该第一透镜结构具有排列成阵列的多个第一子透镜；以及形成第二透镜结构于该第一透镜结构表面，以该定位点作为基准点，以切割法、纳米压印法、模造成型法或3D打印法在该第一透镜结构表面上形成该第二透镜结构，该第二透镜结构具有排列成阵列的多个第二子透镜，且每一个该第二子透镜与对应的该第一子透镜具有相同的光轴。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有多层透镜的发光结构制造方法，进一步包括形成第三透镜结构于该第二透镜结构表面，其以该定位点作为基准点，以切割法、纳米压印法、模造成型法或3D打印法在该第二透镜结构表面上形成该第三透镜结构，该第三透镜结构具有排列成阵列的多个第三子透镜，且每一个该第三子透镜与对应的该第二子透镜及该第一子透镜具有相同的光轴。

前述的具有多层透镜的发光结构制造方法，其中该发光元件具有透光基材，该透光基材位于该发光元件的顶端，其中该发光结构制造方法进一步包括预先切割步骤，其以该定位点作为基准点并使用切割法切割该透光基材，令该透光基材表面形成排列成阵列的多个基础子透镜，其中该第一透镜结构覆盖于该透光基材表面，并且该基础子透镜与对应的该第一子透镜及该第二子透镜具有相同的光轴。

本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有多层透镜的发光结构，其包括：发光元件，该发光元件具有中央轴；第一透镜结构，其覆盖于该发光元件表面，且该第一透镜结构具有至少一个第一子透镜，该第一子透镜的结构以该中央轴对称分布；以及第二透镜结构，其覆盖该第一透镜结构，该第二透镜结构具有至少二个第二子透镜，该些第二子透镜的结构以该中央轴对称分布，且每一个该第二子透镜的透镜曲率半径小于该第一子透镜的透镜曲率半径。

本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种具有多层透镜的发光结构，其包括：发光元件，该发光元件具有中央轴；第一透镜结构，其覆盖于该发光元件表面，且该第一透镜结构具有至少二个第一子透镜，该些第一子透镜的结构以该中央轴对称分布；以及第二透镜结构，其覆盖该第一透镜结构，该第二透镜结构具有至少一个第二子透镜，该第二子透镜的结构以该中央轴对称分布，且该第二子透镜的透镜曲率半径大于每一个该第一子透镜的透镜曲率半径。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有多层透镜的发光结构，进一步包括第三透镜结构，其覆盖该第二透镜结构，该第三透镜结构具有至少一个第三子透镜，并且该第三 子透镜的结构以该中央轴对称分布，该第三子透镜的透镜曲率半径大于、小于或等于该第二子透镜的透镜曲率半径。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该发光元件具有透光基材,该透光基材位于该发光元件的顶端，在该透光基材表面形成有排列成阵列的至少一个基础子透镜，其中该第一透镜结构覆盖于该透光基材表面，并且该基础子透镜以该中央轴对称分布，该基础子透镜的透镜曲率半径大于、小于或等于该第一子透镜的透镜曲率半径。

前述的具有多层透镜的发光结构，其中该发光元件具有透光基材,该透光基材位于该发光元件的顶端，在该透光基材表面形成有排列成阵列的至少一个基础子透镜，其中该第一透镜结构覆盖于该透光基材表面，并且该基础子透镜以该中央轴对称分布，该基础子透镜的透镜曲率半径大于、小于或等于该第一子透镜的透镜曲率半径。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明具有多层透镜的发光结构及其制造方法至少具有下列优点及有益效果：

一、本发明可以设计发光结构的出光角度，使其达成特定的发光光形，以符合各种使用需求。

二、本发明可减少光损失，以提高出光亮度及均匀度。

综上所述，本发明是有关于一种具有多层透镜的发光结构及其制造方法。该发光结构包括发光元件、第一透镜结构及第二透镜结构，该第一透镜结构覆盖于该发光元件表面，而该第二透镜结构则覆盖堆叠于该第一透镜结构上。该第一及第二透镜结构分别由多个第一及第二子透镜所组成,并且每一个该第二子透镜垂直堆叠于该第一子透镜上，以使得每一个该第一子透镜与对应的该第二子透镜皆具有相同的光轴。借由本发明的实施,可以设计并加以分配发光结构的出光角度，以符合各种使用需求。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例的一种使用半导体晶圆作为发光元件的示意图。

图2A是本发明实施例的一种具有多层透镜的发光结构的立体示意图。

图2B是沿图2A中A-A剖线的剖视示意图。

图3A是本发明实施例的另一种具有多层透镜的发光结构的立体示意图。

图3B是沿图3A中B-B剖线的剖视示意图。

图4是本发明实施例的一种使用临时基板或散热基板承载多个发光二极管晶粒作为发光元件的示意图。

图5A是本发明实施例的一种已移除临时基板的具有多层透镜的发光结构的立体示意图。

图5B是沿图5A中C-C剖线的剖视示意图。

图5C是本发明实施例的一种具有多层透镜发光结构的剖视示意图。

图6是本发明实施例的再一种具有多层透镜发光结构的剖视示意图。

图7A是本发明实施例的一种仅具有第一透镜结构的发光元件的示意图。

图7B是沿图7A中D-D剖线的剖视示意图。

图7C是图7A中的发光元件加上第二透镜结构的示意图。

图7D是沿图7C中E-E剖线的剖视示意图。

图7E是图7D中的发光元件加上第三透镜结构的第一实施方式的示意图。

图7F是图7D中的发光元件加上第三透镜结构的第二实施方式的示意图。

图7G是图7D中的发光元件加上第三透镜结构的第三实施方式的示意图。

图8A是本发明实施例的另一种仅具有第一透镜结构的发光元件的示意图。

图8B是沿图8A中F-F剖线的剖视示意图。

图8C是图8A中的发光元件加上第二透镜结构的示意图。

图8D是沿图8C中G-G剖线的剖视示意图。

图8E是图8D中的发光元件加上第三透镜结构的第一实施方式的示意图。

图8F是图8D中的发光元件加上第三透镜结构的第二实施方式的示意图。

图9是本发明实施例的另一种具有多层透镜发光结构的剖视示意图。

图10是本发明实施例的又另一种具有多层透镜发光结构的剖视示意图。

图11是本发明实施例的再另一种具有多层透镜发光结构的剖视示意图。

图12是本发明实施例的又再另一种具有多层透镜发光结构的剖视示意 图。

图13是本发明实施例的一种具有多层透镜的发光结构制造方法的流程图。

图14是本发明实施例的一种具有多个定位点的发光元件的示意图。

图15是本发明实施例的一种使用激光切割法制作透镜结构的示意图。

图16A及图16B是本发明实施例的一种利用纳米压印法制作透镜结构的示意图。

图17是本发明实施例的一种使用3D打印法制作透镜结构的示意图。

100：发光结构 20：发光元件

21：透光基材 211：基础子透镜

22：临时基板 22a：散热基板

23：发光二极管晶粒 24：中央轴

25：定位点 40：第一透镜结构

41：第一子透镜 60：第二透镜结构

61：第二子透镜 80：第三透镜结构

81：第三子透镜 L：光轴

90：激光装置 91：母模模板

92：3D打印机台

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具有多层透镜的发光结构及其制造方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1至图2B所示，本实施例是一种具有多层透镜的发光结构100，其包括：发光元件20；第一透镜结构40；以及第二透镜结构60。

如图1所示，发光元件20可以是一半导体晶圆，例如是发光二极管晶圆、有机发光二极管晶圆或激光晶圆等。在以下图式中为了便于解说，可能仅绘制出半导体晶圆的一部分，熟知该项技术的人员应可了解并将以下各实施例或实施方式中的技术内容施作于未切割前的半导体晶圆的整体表面上。

如图2A及图2B所示，第一透镜结构40直接覆盖于发光元件20表面，可让发光元件20的发射光直接入射至第一透镜结构40中以减少光损失,其中第一透镜结构40具有排列成阵列的多个第一子透镜41，并且该些第一子透镜41彼此相邻。每一个第一子透镜41的结构尺寸皆完全相同，并且其透镜直径可以是200微米以下，其透镜厚度也可以是200微米以下。第一 子透镜41的形状可以是凹透镜结构、凸透镜结构或立体几何结构，以配合不同的使用需求进行搭配选用。

第二透镜结构60，其是直接覆盖并堆叠于第一透镜结构40上。第二透镜结构60同样具有排列成阵列的多个第二子透镜61，并且每一个第二子透镜61是垂直堆叠于一个第一子透镜41上，以使得每一个第二子透镜61与对应的第一子透镜41具有相同的光轴L。该些第二子透镜61彼此相邻，并且每一个第二子透镜61的结构尺寸完全相同，其透镜直径可以是200微米以下，其透镜厚度也可以是200微米以下。第二子透镜61的形状可以是凹透镜结构、凸透镜结构或立体几何结构，与第一子透镜41的形状相互搭配后，可以在发光元件20的发射光于离开发光元件20时，使其聚焦或发散，进而根据光学设计的原理，设计并分配发光结构100的出光角度，使其达成特定的发光光形。此外，第二子透镜61也可与第一子透镜41具有相同或不同的透镜曲率半径。

请参阅如图3A及图3B所示，在另一实施例中，发光元件20还可进一步包括第三透镜结构80，其是直接覆盖于第二透镜结构60上。第三透镜结构80也具有排列成阵列的多个第三子透镜81，并且每一个第三子透镜81与对应的第二子透镜61及第一子透镜41具有相同的光轴L。该些第三子透镜81彼此相邻，并且每一个第三子透镜81的结构尺寸完全相同，其透镜直径可以是200微米以下，其透镜厚度也可以是200微米以下。第三子透镜81的形状也可以是凹透镜结构、凸透镜结构或立体几何结构。又在另一实施例中，当然也可继续在第三透镜结构80上连续堆叠多层透镜结构，进而达成所需的光学设计。此外，每一个第三子透镜81也可以与第一子透镜41及第二子透镜61具有相同或不同的透镜曲率半径。

前述立体几何结构可以是三角锥结构，借由在半导体晶圆上排列形成多个三角锥结构，可以达到类似光栅的光学效果。

前述第一透镜结构40、第二透镜结构60及第三透镜结构80的材质可以选用热固化光学胶体、光固化光学胶体或光学玻璃胶，并且配合设置的位置，第一透镜结构40可选用其折射率介于空气与发光元件20之间的材质，而第二透镜结构60可选用其折射率介于空气与第一透镜结构40之间的材质，第三透镜结构80则可选用其折射率介于空气与第二透镜结构60之间的材质。也就是说,可以使用让第一、第二及第三透镜结构40、60、80的折射率逐渐递减的材质，以破坏介面间的全反射进而提高发光结构100的出光量。

然而，若是相邻的透镜结构40、60、80使用了不同材质的胶体制成,其透镜结构40、60、80之间的结合强度可能不足，因此可在相异材质的第一透镜结构40、第二透镜结构60及第三透镜结构80之间的相邻表面涂布 接着剂，以提高其结合强度。

请参阅图4所示，发光元件20除了可以使用半导体晶圆以外，也可以选择使用包括有临时基板22及设置于临时基板22上的多个发光二极管晶粒23的结构，其中该些发光二极管晶粒23彼此分立并且间隔地排列成阵列。其中，临时基板22也可以被置换成散热基板22a,例如是陶瓷基板、印刷电路板或金属印刷电路板(Metal Core PCB,MCPCB)。

请同时参阅图5A及图5B所示，临时基板22仅在制做过程中用以乘载发光二极管晶粒23，在完成第一、第二及第三透镜结构40、60、80的设置后便可移除，最后再沿着发光二极管晶粒23的周围进行切割(如图5B中箭头所示)，又或者是可先进行切割后再移除临时基板22，以使得在最终成品中每一个发光二极管晶粒23上形成有多层透镜结构，并且每层透镜结构40、60中多个垂直对应的子透镜41、61皆具有相同的光轴L。

如图5C所示，当使用散热基板22a承载发光二极管晶粒23时，各发光二极管晶粒23则可先经过筛选再排列于散热基板22a上，如此一来便能根据其发光强度设置于散热基板22a上的不同位置，借此可以依照光学设计的需要设计整个发光结构100的发光光形。

如图6所示，由于发光元件20是一种半导体发光结构，而在半导体发光结构中常已具有透光基材21，且此透光基材21具有良好的透光性，例如是蓝宝石基材。对此，可在透光基材21的外表面利用切割法于透光基材21的表面先行制作多个排列成阵列的基础子透镜211，其中基础子透镜211的形状可以是凹透镜结构、凸透镜结构或立体几何结构，并且其透镜直径可以是200微米以下，其透镜厚度也可以是200微米以下。前述切割法可例如是激光切割法、黄光蚀刻曝光法或是任何现有已知的切割或是去除部分透光基材21的方法。

具有多个基础子透镜211的透光基材21是位于发光元件20的顶端,而第一、第二及第三透镜结构40、60、80依序覆盖于透光基材21表面,以使得每一个基础子透镜211与对应的第一子透镜41及第二子透镜61具有相同的光轴L，或再进一步与对应的第三子透镜81也具有相同的光轴L。为了提高基础子透镜211与第一透镜结构40之间的结合强度，基础子透镜211与第一透镜结构40之间的相邻表面也可以再涂布有接着剂。

除了使前述各垂直对应的子透镜皆具有相同的光轴L以外，也可将各层的子透镜设计为不彼此对应的形式。如图7A及图7B所示，发光元件20具有中央轴24，而第一透镜结构40中的第一子透镜41则以中央轴24呈对称分布覆盖于发光元件20的表面；如图7C及图7D所示，第二透镜结构60则覆盖于第一透镜结构40上，并且以发光元件20的中央轴24呈对称分布。其中，第一透镜结构40中可包括至少一个第一子透镜41，第二透镜结构 60中则可包括至少二个第二子透镜61(例如是四个第二子透镜61)，且第二子透镜61的透镜曲率半径小于第一子透镜41的透镜曲率半径，另外每一个第二子透镜61的断面面积还可以小于每一个第一子透镜41的断面面积。

请再进一步参阅图7E至图7G，发光结构20还可以在第二透镜结构60上进一步覆盖一层第三透镜结构80，第三透镜结构80具有至少一个第三子透镜81，并且第三子透镜81的结构同样以中央轴对称分布，并且第三子透镜81的透镜曲率半径大于第二子透镜61的透镜曲率半径，而且第三子透镜81的断面面积可以大于第二子透镜61的断面面积(如图7E所示)；或者，第三子透镜81的透镜曲率半径小于第二子透镜61的透镜曲率半径，而且第三子透镜81的断面面积还可以小于第二子透镜61的断面面积(如图7F所示)；又或者第三子透镜81的透镜曲率半径等于第二子透镜61的透镜曲率半径，而且第三子透镜81的断面面积也可以等于第二子透镜61的断面面积(如图7G所示)。

请参阅图8A及图8B所示，第一透镜结构40中可包括至少二个第一子透镜41(例如是四个第二子透镜41)，而如图8C及图8D所示，第二透镜结构60中可包括至少一个第二子透镜61，且第二子透镜61的透镜曲率半径大于第一子透镜41的透镜曲率半径，此外第二子透镜61的断面面积还可以大于第一子透镜41的断面面积。

请再进一步参阅图8E至图8F，发光结构20还可以在第二透镜结构60上进一步覆盖一层第三透镜结构80，第三透镜结构80具有至少一个第三子透镜81，并且第三子透镜80的结构同样以中央轴对称分布，并且第三子透镜81的透镜曲率半径可以小于第二子透镜61的透镜曲率半径，而且第三子透镜81的断面面积可以小于第二子透镜61的断面面积(如图8E所示),又或者第三子透镜81的透镜曲率半径等于第二子透镜61的透镜曲率半径，而且第三子透镜81的断面面积还可以等于第二子透镜61的断面面积(如图8F所示)，更或者第三子透镜81的透镜曲率半径也可以大于第二子透镜61的透镜曲率半径(图未示)。

前述图式中仅为各种实施方式的举例说明，并非用以限制本发明欲实施的范围，使用者可依其使用需求选用不同的层数的透镜结构40、60、80以及每一个透镜结构中子透镜41、61、81的尺寸及形状，并且前述发光元件20可以是如图1所示的半导体晶圆形式的发光元件20，也可以是如图4所示的包括临时基板22或散热基板22a及排列于其上的发光二极管晶粒23的发光元件20，但为了便于了解子透镜41、61的各种形式结构，仅在图式中以发光元件20代表上述各种结构。另外，在各层子透镜不彼此对应的情况下，各子透镜的透镜直径及厚度将有可能大于200微米，尤其是在透镜结构中仅包括一个子透镜时，也就是说各子透镜的透镜直径或厚度的尺寸 将可依需求而有所调整。

举例来说，请参阅图9所示，可以使用半导体晶圆作为发光元件20,并且设计第一透镜结构40及第二透镜结构60的形状皆为凹透镜；又请参阅图10所示，可以使用临时基板22或散热基板22a承载多个发光二极管晶粒23作为发光元件20，并设计第一透镜结构40的形状为凸透镜，第二透镜结构60的形状为凹透镜，而第三透镜结构80的形状为立体几何结构(如三角锥结构)。

又或者是如图11所示，其中第一透镜结构40具有多个呈凸透镜形状的第一子透镜41，并且依发光元件20的中央轴呈对称分布；第二透镜结构60仅具有一个呈凸透镜形状的第二子透镜61，并同样依中央轴呈对称分布，另外第二子透镜61的透镜曲面半径可以大于第一子透镜41的透镜曲面半径，而且第二子透镜61的断面面积还可以大于第一子透镜41的断面面积；第三透镜结构80则具有多个呈凸透镜形状的第三子透镜81并以中央轴对称分布，而且第三子透镜81的透镜曲面半径可以小于第二子透镜61的透镜曲面半径，而且第三子透镜81的断面面积也还可以小于第二子透镜61的断面面积。

更可如图12所示，其中第一透镜结构40具有多个呈凸透镜形状的第一子透镜41，并且依发光元件20的中央轴呈对称分布；第二透镜结构60具有多个呈凹透镜形状的第二子透镜61，并同样依中央轴呈对称分布，另外第二子透镜61的透镜曲面半径可以大于第一子透镜41的透镜曲面半径，而且第二子透镜61的断面面积还可以大于第一子透镜41的断面面积；第三透镜结构80则可仅具有一个呈依中央轴呈对称分布且凸透镜形状的第三子透镜81，并且第三子透镜81的透镜曲面半径可以大于第二子透镜61的透镜曲面半径，而且第三子透镜81的断面面积还可以大于第二子透镜61的断面面积。

虽然图未示，但也可以选用如图6中具有透光基材21的发光元件20，使透光基材21位于发光元件20的顶端，并在透光基材21表面形成有排列成阵列的至少一个基础子透镜211，第一透镜结构便覆盖于透光基材的表面，并且基础子透镜211是以中央轴呈对称分布，而且基础子透镜211的透镜曲面半径可以大于或小于第一子透镜的透镜曲面半径，又或者是可以等于第一子透镜的透镜曲面半径。

借由上述各实施例的实施，可以设计并分配发光结构100的出光角度。举例来说，可以使发光结构100的出光角度集中于发光元件20的中央轴24上，以提高发光结构100的光线指向性，可应用于远距离投射照明灯具等，又或者可以设计出光角度，以使得发光结构100的出光光形呈现左右不对称的形状，进而符合特殊的光形角度。更或是可以经过光学设计及各层透 镜结构形状的选用，使得发光结构100各出光角度的光强度更加均匀,如此一来便能省去各种均匀光线的元件的使用，可以降低制造成本。

由于上述各实施例所述的发光结构100需要使用各层透镜结构精确地彼此对准，因此如图13所示，在此提出一种具有多层透镜的发光结构制造方法S100，其包括下列步骤：提供发光元件(步骤S10)；形成第一透镜结构(步骤S20)；形成第二透镜结构(步骤S30)；以及形成第三透镜结构(步骤S40)。

提供发光元件(步骤S10)：如图14所示，所提供的发光元件20可以是临时基板22或散热基板22a上设置有排列成阵列的多个发光二极管晶粒23，也可以是半导体晶圆(如图1所示)。

为了提供高准确度的对位结果，在发光元件20上可以定义有至少一个或是多个定位点25，其形式可以为一个定位孔，再搭配定位插销以利用机构固定的方式对发光元件20进行定位；也或者可以使用光学定位点25，并利用光学定位方式使用光学摄影机辅助校正以执行精确地对位程序，又或者在发光元件上设置至少一个或是多个定位孔后，搭配对应数量及适当的光束直径大小的发光源作为光源基准对位点，并在移动发光元件时，使得每一个发光源的光束直径都完全穿透过定位孔后，便能精确对位。应用于定位发光元件20的技术已普遍地使用于各种发光元件20检测或封装技术中，在此不再一一举例说明，熟知该项技术的人员应可了解如何将已知定位技术应用于本实施例中。

由于可将定位点25的数量设定为二个以上，借此能够利用多个定位点25的设置，以确保发光元件不会发生角度偏转的问题。

接着请同时参考前述结构实施例中所附的图式。

形成第一透镜结构(步骤S20)：以定位点25作为基准点，利用切割法、纳米压印法、模造成型法或3D打印法在发光元件20表面上形成第一透镜结构40，且第一透镜结构40具有排列成阵列的多个第一子透镜41。

形成第二透镜结构(步骤S30)：在步骤S20后，再以同样的定位点25作为基准点，以切割法、纳米压印法、模造成型法或3D打印法在第一透镜结构40表面上形成第二透镜结构60，第二透镜结构60具有排列成阵列的多个第二子透镜61，且每一个第二子透镜61与对应的第一子透镜41具有相同的光轴L。

形成第三透镜结构(步骤S40)：在步骤S30后，可以再以相同的定位点25作为基准点，以切割法、纳米压印法、模造成型法或3D打印法在第二透镜结构60表面上形成第三透镜结构80，第三透镜结构80具有排列成阵列的多个第三子透镜81，且每一个第三子透镜81与对应的第二子透镜61及第一子透镜41具有相同的光轴L。

另外，如图6所示，当发光元件20具有透光基材21时，发光结构100制造方法可在步骤20之前进一步包括预先切割步骤，同样利用定位点25作为对位的基准点，先利用切割法切割透光基材21，令透光基材21表面形成排列成阵列的多个基础子透镜211。由于透光基材21位于发光元件20的顶端，因此第一透镜结构40便覆盖于透光基材21表面，因第一及第二透镜结构40、60也使用了相同的定位点25进行对位，所以可以让基础子透镜211与对应的第一子透镜41及第二子透镜61具有相同的光轴L。其中，切割法可例如是激光切割法、黄光蚀刻曝光法或是任何现有已知的切割或是去除部分透光基材21的方法。

请参阅图15所示，前述的激光切割法可先在发光元件20表面上设置热固化光学胶体、光固化光学胶体或光学玻璃胶，使其固化后再利用激光装置90准确地切割出所需的第一子透镜41的形状。又或是在第一透镜结构40或第二透镜结构60上先设置并固化热固化光学胶体、光固化光学胶体或光学玻璃胶，使其固化成型第二透镜结构60或第三透镜结构80的初步形状后，再利用激光切割法切割出所需的第二子透镜61或第三子透镜81的形状。

由于激光切割的割缝窄、精准度高因此确实可形成透镜直径200微米以下且透镜厚度也可为200微米以下的子透镜，再配合定位点25的使用可以使在垂直方向上彼此对应的子透镜确实具有相同的光轴L。

此外，如图16A及图16B所示，也可以利用纳米压印法，先制作出母模模板91后，涂覆欲用来制作第一、第二或第三透镜结构40、60、80的材料于其下方元件上，再将母模模板91压印于材料中，再使材料固化后进行脱模。更可以利用模造成型法，在制作模具后将第一、第二或第三透镜结构40、60、80的材料注入模具与元件之间形成的模穴，在材料固化后再进行脱模。纳米压印法与模造成型法常被应用于制作透镜阵列结构中，因此在此不再多加说明。另外，如图17所示，也可以利用3D打印机台92使用3D打印法在发光元件20上直接依序形成第一、第二或第三透镜结构40、60、80。

前述各种形成透镜结构的方法，都需要使用相同的定位点25进行对位，以确保各层垂直对应的子透镜皆具有相同重叠的光轴L。即便是各层的子透镜并无垂直对应，其制造方法也可使用定位点作为制造各层透镜结构时进行对位的参考基点。

上述各实施例中，可以对半导体晶圆在切割前直接将多层透镜结构施作于半导体晶圆表面上，并且每一层透镜结构皆具有多个并列的子透镜,每一个子透镜的透镜直经已为微米或纳米尺寸，非常地精细；再使每一层透镜结构中的子透镜垂直对应并具有相同的光轴，将可以有效控制并加以分 配发光结构的出光角度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。