專利名稱：Led封裝透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種LED (Light Emitting Diode)封裝透鏡，特別是一種具有反射膜的LED封裝透鏡。
背景技術(shù)：
LED芯片長時間暴露在大氣中，會受到水汽或其他環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)影響而老化， 造成特性的衰退，選用適合的基材可提供LED芯片足夠的機械保護。主要用于LED的基材， 有導(dǎo)線架、金屬基板、低溫共燒陶瓷基板等。其中，以低溫共燒陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體最為接近，可提供一個可靠度高的LED基材。利用高透明度的環(huán)氧樹酯與硅膠封裝材料包覆發(fā)光二極管，是一種廣為使用的封裝方法。為了提升LED組件的聚光性、耐熱性，耐變色性與強化機械強度與防止?jié)駳膺M入影響螢光粉的特性，許多封裝大廠使用玻璃透鏡作為封裝材料。圖IA至圖IB為現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝透鏡示意圖。圖IA為傳統(tǒng)平凸透鏡10，透鏡具有一透光平面與一透光弧面，透光平面中央有一凹槽。LED芯片20貼于導(dǎo)線架(載板 30)后，與封裝透鏡10結(jié)合，使LED芯片位于凹槽內(nèi)，(如圖IB所示)。常見的LED封裝載板30為陶瓷、金屬板等。其中，LED芯片20產(chǎn)生的光線，部分經(jīng)由透鏡穿透射出，另一部分光線經(jīng)由透鏡界面反射，光線反射后被載板30表面吸收，并沒有辦法穿過透鏡，造成LED發(fā)光亮度的損耗(圖1B)。為了減少LED光源的損耗，LED封裝完成后，搭配一外部反射片70，降低光源損耗， 但是外部反射結(jié)構(gòu)70無法降低LED封裝透鏡10造成的光源損耗(圖1C)。因此，如何提供更好的封裝材料，又能減少內(nèi)反射光源的損失，同時兼顧光源強度與機械強度。是本發(fā)明所欲解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的系提供一種具有內(nèi)反射膜的LED封裝透鏡，使部分的光線可藉由反射膜射出。因此，相較于傳統(tǒng)的封裝透鏡，使用具有反射膜的封裝透鏡光源亮度較高。本發(fā)明的另一目的系提供一種具有濾光片的LED封裝透鏡，濾光片位于透鏡凹槽，LED芯片的光源發(fā)光處。藉由濾光片對光源進行過濾，選擇LED光源波段。此外，于封裝透鏡弧面外緣可增加增透膜，增加透光率，提高LED發(fā)光亮度。關(guān)于本發(fā)明所述的LED封裝透鏡，可以藉由以下發(fā)明詳述及所附圖式，得到進一步的了解。


圖IA為現(xiàn)有技術(shù)LED封裝透鏡剖面示意圖；圖IB為現(xiàn)有技術(shù)LED封裝透鏡、LED芯片與載板的剖面示意圖IC為現(xiàn)有技術(shù)LED與反射片的示意圖；圖2為本發(fā)明LED封裝透鏡的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明具有增透膜與濾光膜的LED封裝透鏡剖面示意圖；圖4為在基板(NS)上鍍一層厚度為d、折射率為N的薄膜的剖面示意圖；以及圖5為薄膜反射率與光學(xué)厚度的變化關(guān)系圖。附圖標號10LED封裝透鏡20LED 芯片30載板40反射膜50A.50B 增透膜60濾光片70外部反射結(jié)構(gòu)
具體實施例方式為了能更清楚描述本發(fā)明所提出的LED封裝透鏡的特征，以下將配合圖式詳細說明之。在本發(fā)明中，以一 LED封裝透鏡作為一實施例，配合圖示作詳細的敘述。LED上游外延晶片經(jīng)過切割后成為芯片，之后將芯片粘貼在導(dǎo)線架上，進入下游 LED封裝工藝。依照不同LED產(chǎn)品的應(yīng)用，有不同LED芯片封裝技術(shù)與材料。一般而言，LED封裝透鏡為平凸透鏡10，形狀為半球形、圓頂(dome)、半橢圓形或圓頂?shù)慕仡^體(frustum，如切去頭端(truncated)的圓頂)等。透鏡材料可為玻璃、石英或塑膠等。其中，常見的塑膠透鏡材料為環(huán)氧樹脂(印oxy)、聚碳酸酯(PC)、硅膠(silicone)寸。圖2為本發(fā)明提出的LED封裝透鏡示意圖，平凸透鏡具有一透光平面與一透光弧面，透光平面中央有一凹槽，利用電漿離子法、涂布法或蒸鍍法，于平凸透鏡10的平面形成反射膜40于其上。較宜者，反射膜40可為金屬膜或無機材料膜或金屬膜加無機材料膜，金屬膜材料可選自下列的一者金、銀、鋁及其合金。上述的無機材料膜可為二氧化鈦層與二氧化硅層交替組合而成的多層膜。LED芯片20貼于導(dǎo)線架(載板30)后，與封裝透鏡10結(jié)合，使LED芯片20位于凹槽內(nèi)，因此凹槽處不應(yīng)具有反射膜。LED芯片有兩種基本結(jié)構(gòu)，橫向結(jié)構(gòu)(Lateral)和垂直結(jié)構(gòu)(Vertical)。橫向結(jié)構(gòu)LED芯片的兩個電極在LED芯片的同一側(cè)，電流在n_類型和P-類型限制層中橫向流動不等的距離。垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片的兩個電極分別在LED外延層的兩側(cè)，由于圖形化電極和全部的P-類型限制層作為第二電極，使得電流幾乎全部垂直流過LED外延層，極少橫向流動的電流，可以改善平面結(jié)構(gòu)的電流分布問題，提高發(fā)光效率，也可以解決P極的遮光問題，提升LED的發(fā)光面積。上述的LED芯片20產(chǎn)生的光線穿過凹槽，部分光線經(jīng)由平凸透鏡10的透光弧面向外透光，另一部分未穿透透光面的光線，于透光弧面反射至反射膜40，經(jīng)由反射膜40反射射出透光弧面，有效提高光源亮度。如圖3所示，于透光弧面表面可更包含增透膜(AR) 50A，增加透光弧面的透光率。較佳者，在透鏡的凹槽內(nèi)表面具有增透膜50B。增透膜50A、50B材料可為二氧化鈦(TiO2) 與二氧化硅(SiO2)多層薄膜、氟化鎂(MgF2)、二氧化鋯(ZrO2)與二氧化硅(SiO2)多層薄膜寸。為了使封裝后的LED可產(chǎn)生特定波段光源，于透鏡的凹槽內(nèi)可形成濾光片60(圖
3)。藉由濾光片60，可使LED過濾出不同波段的光線。于本實施例中，濾光片60的材料可為二氧化鈦(TiO2)與二氧化硅(SiO2)多層薄膜。光學(xué)薄膜基本原理如下依照馬克士威(Maxwell)電磁場理論，可以解釋變化的電磁場在空間中的傳播現(xiàn)象，光波亦包括在電磁場之中。研究薄膜系統(tǒng)的光學(xué)特性，從理論觀點而言，就是研究平面電磁波通過分層介質(zhì)的傳播現(xiàn)象。折射率為N，厚度為d的單層膜，在基板折射率為NS上，構(gòu)成兩個界面a與b，λ為波長。為了方便討論，假設(shè)所有的介電質(zhì)材質(zhì)均勻且具均向性，其界面平行且無限延展(圖
權(quán)利要求
1.一種LED封裝透鏡，其特征在于，所述透鏡包含一平凸透鏡，所述平凸透鏡的底平面鍍有一反射膜，所述底平面中央具有一凹槽，因此封裝所述平凸透鏡置于LED的載板時，所述凹槽可容置所述LED。
2.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡材料選自下列的一者玻璃、石英玻璃、塑膠。
3.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡更包含一透光弧面，所述透光弧面更具有一增透膜。
4.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡更包含一增透膜，于所述凹槽內(nèi)表
5.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡更包含一濾光片，于所述凹槽內(nèi)表面，以選擇特定波段光源。
6.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述反射膜為金屬膜，所述金屬膜材料選自下列的一者及其任意組合金、銀、鋁。
7.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述反射膜為二氧化鈦層與二氧化硅層交替組成的多層膜。
8.如權(quán)利要求1所述的透鏡，其特征在于，所述透鏡形狀選自下列的一者半球形、圓頂、半橢圓形、圓頂?shù)慕仡^體，切去頭端的圓頂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有反射膜的LED封裝透鏡，該LED封裝透鏡包含一平凸透鏡，所述平凸透鏡的底平面鍍有一反射膜，該所述底平面中央具有一凹槽，因此封裝該所述平凸透鏡置于LED的載板時，該所述凹槽可容置該所述LED。反射膜位于LED封裝透鏡的底平面，以提高LED的發(fā)光亮度。封裝透鏡可搭配濾光片，選擇光源波段。此外，封裝透鏡可搭配增透膜，增加LED透光率。
文檔編號H01L33/58GK102376843SQ201010253468
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者陳文彬 申請人:陳文彬