專利名稱：發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，尤指一種將具有LED晶片的基板及膠體層及透鏡通過卡固快速連接，由此可提高出光效率并可快速改變色溫或配光角度的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來,隨著發(fā)光二極管(Light-emitting diode,以下簡稱LED)新興照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，使LED在亮度、功率、壽命、耗電量、反應(yīng)速率等方面已經(jīng)超過或接近傳統(tǒng)燈泡的節(jié)能光源，以使LED目前已漸漸開始取代傳統(tǒng)燈泡，其中以大功率LED在路燈、景觀、洗墻、室內(nèi)照明等領(lǐng)域早已經(jīng)大量廣泛應(yīng)用。并隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，多晶集成式的LED模塊作為光源也有廣泛的應(yīng)用，其中，多晶集成式的LED封裝形式的集聚使用比單顆IW封裝好的LED更具有許多獨特的優(yōu)點，且隨著LED裸晶光效的進一步提升，多晶集成式LED封裝模塊也可呈現(xiàn)出許多成本上的優(yōu)勢。在近期的研發(fā)技術(shù)中，業(yè)界有發(fā)展出一種具有大功率的多晶元集成LED模塊，使單一的LED發(fā)光模塊可以提供有10W-100W之間的功率，且解決了功率大于5W的LED模塊的散熱及配光問題。此前有一種技術(shù)是直接將螢光粉層涂布在LED裸晶上直接以混光射出，但是大功率多晶片模塊的熱功率密度遠遠大于單顆晶元封裝的LED，而中心熱斑的溫度則會影響晶元上面覆蓋的螢光粉的發(fā)光效率和壽命，因此，螢光粉層于涂布設(shè)置時應(yīng)遠離LED裸晶，因此，另一種技術(shù)是利用導(dǎo)光板導(dǎo)出LED裸晶產(chǎn)生的光線并反射到螢光粉層的出光面上，該等技術(shù)雖可降低螢光粉層的溫度，但相對的其LED模塊整體產(chǎn)生的光效也相對的降低且制造成本提高，并影響LED燈具的出光效率。以上所述，現(xiàn)有技術(shù)中具有下列的缺點I.出光效率不佳；2.制造成本高。因此，有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所衍生的各項缺點，本案的發(fā)明人遂竭其心智，以從事該行業(yè)多年的經(jīng)驗，潛心研究加以創(chuàng)新改良，終于成功研發(fā)完成本件「發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)」案，實為一具功效增進的發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
為有效解決上述的問題，本發(fā)明的主要目的，是提供一種具有增進出光效率的發(fā)
光二極管結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的次要目的，是提供一種可快速改變色溫或配光角度的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的次要目的，是提供一種可避免螢光粉因高溫而產(chǎn)生光衰的問題。為達上述目的，本發(fā)明是提出一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，是包括一基板，該基板具有一凹槽及側(cè)邊具有至少一固定部；多個LED晶片，該多個LED晶片是設(shè)置于該凹槽內(nèi)；一第一膠體，該第一膠體是設(shè)置于該凹槽與該LED晶片上；一第二膠體，該第二膠體是設(shè)置于該第一膠體相對于基板另一側(cè)位置處；一透鏡，該透鏡于側(cè)邊位置處具有對接該固定部的至少一被固定部，且該固定部是結(jié)合該被固定部，使該透鏡是罩蓋該多個LED晶片及該第一膠體及該第二膠體并與該基板結(jié)合一體。通過本發(fā)明其第二膠體設(shè)置于該第一膠體與透鏡間，與利用固定部與被固定部組合的設(shè)計，進而達到提升其出光效率與可快速改變色溫或配光角度的效果。


圖I是本發(fā)明的第一較佳實施例的分解示意2是本發(fā)明的第一較佳實施例的立體示意3是本發(fā)明的第一較佳實施例的剖視示意4是本發(fā)明的第二較佳實施例的分解示意5是本發(fā)明的第二較佳實施例的立體示意6是本發(fā)明的第三較佳實施例的剖視示意7是本發(fā)明的第四較佳實施例的剖面示意8是本發(fā)明的第五較佳實施例的剖面示意9是本發(fā)明的第六較佳實施例的剖面示意10是本發(fā)明的第七較佳實施例的剖面示意圖。附圖標(biāo)記說明1_發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)；10_基板；101-凹槽；102_固定部；11_LED晶片；12_第一膠體；13_第二膠體；14_透鏡；141_被固定部；142-出光面；143_凹部。
具體實施例方式本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實施例予以說明。請一并參閱圖1、2、3所示，是本發(fā)明一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)1，在本發(fā)明的第一較佳實施例中，該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)I包括一基板10、一多個LED (Light-emitting diode,簡稱LED)晶片11、一第一膠體12、一第二膠體13及一透鏡14 ；其基板10在一平面位置處具有一凹槽101，并于側(cè)邊具有至少一固定部102，在本實施例中，其固定部102是環(huán)繞于該基板10的側(cè)邊，所述凹槽101內(nèi)容置有所述LED晶片11，而該第一膠體12是設(shè)置于該凹槽101內(nèi)且披覆于該LED晶片11上，并于該第一膠體12相對于基板10另一側(cè)位置處設(shè)置有所述第二膠體13，而該透鏡14于側(cè)邊位置處具有對接該固定部102的至少一被固定部141，且該固定部102是結(jié)合該被固定部141，使該透鏡14是罩蓋該多個LED晶片11及該第一膠體12及該第二膠體13并與該基板10結(jié)合一體；其中該基板10是以銅材質(zhì)、鋁材質(zhì)、陶瓷材質(zhì)、石墨材質(zhì)、硅材質(zhì)或印刷電路板其中的一材質(zhì)所制成，而其基板10于凹槽101內(nèi)容設(shè)有所述LED晶片11，該多個LED晶片11是使用不同波長的LED裸晶，其可包括有多顆InGaN或GaN發(fā)光二級管裸晶與多顆AlGaInP發(fā)光二級管裸晶，并于施加偏壓(Bias)時至少有450-460nm與620-660nm兩個峰值波長的光譜；在本實施例中，其LED晶片11是使用紅光裸晶與藍光裸晶，但并不局限于此，其
4紅光裸晶是設(shè)置該基板10的中心位置處，而藍光裸晶是分布于紅光裸晶相對位置的外圈，且該多個LED晶片11以表面貼裝(或粘著)技術(shù)(Surfaced Mounting Technolegy,簡稱SMT)與該基板10緊密接觸，令該多個LED晶片11與該基板10結(jié)合成一體，且其各LED晶片11又該基板10側(cè)邊具有所述固定部102，該固定部102是與所述透鏡14的被固定部141相組接；其中該透鏡14的材質(zhì)是選擇為娃膠、娃樹脂、光學(xué)PC、玻璃及亞克力其中任一,而其透鏡14相對于基板10另一側(cè)具有一出光面142，并依其出光面142的形體該透鏡14是可選擇為平面透鏡、凸面透鏡、凹面透鏡、凹凸面透鏡、波浪狀透鏡及陣列透鏡其中任一，但并不局限于此，而在本實施例中，該透鏡14是以平面透鏡為實施方式，又該透鏡14組接于所述基板10的一側(cè)具有一凹部143，該凹部143是供第二膠體13嵌設(shè)卡固，其中該第二膠體13是利用一模具成型，且在成型時是對應(yīng)該凹部143的形體成型，使該第二膠體13組接于凹部143時可緊密卡固；其中該第二膠體13為混合有螢光粉的硅膠，而在本實施例中，其第二膠體13的厚度范圍是于O. 5mm 1_之間，而其螢光粉的化學(xué)成份可為鋁酸鹽或硅酸鹽或其余可產(chǎn)生螢光效果的化學(xué)原料，與本實施例所使用的光譜范圍值可為450nm 460nm與620nm 660nm，且其第二膠體13與LED晶片11間的最短距離大于不同波長的LED晶片11間的最
短距離；其中該透鏡14內(nèi)卡固有所述第二膠體13且以被固定部141組設(shè)于基板10的固定部102時，是在其第二膠體13與基板10間設(shè)置有所述第一膠體12并披覆所述LED晶片11，其第一膠體12的折射率是小于I. 43，而該第一膠體12是選擇為透明硅膠及散熱液其中任一，若該第一膠體12是使用硅膠時是完全披覆所述LED晶片11，可以利用硅膠其自身特性能有效保留原有對可見光譜的高透光率與透明性，及減少了光路中的折射率變化，進而有助于提升LED晶片11的整體出光效率，如提高所述發(fā)光二極管效率10% 20%;若該第一膠體12是使用散熱液時是完全披覆所述LED晶片11，可以利用散熱液增加所述發(fā)光二極管整體的散熱效果，以有效降低LED晶片11的溫度；由此，本案的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)I可將其為螢光粉層的第二膠體13相對該LED晶片11遠離設(shè)置，且通過其固定部102與被固定部141可相互卡合固定的設(shè)計，令該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)I可依色溫需求或配光角度需求而改變設(shè)置該透鏡14或第二膠體13，進而達到提升其出光效率與可快速改變色溫或配光角度的效果。請復(fù)參閱圖4、5所示，是本發(fā)明的第二較佳實施例，該較佳實施例大致與前第一較佳實施例相同，在此不另外贅述相同處，第二較佳實施例的不同處在于所述固定部102與被固定部141是分別設(shè)置于該基板10與透鏡14的兩側(cè)邊或是四側(cè)邊，在本實施例中是以四側(cè)邊為實施方式，其固定部102為一勾合體，而其被固定部141為一被勾合體，以使該透鏡14可罩蓋該多個LED晶片11及該第一膠體12及該第二膠體13并與該基板10結(jié)合一體。請復(fù)參閱圖6所示，是本發(fā)明的第三較佳實施例，該較佳實施例大致與前第一較佳實施例相同，在此不另外贅述相同處，第三較佳實施例的不同處在于所述第二膠體13是設(shè)置于該第一膠體12相對于基板10另一側(cè)位置處，而其為螢光粉層的第二膠體13是可涂布于該透鏡14上，同樣可達到該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)I可依色溫需求或配光角度需求而改變設(shè)置該透鏡14或第二膠體13，進而達到提升其出光效率與可快速改變色溫或配光角度的效果O請復(fù)參閱圖7、8、9所示，是本發(fā)明的第四、五、六較佳實施例，該較佳實施例大致與前第一較佳實施例相同，在此不另外贅述相同處，其不同處在于所述出光面142可依需求而成型，如圖7所示，其透鏡14為凸面透鏡，該凸面透鏡可增加光的取出并有效提高其光效，且通過調(diào)整其透鏡14的曲率或設(shè)計非球面出光面142可令其發(fā)光角度包含140度至30度間的范圍；又如圖8所示，其透鏡14為陣列透鏡，且其陣列透鏡是以多個半球透鏡14成型且陣列排列于該出光面142上同樣可增加光的取出并有效提高其光效，且其發(fā)光角度范圍也可包含140度至10度間的范圍；又如圖9所示，其透鏡14為陣列透鏡，且其陣列透鏡是以多個半球透鏡及多個曲線半球透鏡相互呈陣列排列于該出光面142上，進而達到具有兩種或兩種以上的配光曲面。請復(fù)參閱圖10所示，是本發(fā)明的第七較佳實施例，該較佳實施例大致與前第一較佳實施例相同，在此不另外贅述相同處，其不同處在于所述透鏡14與第二膠體13間若具有空間更可設(shè)置有所述第一膠體12，以使其透鏡14與第二膠體13間可通過所述第一膠體12填充而達到密封的功效。以上所述，本發(fā)明是一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其具有下列優(yōu)點I.具有提升出光(或發(fā)光)效率；2.可快速改變色溫或配光角度；3.避免光衰；4.降低制造成本。以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一基板，具有一凹槽及側(cè)邊具有至少一固定部；一多個LED晶片，設(shè)置于該凹槽內(nèi)；一第一膠體，設(shè)置于該凹槽與該LED晶片上；一第二膠體，設(shè)置于該第一膠體相對于該基板另一側(cè)位置處 '及一透鏡，于側(cè)邊位置處具有對接該固定部的至少一被固定部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透鏡與第二膠體間更設(shè)置有所述第一膠體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一膠體是選擇透明硅膠及散熱液其中任一。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二膠體為螢光硅膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透鏡相對于基板另一側(cè)具有一出光面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透鏡是選擇平面透鏡、凸面透鏡、凹面透鏡、凹凸面透鏡、波浪狀透鏡及陣列透鏡其中任一。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陣列透鏡是以多個半球透鏡成型且陣列排列于該出光面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陣列透鏡是以多個半球透鏡及多個曲線半球透鏡相互呈陣列排列于該出光面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透鏡的材質(zhì)是選擇硅膠、硅樹脂、光學(xué)PC、玻璃及亞克力其中任一。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透鏡相對基板位置處具有一凹部，該凹部是供第二膠體卡固。
全文摘要
本發(fā)明是一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包括一基板、多個LED晶片、一第一膠體及一第二膠體，該基板具有至少一固定部且設(shè)置有所述LED晶片及第一膠體，而該第二膠體是設(shè)置于該第一膠體相對于基板另一側(cè)位置處，而該透鏡具有對接該固定部的至少一被固定部，以使該透鏡是罩蓋LED晶片及第一膠體及第二膠體并與基板結(jié)合一體，由此達到提升其出光效率與可快速改變色溫或配光角度的效果。
文檔編號H01L25/075GK102956626SQ20111023870
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者王大強, 李上賓, 徐正飛, 鄒軍 申請人:王大強