全文摘要
本实用新型提供了一种缺口式透镜及LED器件，所述缺口式透镜上的透镜缺口位于缺口式透镜的周边上，所述缺口式透镜的底面用于覆盖在LED器件的LED芯片上，所述缺口式透镜的顶面为透镜曲面。通过缺口式透镜的设计，在不影响LED器件的发光条件可以容易的识别出LED器件的极性，便于组装加工；带封装层的缺口式透镜采用一体成型方式加工制成，加工工艺较为简单，加工效率较高。
主设计要求
1.一种缺口式透镜，其特征在于，所述缺口式透镜包括透镜层，所述透镜层上设置有位于所述透镜层周边上的透镜缺口，所述透镜层的顶面为透镜曲面。
设计方案
1.一种缺口式透镜，其特征在于，所述缺口式透镜包括透镜层，所述透镜层上设置有位于所述透镜层周边上的透镜缺口，所述透镜层的顶面为透镜曲面。
2.如权利要求1所述的缺口式透镜，其特征在于，所述透镜层包括顶面为透镜曲面的功能区和位于所述功能区四周的非功能区；所述透镜缺口设置在所述非功能区上。
3.如权利要求1所述的缺口式透镜，其特征在于，所述缺口式透镜还包括封装层，所述透镜层覆盖在所述封装层上。
4.如权利要求3所述的缺口式透镜，其特征在于，所述透镜层和所述封装层为一体成型结构。
5.一种LED器件，其特征在于，所述LED器件包括权利要求1至4任一项所述的缺口式透镜。
6.如权利要求5所述的LED器件，其特征在于，所述LED器件还包括支架和LED芯片；所述LED芯片设置在所述支架顶面上，所述缺口式透镜底面包覆所述LED芯片和所述LED芯片周围的支架顶面。
7.如权利要求5所述的LED器件，其特征在于，所述LED器件还包括支架、封装部和LED芯片；
所述LED芯片和所述封装部设置在所述支架上，所述封装部包覆所述LED芯片；
所述缺口式透镜底面包覆在所述封装部顶面上。
8.如权利要求5所述的LED器件，其特征在于，所述LED器件还包括支架和LED芯片；
所述支架上设置有反射杯，所述LED芯片设置在所述支架上；
在所述缺口式透镜包括封装层的条件下，所述缺口式透镜底部基于所述封装层填充在所述反射杯内，覆盖在所述LED芯片上。
9.如权利要求8所述的LED器件，其特征在于，所述支架在对应所述透镜缺口的位置上设置有支架台阶。
10.如权利要求8所述的LED器件，其特征在于，所述缺口式透镜沿所述反射杯表面延伸，包覆所述反射杯顶面；
或所述缺口式透镜沿所述反射杯表面延伸，包覆所述反射杯顶面和至少部分反射杯外壁。
11.如权利要求10所述的LED器件，其特征在于，覆盖在所述反射杯外壁上的缺口式透镜厚度取值范围为(0μm，200μm]。
12.如权利要求5至11任一项所述的LED器件，其特征在于，所述缺口式透镜的透镜缺口与所述LED器件其中一个电极位于同一侧。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及LED领域，具体涉及到一种缺口式透镜及LED器件。
背景技术
目前市场上除了圆形透镜以外，还有许多非圆形透镜，一般的，非圆形透镜各个方向表面对光线的处理能力不同，安装或使用时需要按预设的方向设置才能实现所需功能；虽然部分非圆形透镜外形具有较明显的方向识别性，但还有一部分非圆形透镜较难通过肉眼对透镜方向进行识别，如对称型透镜、类圆形透镜，从而导致该类透镜在封装时具有较大的识别难度，不利于生产和使用。
进一步的，对于使用非圆形透镜的LED器件，目前市场上通常在 LED器件的支架上做电极标记，用于识别LED器件的电极；当LED器件结构较为紧凑时，电极标记的标识难度较大，且电极标记的尺寸较小，不利于生产和使用。
实用新型内容
为了克服现有透镜及带透镜的LED器件缺陷，本实用新型提供了一种缺口式透镜及LED器件，缺口式透镜自身具有较好的方向识别性，带该缺口式透镜的LED器件，具有极性分辨容易，加工工艺简单等特点。
相应的，本实用新型提供了一种缺口式透镜，所述缺口式透镜包括透镜层，所述透镜层上设置有位于所述透镜层周边上的透镜缺口，所述透镜层的顶面为透镜曲面。
可选的实施方式，所述透镜层包括顶面为透镜曲面的功能区和位于所述功能区四周的非功能区；所述透镜缺口设置在所述非功能区上。
可选的实施方式，所述缺口式透镜还包括封装层，所述透镜层覆盖在所述封装层上。
可选的实施方式，所述透镜层和所述封装层为一体成型结构。
相应的，本实用新型还提供了一种LED器件，所述LED器件包括以上任一项所述的的缺口式透镜。
可选的实施方式，所述LED器件还包括支架和LED芯片；所述 LED芯片设置在所述支架顶面上，所述缺口式透镜底面包覆所述LED 芯片和所述LED芯片周围的支架顶面。
可选的实施方式，所述LED器件还包括支架、封装部和LED芯片；
所述LED芯片和所述封装部设置在所述支架上，所述封装部包覆所述LED芯片；
所述透镜底面包覆在所述封装部顶面上。
可选的实施方式，所述LED器件还包括支架和LED芯片；
所述支架上设置有反射杯，所述LED芯片设置在所述支架上；
在所述缺口式透镜包括封装层的条件下，所述缺口式透镜底部基于所述封装层填充在所述反射杯内，覆盖在所述LED芯片上。
可选的实施方式，所述支架在对应所述透镜缺口的位置上设置有支架台阶。
可选的实施方式，所述缺口式透镜沿所述反射杯表面延伸，包覆所述反射杯顶面；
或所述缺口式透镜沿所述反射杯表面延伸，包覆所述反射杯顶面和至少部分反射杯外壁。
可选的实施方式，覆盖在所述反射杯外壁上的缺口式透镜厚度取值范围为(0μm，200μm]。
可选的实施方式，所述缺口式透镜的透镜缺口与所述LED器件其中一个电极位于同一侧
本实用新型提供了一种缺口式透镜及LED器件，通过在透镜上设置透镜缺口，便于识别透镜方向；带该缺口式透镜的LED器件，在不影响LED器件的发光条件下，可以容易的识别出LED器件的极性，便于组装加工具有加工工艺简单，加工效率高等特点。该缺口式透镜相对于完整透镜可以节省点胶工艺中的物料，具有成本低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本实用新型实施例一的缺口式透镜俯视图。
图2示出了本实用新型实施例二的缺口式透镜正视图；
图3示出了本实用新型实施例三的缺口式透镜正视图；
图4示出了本实用新型实施例四的缺口式透镜正视图；
图5示出了本实用新型实施例六的LED器件正视图；
图6示出了本实用新型实施例七的LED器件正视图；
图7示出了本实用新型实施例八的LED器件正视图；
图8示出了本实用新型实施例九的支架俯视图；
图9示出了本实用新型实施例九的支架正视图图；
图10示出了本实用新型实施例九的支架左视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一：
图1示出了本实用新型实施例的缺口式透镜俯视图。本实用新型实施例的提供了一种缺口式透镜4。通过在透镜上设置透镜缺口401，达到识别透镜方向的目的，使透镜的安装和使用更为简单，在实际使用中具有良好的实用性。该缺口式透镜4的顶面为透镜曲面。
具体的，缺口式透镜4顶面为透镜曲面，底面可用于覆盖在LED 器件的LED芯片上，对LED芯片形成保护，具体的，针对LED器件的不同结构，缺口式透镜4底面具有不同的设置方式，后续实施例会针对该内容进行说明；透镜缺口401设置在缺口式透镜4的周边上，通过模具注塑或切削加工等方式都能较为容易的得到所需的透镜缺口 401。
在实际测定中，LED芯片的发光角度主要是指相对光强在50％及 50％以上的区域角度范围，发光角度外的其余区域，光强较低，发光效果发生改变时所产生的视觉差异较小；因此，本实用新型实施例的缺口式透镜4在应用至LED器件上时，缺口式透镜4并非所有区域都会对LED芯片的发光角度产生影响，常见的，位于中部的顶面为透镜曲面的功能区402，该功能区402会对LED芯片发光角度范围内的光线产生作用，为LED芯片发光角度的主要影响因素之一，而位于功能区402四周的透镜则对LED芯片发光角度范围内的光线不产生影响，为非功能区403。具体实施中，为了避免影响透镜对LED器件发光角度的影响，透镜缺口401可设置在非功能区403上。
需要说明的是，本实用新型实施例所限定的功能区402和非功能区403主要针对应用缺口式透镜4的LED器件而言的，例如使用者对 LED器件的需求是具有一定的发光角度，那么，缺口式透镜4对该发光角度范围内的光线会产生影响的部分结构为功能区402，对该发光角度范围内的光线不产生影响的部分结构为非功能区403；透镜缺口 401设置在非功能区403上，不会改变LED器件的基本功能属性。需要说明的是，附图1仅示出缺口式透镜4的其中一种实施方式，由于透镜的结构可根据需求任意设置，本实用新型实施例不一一进行介绍。
实施例二：
图2示出了本实用新型实施例的缺口式透镜正视图，在实施例一的基础上，本实用新型实施例的缺口式透镜4可直接设置在自身已设置有封装部的LED器件上。具体的，缺口式透镜4的底面根据LED器件封装部的顶面进行设置，缺口式透镜4底面包覆在所述封装部顶面上。
进一步的，当LED器件的封装部是基于支架的反射杯实现成型的情况下，缺口式透镜4底面还可覆盖在反射杯的顶面上，用于加强缺口式透镜4与支架之间的结合力，防止缺口式透镜4脱落。
实施例三：
图3示出了本实用新型实施例的缺口式透镜正视图，在实施例一的基础上，在不改变缺口式透镜4结构的前提条件下，本实用新型实施例的缺口式透镜4的底面为平面，中部设置有用于包覆LED芯片的芯片凹槽405。
在LED器件的LED芯片直接设置支架上时，本实用新型实施例的缺口式透镜4可直接覆盖在LED器件的LED芯片上，基于芯片凹槽 405包覆所述LED器件，并基于芯片凹槽405四周的底面覆盖在LED 芯片四周的支架上，实现对LED芯片的封装和保护。
本实用新型实施例的缺口式透镜4同时实现封装层和透镜功能，在实际使用中可减少LED器件尺寸，具有一定的实用性。
实施例四：
图4示出了本实用新型实施例的缺口式透镜正视图，针对一些需要一定封装层厚度的LED器件，在实施例一的基础上，缺口式透镜4 底面可向下延伸一定厚度，形成具有一定厚度的封装层411。
为了便于描述，将位于封装层411上方的缺口式透镜4命名为透镜层410，透镜层410主要用于实现缺口式透镜4的透镜功能，封装层411可实现LED芯片的封装保护功能；相应的，芯片凹槽405设置在封装层411底面上。
具体的，封装层411的外形轮廓可根据需求进行设计；当LED器件的支架上设置有反射杯时，封装层411结构可根据反射杯内部形状进行设计。
实施例五：
在实施例四的基础上，封装层411和透镜层410可基于同一材料制成，可减少LED器件所需的物料种类，节省LED器件的加工成本；进一步的，所述缺口式透镜4的透镜层和封装层为一体成型结构，可基于一次点胶成型技术成型，如模具注塑、胶液自成型等方式，减少缺口式透镜4的加工工序。
具体的，胶液自成型方式在后续实施例结合具体的LED器件结构进行说明。
实施例六：
图5示出了本实用新型实施例的LED器件正视图，本实用新型实施例提供了一种LED器件，该LED器件包括支架1、LED芯片2、封装部3 和实施例二所提供的缺口式透镜4。
具体的，LED芯片2设置在支架1上，封装部3包覆所述LED芯片2 以及覆盖在LED芯片2周围的支架1内壁上；缺口式透镜4底面包覆在所述封装部3顶面上，覆盖在所述封装部3顶面上。
具体的，缺口式透镜4底面与所述封装部3接触的部分的形状与封装部3顶面相适配；在本实用新型实施例中，封装部3顶面为平面，因此，缺口式透镜4底面相应的设置为平面。
进一步的，在支架1设置有反射杯101的情况下，缺口式透镜4底面还可以沿所述反射杯101表面延伸，包覆所述反射杯101顶面，以增强缺口式透镜4与支架1间的结合力，减少缺口式透镜4脱落的风险。
进一步的，或所述缺口式透镜4底面沿所述反射杯101表面延伸，包覆所述反射杯101顶面和至少部分反射杯101外壁(图中未示出)，进一步增强缺口式透镜4与支架间的结合力，减少缺口式透镜4脱落的风险。
具体的，经试验发现，当缺口式透镜4在反射杯101外壁的厚度大于200微米时，缺口式透镜4与反射杯101之间的结合力几乎不再增加，而厚度过大时，在缺口式透镜4成型时，可能会存在胶液表面张力不足导致胶液流出的风险，因此，缺口式透镜4在反射杯101外壁的厚度不宜过大；可选的，覆盖在所述反射杯101外壁上的缺口式透镜4厚度取值范围为(0μm，200μm]。
实施例七：
图6示出了本实用新型实施例的LED器件正视图，本实用新型实施例提供了一种LED器件，该LED器件包括支架1、LED芯片2和实施例三所提供的缺口式透镜4。
具体实施中，基于LED器件体积考虑，缺口式透镜4可直接覆盖LED 芯片2，以减少LED器件的整体高度。
具体的，LED芯片2设置在支架1表面上，缺口式透镜4底面直接包覆所述LED芯片2以及LED芯片2周围的支架1顶面。
就缺口式透镜4自身而言，缺口式透镜4底面上会形成一容纳LED 芯片2的芯片凹槽。
实施例八：
本实用新型实施例提供了一种LED器件，如图7所示的LED器件正视图，该LED器件包括支架1、LED芯片2和实施例四所提供的缺口式透镜4。
具体的，本实用新型实施例所采用的缺口式透镜4为实施例四所提供的缺口式透镜4，该缺口式透镜4包括透镜层410和封装层411；由于支架1上设置有反射杯101，封装层411形状可根据反射杯101内部形状进行成型。
在该设置方式下，封装层411和透镜层410可基于同一材料制成，可减少LED器件所需的物料种类，节省LED器件的加工成本；进一步的，所述缺口式透镜4的透镜层410和封装层411可基于一次点胶成型技术成型，如模具注塑、胶液自成型等方式，减少缺口式透镜4的加工工序，相应的，该缺口式透镜4为一次成型的一次透镜。
实施例九：
在实施例八的基础上，本实用新型实施例提供一种用于该LED器件的支架结构。
图8示出了本实用新型实施例的支架俯视图，图9示出了本实用新型实施例的支架正视图，图10示出了本实用新型实施例的支架左视图。本实用新型实施例的所述支架1上设置有反射杯101，LED芯片2设置在反射杯101底面上；具体实施中，支架1在反射杯101底面上通常设置有至少两个相互绝缘的金属电极102，金属电极102内嵌在所述支架中，且位于反射杯101底面上，该金属电极102用于供LED芯片2进行焊线，实现外部对LED芯片2控制的功能；支架在对应所述透镜缺口的位置上设置有支架台阶103。
在本实用新型实施例中，反射杯101的杯口形状为矩形，所述矩形的宽度与长度的比值值范围为[0.75，1]，当杯口的宽度与长度的比值越接近1，最终成型的缺口式透镜表面越接近理想状态的凸透镜。本实用新型实施例的支架可用于实施例四所述的带缺口式透镜的LED 器件，该类带缺口式透镜的LED器件的缺口式透镜表面主要依靠点胶液的表面张力形成，当杯口的宽度与长度的比值过小时，在杯口上方形成的缺口式透镜由于变形严重，会严重影响带缺口式透镜的LED器件的发光角度；另一方面，理想状态下，当反射杯101的杯口形状为圆形时，可较为容易得到理想状态的缺口式透镜，但实际加工中，反射杯101是通过模具进行注塑成型的，矩形模具的加工难度较圆形模具的加工难度低，在具体加工中具有更良好的经济性和实用性。具体实施中，针对一个支架上安装一个LED芯片的实施方式，反射杯101 杯口长度a设置为2mm，宽度b设置为1.5mm￣1.6mm较佳。相应的，在满足反射杯101最小壁厚的前提条件下，支架的外尺寸可相应的做出变化，可选的，支架的长度A可设置为2.2毫米，宽度B设置为 1.55mm￣1.8mm。
具体实施中，还可以将反射杯101的杯口形状设置为带圆角的矩形。一方面，在车铣加工中，直角的加工难度较高，将矩形的直角设置为圆角，有利于降低模具制作难度和注塑脱模难度；另一方面，设置有圆角的矩形形状更为接近圆形，有利于提高缺口式透镜的成型质量。
相应的，在实现对LED芯片保护的前提条件下，封装层或封装部的厚度应尽可能的小，以减少对LED芯片发光强度的影响。由于封装层或封装部是填充成型在反射杯内，反射杯的杯深h1决定封装层或封装部的厚度。可选的，反射杯杯深h1取值范围为[0.25mm，0.45mm]。
此外，为了进一步增加缺口式透镜的成型质量，在本实用新型实施例中，所述反射杯在所述杯口长边一侧的杯壁倾斜角α小于短边一侧的杯壁倾斜角β。具体的，在实用新型实施例中，倾斜角是指杯内壁与反射杯内壁外侧的反射杯底面所成的夹角，为了不影响LED芯片的出光，倾斜角的取值范围为(0°，90°]，反射杯的截面面积从底面至杯口逐渐增大或保持不变。
在胶液处于液态状态情况下，在表面张力作用下，胶液具有收缩为球体的趋势，杯壁与胶液之间的相互作用力(主要为分子间作用力) 使胶液能填充至反射杯中并与反射杯杯壁接触，溢出杯口的胶液表面会在自然状态下趋于收缩为一球面。参照图6和图7所示的带缺口式透镜的LED器件结构示意图，在自然条件下，缺口式透镜的上表面在与反射杯杯口长边接触的曲面较与反射杯杯口短边接触的曲面陡，位于反射杯杯口长边一侧的、作用于反射杯杯壁的单位面积胶液量较短边一侧的胶液量要多；由于最终固化成型的缺口式透镜需要达到一定高度才能实现较为理想的发光效果，因此，为了防止在反射杯长边一侧的胶液因重量过大流出支架，本实用新型实施例的反射杯在所述杯口长边一侧的杯壁倾斜角α小于短边一侧的杯壁倾斜角β，从而使反射杯杯口长边一侧的杯壁表面积增大，提高胶液与反射杯杯口长边一侧的相互作用力，增加反射杯杯口长边一侧可承载的胶液重量，有利于增加缺口式透镜的成型高度。
具体实施中，可选的，所述反射杯在所述杯口长边一侧的杯壁倾斜角α为60°￣75°；所述短边在所述杯口短边一侧的杯壁倾斜角β为70°￣85°。
具体实施中，缺口式透镜可通过点胶方式，利用胶液的特性进行自成型。具体的，在点胶作业中，由于胶液具有一定的表面张力，胶液从反射杯顶面溢出后，胶液顶面会自然形成一透镜曲面，待胶液固化后，形成具有透镜曲面的透镜。通过在所述透镜上加工出缺口，形成所需的缺口式透镜，同样可得到所需的带缺口式透镜的LED器件。
进一步的，当透镜缺口是通过切割等加工方式形成时，由于透镜的材质限制，加工出的透镜缺口光滑度不高，因此，在本实用新型实施例中，还提供了一种带缺口式透镜的成型方法。
具体实施中，本实用新型实施例的支架在所需进行电极标志的位置上加工出一支架台阶103。
具体的，在点胶过程中，由于支架台阶103的设置，在胶液表面张力的影响下，在一定的胶量范围内，胶液不会流入支架台阶103中，从而使成型的透镜在支架台阶103的位置上形成透镜缺口401。
具体实施中，在点胶作业时，胶液会首先填充反射杯内部，然后从反射杯杯口溢出；胶液溢出后，胶液高度持续增加，胶液首先会蔓延覆盖反射杯顶面且不会流入至支架台阶103上；待胶液固化后，形成所需的缺口式透镜。
实施例十：
以上实施例所提供的LED器件，透镜缺口设置在缺口式透镜的任一位置上均能标识缺口式透镜的方向，将透镜缺口结合应用至LED器件中时，可将所述缺口式透镜的透镜缺口与所述LED器件其中一个电极设置在同一侧，使透镜缺口在实现标识缺口式透镜方向的同时，实现对LED器件极性的标识，在实际使用中具有良好的实用性。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种缺口式透镜及LED器件，通过缺口式透镜的设计，在不影响LED器件的发光条件可以容易的识别出LED器件的极性，便于组装加工；带封装层的缺口式透镜采用一体成型方式加工制成，加工工艺较为简单，加工效率较高。
以上对本实用新型实施例所提供的一种缺口式透镜及LED器件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920296032.9
申请日:2019-03-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:44(广东)
授权编号:CN209418552U
授权时间:20190920
主分类号:H01L 33/58
专利分类号:H01L33/58;H01L33/60;H01L33/48;H01L33/52
范畴分类:38F;
申请人:佛山市国星光电股份有限公司
第一申请人:佛山市国星光电股份有限公司
申请人地址:528051 广东省佛山市禅城区华宝南路18号
发明人:谢志国;李福海;陈东子;刘琴秀
第一发明人:谢志国
当前权利人:佛山市国星光电股份有限公司
代理人:李俊
代理机构:44339
代理机构编号:佛山市广盈专利商标事务所(普通合伙)
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