TWI382504B - 光學裝置、該裝置的製造法和包括該裝置的光電組件 - Google Patents

Description

光學裝置、該裝置的製造法和包括該裝置的光電組件

本發明係關於一種具有特定形式的光學裝置、其製造法和包括該裝置的光電組件。

本專利申請文件主張德國專利申請第102007041889.4號和第102007052133.4號之優先權，特此將該些文件的內容合併入本案參考。

在光電組件中，可能有些光學裝置具有沾黏的表面。這樣的表面會導致污染或微粒，例如灰塵，附著它們，或裝置本身附著其他裝置。這些附著現象導致品質有問題。

本發明之目的係提供一種可以改善以上發現的缺點之光學裝置。

藉由申請專利範圍第1項的光學裝置可以達到此目的。該裝置的製造法和包括該裝置的光電組件是其他申請專利範圍之主題。

根據本發明之一實施例，一種具有特定形式之光學裝置，包括樹脂成型化合物，該化合物具有一黏性降低的表面層。該黏性降低的表面層係可以可化學修飾。因此，這種光學裝置可用以降低由於微粒附著所導致的污染情況。

該裝置也像表面層一樣是由樹脂成型化合物形成，該表 面層的樹脂成型化合物係可以被化學修飾的。因此，不需要在該裝置上設置另一層，反而只要藉由化學修飾之方式製造樹脂成型化合物之表面層。改變該表面層之化學修飾之方式可能是與氟化合。該光學裝置可減少對灰塵微粒之黏性。

光學裝置係會與光互相影響，並且可被光啟動或者被光操控，因此該光學裝置之功能可能是被光塑造、被光引導或被光轉換。該光學裝置可以顯示其光學效果，例如散射、折射、反射、改向和繞射等形式。

該光學裝置可以是透明的或可以反射輻射。因此可以將之用在光電組件。在此類組件中，透明的裝置可以放置在發出或接收輻射的光束路徑中。

可以用封裝或透鏡的方式形成該裝置。因此將之用來做為光學裝置，例如用在光電組件方面。如果該裝置是以封裝的方式形成，它可以用在例如半導體層序列方面。具有樹脂成型化合物之透鏡包括黏性降低的表面層，尤其，該透鏡溫度穩定、輻射穩定、透明，可以發出與接收輻射。

存在於該光學裝置的樹脂成型化合物，其可能具有的材料是選自矽氧樹脂、環氧樹脂和具有矽基及/或環氧基的混合型樹脂之其中之一，這些材料是透明的，適合用來形成封裝或透鏡。

更進一步提供一種製造具有上述性質的光學裝置之方法，該方法的步驟包括：A)、提供樹脂成型化合物；B) 、將樹脂成型化合物形成光學裝置；C、從該光學裝置的樹脂成型化合物製造黏性降低的表面層。以目的而言，實施該方法相當簡單。

在該方法之過程中，可以在步驟A)：提供樹脂成型化合物，是選自矽氧樹脂、環氧樹脂和具有矽基及/或環氧基的混合型樹脂之其中之一。步驟B)：該樹脂成型化合物之方法，可能是形成透鏡或封裝。為了形成該物，可能使用射出成型法或鑄造法。藉由此法，可以依目的製造想要的形式。

該方法之步驟C)，可能為了製造黏性降低之表面層之目的，改變樹脂成型化合物之表面層之化學性質。該方法之步驟C)所提到的改變化學性質，可能是使樹脂成型化合物接觸到電漿。該電漿包括含有氟的化合物，該化合物可能選自四氟化碳、乙氟烷、三氟化氮和六氟化硫。這些化合物包括氟，用來在矽氧樹脂或環氧樹脂中添加氟素。例如，可以將出現在樹脂成型化合物的碳原子中添加氟素。這產生類似鐵氟龍的化合物，在樹脂成型化合物的形成一薄層，其厚度不到50 nm。該電漿含有氟的化合物，可能另外包括惰性氣體，例如氬，因此在需要時可以稀釋氟化合物。在本案例中，含有氟的化合物之氬比例在1比9和9比1之間。樹脂成型化合物可能接觸電漿1到30分鐘，最好是5到30分鐘。這可能在室溫下發生，在此情況下，在以電漿處理期間，將樹脂成型化合物加熱到40℃到50℃。該電漿可能包括低壓電漿，使得樹脂成型化合物接觸電漿時其壓力大約是0.1毫巴。

另一個可能是讓含有氟的化合物在以電漿處理期間聚合，並且在樹脂成型化合物的修改之表面層沉澱，成為額外的一層。額外的一層可能類似鐵氟龍，可能具有的厚度不到50 nm。

更進一步提供一種光電組件，其具有發出輻射或接收輻射之半導體層序列，一光學裝置具有上述性質。在本案例中，把該光學裝置放置在發出或接收輻射之光束路徑中。該光電組件可能包括一塑造成透鏡的光學裝置。可能另外包括一塑造成封裝的光學裝置。該光電組件可能包括一半導體層序列，該封裝把該半導體層序列封進裡面。例如：該半導體層序列可能是發光二極體(LED)。

第1a圖係為一種光電組件之側視圖。該組件包括一半導體層序列1，例如可能是發光二極體(LED)，直接與導線4電性接觸，以及透過連接線2與導線4電性接觸。半導體層序列與連接線被封裝3圍繞，該封裝3位於外殼5之內。該外殼5可能具有斜面之側面，用來加強發出輻射之反射。該封裝3可能是樹脂成型化合物所形成，該樹脂成型化合物包括矽氧樹脂、環氧樹脂和具有矽基及/或環氧基的混合型樹脂，並且以電漿處理，該電漿包括含有氟之化合物，因此它具有表面層3a，該表面層3a可減少對污染，例如灰塵微粒之黏性。

在該外殼與封裝上可能具有一透鏡6，如第1b圖所示。該透鏡6具有樹脂成型化合物，該樹脂成型化合物包括環氧樹脂和矽氧樹脂。該樹脂成型化合物形成一透鏡，可能 藉由將該透鏡接觸電漿的方法處理，該電漿可能是含有氟之化合物。因此該透鏡也具有黏性降低之表面層6a，可減少對污染，例如灰塵之黏性。

第2圖顯示從樹脂成型化合物形成之透鏡之照片，該些透鏡尚未組裝在光電組件上。該些透鏡是連接一支架而使用。在第2圖中，各別照片之佈置與在支架上的透鏡之佈置一致。在第1行的透鏡R是矽樹脂透鏡，具有一未處理之表面。第2行A的透鏡和第3行B的透鏡是兩批製造的矽樹脂透鏡，依照上述使用四氟化碳電漿的方法處理，因此具有黏性降低之表面層。從底部，該些透鏡被灑滿細灰塵微粒，包括圍繞在環氧樹脂的玻璃纖維布，在第2圖以箭頭指出。因此，在最底部的一列，多數透鏡上具有細灰塵，在每一行。當距離灰塵之來源比較遠時，它就減少，換句話說，上面幾列比較多。在第R行，該些透鏡具有未處理之表面，然而，顯然地比第A行和第B行處理過的透鏡具有高出許多的灰塵濃度(白色區)。因此可能顯示透鏡的表面處理可產生黏性降低之表面層，因此可產生較不受污染情況影響之裝置。

第1圖和第2圖所顯示的範例和實施例係可以任意變化的。本發明並不侷限於這些範例與實施利，並且可更進一步包含更多在此未描述之實施例。

1‧‧‧半導體層序列

2‧‧‧連接線

3‧‧‧封裝

3a‧‧‧表面層

4‧‧‧導線

5‧‧‧外殼

6‧‧‧透鏡

6a‧‧‧表面層

第1a圖 係為具有該光學裝置的光電組件實施例之側視圖；第1b圖 係為具有該光學裝置的光電組件實施例側視圖； 第2圖 係為暴露在污染物下之光學裝置的照片。

1‧‧‧半導體層序列

2‧‧‧連接線

3‧‧‧封裝

3a‧‧‧表面層

4‧‧‧導線

5‧‧‧外殼

6‧‧‧透鏡

6a‧‧‧表面層

Claims (10)

1. 一種具有特定形式之光學裝置，包括一樹脂成型化合物，該樹脂成型化合物具有化學修飾且黏性降低之一表面層(3a、6a)，其中該光學裝置形成一封裝(3)。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，該表面層(3a、6a)係由如同該光學裝置的該樹脂成型化合物所形成，該表面層的該樹脂成型化合物係為化學修飾的。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學裝置，該表面層(3a、6a)係被氟化。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學裝置，該表面層(3a、6a)對於灰塵微粒之黏性降低。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學裝置，該光學裝置係為透明或反射輻射。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學裝置，該樹脂成型化合物係具有選自於矽氧樹脂、環氧樹脂和具有矽基及/或環氧基的混合型樹脂之材料。
7. 一種製造如申請專利範圍第1項或第2項的光學裝置之方法，包括以下步驟：A)提供一樹脂成型化合物；B)以該樹脂成型化合物形成該光學裝置；以及C)在該光學裝置上形成黏性降低的該樹脂成型化合物之一表面層(3a、6a)；其中該樹脂成型化合物在步驟B)形成一封裝(3)。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，該樹脂成型化合物之該表面層(3a、6a)在步驟C)被化學修飾，以產生黏性降 低之該表面層(3a、6a)。
9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述之方法，在步驟C)中將該樹脂成型化合物係暴露於一電漿，該電漿包含有氟之化合物，以化學修飾該表面層(3a、6a)。
10. 一種光電組件，其具有：發出輻射或接收輻射之一半導體層序列；以及如申請專利範圍第1項或第2項所述之一光學裝置；其中該光學裝置位於該半導體層序列發出或接收輻射之光束路徑中。