技术领域
[0001] 本发明属于半导体电气元件技术领域,具体涉及到一种散光型贴片LED灯珠。
相关背景技术
[0002] 散光型贴片LED灯珠是一种表面贴装型LED灯珠,散光型贴片LED灯珠没有传统的针状引脚,而是采用片状引脚,搭配表面贴装技术,可以直接贴装在电路板上,其特点在于发光角度较大,通常超过120度,使得发出的光线能够更加均匀地分布。
[0003] 现有的散光型贴片LED灯珠为达到散光效果,会在发光芯片的路径上安装散光透镜,将光源发出的光线进行散射和折射,以达到较大的发光角度;在实际的生产中,因为散光型灯珠的透镜需要对光线进行散射和折射,透镜表面
通常设计有特殊的曲面或微结构使得折射率较大,而封装树脂的折射率较低,导致透镜与封装树脂的交界面折射率差距较大,光线在封装内发生过度的全反射,如果采用大功率的光源或者需要较大照明亮度的场景下工作,会有灯珠过热以及亮度不足的情况,鉴于此,提供一种散光型贴片LED灯珠。
具体实施方式
[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0028] 如图1-图10所示,本实施例提供一种散光型贴片LED灯珠,包括热沉片1、发光件2和透镜5,参照图1,热沉片1作为基础,可以为发光件2和透镜5提供安装空间,热沉片1安装发光件2表面处设有封装壳3,参照图2,封装壳3为发光件2和透镜5提供机械和电气保护,其中,热沉片1对应发光件2的光源处设置有树脂块12,树脂块12为透明材质,将发光件2密封,保证发光件2长时间稳定发光;因为散光型灯珠的透镜5需要对光线进行散射和折射,即,透镜5表面的折射率较
大,而树脂块12的材料折射率较低,导致透镜5与树脂块12交界面的折射率差距较大,无法有效引导光线从封装材料中逸出,可能导致光线在封装内发生全反射,进而造成灯珠过热以及亮度不足,根据散光型灯珠存在的实际问题,提出一种具体的改进方案;
关于封装壳3,参照图2,封装壳3包括壳体31,壳体31为不透光的树脂材料,硬质的壳体31可以起到有效的防护效果,其中,壳体31中部发光件2开设有轴线竖直的阶梯孔33,阶梯孔33开设在发光件2的正上方,并且,透镜5嵌设安装在阶梯孔33中,阶梯孔33为透镜5提供安装位置的同时,可以起到定位作用,保证透镜5也处于发光件2的正上方,可以为发光件2发出的光线提供充足的通过路径,使尽可能多的光线通过透镜5后被向外散发,改善亮度不足;
关于透镜5,参照图2,透镜5包括主体51,主体51采用与阶梯孔33同轴的圆柱体,并且主体51的外径小于阶梯孔33的内径,可以进行顺利的安装,主体51位于两个水平端面处均设置有散光曲面,散光曲面的设计增加了光线的散射角,使得LED的光线能够覆盖更广的面积;
需要强调的是,透镜5水平端面边缘处对称设置有垫圈一6和垫圈二7,壳体31远离
发光件2一端安装有盖板4,垫圈一6和垫圈二7具有一定厚度,可以将透镜5架空设置在盖板
4和发光件2之间,盖板4、主体51水平端面与垫圈一6内壁之间围设形成有空腔一8,树脂块
12、主体51开设有水平端面与垫圈二7内壁之间围设形成有空腔二9,空腔一8和空腔二9中充满硅油,因为发光件2的树脂块12折射率低,透镜5的折射率高,盖板4的折射率低,所以采用硅油或者采用改性硅油作为过渡层,得到折射率介于树脂块12和盖板4与透镜5之间的硅油,降低树脂块12、透镜5和盖板4交界处的折射率差异,使光线可以顺利穿过透镜5,减少全反射的发生,防止过度全反射造成的灯珠过热。
[0029] 进一步的实施例中,因可以起到散射和折射作用的散光曲面众多,公开一种具体构型,参照图3和图9,因为凹面镜56四周厚中间薄的造型使其具有发散光线的作用,但是其具有整体弧面槽55,导致凹面镜56四周厚度较大,在作为灯珠的透镜5使用时,较厚的边缘会造成灯珠的封装壳3较厚,影响灯珠整体尺寸,同时,凹面镜56较厚的边缘还会导致较多的光线被其圆周侧壁反射阻拦,使过多的光线被约束在凹面镜56中,光线能够覆盖的面积被限制,因此,参照图3,通过将整体弧面槽55分成多个圆环形结构,再单独加工在厚度均匀的透镜5端面,便可以形成对应的散光曲面,其中,包括半径相等的弧面同心环槽一52和弧面同心环槽二53,弧面同心环槽一52为多个同心圆环,并且在透镜5顶面形成弧形的环形端面,同理,弧面同心环槽二53与弧面同心环槽一52造型一致,只是被布置在透镜5的底面,相邻的弧面同心环槽一52以及弧面同心环槽二53交界处因为有落差,均设置有交界环54进行过渡,可以在具有凹面镜56的散光功能的前提下,降低了透镜5自身的边缘厚度,有效降低成品厚度并提高了光线通过效率。
[0030] 进一步的实施例中,因可以起到散射和折射作用的散光曲面众多,公开另一种具体构型,参照图10,如果采用同心环槽结构进行散光,因为交界环54的高差以及弯曲方向的变化,会在交界环54和弧面同心环槽一52以及弧面同心环槽二53交界处形成亮度差,加上透镜5顶底两面的同心环半径一致,这种亮度会叠加,导致出现亮度差别较大的光圈,在低亮度的散光型灯珠中更加明显,鉴于此,上下对应的弧面同心环槽一52半径大于弧面同心环槽二53的半径,使得透镜5上下表面的交界环54相互错开,减小亮度差,使灯珠的亮度更加均匀。
[0031] 进一步的实施例中,参照图3,壳体31靠近发光件2处开设有与阶梯孔33同轴连通的通孔32,树脂块12插接安装在通孔32内,通孔32内径和树脂块12外径一致,起到定位的作用,树脂块12被壳体31密封不会接触外界的空气和水分,可以延缓表面的老化,保证其光学性能稳定,防止更多的光线在树脂块12表面发生全反射,阶梯孔33与通孔32同轴连通,发光件2和透镜5的对准度高,保证光线扩散路径开阔,减少光线无法有效逸出树脂块12的情况,壳体31远离发光件2处开设有嵌槽34,盖板4嵌设安装在嵌槽34内,盖板4内凹在嵌槽34内,盖板4顶面低于嵌槽34地面,相比突出的设计可以减少磨损,提高光滑程度保证光线顺利射出。
[0032] 进一步的实施例中,考虑到高温对透镜5造型的影响,参照图4,在高功率的灯珠中,设计一种新的盖板4以优化灯珠内部热量分布,盖板4包括平板41,平板41为高透光材质,并且在边缘处带有支耳42,支耳42外表面积较大且具有相互垂直的外表面,安装时有效地防止脱落,支耳42垂直于平板41水平端面竖直延伸,支耳42底面低于平板41底面,可以插入到壳体31伸出,更加靠近发光件2,将更多的发光件2热量传递到盖板4位置进行散发,降低发光件2位置的温度。
[0033] 进一步的实施例中,为适配改进的盖板4,提供一种具体的壳体31和树脂块12造型,参照图5-图8,壳体31对应支耳42处开设有贯穿口35,支耳42外壁与贯穿口35内壁滑动接触,贯穿口35与支耳42的尺寸对应,可以进行插接安装,安装快速且定位精准,同时,树脂块12圆周侧壁设置有延伸块13,支耳42与延伸块13抵压接触,支耳42穿过贯穿口35后,与树脂块12的延伸块13直接接触,可以将树脂块12处的部分热量更加直接的传递到盖板4位置,利用盖板4的较大表面积进行发光件2的补充散热,同时透镜5位于发光件2和盖板4之间,这种热量传导可以使得透镜5顶底两面受热均匀,减少因为透镜5单侧过度受热导致的边缘上翻形变,保证透镜5的平整,从而优化光线的传播路径,减少全反射的可能性。
[0034] 进一步的实施例中,参照图4,盖板4还包括弯折边沿43,弯折边沿43设置于盖板4正对发光件2端面的边缘处,增加盖板4边缘处的厚度,提高盖板4整体的结构强度,需要强调的是,在盖板4表面涂布荧光粉,当LED芯片发出紫外线或蓝光时,这些光线会激发荧光粉中的磷光体,使其发出可见光,通过荧光粉的转换,LED灯珠能够产生更多的可见光,从而提高整体的光效。
[0035] 进一步的实施例中,参照图7和图8,因盖板4多为玻璃材质,自身较易碎,壳体31对应弯折边沿43处开设有容纳槽36,弯折边沿43随着远离盖板4宽度逐渐减小,容纳槽36内径等于弯折边沿43宽度的最大位置,弯折边沿43插接设置于容纳槽36内,弯折边沿43可以扣入容纳槽36内,提高密封效果,弯折边沿43的厚度逐渐减小,可以更容易插入到容纳槽36中,便于进行组装定位,弯折边沿43底面与容纳槽36底面抵压接触,在安装完成后对盖板4的边缘处起到支撑作用,避免安装时边缘处受压导致破损。
[0036] 进一步的实施例中,参照图5,发光件2包括引脚21,引脚21可以和线路板的触电连接,以便进行供电电流的供应和控制信号的传输,引脚21通过金线连接有控制芯片23,控制芯片23用于接收控制信号和控制发光芯片22的通断电,控制芯片23电性连接有发光芯片22,发光芯片22采用硅或氮化镓材质,通电可以发出持续的亮光。
[0037] 进一步的实施例中,参照图5,热沉片1还包括基板11,基板11对应引脚21处开设有豁口,以便引脚21的组合以及定位,发光芯片22安装在基板11中部,基板11采用陶瓷等绝缘导热的材料,发光芯片22和控制芯片23直接固定在基板11上,相互之间通过焊接金线实现电性连接,可以将发光芯片22的发热传递一部分给直接接触的线路板或其他零部件,降低树脂块12内部的温度,树脂块12将发光芯片22和控制芯片23完全包裹,有效保证了防护效果。
[0038] 本实施例的工作原理如下:制作时,将透镜5和盖板4叠放在发光件2的光源正上方,在树脂块12和透镜5、盖板
4和透镜5之间填充硅油形成折射率居中的过渡层,避免交界处的折射率差距过大导致严重的全反射,使发光件2产生的光线可以充分透出,避免亮度损失过大;
使用时,作为光源的发光件2会产生点光源,并在树脂块12的保护下持续发光,光
线通过透镜5位置时,被散光曲面折射散射并向四周发散,散光曲面被设计成弧面的环形槽,降低透镜5边缘厚度的同时起到凹面镜56的散光作用,还可以防止因透镜5边缘过厚导致的灯珠壁厚较大造成的光线路径受阻,使得光线可以更轻易的在更大的角度范围内均匀分布;
硅油作为导热液体,可以将透镜5靠近发光件2位置的热量分散到整个透镜5,并配
合带有支耳42的盖板4,使得透镜5顶底两端受热相对均衡,并且盖板4与外界大气直接接触,可以对发光件2补充散热,降低因不均衡的热膨胀造成的透镜5形变,保证光线可以顺利通过透镜5,防止发光件2温度过高以及避免因形变导致透镜5对光线的过多全反射。
[0039] 以上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。