专利名称：多晶广角发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关一种多晶广角发光二极管，尤指一种以单一透镜运用夹角区域的微结构，使所形成的光型具有广角且出光均匀的功效。
背景技术：
发光二极管的发光效率粗略来区分，可分为内部效率与外部效率。内部效率指的是芯片内部的发光效率，外部效率则是光线穿透出来后，经过透镜(Lens)前后的比值。次者，一颗发光二极管芯片的功率(瓦)有其极限，因此有时为达所需功率须设置多颗芯片。如
图1A、1B所示，现有一种多晶发光二极管70，其是在一反射杯71内设有多颗LED芯片72，然后再以一个透镜73予以封装。但查，此种多芯片单一圆形透镜的封装结构，其光形为聚光光形(Lambertian Distribution),无法达到大于120度的广角需求。当然，其均匀度亦是一项问题点。针对上述问题，工业技术研究院在其公开201025658号专利中，揭示一种多晶发光二极管80，其封装构造如图2A、图2B所示，包括一反射杯81 ;数个发光芯片82，位于该反射杯81内；及对应每一发光芯片82设有一个透镜83。但查，一芯片一透镜的封装体其加工上更为繁复，且两个透镜间仍然会存有空隙，进而影响整颗发光二极管80的出光均匀度。再者，发光二极管封装体若未作特殊的光学设计，大致会形成约为120度的出光角度，无法达成特殊业者所需求大于120度的广角照射面积。是以，上述的现有发光二极管70或80，纵使其为多芯片，也只能提升发光「功率」，但仍无法增加其出光的角度。光宝公司(Lite-on)其中国台湾公开201105901号专利中，揭示一种如图3所示的发光二极管的封装结构，其封装体90上方形成一内凹弧面91，使发光芯片92所发出的光经过该内凹弧面91时发生折射，并沿着内凹弧面91的下凹轮廓有着不同程度的光线发散，使其光形分布为蝙蝠翼形(Batwing Contribution)。但查，内凹弧面设计对于单一发光芯片92或许有改变光形的功能，但如使用多芯片，则光形及均匀性仍有其疑虑。由上可知，多晶发光二极管在产业上已有诸多应用，而对于其外部效率的提升，仍是业者所欲突破及克服。
实用新型内容本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种多晶广角发光二极管，其具有以单一透镜运用夹角区域的微结构，使所形成的光形具有广角且出光均匀的功效。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种多晶广角发光二极管，包括—基板，具备导热部及设于导热部侧边的正、负电极；一反射杯体，形成于该基板上；至少二颗发光芯片，设在该导热部而位于该反射杯体内部；一封胶层，设置于该反射杯体内部而将该发光芯片予以包覆；以及一透镜，设置于该反射杯体与该封胶层的顶缘，且其中间顶面形成凹入部；其特征在于该凹入部的断面呈V形沟，且沿着该V形沟轮廓下方小于80度的透镜夹角(Θ)的区域内，至少在对应于该发光芯片的位置，设有使该发光芯片所发出的光线折射的微结构。而，前述所述夹角(Θ)定义为以该基板及透镜的中心向上发散所形成的尖圆锥形范围。依据本实用新型上述特征，该微结构设在该V形沟表面上，且其可包括设在该V形沟的一部分表面或全部表面；又该微结构的形状及分布区域，可依该发光芯片的数量及位置所设制而成；再者该微结构包括粗糙面、波浪状及锯齿状其中任一种。又本实用新型的该微结构除可设在该V形沟表面外，亦可设在V形沟表面该与夹角(Θ)之间所涵括的透镜区域(Z)。进一步，本实用新型的反射杯体的杯深为O. 20 O. 5um为较佳。且该透镜为对称·的圆形体为较佳，但不限定于此。在一最佳实施例中，该圆形透镜最外缘半径(Rl)为最高点半径(R2)的I. I 2. 5倍，该V形沟最高点高度(Hl)为中间最凹点高度(H2)的4. 5
9.5 倍。据此，本实用新型所揭露的多晶广角发光二极管，克服了图I至图3现有发光二极管的问题点，具有能以单一透镜封装多芯片，且运用单一透镜的V形沟夹角区域的微结构，使所形成的光形具有广角且出光均匀的功效。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图IA及图IB是现有一种多晶发光二极管的结构示意图。图2A及图2B是201025658号发光二极管的结构示意图。图3是201105901号发光二极管的结构示意图。图4A是本实用新型较佳实施例的俯视图。图4B是本实用新型较佳实施例的剖视图。图5是本实用新型另一实施例的俯视图。图6是本实用新型的透镜结构比例示意图。图中标号说明10 基板11导热部12正电极13负电极20反射杯体21填入部30发光芯片40封胶层50 透镜51凹入部(V形沟)52微结构[0037]53外缘54最闻点55最凹点60发光二极管
具体实施方式
首先，请参阅图4A、图4B所示，本实用新型的多晶广角发光二极管60，其一可行实施例包括—基板10,具备导热部11及设于导热部两侧边的正、负电极12、13。一反射杯体20，形成于该基板10上，本实施例中，该反射杯体20由绝缘材料所构成，其除了杯体外，亦在该导热部11与正、负电极12、13之间设有填入部21，其不仅可作为绝缘功能，亦作为固定基板10的功能，而此类型基板构造，已见诸申请人US Patent No. 7，939，919号专利案，容 不赘述。至少二颗发光芯片30，设在该导热部11而位于该反射杯体20内部，该数发光芯片30得以导线与正、负电极12、13电性连接，以提供发光芯片30所需的电压或其它控制讯号。一封胶层40，设置于该反射杯体20内部而将该发光芯片30予以包覆，该封胶层40可以掺杂荧光粉，以搭配发光芯片30的混色机制。以及一透镜50，设置于该反射杯体20与该封胶层40的顶缘，且其中间顶面形成凹入部51。而上述特征构成属现有技术(Prior Art),非本实用新型的专利目的,容不赘述。本实用新型主要特征在于该凹入部51的断面呈V形沟，而非现有图3所示的凹入弧面91，且沿着该V形沟轮廓下方小于80度夹角(Θ)的透镜50的区域内(Z)，至少在对应于各发光芯片30的位置，设有使该发光芯片30所发出的光线折射的微结构52。本实用新型上述所指的夹角(Θ )，以该基板10及透镜50的中心向上发散所形成的尖圆锥形范围，若在该夹角(Θ )超80度的区域作微结构52，则会将光形破坏而无法达到广角(大于120度)的照射光形。是以，如图4B所示，本实用新型一实施例中，能将该微结构52设在该V形沟表面，该微结构52可以是粗糙面、波浪状及锯齿状或其它形状所构成。而其该微结构52的形状及分布区域，可依发光芯片30的数量及位置所设置而成，且其包括设在该V形沟表面的一部分，或是全部表面。图4A、图4B的实施例中，该发光芯片30为二颗对称配设，因此该微结构52的设置区域，可在发光芯片30上方相对位置的凹入部51 (即V形沟)表面，且可以部分面积或整个凹入部51皆设微结构52。再者，该微结构52不限于设在V形沟(凹入部51)表面，在V形沟51轮廓下方小于80度夹角(Θ)的透镜50的区域，如(Z)所示的范围，在此区域内做微结构52，亦可使发光芯片30所发射的光产生折射。此外，如图5所示，其另一可行实施例是揭示发光芯片30为四颗对称配设，此时该微结构52的设置，可在整个凹入部51(即V形沟)的大部分区域或全部区域。当然，发光芯片30的数量非限定二颗或四颗，其可依实际需求设置。[0052]图6为本实用新型的封装结构的较佳比例形状示意图，本实施例中的透镜50为对称的圆型，但不以此为限。其中心至外缘53的半径(Rl)为透镜50最高点54的半径(R2)的I. I 2. 5倍，且该透镜50最高点54的高度(Hl)为该V形沟51最凹点55的高度(H2)的4. 5 9. 5倍。以比例所制成的透镜50，再搭配上述微结构52的设计，具有能以单一透镜50来搭配数个发光芯片30使用，且使形成的光形具有使其光形分布为蝙蝠翼形(BatwingContribution)且出光均勻的功效。据此，本实用新型所揭露的多晶广角发光二极管60，克服了图I至图3所示现有发光二极管70，80及90的问题点，亦既本实用新型具有能以单一透镜50封装多芯片30，且运用单一透镜50的V形沟51夹角区域的微结构52，使所形成的光形具有大于120度广角且出光均匀的功效。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。
权利要求1.一种多晶广角发光二极管,包括 一基板，具备导热部及设于导热部侧边的正、负电极； 一反射杯体，形成于该基板上； 至少二颗发光芯片，设在该导热部而位于该反射杯体内部； 一封胶层，设置于该反射杯体内部而将该发光芯片予以包覆；以及 一透镜，设置于该反射杯体与该封胶层的顶缘，且其中间顶面形成凹入部； 其特征在于 该凹入部的断面呈V形沟，且沿着该V形沟轮廓下方小于80度的透镜夹角(Θ)的区域内，至少在对应于该发光芯片的位置，设有使该发光芯片所发出的光线折射的微结构。
2.根据权利要求I所述的多晶广角发光二极管，其特征在于，所述夹角(Θ)定义为以该基板及透镜的中心向上发散所形成的尖圆锥形范围。
3.根据权利要求2所述的多晶广角发光二极管，其特征在于，所述微结构设在该V形沟表面上，且其包括设在该V形沟的一部分表面或全部表面。
4.根据权利要求3所述的多晶广角发光二极管，其特征在于，所述微结构的形状及分布区域，是依该发光芯片的数量及位置所设制而成。
5.根据权利要求4所述的多晶广角发光二极管，其特征在于，所述微结构包括粗糙面、波浪状及锯齿状其中任一种。
6.根据权利要求2所述的多晶广角发光二极管，其特征在于，所述微结构设在该V形沟与该夹角(Θ )之间所涵括的透镜区域(Z)。
7.根据权利要求I所述的多晶广角发光二极管，其特征在于，所述反射杯体的杯深为O. 20 O. 5mm。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的多晶广角发光二极管，其特征在于，所述透镜为对称的圆形体，其最外缘的半径(Rl)为最高点的半径(R2)的I. I 2. 5倍，且该透镜最高点的高度(Hl)为该V形沟最凹点的高度(H2)的4. 5 9. 5倍。
专利摘要一种多晶广角发光二极管，包括一基板，具备导热部及设于导热部侧边的正、负电极；一反射杯体，形成于该基板上；至少二颗发光芯片，设在该导热部而位于该反射杯体内部；一封胶层，设置于该反射杯体内部而将该发光芯片予以包覆；一透镜，设置于该反射杯体与该封胶层的顶缘，且其中间顶面形成凹入部；该凹入部的断面呈V形沟，且沿着该V形沟轮廓下方小于80度的透镜夹角的区域内，至少在对应于该发光芯片的位置，设有使该发光芯片所发出的光线折射的微结构。本实用新型具有能以单一透镜使多芯片的发光二极管，所形成的光型具有广角且出光均匀的功效。
文档编号H01L33/48GK202796936SQ201220271918
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者謝佳翰, 黃志騰, 陳春芳 申请人:琉明斯光電科技股份有限公司