[发明专利]一种应用导向型发光二极管器件的封装结构和方法

权利要求书

1.一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，主要包括发光二极管芯片、封装管壳、荧光粉胶、封装胶体和透镜，其特征在于所述发光二极管芯片贴装在封装管壳内，芯片电极与封装管壳内电路层相连；所述发光二极管芯片被封装胶体或荧光粉胶封装；所述透镜如采用模具或精密加工方法制造，则其出光面与入光面中至少有一表面为自由曲面；所述透镜如采用封装胶体灌注或自流成形方法制造，则其出光面为自由曲面；透镜为单透镜或多个透镜组合或透镜阵列。

2.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述封装管壳是陶瓷管壳或金属管壳或带金属基座的塑料管壳；封装管壳是平板型或是带反光杯的结构。

3.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述封装胶体材料为环氧树脂或硅胶或其他对于300nm～800nm波长光具有高透光率的有机或无机材料。

4.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述自由曲面透镜用于提高发光二级器件的封装效率，控制光束出射方向，得到满足不同照明应用需求的光能量分布，包括对称或非对称矩形光斑或圆形光斑或椭圆形光斑或腰果形光斑，但不限于上述几种光斑形状。

5.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述采用模具或精密加工方法制造的透镜具有一基面，基面是一平面或一球面或一自由曲面；基面中央设有入光面，入光面是一凹面；出光面是一连续或非连续自由曲面；基面、入光面、出光面共同界定透镜本体。

6.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述采用封装胶体灌注或自流成形方法制造的透镜具有一出光面，出光面是一连续或非连续自由曲面；封装管壳上表面与出光面共同界定透镜本体。

7.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述由多个透镜组合成的自由曲面透镜，组合透镜至少有两种透镜曲面形状。

8.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述自由曲面透镜材料为对300nm～800nm波长光具有高透光率的有机或无机材料，包括聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚碳酸酯PC或玻璃或环氧树脂或硅胶，但不限于上述几种材料；材料折射率范围为1.3～2.5。

9.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述自由曲面透镜封装工艺步骤为：

1)通过模具制造或精密加工得到自由曲面透镜；

2)将自由曲面透镜固定于封装管壳上；

3)向封装管壳上表面、芯片上表面与透镜基面、入光面所包围的腔体中灌注封装胶体或荧光粉胶，使封装胶体包裹发光二极管芯片，或包裹已有荧光粉胶或封装胶体封装的发光二极管芯片，并使灌注封装胶体充满腔体；

4)固化，完成发光二极管自由曲面透镜封装。

10.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述自由曲面透镜封装工艺步骤为：

1)通过模具制造或精密加工得到自由曲面透镜；

2)将封装胶体或荧光粉胶体点涂于封装管壳与发光二极管芯片上，或点涂于封装管壳与已有荧光粉胶或封装胶体封装的发光二极管芯片上；

3)将自由曲面透镜向下挤压未固化的封装胶体或荧光粉胶，使封装胶体或荧光粉胶填充满封装管壳上表面、芯片上表面与透镜基面、入光面所包围的腔体；

4)固化，完成发光二极管自由曲面透镜封装。

11.根据权利要求1所述的一种应用导向型发光二极管器件的封装结构，其特征在于：所述自由曲面透镜封装工艺步骤为：

1)将自由曲面透镜模具固定于封装管壳上；

2)向模具中灌注封装胶体或荧光粉胶，使封装胶体包裹发光二极管芯片，或包裹已有荧光粉胶或封装胶体封装的发光二极管芯片，并使灌注封装胶体充满整个模具腔体；

3)固化；

4)脱模，完成发光二极管自由曲面透镜封装。