CN101581438A - 侧面发光二极管 - Google Patents

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Abstract

一种侧面发光二极管，包括基板、发光芯片以及封装体，所述发光芯片设于所述基板上，并与基板电连接，所述封装体位于发光芯片外围，将发光芯片封装至所述基板上，所述封装体的顶部设有凹陷，所述凹陷的壁部形成有反射层，所述反射层将射向封装体顶部的光线反射向所述封装体的侧面，由封装体的侧面射出，上述侧面发光二极管利用封装体顶部的凹陷及反射层将射向封装体顶部的光线反射向封装体的侧面，提升了侧面光的取出效率。

Description

侧面发光二极管
技术领域
本发明涉及一种光学元件，特别是一种侧面发光二极管。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，下称LED)的应用中，有时需要获得侧面出光的效果，普通的获得侧面发光二极管的方法为将一正面发光二极管侧放，使其出光面正对一透光元件，工作时，由正面发光二极管发出的光线经过透光元件的多次反射或折射由透光元件的一侧发出，获得侧面出光的效果。
然而，通过此种方式获得的侧面发光二极管，由于光线在透光元件内经过多次的折射或反射，其光线在传播过程中的损失较大，降低了这种侧面发光二极管的出光效率。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有较高出光效率的侧面发光二极管。
一种侧面发光二极管，包括基板、发光芯片以及封装体，所述发光芯片设于所述基板上，并与基板电连接，所述封装体位于发光芯片外围，将发光芯片封装至所述基板上，所述封装体的顶部设有凹陷，所述凹陷的壁部形成有反射层，所述反射层将射向封装体顶部的光线反射向所述封装体的侧面，由封装体的侧面射出。
上述侧面发光二极管利用凹陷的侧面增大了射向封装体顶部的光线的入射角，增强了光线在封装体的顶部的全反射现象，使射向封装体顶部的光线经反射或者折射后射向封装体的侧面，提升了封装体侧面的光的取出效率。
上述侧面发光二极管在封装体的顶部设置凹陷，并在凹陷的壁部形成反射层，所述发射层将射向封装体顶部的光线直接反射向封装体的侧面，由封装体的侧面射出，从而使上述侧面发光二极管无需利用透光元件即可达到侧面出光的效果，减少了光线在传播过程中的损失，使更多的光线射向封装体的侧面，提升了封装体侧面的光取出效率。
附图说明
图1为本发明侧面发光二极管的一个较佳实施方式的立体图。
图2为图1的轴向剖视图。
具体实施方式
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。
请参阅图1及图2，本发明侧面发光二极管10包括基板12、碗杯14、发光芯片16以及封装体18。
其中，所述基板12由导电及导热的金属等材料制成。
所述碗杯14由环氧树脂、玻璃等透光性材料制成，其设于基板12上方，在碗杯14与基板12间形成一收容空间。所述碗杯14大致呈球台状，其横截面的直径由碗杯14的底部向上逐渐减小，使碗杯14的轴向截面的侧边呈弧形，以减小射向碗杯14侧面的光线的入射角，减少全反射现象的发生，提升碗杯14侧面的出光效率。可以理解地，可以采用在碗杯14的侧面设置无数个细小的凸点或凹陷19，使碗杯14的侧面形成粗糙的表面的方式来提升碗杯14侧面的出光效率。
所述发光芯片16大致呈矩形，其设于所述收容空间内，通过银胶黏附于所述基板12，并通过金线17与所述基板12电连接。所述基板12则通过引脚(图未示)与外部电源相连，提供所述侧面发光二极管10工作时所需的电量。
所述封装体18由环氧树脂、硅树脂等透光性材料制成，其填充于收容空间内，将发光芯片16与金线17封装至所述收容空间内。所述封装体18具有与碗杯14相同的形状，即所述封装体18也为球台状，其横截面的直径由封装体18的底部向上逐渐减小，且其轴向截面的侧边呈弧形。
所述封装体18的顶部设有一凹陷19，所述凹陷19开设于封装体18的顶面上，整体上呈倒圆锥形，包括自上而下排列的若干个凹槽19a、19b，其中位于最下方的凹槽为一个倒圆锥形的凹槽19b，而位于倒圆锥形凹槽19b上方的凹槽则为倒圆台形凹槽19a。每一凹槽19a的直径由该凹槽19a的底部向上逐渐增加，并且，位于最上方的凹槽19a的顶端的直径与封装体18的顶面的直径相等。上述凹槽19a中，上方凹槽19a的底端的直径均大于下方凹槽19a的顶端的直径，在相邻的凹槽19a之间形成若干个平行于基板12的台阶面19c。
所述凹陷19的壁部即所述凹槽19a、19c的侧壁及台阶面19c上形成有反射层15，以将所述发光芯片16发出的光反射向封装体18的侧面。所述反射层15的材料选自铝、银等具有高反射率的材料，通过喷涂、蒸镀、溅射等方法形成于封装体18的顶部，使所述反射层15具有较高的反射效率。
所述侧面发光二极管10工作时，发光芯片16所发出的光一部分直接射向封装体18的侧面，由封装体18的侧面离开所述发光二极管，而另一部分光线则射向封装体18的顶部，经反射后射向封装体18的侧面，再由封装体18的侧面离开所述侧面发光二极管10。
上述侧面发光二极管10通过将封装体18的侧面设计成弧面，减小了射向封装体18的侧面的光线的入射角，减少了射向封装体18的侧面的光线的全反射现象，提升了所述侧面发光二极管10的出光率；上述侧面发光二极管10还利用在封装体18的顶部设置渐变式凹陷19，并在凹陷19的壁部涂覆反射层15的方式，将射向封装体18顶部的光线反射向封装体18的侧面，进一步提升了封装体18的侧面的光取出效率。
本实施例中，位于封装体18最上方的凹槽19a的顶端的直径与封装体18的顶面的直径相等。可以理解地，位于封装体18最上方的凹槽19a的顶端的直径也可以小于封装体18的顶面的直径，而使封装体18的顶面的一部分为平面，另一部分为倒圆锥形凹槽。
本实施例中，上方凹槽19a的底端的直径均大于下方凹槽19a的顶端的直径，可以理解地，上方凹槽19a的底端的直径也可以等于或小于下方凹槽19a的顶端的直径。当上方凹槽19a的底端的直径等于下方凹槽19a的顶端的直径时，整个凹陷形成为一个其横截面直径由凹陷的底部向顶部逐渐增加的倒圆锥形的凹陷。
本实施例中，所述凹陷19的凹槽19a、19b为倒圆锥形和倒圆台形，即凹槽19a、19b的横截面为圆形，可以理解地，所述凹槽19a横截面形状也可为三角形、矩形等多边形。
本实施例中，基板12由导电及导热的金属等材料制成，当然，基板12也可由导热的陶瓷等材料制成，而在其中埋设金属电极，然后通过金线17连接发光芯片16与所述金属电极，进而使金属电极通过引脚与外部电源相连。
本实施例中，封装体18设于碗杯14内，当然，该侧面发光二极管10也可以无需设置碗杯14，直接利用封装体18将发光芯片16封装于所述基板12上。

Claims (12)

1.一种侧面发光二极管，包括基板、发光芯片以及封装体，所述发光芯片设于所述基板上，并与基板电连接，所述封装体位于发光芯片外围，将发光芯片封装至所述基板上，其特征在于：所述封装体的顶部设有凹陷，所述凹陷的壁部形成有反射层，所述反射层将射向封装体顶部的光线反射向所述封装体的侧面，由封装体的侧面射出。
2.如权利要求1所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述封装体呈球台状。
3.如权利要求2所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述封装体的轴向截面的侧边呈弧形。
4.如权利要求3所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述封装体的横截面的直径由封装体的底部向上逐渐减小。
5.如权利要求1所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述凹陷设于封装体的顶面。
6.如权利要求1所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述凹陷整体上呈倒锥形。
7.如权利要求6所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述凹陷具有自下而上排列的若干个凹槽，每一凹槽的直径由凹槽的底部向上逐渐增加。
8.如权利要求7所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述上方凹槽的底端的直径均大于下方凹槽的顶端的直径，相邻的凹槽之间形成若干个台阶面。
9.如权利要求7所述的侧面发光二极管，其特征在于：位于最下方的凹槽为一个倒圆锥形凹槽，而位于倒圆锥形凹槽上方的凹槽则为倒圆台形凹槽。
10.如权利要求7所述的侧面发光二极管，其特征在于：位于最上方的凹槽的顶端的直径与封装体的顶面的直径相等。
11.如权利要求6所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述凹陷的横截面形状为圆形、三角形或矩形。
12.如权利要求6所述的侧面发光二极管，其特征在于：所述凹陷形成一个横截面直径由底部向顶部逐渐增加的倒圆锥形凹陷。
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