專利名稱：發(fā)光二極管組合的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管組合，特別是指一種具有高發(fā)光強度的發(fā)光 二極管組合。
背景技術：
相比于傳統(tǒng)的發(fā)光源，發(fā)光二極管具有重量輕、體積小、污染低、壽命 長、光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，其作為一種新型的發(fā)光源，已經(jīng)被越來越多地 應用到各領域當中。目前所有的發(fā)光二極管均包括一發(fā)光芯片及一包裹該芯 片的包覆層。該包覆層用于保護芯片，使其不受外部環(huán)境的侵蝕。當芯片通 電之后，其通過電致發(fā)光效應而向外輻射出光線。
當前大多數(shù)的發(fā)光二極管燈具均采用發(fā)光二極管、反射鏡及透鏡相組合
的方式，其中反射鏡環(huán)繞發(fā)光二極管而將從發(fā)光二極管的包覆層側(cè)面所發(fā)出 的光線反射至與從發(fā)光二極管包覆層正面發(fā)出的光線匯合，透鏡則置于反射 鏡頂部而將上述光線會聚至一光柱內(nèi)，以此實現(xiàn)對外部的照明。
但是，這些發(fā)光二極管燈具的發(fā)光二極管均容置于反射鏡所圍設出的空 腔內(nèi)，從而導致發(fā)光二極管的包覆層至透鏡間充斥了大量的空氣。眾所周知， 當光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，如果其入射角大于臨界角，將會發(fā)生全
反射現(xiàn)象，其符合如下公式
0 二 arcsin丄
其中e為全反射的臨界角，n為光密介質(zhì)相對于光疏介質(zhì)的折射率。 一般來說，發(fā)光二極管所采用的包覆層為環(huán)氧樹脂(epoxy)所制成，其 相對空氣的折射率為1.6左右，代入上式，可求得9 = 38.7。。即是說，如果發(fā) 光二極管的發(fā)光芯片所發(fā)出的光線想要穿過包覆層而到達介于包覆層和透鏡
間的空氣中，其與包覆層和空氣的交界面的法線所形成的夾角必須小于38.7 ° ,否則將會被反射回發(fā)光二極管內(nèi)部。由此， 一部分由芯片所發(fā)出的光線 由于其入射角太大將不能穿過包覆層與透鏡間的空氣而到達透鏡，導致發(fā)光二極管的光能利用率不高，影響發(fā)光二極管燈具的整體亮度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，實有必要提供一種能輸出較大光強的發(fā)光二極管組合。
一種發(fā)光二極管組合包括一發(fā)光二極管及一透鏡，所述發(fā)光二極管包括 一發(fā)光芯片及一 包裹該芯片的包覆層，所述透鏡與所述發(fā)光二極管的包覆層 直接貼合而使所述芯片發(fā)出的光線可直接穿過包覆層和透鏡傳輸至外部。
一種發(fā)光二極管組合包括一發(fā)光二極管及一透鏡，所述發(fā)光二極管包括 一發(fā)光芯片及一包裹該芯片的包覆層，所述透鏡通過一層膠體與所述包覆層 相接合而使所述芯片發(fā)出的光線直接穿過包覆層、膠體及透鏡傳輸至外部。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明發(fā)光二極管的包覆層與透鏡直接貼合，或者是 通過膠體相接合，從而杜絕了包覆層及透鏡之間的空氣的存在。因此，芯片 所發(fā)出的光線可直接穿過包覆層而到達透鏡，避免了由于光線的全反射而導 致包覆層與透鏡間的光強損失，使輸送至外部的光線可獲得較大的強度。
下面參照附圖，結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。


圖l是本發(fā)明優(yōu)選實施例的發(fā)光二極管組合的立體組裝圖。
圖2是圖1的立體分解圖。
圖3是圖1的發(fā)光二極管組合中的透鏡的倒置圖。 圖4是圖1的縱向截面圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)光二極管組合10包括一發(fā)光二極管20及一固 定至發(fā)光二極管20上的透鏡30。
請參閱圖2和圖4，所述發(fā)光二極管20包括一基底22、 一黏結(jié)于基底 22上的發(fā)光芯片220、 一自基底22垂直向上延伸出的側(cè)壁24及一容置于側(cè) 壁24內(nèi)且覆蓋住芯片220的包覆層26。所述基底22大致呈圓形，其相對兩 側(cè)分別被截去兩部分而形成二相互平行的側(cè)面。所述芯片220通過固晶膠(圖 未示)結(jié)合至所述基底22上表面的中部區(qū)域。該固晶膠可以根據(jù)芯片220構 造的不同而采用絕緣式固晶膠，如較純的環(huán)氧樹脂，或是導電式固晶膠，如摻雜銀漿的環(huán)氧樹脂。所述側(cè)壁24呈環(huán)狀，其形成于所述基底22的上表面 且環(huán)繞所述芯片220。所述包覆層26由透光性良好的硬質(zhì)材料制成，如環(huán)氧 樹脂或者硅膠(silicone),其通過射出成型或是其他類似的方式形成于側(cè)壁 24內(nèi)。該包覆層26大致呈一圓盤構造，其直徑等于所述側(cè)壁24的內(nèi)徑，其 上表面與側(cè)壁24的頂面齊平而共同形成發(fā)光二極管20的頂面28。
請一并參閱圖3，所述透鏡30包括一聚光部32及一體形成于該聚光部 32下方的導光部34。該透鏡30由與所述包覆層26相同的材料所制成，即二 者擁有相同的折射率。所述聚光部32呈正方形，其邊長大于所述發(fā)光二極管 20的基底22的直徑。所述導光部34呈圓臺狀，其橫截面的直徑自上至下逐 漸減小。該導光部34頂面與所述聚光部32的底面相結(jié)合，其底面340則與 發(fā)光二極管20的包覆層26的頂面直接貼合。所述導光部34的底面340的直 徑大于所述發(fā)光二極管20的側(cè)壁24的外徑，以完全覆蓋住發(fā)光二極管20的 頂面28。所述導光部34的側(cè)面342均勻地涂覆有一層反光材料(圖未示)， 用于反射自發(fā)光二極管20所發(fā)出的光線。
由于透鏡30直接與發(fā)光二極管20的包覆層26相貼合，自芯片220所發(fā) 出的光線可直接穿過該包覆層26和透鏡20而傳輸至外部，從而避免了由于 空氣的存在或是折射率的差異致使光線在二者間產(chǎn)生全反射的現(xiàn)象。此外， 由于透鏡30的導光部34上具有一層反光材料，其可將芯片220所發(fā)出的光 線反射至聚光部32內(nèi)，從而進一步防止光線從導光部34的側(cè)面漏出。由此， 相比于傳統(tǒng)的透鏡(圖未示)與發(fā)光二極管(圖未示)的間隔式構造，本發(fā) 明的發(fā)光二極管組合10的直接貼合式構造的光能利用率較高，可實現(xiàn)較大的 光強輸出。
可以理解地，本發(fā)明的透鏡30的聚光部32的形狀不僅限于方形，其還 可以才艮據(jù)不同的需求變化成圓形、凸形、凹形等任意形狀的幾何構造。
還可以理解地，本發(fā)明的透鏡30的材質(zhì)可與包覆層26的材質(zhì)不同，只 要兩者的折射率相同即可?；蛘咴诓粫敵龉鈴娫斐商笥绊懙那闆r下， 構成透鏡30的材質(zhì)的折射率可略小于構成包覆層26的材質(zhì)的折射率。
還可以理解地，本發(fā)明的透鏡30還可通過一層膠體(圖未示)與包覆層 26相結(jié)合，只要該膠體的折射率與構成透鏡30和包覆層26的材料的折射率 相等或大致相等即可。
還可以理解地，本發(fā)明的透鏡30的聚光部32和導光部34還可分別形成(即非一體成型)，只要二者滿足折射率相等或大致相等即可。此時該聚光
部32和導光部34可通過一層折射率與透鏡30材料的折射率相等或是相近的 膠體(圖未示)相黏結(jié)。
還可以理解地，本發(fā)明的透鏡30還可與發(fā)光二極管20的包覆層26 —體 形成，從而免去透鏡30與發(fā)光二極管20固定的過程。
還可以理解地，為使自透鏡30輸出的光線能呈現(xiàn)出預定的顏色，還可在 透鏡30的導光部34內(nèi)均勻地摻雜熒光粉(phosphor),其受自芯片220所 發(fā)出的光線的激發(fā)而輻射出不同顏色的光線。
還可以理解地，所述透鏡30的導光部34的底面340還可向上凹陷出一 空腔(圖未示)，所述發(fā)光二極管20可完全容置于該空腔內(nèi)而使其頂面28 與空腔的內(nèi)壁面緊密貼合，由此可減少該發(fā)光二極管組合20的體積，更有利 于安裝于空間有限的設備(圖未示)內(nèi)。
權利要求
1. 一種發(fā)光二極管組合，其包括一發(fā)光二極管及一透鏡，所述發(fā)光二極管包括一發(fā)光芯片及一包裹該芯片的包覆層，其特征在于所述透鏡直接與所述包覆層相貼合而使所述芯片發(fā)出的光線直接穿過包覆層及透鏡傳輸至外部。
2. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述透鏡包括一 聚光部及一形成于該聚光部下方的導光部，所述導光部的底面與所述發(fā)光二 極管的包覆層的頂面直接接觸。
3. 如權利要求2所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述透鏡的聚光 部和所述導光部通過一層膠體相結(jié)合，該膠體的折射率與所述聚光部和導光 部的折射率相等。
4. 如權利要求2所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述透鏡的聚光 部和導光部為一體形成。
5. 如權利要求2所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述導光部的側(cè) 面上涂覆有 一層反光材料。
6. 如權利要求2所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述導光部內(nèi)均 勻地摻雜熒光粉。
7. 如權利要求2所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述聚光部呈方 形，所述導光部呈圓臺狀，且所述聚光部的橫截面積大于導光部的頂面積。
8. 如權利要求2所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述透鏡的導光 部的底面向上凹陷出 一空腔而使所述發(fā)光二極管收容該空腔內(nèi)。
9. 如權利要求1至8任一項所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述 發(fā)光二極管還包括一承載所述芯片的基底及一形成于基底上且環(huán)繞芯片的側(cè) 壁，所述包覆層容置于所述側(cè)壁內(nèi)且二者的頂面齊平。
10. 如權利要求1至8任一項所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述 透鏡的折射率與所述發(fā)光二極管的包覆層的折射率相等。
11. 如權利要求1或2所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述透鏡與 所述發(fā)光二極管的包覆層一體成型。
12. —種發(fā)光二極管組合，其包括一發(fā)光二極管及一透鏡，所述發(fā)光二極 管包括一發(fā)光芯片及一包裹該芯片的包覆層，其特征在于所述透鏡通過一層膠體與所述包覆層相接合而使所述芯片發(fā)出的光線直接穿過包覆層、膠體 及透鏡傳輸至外部。
13.如權利要求12所述的發(fā)光二極管組合，其特征在于所述膠體、包覆層及透鏡的折射率相等。
全文摘要
一種發(fā)光二極管組合包括一發(fā)光二極管及一透鏡，所述發(fā)光二極管包括一發(fā)光芯片及一包裹該芯片的包覆層，所述透鏡直接與所述包覆層相貼合或是所述透鏡通過膠體與所述包覆層相接合，而使所述芯片發(fā)出的光線直接穿過包覆層及透鏡傳輸至外部。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明發(fā)光二極管的包覆層與透鏡直接貼合或是通過膠體接合，包覆層及透鏡之間沒有空氣存在，因此芯片所發(fā)出的光線可直接穿過包覆層而到達透鏡，避免了由于光線的全反射而導致包覆層與透鏡間的光強損失。由此，輸送至外部的光線可獲得較大的強度。
文檔編號H01L33/58GK101442086SQ20071012467
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權日2007年11月23日
發(fā)明者光 余, 徐方偉, 賴振田 申請人:富準精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻準精密工業(yè)股份有限公司