专利名称：发光二极管组合的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管组合，特别是指一种具有高发光强度的发光 二极管组合。
背景技术：
相比于传统的发光源，发光二极管具有重量轻、体积小、污染低、寿命 长、光电转换效率高等优点，其作为一种新型的发光源，已经被越来越多地 应用到各领域当中。目前所有的发光二极管均包括一发光芯片及一包裹该芯 片的包覆层。该包覆层用于保护芯片，使其不受外部环境的侵蚀。当芯片通 电之后，其通过电致发光效应而向外辐射出光线。
当前大多数的发光二极管灯具均采用发光二极管、反射镜及透镜相组合
的方式，其中反射镜环绕发光二极管而将从发光二极管的包覆层侧面所发出 的光线反射至与从发光二极管包覆层正面发出的光线汇合，透镜则置于反射 镜顶部而将上述光线会聚至一光柱内，以此实现对外部的照明。
但是，这些发光二极管灯具的发光二极管均容置于反射镜所围设出的空 腔内，从而导致发光二极管的包覆层至透镜间充斥了大量的空气。众所周知， 当光线从光密介质射入光疏介质时，如果其入射角大于临界角，将会发生全
反射现象，其符合如下公式
0 二 arcsin丄
其中e为全反射的临界角，n为光密介质相对于光疏介质的折射率。 一般来说，发光二极管所采用的包覆层为环氧树脂(epoxy)所制成，其 相对空气的折射率为1.6左右，代入上式，可求得9 = 38.7。。即是说，如果发 光二极管的发光芯片所发出的光线想要穿过包覆层而到达介于包覆层和透镜
间的空气中，其与包覆层和空气的交界面的法线所形成的夹角必须小于38.7 ° ,否则将会被反射回发光二极管内部。由此， 一部分由芯片所发出的光线 由于其入射角太大将不能穿过包覆层与透镜间的空气而到达透镜，导致发光二极管的光能利用率不高，影响发光二极管灯具的整体亮度。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种能输出较大光强的发光二极管组合。
一种发光二极管组合包括一发光二极管及一透镜，所述发光二极管包括 一发光芯片及一 包裹该芯片的包覆层，所述透镜与所述发光二极管的包覆层 直接贴合而使所述芯片发出的光线可直接穿过包覆层和透镜传输至外部。
一种发光二极管组合包括一发光二极管及一透镜，所述发光二极管包括 一发光芯片及一包裹该芯片的包覆层，所述透镜通过一层胶体与所述包覆层 相接合而使所述芯片发出的光线直接穿过包覆层、胶体及透镜传输至外部。
与现有技术相比，本发明发光二极管的包覆层与透镜直接贴合，或者是 通过胶体相接合，从而杜绝了包覆层及透镜之间的空气的存在。因此，芯片 所发出的光线可直接穿过包覆层而到达透镜，避免了由于光线的全反射而导 致包覆层与透镜间的光强损失，使输送至外部的光线可获得较大的强度。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
图l是本发明优选实施例的发光二极管组合的立体组装图。
图2是图1的立体分解图。
图3是图1的发光二极管组合中的透镜的倒置图。 图4是图1的纵向截面图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的发光二极管组合10包括一发光二极管20及一固 定至发光二极管20上的透镜30。
请参阅图2和图4，所述发光二极管20包括一基底22、 一黏结于基底 22上的发光芯片220、 一自基底22垂直向上延伸出的侧壁24及一容置于侧 壁24内且覆盖住芯片220的包覆层26。所述基底22大致呈圆形，其相对两 侧分别被截去两部分而形成二相互平行的侧面。所述芯片220通过固晶胶(图 未示)结合至所述基底22上表面的中部区域。该固晶胶可以根据芯片220构 造的不同而采用绝缘式固晶胶，如较纯的环氧树脂，或是导电式固晶胶，如掺杂银浆的环氧树脂。所述侧壁24呈环状，其形成于所述基底22的上表面 且环绕所述芯片220。所述包覆层26由透光性良好的硬质材料制成，如环氧 树脂或者硅胶(silicone),其通过射出成型或是其他类似的方式形成于侧壁 24内。该包覆层26大致呈一圆盘构造，其直径等于所述侧壁24的内径，其 上表面与侧壁24的顶面齐平而共同形成发光二极管20的顶面28。
请一并参阅图3，所述透镜30包括一聚光部32及一体形成于该聚光部 32下方的导光部34。该透镜30由与所述包覆层26相同的材料所制成，即二 者拥有相同的折射率。所述聚光部32呈正方形，其边长大于所述发光二极管 20的基底22的直径。所述导光部34呈圓台状，其横截面的直径自上至下逐 渐减小。该导光部34顶面与所述聚光部32的底面相结合，其底面340则与 发光二极管20的包覆层26的顶面直接贴合。所述导光部34的底面340的直 径大于所述发光二极管20的侧壁24的外径，以完全覆盖住发光二极管20的 顶面28。所述导光部34的侧面342均匀地涂覆有一层反光材料(图未示)， 用于反射自发光二极管20所发出的光线。
由于透镜30直接与发光二极管20的包覆层26相贴合，自芯片220所发 出的光线可直接穿过该包覆层26和透镜20而传输至外部，从而避免了由于 空气的存在或是折射率的差异致使光线在二者间产生全反射的现象。此外， 由于透镜30的导光部34上具有一层反光材料，其可将芯片220所发出的光 线反射至聚光部32内，从而进一步防止光线从导光部34的侧面漏出。由此， 相比于传统的透镜(图未示)与发光二极管(图未示)的间隔式构造，本发 明的发光二极管组合10的直接贴合式构造的光能利用率较高，可实现较大的 光强输出。
可以理解地，本发明的透镜30的聚光部32的形状不仅限于方形，其还 可以才艮据不同的需求变化成圆形、凸形、凹形等任意形状的几何构造。
还可以理解地，本发明的透镜30的材质可与包覆层26的材质不同，只 要两者的折射率相同即可。或者在不会对输出光强造成太大影响的情况下， 构成透镜30的材质的折射率可略小于构成包覆层26的材质的折射率。
还可以理解地，本发明的透镜30还可通过一层胶体(图未示)与包覆层 26相结合，只要该胶体的折射率与构成透镜30和包覆层26的材料的折射率 相等或大致相等即可。
还可以理解地，本发明的透镜30的聚光部32和导光部34还可分别形成(即非一体成型)，只要二者满足折射率相等或大致相等即可。此时该聚光
部32和导光部34可通过一层折射率与透镜30材料的折射率相等或是相近的 胶体(图未示)相黏结。
还可以理解地，本发明的透镜30还可与发光二极管20的包覆层26 —体 形成，从而免去透镜30与发光二极管20固定的过程。
还可以理解地，为使自透镜30输出的光线能呈现出预定的颜色，还可在 透镜30的导光部34内均匀地掺杂荧光粉(phosphor),其受自芯片220所 发出的光线的激发而辐射出不同颜色的光线。
还可以理解地，所述透镜30的导光部34的底面340还可向上凹陷出一 空腔(图未示)，所述发光二极管20可完全容置于该空腔内而使其顶面28 与空腔的内壁面紧密贴合，由此可减少该发光二极管组合20的体积，更有利 于安装于空间有限的设备(图未示)内。
权利要求
1. 一种发光二极管组合，其包括一发光二极管及一透镜，所述发光二极管包括一发光芯片及一包裹该芯片的包覆层，其特征在于所述透镜直接与所述包覆层相贴合而使所述芯片发出的光线直接穿过包覆层及透镜传输至外部。
2. 如权利要求1所述的发光二极管组合，其特征在于所述透镜包括一 聚光部及一形成于该聚光部下方的导光部，所述导光部的底面与所述发光二 极管的包覆层的顶面直接接触。
3. 如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于所述透镜的聚光 部和所述导光部通过一层胶体相结合，该胶体的折射率与所述聚光部和导光 部的折射率相等。
4. 如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于所述透镜的聚光 部和导光部为一体形成。
5. 如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于所述导光部的侧 面上涂覆有 一层反光材料。
6. 如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于所述导光部内均 匀地掺杂荧光粉。
7. 如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于所述聚光部呈方 形，所述导光部呈圆台状，且所述聚光部的横截面积大于导光部的顶面积。
8. 如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于所述透镜的导光 部的底面向上凹陷出 一空腔而使所述发光二极管收容该空腔内。
9. 如权利要求1至8任一项所述的发光二极管组合，其特征在于所述 发光二极管还包括一承载所述芯片的基底及一形成于基底上且环绕芯片的侧 壁，所述包覆层容置于所述侧壁内且二者的顶面齐平。
10. 如权利要求1至8任一项所述的发光二极管组合，其特征在于所述 透镜的折射率与所述发光二极管的包覆层的折射率相等。
11. 如权利要求1或2所述的发光二极管组合，其特征在于所述透镜与 所述发光二极管的包覆层一体成型。
12. —种发光二极管组合，其包括一发光二极管及一透镜，所述发光二极 管包括一发光芯片及一包裹该芯片的包覆层，其特征在于所述透镜通过一层胶体与所述包覆层相接合而使所述芯片发出的光线直接穿过包覆层、胶体 及透镜传输至外部。
13.如权利要求12所述的发光二极管组合，其特征在于所述胶体、包覆层及透镜的折射率相等。
全文摘要
一种发光二极管组合包括一发光二极管及一透镜，所述发光二极管包括一发光芯片及一包裹该芯片的包覆层，所述透镜直接与所述包覆层相贴合或是所述透镜通过胶体与所述包覆层相接合，而使所述芯片发出的光线直接穿过包覆层及透镜传输至外部。与现有技术相比，本发明发光二极管的包覆层与透镜直接贴合或是通过胶体接合，包覆层及透镜之间没有空气存在，因此芯片所发出的光线可直接穿过包覆层而到达透镜，避免了由于光线的全反射而导致包覆层与透镜间的光强损失。由此，输送至外部的光线可获得较大的强度。
文档编号H01L33/58GK101442086SQ20071012467
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者光 余, 徐方伟, 赖振田 申请人:富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司