[实用新型]定向光高效发光二极管

说明书

本实用新型涉及一种发光二极管(即LED)的改进，特别是一种能输出高光强的定向光发光二极管。

随着当代科学技术的飞速发展，各种新型技术新材料的不断问世，人们对发光二极管即LED的应用研究取得了显著的进展，由于LED具有使用寿命长，可达10万小时，低电压微功耗、安全可靠性能高、发光响应速度快等各种优异的技术特性，使得LED作为一种新型光源大有替代传统发光器件的趋势。为了扩大LED的应用范围，加快取代传统发光器件的步伐，必须设法尽可能地提高对LED芯片发光能量的收集利用效果，以克服LED发光强度相对于传统发光器件存在的明显不足的劣势。而目前正在被开发使用的各种发光二极管对芯片的发光能量收集形式不外乎是利用一般凸透镜聚光的原理，即通常是把LED芯片置于顶部为半球形的透明环氧树酯封装体中，按不同的LED芯片封装位置制成带不同散射角度的发光二极管，这种传统形式的发光二极管存在光的定向收集效果差，光线失散大，造成光有效能量利用低等缺陷。

本实用新型的目的就是为了解决上述LED光源的种种缺陷而设计的一种新的发光二极管。

本实用新型的构成主要包括LED电极支架，LED芯片，透镜和透明环氧树酯封装体，其特征在于所述的透镜为具有多个光学表面组成的会聚透镜(又称菲涅尔透镜)，一碗状反光腔连接于LED电极支架上LED芯片置于碗状反光腔中，并处于菲涅尔透镜的焦点F处，通过调节LED芯片与透镜焦点F之间的位移，得到不同散射角的定向光输出，再经透明环氧树酯封装体封装成一体并定位。

本实用新型有如下附图

图1是本实用新型光学原理结构示意图；

图2是本实用新型结构的右视图；

图3是本实用新型实施例之二的由多个六棱单体LED排列组合成近似圆六角型形状的平面光阵图；

图4是本实用新型实施例之三的采用四脚标准电极支架封装而成的平板型LED单体图。

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

实施例一：

参见图1，图中1为LED电极支架其上连接有一碗状反光腔2，该反光腔2是把LED芯片所射向透镜聚光包角α以外方向的光线反射回聚光包角之内去而设置的球面反射凹坑，3为LED芯片，该芯片3可以是单芯片，也可以是多芯片单色或多芯片混色，4为具有多个光学表面组成的会聚透镜即菲涅尔透镜，F为菲涅尔透镜的焦点，5为LED透明环氧树脂封装体，LED芯片3置于碗状反光腔2中，并处于菲涅尔透镜4的焦点F处根据不同散射角的定向光输出要求调节好LED芯片与透镜焦点F之间的位移，再经透明环氧树酯封装体与封装成一圆柱体并定位，从而形成了本实用新型的一种将顶部封装成菲涅尔透镜形状的定向光高效发光二极管。

实施例二：

参见图1、图2。与实施例一结构相同，所不同的是封装实体形状为多棱体形，并可将多个本实用新型结构的发光二极管排列组合成一定形状的平面光阵。还可以采用多种排列组合方式得到各种不同规格形状的平面LED发光光阵，各种形状的平面光阵可再配上各种颜色及专业设计制作的配光透镜，即能制成各种用途的LED光源信号灯器。

实施例三；

参见图4，与实施例一相同，所不同的是采用了四脚标准电极支架，显示了本实用新型对不同LED电极支架的适用性，以满足不同产品设计特性需要。

本实用新型的优点是，发光二极管顶部的会聚透镜即菲涅尔透镜可被设计成对LED芯片具有最大的光线会聚收集包角，再加上电极支架上碗状反光碗对芯片其它方向上射出光线的反射作用，使得该LED的定向光输出强度得到极大地提高，并且其射出光线几乎接近为无散射平行光，大大地方便了以后为组成不同用途信号灯器产品而进行的配光透镜设计工作。而且本实用新型较之普通的LED光源体而言，同样具有结构简单，制造方便，不需对普通发光二极管的结构作大的改动，不仅适合于常规LED自动机加工要求，还可以以普通发光二极管成品采用定制的LED封装模条作二次环氧浇铸成型。