CN212750890U - 发光二极管封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发光二极管封装结构，包括第一发光二极管以及数个第二发光二极管。第一发光二极管配置于载板上的中央位置。数个第二发光二极管配置于载板上且环设于第一发光二极管之外。第一发光二极管与载板之间的距离大于各第二发光二极管与载板之间的距离。以此可达到良好的混光效果。

Description

发光二极管封装结构

技术领域

本实用新型是有关一种发光二极管封装结构，尤其是指一种通过结构调整且可搭配二次光学模块改良混光效果的发光二极管封装结构。

背景技术

随着发光二极管的快速发展以及多样的应用方式，为了达到更多颜色光的产出，可以考虑如三色合一的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)，或四色合一的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、白色(W)，或红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、Alpha色彩空间(A)等各种琳琅满目的组合方式，而当数个发光二极管需要改变光束的出射角度时，一般会使用二次光学透镜，尤其以全反射(total internal reflection, TIR)透镜较为常见。以现有技术而言，一般常见的混光结构均为数个发光二极管以相同出光距离平行出光的配置方式。如此一来虽然制作方式简单，但是当多种颜色的发光二极管的芯片放置于同一封装体时，由于各芯片与封装体的几何中心距离并不均一，故当数个芯片共享同一个二次光学透镜时，则距离所述二次光学透镜的几何中心较近的发光二极管所发出的光束在射出二次光学透镜之后具有聚焦、光圈范围小以及照度高的特点。而距离所述二次光学透镜的几何中心较远的发光二极管则偏离二次光学透镜的焦点，所发出的光束在射出二次光学透镜之后具有发散、光圈范围大以及照度低的特点。当前述两种状况的发光二极管的芯片同时点亮时，因为光束的聚光以及发散状态不同，且光圈范围也不同，故无法得到良好的混光效果。

为此，如何设计出一种发光二极管封装结构，特别是解决现有技术的前述技术问题，乃为本案创作人所研究的重要课题。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种发光二极管封装结构，以解决现有技术的光束的聚光以及发散状态不同以及光圈范围不同的技术问题，达到具有良好混光效果的目的。

为了达到前述目的，本实用新型所提出的发光二极管封装结构包括：第一发光二极管以及数个第二发光二极管。其中，第一发光二极管配置于载板上的中央位置。数个第二发光二极管配置于载板上且环设于第一发光二极管外。第一发光二极管与载板之间的距离大于各第二发光二极管与载板之间的距离。

进一步而言，所述的发光二极管封装结构还包括：中间次载板以及数个外围次载板。其中，中间次载板的厚度大于各外围次载板的厚度，中间次载板配置于载板上的中央位置，且夹设于第一发光二极管以及载板之间。数个外围次载板环设于中间次载板之外，且数个外围次载板夹设于数个第二发光二极管以及载板之间。

进一步而言，各第二发光二极管为具有数个侧边的板体，数个第二发光二极管中具有最小长度的侧边具有第一长度，数个第二发光二极管中具有最大长度的侧边具有第二长度，第一长度大于或等于第二长度的一半。

进一步而言，第一发光二极管距各第二发光二极管之间的间距小于第一长度。

进一步而言，所述的发光二极管封装结构还包括透明胶体，透明胶体覆设于载板上，且隔开第一发光二极管以及各第二发光二极管。

进一步而言，所述的发光二极管封装结构还包括二次光学模块，二次光学模块具有使数个光束垂直出光面且平形并列射出的焦点；第一发光二极管配置于朝向垂直于出光面的方向且远离焦点的位置。

进一步而言，二次光学模块使第一发光二极管射出的数个第一光束彼此交错一次后成像于成像面，且二次光学模块使各第二发光二极管射出的数个第二光束彼此交错一次后成像于成像面。

进一步而言，数个第一光束于成像面上形成的光圈大小与数个第二光束于成像面上形成的光圈大小相同。

进一步而言，第一发光二极管或各第二发光二极管的波长介于350纳米至950纳米之间。

进一步而言，第一发光二极管以及数个第二发光二极管之中，包括至少两种输出波长。

本实用新型的另一目的在于提供一种发光二极管封装结构，解决现有技术的光束的聚光以及发散状态不同以及光圈范围不同的技术问题，达到具有良好混光效果的目的。

为了达到前述目的，本实用新型所提出的发光二极管封装结构包括：第一发光二极管、数个第二发光二极管以及数个第三发光二极管。第一发光二极管配置于载板上的中央位置。数个第二发光二极管配置于载板上且环设于第一发光二极管外。数个第三发光二极管配置于载板上且环设于数个第二发光二极管外。其中，第一发光二极管与载板之间的距离大于各第二发光二极管与载板之间的距离，各第二发光二极管与载板之间的距离大于各第三发光二极管与载板之间的距离。

在使用本实用新型所述发光二极管封装结构时，由于第一发光二极管与载板之间的距离均大于第二发光二极管或第三发光二极管与载板之间的距离，且第二发光二极管以及第三发光二极管是以第一发光二极管为中心而可呈同心圆的态样展开，若搭配二次光学模块(例如：反光杯或全反射(TIR)透镜)，且第一发光二极管可配置于朝向垂直于出光面的方向且远离焦点的位置。此时，二次光学模块使第一发光二极管射出的数个第一光束彼此交错一次后成像于成像面，且二次光学模块使各第二发光二极管射出的数个第二光束彼此交错一次后成像于成像面。进一步而言，数个第一光束于成像面上形成的光圈大小与数个第二光束于成像面上形成的光圈大小相同，可以使得数个第二发光二极管彼此混光程度更均匀。由于本实用新型的前述配置，使得现有技术的光束的聚光以及发散状态不同以及光圈范围不同的技术问题得以解决。为此，本实用新型所述发光二极管封装结构可达到具有良好混光效果的目的。

为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的发光二极管封装结构的俯视示意图；

图2为本实用新型第一实施例的发光二极管封装结构的侧视示意图；

图3为本实用新型第二实施例的发光二极管封装结构的俯视示意图；

图4为本实用新型第二实施例的发光二极管封装结构的侧视示意图；

图5为本实用新型发光二极管封装结构发出光束的示意图；

图6为本实用新型发光二极管封装结构中的弧形反射模块的结构示意图。

附图中的符号说明：

10:弧形反射模块；11:弧形反射面；12:出光面；20:第一发光二极管；21:第一光束；30:第二发光二极管；31:第二光束；32:侧边；40:载板；50:中间次载板；60:外围次载板；70:第三发光二极管；80:外围次载板；100:成像面；200:透明胶体；f:焦点；A:位置；C:几何中心轴；h1:第一距离；h2:第二距离；L1:第一长度；L2:第二长度。

具体实施方式

以下借由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。本实用新型也可借由其他不同的具体实例加以施行或应用，本实用新型说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用在不悖离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。

须知，本说明书所附图式绘示的结构、比例、大小、组件数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

现有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合图式说明如下。

请参阅图1及图2所示。其中，图1为本实用新型第一实施例的发光二极管封装结构的俯视示意图。图2为本实用新型第一实施例的发光二极管封装结构的侧视示意图。

本实用新型第一实施例的发光二极管封装结构包括：第一发光二极管20以及数个第二发光二极管30。其中，第一发光二极管20配置于载板40上的中央位置。数个第二发光二极管30配置于载板40上且环设于第一发光二极管20外。第一发光二极管20与载板40之间的距离大于各第二发光二极管30与载板40之间的距离。在本实用新型的所述第一实施例中，第一发光二极管20或各第二发光二极管30的波长介于350纳米至950纳米之间。其中，第一发光二极管20以及数个第二发光二极管30之中，可包括至少两种输出波长。也就是说，其中一状况可以是数个第二发光二极管30中包括至少两种输出波长，而第一发光二极管20与部分第二发光二极管30具有相同输出波长。又或可以是另一状况，第一发光二极管20与部分第二发光二极管30具有相异输出波长。然而，前述仅示例性说明，本实用新型不受此限制。

进一步而言，所述的发光二极管封装结构还包括：中间次载板50以及数个外围次载板60。其中，中间次载板50的厚度大于各外围次载板60的厚度，中间次载板50配置于载板上的中央位置，且夹设于第一发光二极管20以及载板40之间，用以使第一发光二极管20配置于如图5所示的位置A。数个外围次载板60环设于中间次载板50之外，且数个外围次载板60夹设于数个第二发光二极管30以及载板40之间，用以使各第二发光二极管30与出光面12距离有如图2所示的第二距离h2。其中，所述载板40可以是陶瓷板或铝板。

在本实用新型的第一实施例中，各第二发光二极管30为具有数个侧边32的板体，数个第二发光二极管30中具有最小长度的侧边32具有第一长度L1，数个第二发光二极管30中具有最大长度的侧边32具有第二长度L2，第一长度L1大于或等于第二长度L2的一半。进一步而言，第一发光二极管20以及各第二发光二极管30之间的间距小于第一长度L1。即第一发光二极管20以及各第二发光二极管30之间无法再容置更多的第二发光二极管30，以确保出光均匀度。在本实施中，由于所有第二发光二极管30均为具有相等侧边长度的正方形，故所述第一长度L1与第二长度L2相同。即所述数个第二发光二极管30可以具有彼此不同长度的侧边32，但其最大长度以及最小长度须符合前述条件。

进一步而言，所述的发光二极管封装结构还包括透明胶体200，透明胶体200覆设于载板上，且隔开第一发光二极管20以及各第二发光二极管30。第一发光二极管可以是红光发光二极管、绿光发光二极管以及蓝光发光二极管的其中一种，各第二发光二极管30可以是红光发光二极管、绿光发光二极管以及蓝光发光二极管的其中另一种。所述透明胶体200的顶面可以是平面或凸起。

请参阅图3以及图4所示。其中，图3为本实用新型第二实施例的发光二极管封装结构的俯视示意图。图4为本实用新型第二实施例的发光二极管封装结构的侧视示意图。

本实用新型第二实施例与前述第一实施例大致相同，但还包括数个第三发光二极管70以及数个外围次载板80。数个外围次载板80以中间次载板为中心环设于数个外围次载板60之外，且数个外围次载板80夹设于数个第三发光二极管70以及载板40之间。进一步而言，数个外围次载板80使得各第三发光二极管70以及载板40之间的距离皆小于各第二发光二极管30与载板40之间的距离。

请参阅图5以及图6所示，为本实用新型发光二极管封装结构发出光束，以及其中弧形反射模块的结构示意图。在本实用新型的一实施态样中，以前述第一实施例为基础，可还包括二次光学模块，二次光学模块具有使数个光束垂直出光面且平形并列射出的焦点，第一发光二极管20配置于朝向垂直于出光面的方向且远离焦点的位置。在本实用新型的所述实施态样中，二次光学模块可以是呈反光杯的结构的弧形反射模块10或未在图中标示的全反射(TIR)透镜。本实用新型所述的弧形反射模块10包括弧形反射面11以及出光面12，且弧形反射模块10具有使射向弧形反射面11的数个光束垂直地射出出光面12的焦点f。进一步而言，第一发光二极管20配置于邻近弧形反射面11，且朝向垂直于出光面12的方向远离焦点f的位置A。在本实用新型的实施例中，位置A与焦点f均位于弧形反射模块10的几何中心轴C上，所述几何中心轴C通过出光面12的中心位置，且与出光面12垂直。

第一发光二极管20与出光面12相距有第一距离h1。数个第二发光二极管30环设于第一发光二极管20之外，且各第二发光二极管30与出光面12相距有大于第一距离h1的第二距离h2(可能位于焦点f的左侧或右侧)。在本实用新型的实施例中，所述第二发光二极管30与出光面12之间的第二距离h2，可以小于焦点f与出光面12的距离，然而本实用新型不受此限制。其中，弧形反射面11使第一发光二极管20射出的数个第一光束21彼此交错一次后成像于成像面100。且弧形反射面11使各第二发光二极管30射出的数个第二光束31彼此交错一次后成像于成像面100。在本实用新型的实施例中，数个第一光束21于成像面100上形成的光圈大小与数个第二光束31于成像面100上形成的光圈大小相同。

在使用本实用新型所述发光二极管封装结构时，由于第一发光二极管20与载板40之间的距离均大于第二发光二极管30或第三发光二极管70与载板40之间的距离，且第二发光二极管30以及第三发光二极管70是以第一发光二极管20为中心而可呈同心圆的态样展开，若搭配二次光学模块(例如前述弧形反射模块10或TIR透镜)，且第一发光二极管20可配置于朝向垂直于出光面12的方向且远离焦点f的位置。此时，二次光学模块使第一发光二极管20射出的数个第一光束21彼此交错一次后成像于成像面100，且二次光学模块使各第二发光二极管30射出的数个第二光束31彼此交错一次后成像于成像面100。进一步而言，数个第一光束21于成像面100上形成的光圈大小与数个第二光束31于成像面100上形成的光圈大小相同，可以使得数个第二发光二极管30彼此混光程度更均匀。由于本实用新型的前述配置，使得现有技术的光束的聚光以及发散状态不同以及光圈范围不同的技术问题得以解决。为此，本实用新型所述发光二极管封装结构可达到具有良好混光效果的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施例的详细说明与图式，但本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以所附的申请专利范围为准，凡合于本实用新型申请专利范围的精神与其类似变化的实施例，皆应包括于本实用新型的范畴中，任何熟悉该项技艺者在本实用新型的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本实用新型的专利范围内。

Claims (11)

1.一种发光二极管封装结构，其特征在于，包括：

一第一发光二极管，配置于一载板上的一中央位置；以及

数个第二发光二极管，配置于该载板上且环设于该第一发光二极管外；

其中，该第一发光二极管与该载板之间的距离大于各该第二发光二极管与该载板之间的距离。

2.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括：一中间次载板以及数个外围次载板；其中，该中间次载板的厚度大于各该外围次载板的厚度，该中间次载板配置于该载板上的该中央位置，且夹设于该第一发光二极管以及该载板之间；该数个外围次载板环设于该中间次载板之外，且该数个外围次载板夹设于该数个第二发光二极管以及该载板之间。

3.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，各该第二发光二极管为具有数个侧边的一板体，该数个第二发光二极管中具有最小长度的侧边具有一第一长度，该数个第二发光二极管中具有最大长度的侧边具有一第二长度，该第一长度大于或等于该第二长度的一半。

4.根据权利要求3所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该第一发光二极管距各该第二发光二极管之间的间距小于该第一长度。

5.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括：一透明胶体，该透明胶体覆设于该载板上，且隔开该第一发光二极管以及各该第二发光二极管。

6.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，还包括一个二次光学模块，该二次光学模块具有使数个光束垂直一出光面且平形并列射出的一焦点；该第一发光二极管配置于朝向垂直于该出光面的方向且远离该焦点的一位置。

7.根据权利要求6所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该二次光学模块使该第一发光二极管射出的数个第一光束彼此交错一次后成像于一成像面，且该二次光学模块使各该第二发光二极管射出的数个第二光束彼此交错一次后成像于该成像面。

8.根据权利要求7所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该数个第一光束于该成像面上形成的光圈大小与该数个第二光束于该成像面上形成的光圈大小相同。

9.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该第一发光二极管或各该第二发光二极管的波长介于350纳米至950纳米之间。

10.根据权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于，该第一发光二极管以及该数个第二发光二极管之中，包括至少两种输出波长。

11.一种发光二极管封装结构，其特征在于，包括：

一第一发光二极管，配置于一载板上的一中央位置；

数个第二发光二极管，配置于该载板上且环设于该第一发光二极管外；以及

数个第三发光二极管，配置于该载板上且环设于该数个第二发光二极管外；

其中，该第一发光二极管与该载板之间的距离大于各该第二发光二极管与该载板之间的距离；各该第二发光二极管与该载板之间的距离大于各该第三发光二极管与该载板之间的距离。

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