具有多层透镜的发光结构及其制造方法技术

本发明专利技术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。借由本发明专利技术的实施，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，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。本专利技术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
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。依据本专利技术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。本专利技术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。依据本专利技术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。本专利技术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，在该透光基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多层透镜的发光结构，其特征在于其包括：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。

【技术特征摘要】
1.一种具有多层透镜的发光结构，其特征在于其包括：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。2.根据权利要求1所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于其中该发光元件为半导体晶圆。3.根据权利要求1所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于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。4.根据权利要求1所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于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。5.根据权利要求1所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于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。6.根据权利要求5所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于其中该透光基材为蓝宝石基材。7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于其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。8.根据权利要求7所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于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。9.根据权利要求8所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于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。10.根据权利要求9所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于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
\t学胶体、光固化光学胶体或光学玻璃胶。11.根据权利要求10所述的具有多层透镜的发光结构，其特征在于其中该基础子透镜、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。12.一种具有多层透镜的发光结构制造方法，其特征在于其包括以下步骤：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永如，
申请(专利权)人：点金石股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71