[實用新型]一種紅外輻射LED發光元件

有效

• 申請號: 201720981913.5
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN207116475U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 李興龍;廖啟維;徐宸科;黃永特
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/54
• 分類號: H01L33/54;H01L33/58;H01L33/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種紅外輻射LED發光元件，尤其涉及一種帶聚光/偏光功能透鏡的紅外輻射LED發光元件。

背景技術

紅外輻射LED發光元件，逐漸應用在移動通信市場、安防市場中的虹膜識別、夜視補光等，該部分市場應用的特點要求LED發光元件要有較小的發光角度、微小的體積和較低的成本。

目前制作小發光角度（θ_1/2≤±25°，θ_1/2是指發光強度值為軸向強度值一半的方向與發光軸線/法線的夾角）LED且有偏角光源組件的制作方案，多采用LED外加透鏡等方法，但是該方法組件體積很大，無法在小型化設備中應用，且透鏡用料較多，成本較高?，F有一種方法是：將LED封裝體內植入高精度聚光反射腔，另外配置透鏡的結構，雖然也能實現小角度和相對小型化，但其反射腔模具昂貴，LED發光元件的封裝工藝繁復，導致制作成本居高不下，而且受反射腔的結構限制，若想縮小LED發光元件的發光角度，在相同效率和芯片尺寸前提下，需要提高反射腔的高度，從而導致LED發光元件的高度變大，其應用受限。目前，有歐美廠商使用這種類似結構制作的紅外輻射LED，其尺寸達到3.5×3.5×2.4mm（長×寬×高），發光角度θ_1/2≤±10°。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案包括：一種紅外輻射LED發光元件，包括：支架結構；擋板結構，與支架結構之外圍相連接；紅外輻射LED芯片，設置于支架結構之上；封裝膠，覆蓋于紅外輻射LED芯片之外圍；透鏡，形成于封裝膠之上；所述透鏡具有朝向封裝膠的第一表面以及遠離封裝膠的第二表面，所述第一表面包括第一子表面和位于第一子表面兩側的第二子表面，其中第一子表面縱截面呈曲面狀，第二子表面縱截面呈梯形狀。

進一步地，所述第二表面縱截面呈階梯形狀或平面狀。

進一步地，位于所述第二表面縱截面的上表面或下表面最寬處相距介于2.5~4mm。

進一步地，位于所述梯形狀第二子表面縱截面的上表面最寬處相距介于1.5~3mm。

進一步地，位于所述梯形狀第二子表面縱截面的下表面最窄處相距介于0.8~2mm。

進一步地，所述支架結構與所述擋板結構為一體成型或非一體成型。

進一步地，所述支架結構與所述擋板結構的高度之和介于1~2mm。

進一步地，所述擋板結構為分布布拉格反射層或金屬反射層或全方位反射層或涂布反射材料。

進一步地，所述封裝膠的上表面呈凸起狀或平面狀。

進一步地，所述封裝膠的折射率介于1.3~1.6。

進一步地，在所述紅外輻射LED芯片周圍形成圍壩結構。

與現有技術相比，本實用新型可以在微小體積下得到了明顯高于現有結構的發光效率，并實現較小的發光角（θ_1/2≤±25°），包括如下優點：

（1）于紅外輻射LED芯片上形成封裝膠，并于封裝膠上方形成透鏡，透鏡具有聚光及偏折出光光軸的作用；

（2）透鏡位于紅外輻射LED芯片斜上方的入射面使經由封裝膠射出的大角度的光進入透鏡內部時向大角度偏折，縮小了發光元件的縱向距離，透鏡上表面的階梯狀結構可以使出射光發生偏折，獲得有偏角的光分布特性；

（3）于紅外輻射LED芯片周圍形成圍壩結構，再填充封裝膠，藉由圍壩結構和封裝膠的張力形成凸起表面，達到提高紅外輻射LED芯片出光效率的目的。

本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的說明。

圖1是實施例1所述的紅外輻射LED發光元件剖視示意圖。

圖2是實施例1所述的紅外輻射LED發光元件俯視示意圖。

圖3是實施例1所述的紅外輻射LED發光元件光路示意圖。

圖4是圖3中透鏡之第二表面縱截面的放大示意圖。

圖5是圖3中光輻射峰值方向與發光器件光軸方向偏角θ_Δ示意圖。

圖6是實施例2所述的紅外輻射LED發光元件剖視示意圖。

圖7是圖6中光輻射峰值方向與發光器件光軸方向偏角θ_Δ示意圖。

圖8是實施例3所述的紅外輻射LED發光元件剖視示意圖。