一种具有内凸透镜的贴片式LED灯珠的制作方法

本实用新型属于LED灯珠封装技术领域，涉及一种贴片式LED灯珠，具体地说涉及一种具有内凸透镜的贴片式LED灯珠。

背景技术：

LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是一种可直接将电能转化为可见光的固态半导体器件，其具有电压低、安全性好、光效高，抗震性、稳定性高、响应时间短、节能环保等优点，已广泛应用于指示灯、照明、显示器、电视机等的背光源。

按照外形，LED可分为直插式LED和贴片式LED，直插LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧树脂，然后插入压焊好的LED支架，放入烘箱中使环氧树脂固化后，将LED从模腔中脱离出即成型，其通常应用于户外LED显示屏的光源。但是其视角精度较难控制，而且这种灯珠生产工艺较为复杂，不易实行机械化生产，而且灯珠质量每个批次参差不齐，不好掌控，同时还存在能耗高、不环保的问题。贴片式LED是贴于线路板表面的，适合SMT加工，可回流焊，很好地解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题，采用了更轻的PCB板和反射层材料，去掉了直插式LED中较重的碳钢材料引脚，使显示反射层需要填充的环氧树脂更少，缩小了尺寸，减轻了重量。

现有贴片式LED灯珠中通常设置有朝向灯珠外部凸出的凸透镜，但是这种外凸透镜在应用端需要进行二次光学设计，应用较为繁琐，同时在空间利用上也有一定局限性，体积较大。

技术实现要素：

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有贴片式LED灯珠中的透镜为向灯珠外凸出的透镜，应用时需要二次光学设计，且体积较大，导致灯珠尺寸较大，从而提出一种体积小巧、聚光效果优异的具有内凸透镜的贴片式LED灯珠。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种具有内凸透镜的贴片式LED灯珠，其包括基板，所述基板顶部设置有发光芯片，所述发光芯片外部设置有反光杯，所述反光杯顶部设置有凸面朝向所述发光芯片的凸透镜。

作为优选，所述凸透镜为平凸透镜或菲涅尔透镜。

作为优选，所述平凸透镜的曲率半径r<d/2+w²/8d，其中，所述d为所述反光杯的深度，所述w为所述反光杯的宽度。

作为优选，所述平凸透镜的截面图形为半圆形或半椭圆形。

作为优选，所述发光芯片至少为一片，每片所述发光芯片顶部设置有一个凸面朝向所述发光芯片的所述凸透镜。

作为优选，所述发光芯片与所述基板由金属线连接。

作为优选，所述发光芯片为红外芯片或紫外芯片或可见光芯片。

作为优选，所述发光芯片为垂直芯片或正装芯片或倒装芯片。

作为优选，所述LED灯珠的截面图形为矩形。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的具有内凸透镜的贴片式LED灯珠，其包括基板，所述基板顶部设置有发光芯片，所述发光芯片外部设置有反光杯，所述反光杯顶部设置有凸面朝向所述发光芯片的凸透镜。所述透镜向所述灯珠内部凸出，外形整体可保持为长方体，结构小型化。而且，向内凸的透镜对发光芯片发出的光线具有小角度聚光的作用，使得单点亮度高，透镜的尺寸和灯珠的整体大小可以根据所需的发光角度调整。该结构的灯珠无需设置封装胶，杜绝了封装胶因热胀冷缩导致连接基板和发光芯片的金属线被拉断，同时，贴片式基板有效控制了灯珠的尺寸并具有良好的散热效果。

(2)本实用新型所述的具有内凸透镜的贴片式LED灯珠，所述凸透镜为平凸透镜或菲涅尔透镜。根据不同的发光角度需求可以选择不同类型的凸透镜，这些透镜结构使得X轴、Y轴方向发光角度不同，可以满足大多数可见光LED灯、红外LED灯或紫外LED灯的需求，可应用于监视器、摄像机、触摸屏、遥控器、虹膜识别装置等产品上，成本低廉，易于制作。其中，所述菲涅尔透镜多是由聚烯烃或玻璃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的，其透光效果好、成本低，边角部分光线亮度保持较好，不会出现变暗、模糊的问题，其同心圆纹路可实现节省材料的同时起到良好的聚光作用。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例1所述的具有内凸透镜的贴片式LED灯珠的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2所述的具有内凸透镜的贴片式LED灯珠的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-基板；2-发光芯片；3-金属线；4-反光杯；5-凸透镜。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种具有内凸透镜的贴片式LED灯珠，如图1所示，其包括基板1，所述基板1为耐高温材质，如金属板、玻璃板或耐高温胶材，所述基板1顶部设置有发光芯片2，所述发光芯片2通过固定胶(热解胶或UV胶)粘贴于所述基板1表面，并与基板1通过金属线3连接，所述基板1顶部、所述发光芯片2的外部设置有反光杯4，所述反光杯4将所述发光芯片2罩设在其内部，对发光芯片2发出的光线起到反射作用。所述反光杯4顶部设置有凸面朝向所述发光芯片2的凸透镜5，所述凸透镜5为平凸透镜或菲涅尔透镜，所述凸透镜5的截面图形可以为半圆形，或半椭圆形，其尺寸可根据灯珠所需的发光角度调节，平凸透镜或菲涅尔透镜的设置使得所述灯珠的截面图形呈矩形，灯珠外形呈长方体，灯珠整体的尺寸也可根据所需的发光角度调节,所述凸透镜5与所述反光杯4之间，所述反光杯4与所述基板1之间通过胶水、银胶、锡膏等材料连接。

如图所示，本实施例中，所述发光芯片2为一片，所述发光芯片2顶部对应设置有一个凸面朝向所述发光芯片2的平凸透镜，所述平凸透镜的曲率半径0<r<d/2+w²/8d，其中，所述d为所述反光杯4的深度，所述w为所述反光杯4的最宽处的宽度。所述发光芯片2为垂直芯片或正装芯片或倒装芯片，为了满足不同的应用，发光芯片2可以为可见光芯片(红光、绿光、蓝光等)、红外芯片或紫外芯片的任一种。

实施例2

本实施例提供一种具有内凸透镜的贴片式LED灯珠，如图2所示，其包括基板1，所述基板1为耐高温材质，如金属板、玻璃板或耐高温胶材，所述基板1顶部设置有发光芯片2，所述发光芯片2通过固定胶(热解胶或UV胶)粘贴于所述基板1表面，并与基板1通过金属线3连接，所述基板1顶部、所述发光芯片2的外部设置有反光杯4，所述反光杯4将所述发光芯片2罩设在其内部，对发光芯片2发出的光线起到反射作用。所述反光杯4顶部设置有凸面朝向所述发光芯片2的凸透镜5，所述凸透镜5为平凸透镜或菲涅尔透镜，所述凸透镜5的截面图形可以为半圆形，或半椭圆形，其尺寸可根据灯珠所需的发光角度调节，平凸透镜或菲涅尔透镜的设置使得所述灯珠的截面图形呈矩形，灯珠外形呈长方体，灯珠整体的尺寸也可根据所需的发光角度调节。

如图所示，本实施例中，所述发光芯片2为两片，每片所述发光芯片2顶部对应设置有一个凸面朝向所述发光芯片2的菲涅尔透镜，厚度为1mm，相邻所述菲涅尔透镜之间相互连接，所述发光芯片2为垂直芯片或正装芯片或倒装芯片，为了满足不同的应用，发光芯片2可以为可见光芯片(红光、绿光、蓝光等)、红外芯片或紫外芯片的任一种。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。