[发明专利]发光二级管芯片的封装及其聚光透镜

说明书

本发明涉及一种发光二极管芯片的封装，且特别涉及一种将聚光透镜配置于发光二极管芯片之上的封装方式。

由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有较长的使用寿命，以及较低的耗电特性。因此发光二极管的应用正趋于普遍化，例如大型的电子显示屏幕、红绿灯及方向灯等。目前的发光二极管产业正朝着高亮度、低光损的目标迈进，以使发光二极管足以取代传统的照明用具。然而，目前要提高发光二极管的亮度、降低其光损失，除了改进发光二极管的结构之外，其封装之后包覆在外的胶体均匀度及聚光能力，也是提高发光二极管的亮度、降低其光损失的关键。目前世界各先进国家均已积极开发光电材料工业，尤其是上游高层次芯片的制造技术更是日新月异，但是封装之后的胶体均匀度及聚光能力，仍有待改进。

请参考图1，是公知的一种发光二极管芯片的封装体的剖面图。导电支架100具有一主支架102及一分支架104，此外，配置一发光二极管芯片106在主支架102的芯片座108上，并通过导线110，以电性连接发光二极管芯片106与分支架104的顶端，再将上述的导电支架100、发光二极管芯片106及导线110，置入一具有胶体112的外形的模具，并裸露出部分的导电支架100，然后灌胶于模具中，而在冷却成形之后，将导电支架100拔出，即可得到公知的发光二极管芯片的封装体。

为说明发光二极管芯片的封装体的光线行进路线，请参考图2，是图1的简化示意图。图中仅绘出发光二极管芯片106及胶体112。发光二极管芯片106可视为一点光源，而发出光线116、120，其中，光线116通过球面114的折射，并经过焦点118；而光线120同样通过球面114的折射，并经过焦点118。如此使得此发光二极管芯片106所发出的光线116、118，均汇集于焦点118再发散出去，借以提高亮度。此外，若改变发光二极管芯片106与球面114的距离，将对应改变焦点118的位置。由于发光二极管芯片106是以辐射状发出光线的，使得部分的光线将透过胶体112的侧面散射出去，而不会从球面114折射出去，因而降低其亮度。

请同样参考图2，由于公知的发光二极管芯片的封装体中，当灌胶以形成胶体112时，灌入的材料胶体极易受到导线支架100的影响，而使胶体112的材质密度不均。由于光在经过相同的介质时，若介质的密度不均，将产生光的折射现象。因此，当胶体112的材质密度不均时，将使得从发光二极管芯片106所射出的光线122，在经过不同密度的胶体112的内部时，发生光的折射现象，使得光线122在经过球面114的折射后，偏离焦点118。

依上所述，当发生上述胶体112的内部密度不均，造成光的折射现象时，部分光线(如光线122)在经过球面114的折射后，将不经过原先的焦点118，因而降低胶体112的聚光能力。若将上述光线所形成的光束垂直投射至一平面上时，由于光分别会聚于不同的焦点，因此使得垂直投射在平面上的光束，会呈现出多层次的同心状光环，因而造成亮度分布不均的现象。值得注意的是，如此亮度分布不均的光源仅可作为指示灯，而不能作为一般的照明设备。

综上所述，公知的发光二极管芯片的封装体中，其缺点为：

1.由于发光二极管芯片以辐射状方式发出光线，因此部分光线将透过胶体侧面散射出去，而不从球面折射出去，因此降低其亮度。

2.当形成胶体的材料胶体模流不均时，会使胶体的密度均匀性不佳，使得发光二极管芯片所发出光线的行进方向在胶体内偏移，之后再经过球面的折射后，将会聚于不同的焦点，因此降低其亮度。

3.当这种公知的发光二极管芯片所发出的光束垂直投射至一平面上时，由于光线分别会聚于不同的焦点，因此光束投射于平面上时，呈现出多层次的同心状光环，因而产生亮度分布不均的现象。

为解决上述公知技术的问题，本发明的目的是在于提出一种发光二极管芯片的封装。将一发光二极管芯片配置于一平底凹杯的底面，并在该发光二极管芯片之上，配置一聚光透镜，用来改善公知的发光二极管芯片的封装体因胶体材质的不均匀性而影响折射率不均的问题。

本发明的另一目的是在于提出一种发光二极管芯片的封装。将一发光二极管芯片配置于一平面，并在该发光二极管芯片之上，配置一聚光透镜，并保持一距离，同样用以改善公知的发光二极管芯片的封装体因胶体材质的不均匀性而影响折射率不均的问题。