LED器件和灯组阵列论文和设计-麦家儿

全文摘要

本实用新型提供了LED器件和灯组阵列，其中，LED器件包括：支架结构，支架结构用于承载芯片；封装透镜，封装透镜盖设在支架结构上并封装芯片；封装透镜沿远离支架结构的方向包括相连接的柱体透镜段和凸曲面透镜段，其中，凸曲面透镜段的外表面为光滑曲面。本实用新型解决了现有技术中的LED器件的封装透镜结构不合理，而导致LED器件的出光性能差的问题。

主设计要求

1.一种LED器件，包括：支架结构(10)，所述支架结构(10)用于承载芯片(20)；封装透镜(30)，所述封装透镜(30)盖设在所述支架结构(10)上并封装所述芯片(20)；其特征在于，所述封装透镜(30)沿远离所述支架结构(10)的方向包括相连接的柱体透镜段(31)和凸曲面透镜段(32)，其中，所述凸曲面透镜段(32)的外表面为光滑曲面。

设计方案

1.一种LED器件，包括：

支架结构(10)，所述支架结构(10)用于承载芯片(20)；

封装透镜(30)，所述封装透镜(30)盖设在所述支架结构(10)上并封装所述芯片(20)；

其特征在于，所述封装透镜(30)沿远离所述支架结构(10)的方向包括相连接的柱体透镜段(31)和凸曲面透镜段(32)，其中，所述凸曲面透镜段(32)的外表面为光滑曲面。

2.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述凸曲面透镜段(32)的外表面为球面或椭球面的部分表面。

3.根据权利要求1或2所述的LED器件，其特征在于，所述封装透镜(30)还包括安装透镜段(33)，所述安装透镜段(33)位于所述柱体透镜段(31)的远离所述凸曲面透镜段(32)的一端，并覆盖所述支架结构(10)的上表面，所述安装透镜段(33)、所述柱体透镜段(31)和所述凸曲面透镜段(32)的连接处平滑过渡，以使所述封装透镜(30)的外表面为光滑表面。

4.根据权利要求3所述的LED器件，其特征在于，所述柱体透镜段(31)的横截面呈圆形，所述凸曲面透镜段(32)的外表面为球面的部分表面。

5.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述柱体透镜段(31)的横截面积沿远离所述支架结构(10)的方向逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述柱体透镜段(31)的高度大于等于0mm且小于等于1.8mm。

7.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述封装透镜(30)的发光角大于等于20度且小于等于140度。

8.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述支架结构(10)为支撑基板，所述芯片(20)安装在所述支撑基板的上表面，所述封装透镜(30)设置在所述支撑基板的上表面并覆盖所述芯片(20)。

9.根据权利要求8所述的LED器件，其特征在于，所述支撑基板的一部分上表面向下凹陷形成杯腔，所述芯片(20)安装在所述杯腔内。

10.一种灯组阵列，其特征在于，包括支撑架，所述支撑架上以阵列的形式排布设置有多个权利要求1至9中任一项所述的LED器件。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及LED灯照明技术领域，具体而言，涉及一种LED器件和灯组阵列。

背景技术

随着水俣公约逐步生效，紫外LED或深紫外LED应用越来越广泛，涉及到例如诱蚊、美甲、工业固化和杀菌消毒等各个领域。

为了确保LED器件芯片的使用寿命，通常需要对芯片进行密封保护，传统封装工艺中，使用诸如硅胶、环氧树脂等有机材料形成的封装透镜对芯片进行密封保护。

在当今的生产生活中，由于紫外LED产品或深紫外LED产品会越来越多，而LED器件作为制作紫外LED产品或深紫外LED产品的基础元件，其使用量较大，且LED器件的体积微小，因此，如何为LED器件提供一种既便于成型制造，又具有优良透光性能的封装透镜，以降低LED器件的整体成本，提升LED器件的发光性能，成了行业内亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种LED器件和灯组阵列，以解决现有技术中的LED器件的封装透镜结构不合理，而导致LED器件的出光性能差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种LED器件，包括：支架结构，支架结构用于承载芯片；封装透镜，封装透镜盖设在支架结构上并封装芯片；封装透镜沿远离支架结构的方向包括相连接的柱体透镜段和凸曲面透镜段，其中，凸曲面透镜段的外表面为光滑曲面。

进一步地，凸曲面透镜段的外表面为球面或椭球面的部分表面。

进一步地，封装透镜还包括安装透镜段，安装透镜段位于柱体透镜段的远离凸曲面透镜段的一端，并覆盖支架结构的上表面，安装透镜段、柱体透镜段和凸曲面透镜段的连接处平滑过渡，以使封装透镜的外表面为光滑表面。

进一步地，柱体透镜段的横截面呈圆形，凸曲面透镜段的外表面为球面的部分表面。

进一步地，柱体透镜段的横截面积沿远离支架结构的方向逐渐减小。

进一步地，柱体透镜段的高度大于等于0mm且小于等于1.8mm。

进一步地，封装透镜的发光角大于等于20度且小于等于140度。

进一步地，支架结构为支撑基板，芯片安装在支撑基板的上表面，封装透镜设置在支撑基板的上表面并覆盖芯片。

进一步地，支撑基板的一部分上表面向下凹陷形成杯腔，芯片安装在杯腔内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种灯组阵列，包括支撑架，支撑架上以阵列的形式排布设置有多个上述的LED器件。

应用本实用新型的技术方案，通过对LED器件的封装透镜进行结构优化，使得封装透镜沿远离支架结构的方向包括相连接的柱体透镜段和凸曲面透镜段，其中，凸曲面透镜段的外表面为光滑曲面。这样，通过控制柱体透镜段的高度能够改变封装透镜的发光角度，且使的LED器件具有更大的发光表面，凸曲面透镜段的外表面设置为光滑曲面，则有利于芯片发出的光线在透过封装透镜时高效发散，大大地提升了LED器件发光性能。

此外，本申请提供的特定结构的封装透镜，不仅免于在支架结构上设置二次透镜，而且能够精确控制封装透镜的制造成本，在提升LED器件发光效果的同时，确保LED器件具有良好的经济性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例一的LED器件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例二的LED器件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支架结构；20、芯片；30、封装透镜；31、柱体透镜段；32、凸曲面透镜段；33、安装透镜段。

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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的LED器件的封装透镜结构不合理，而导致LED器件的出光性能差的问题，本实用新型提供了一种LED器件和灯组阵列，灯组阵列包括支撑架，支撑架上以阵列的形式排布设置有多个上述和下述的LED器件；需要说明的是，灯组阵列的设置是为了使多个LED器件形成模块化的形式而便于运输或携带。

实施例一

如图1所示，LED器件包括支架结构10和封装透镜30，支架结构10用于承载芯片20，封装透镜30盖设在支架结构10上并封装芯片20；封装透镜30沿远离支架结构10的方向包括相连接的柱体透镜段31和凸曲面透镜段32，其中，凸曲面透镜段32的外表面为光滑曲面。

通过对LED器件的封装透镜30进行结构优化，使得封装透镜30沿远离支架结构10的方向包括相连接的柱体透镜段31和凸曲面透镜段32，其中，凸曲面透镜段32的外表面为光滑曲面。这样，通过控制柱体透镜段31的高度能够改变封装透镜30的发光角度，且使的LED器件具有更大的发光表面，凸曲面透镜段32的外表面设置为光滑曲面，则有利于芯片20发出的光线在透过封装透镜30时高效发散，大大地提升了LED器件发光性能。

此外，本申请提供的特定结构的封装透镜30，不仅免于在支架结构10上设置二次透镜，而且能够精确控制封装透镜30的制造成本，在提升LED器件发光效果的同时，确保LED器件具有良好的经济性。

可选地，为了进一步提升芯片20发出的光线在透过封装透镜30时的发散效果，且使凸曲面透镜段32的外表面出的光线在发光面内均匀分布，以确保LED器件具有良好的发光性能，凸曲面透镜段32的外表面为球面或椭球面的部分表面。

如图1所示，封装透镜30还包括安装透镜段33，安装透镜段33位于柱体透镜段31的远离凸曲面透镜段32的一端，并覆盖支架结构10的上表面，安装透镜段33、柱体透镜段31和凸曲面透镜段32的连接处平滑过渡，以使封装透镜30的外表面为光滑表面。安装透镜段33的设置有利于增加封装透镜30与支架结构10的上表面之间的接触面积，从而利用安装透镜段33与支架结构10的上表面适配性贴合的特性，以提升封装透镜30安装在支架结构10上的稳定性，提高了LED器件的结构稳定性。而安装透镜段33、柱体透镜段31和凸曲面透镜段32的连接处平滑过渡，不仅有利于封装透镜30的加工制造，提升LED器件的经济性，而且能够使得封装透镜30的整体外观结构规整，有利于LED器件的发光。

本申请提供了一种优选实施例，柱体透镜段31的横截面呈圆形，凸曲面透镜段32的外表面为球面的部分表面。这种结构的封装透镜30便于塑造，有利于封装透镜30的批量加工生产，且经过反复多次的实验证明，此种结构的封装透镜30具有更为理想的透光性能以及对光线的发散效果。

考虑到在确保LED器件具有优良的发光性能的前提下，还需要避免LED器件的整体尺寸过大而不利于LED器件的安装，本申请提供了柱体透镜段31的优选高度尺寸，优选地，柱体透镜段31的高度大于等于0mm且小于等于1.8mm。

可选地，封装透镜30的发光角大于等于20度且小于等于140度。本申请提供的封装透镜30能够精确地控制封装透镜30的发光角度，且封装透镜30的发光角度处于上述范围内的LED器件能够满足于各种电子显示产品的需求，使得LED器件具有普遍的实用性。

在本实施例中，柱体透镜段31的横截面积在竖直方向上相等，这样，便于柱体透镜段31的加工制造，且使得封装透镜30具有很好的外观美感。

如图1所示，在本实施例中，支架结构10为支撑基板，芯片20安装在支撑基板的上表面，封装透镜30设置在支撑基板的上表面并覆盖芯片20。这样，使得封装透镜30不仅能够对芯片20有效地封装，而且封装透镜30与支撑基板的配合简单，便于简化LED器件的构造，降低LED器件的整体成本，提升LED器件的经济性。

在本申请的一个未图示的可选实施例中，为了使得支撑基板起到对芯片20的保护效果，且有利于对芯片20的发光进行汇聚，支撑基板的一部分上表面向下凹陷形成杯腔，芯片20安装在杯腔内。

实施例二

如图2所示，该实施例与实施例一的区别在于，柱体透镜段31的横截面积沿远离支架结构10的方向逐渐减小。这种结构的柱体透镜段31具有斜度，柱体透镜段31的构造更合理，更有利于封装透镜30对光线发散而提升LED器件的发光效果。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和\/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和\/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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设计说明书

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