CN220306278U - 一种led器件 - Google Patents

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成鹏
孙平如
邢美正
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Abstract

本实用新型涉及LED技术领域,提供了一种LED器件,包括器件主体,器件主体包括基板、发光元件、围坝部件和透光元件,围坝部件连接于基板和透光元件,基板、围坝部件和透光元件合围形成封装腔,基板具有相对的第一端面与第二端面,发光元件设置于基板的第一端面且位于封装腔内,发光元件朝向于透光元件,围坝部件具有内侧壁,内侧壁镀设有用于反射发光元件发出光的反射层,内侧壁由第一端面向远离发光元件的方向倾斜,并与第一端面形成大于零且小于90°的夹角。本实用新型通过改变LED器件的结构,提出与基板之间具有夹角的围坝部件,并在围坝部件的内侧壁设置反射层,其能够有效反射发光元件所发出的光线,减少光损失,提升LED器件的出光率。

Description

一种LED器件
技术领域
本实用新型涉及LED技术领域,尤其涉及一种LED器件。
背景技术
目前市面上峰值波长350nm以下的UV-LED封装产品,通常采用带坝体的基板进行封装,且基板的坝体多为垂直结构。350nm以下的UV芯片通常为倒装结构芯片,由于UV芯片的材质及结构特点,UV芯片横向的光输出较强,垂直方向的光输出较弱,大部分的光都从芯片侧面发出,采用垂直结构坝体的基板封装时,侧面的光在垂直坝体上来回反射,封装后的器件出光效率低下,光损失大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少克服上述现有技术的不足之一,提供了一种LED器件,通过改变LED器件的结构,提出与基板之间具有夹角的围坝部件,并在围坝部件的内侧壁设置反射层,通过将发光元件所发出光经由与第一端面具有夹角的反射层反射,在所述反射层的作用下,发光元件横向的光大部分会被反射到透光元件处并从透光元件处发出,能够有效反射发光元件所发出的光线,减少光损失,提升LED器件的出光率。
本实用新型的技术方案是:一种LED器件,包括器件主体,所述器件主体包括基板、发光元件、围坝部件和透光元件,所述围坝部件连接于所述基板和所述透光元件,所述基板、所述围坝部件和所述透光元件合围形成封装腔,所述基板具有相对的第一端面与第二端面,所述发光元件设置于所述基板的第一端面且位于所述封装腔内,所述发光元件朝向于所述透光元件,所述围坝部件具有内侧壁,所述内侧壁镀设有用于反射所述发光元件发出光的反射层,所述内侧壁由所述第一端面向远离所述发光元件的方向倾斜,并与所述第一端面形成大于零且小于90°的夹角。
可选地,所述围坝部件呈围筒状,所述围筒上端的外形尺寸大于所述围筒下端的外形尺寸,所述围坝部件的内侧壁相对于所述第一端面倾斜设置。
可选地,所述反射层为均匀覆盖于所述围坝部件内侧壁的金属层;或者,所述反射层为部分覆盖于所述围坝部件内侧壁的金属层。
可选地,所述金属层为铝层。
可选地,所述夹角为30°至60°。
可选地,所述夹角为45°。
可选地,所述发光元件与所述第一端面之间设置有基板表面线路,所述第二端面设置有基板背部线路,所述基板具有贯通所述第一端面与所述第二端面的导电孔,所述基板表面线路与所述基板背部线路通过所述导电孔导通。
可选地,所述基板表面线路与所述基板背部线路上的基材镀有镍金镀层或沉镍钯金镀层。
可选地,所述发光元件为倒装结构的UV芯片。
可选地,所述透光元件为玻璃透镜,所述玻璃透镜为平面透镜,或者,所述玻璃透镜为球面或半球面透镜,所述玻璃透镜表面镀有用于提升紫外线透过率的增透膜。
本实用新型所提供的一种LED器件,包括所述基板、发光元件、围坝部件、透光元件和所述封装腔,将所述发光元件设置于由所述透光元件、围坝部件和所述基板合围形成所述封装腔内,并将所述围坝部件的内侧壁相对于所述第一端面倾斜设置,并在所述围坝部件朝向所述封装腔的内侧壁表面设置有所述反射层,通过将发光元件所发出光经由与第一端面具有夹角的反射层反射,在所述反射层的作用下,所述发光元件横向的光大部分会被反射到透光元件处并从透光元件处发出,减少光损失,提升LED器件的出光率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种LED器件的剖视图;
图2是本实用新型实施例提供的一种LED器件中基板和围坝部件(外形呈圆形)的俯视图;
图3是本实用新型实施例提供的一种LED器件中基板和围坝部件(外形呈方形)的俯视图;
图4是本实用新型实施例提供的一种LED器件中围坝部件与基板一体成型的剖面示意图;
图5是本实用新型实施例提供的一种LED器件中围坝部件与透光元件一体成型的剖面示意图;
图6是本实用新型实施例提供的一种LED器件的制作方法及LED器件中的发光元件所发出光经由不同夹角α反射光线示意图;
图7是本实用新型实施例提供的一种LED器件的制作方法及LED器件中发光元件所发出光经由不同夹角α的围坝部件反射的光线示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
需要说明的是,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是直接设置、连接,也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。
另外,本实用新型实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语,其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式,为了避免不必要的重复,本实用新型中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。
如图1至图4所示,本实用新型实施例提供的一种LED器件,包括器件主体,所述器件主体包括基板1、发光元件2、围坝部件3和透光元件4,所述围坝部件3连接于所述基板1和所述透光元件4,所述基板1、所述围坝部件3和所述透光元件4合围形成封装腔5,所述基板1具有相对的第一端面11与第二端面12,所述发光元件2设置于所述基板1的第一端面11且位于所述封装腔5内,所述发光元件2朝向于所述透光元件4,所述围坝部件3具有内侧壁,所述围坝部件3的内侧壁镀设有用于反射所述发光元件2发出光的反射层32,所述围坝部件3的内侧壁由所述第一端面11向远离所述发光元件2的方向倾斜,并与所述第一端面11形成大于零且小于90°的夹角α。本实用新型所提供的一种LED器件,将所述发光元件2设置于由所述透光元件4、围坝部件3和所述基板1合围形成的所述封装腔5内,所述围坝部件3的内侧壁相对所述第一端面11非垂直设置,所述围坝部件3的内侧壁与所述第一端面11之间具有所述夹角α,且所述围坝部件3朝向所述封装腔5的内侧壁表面设置有所述反射层32,通过将所述发光元件2所发出光经由与第一端面具有夹角α的所述反射层32反射,在所述反射层32的作用下,所述发光元件2横向的光大部分会被反射到所述透光元件4处并从所述透光元件4处发出,有效反射所发出的光线,减少光损失,提升LED器件的出光率。
具体地,如图1至图3所示,所述围坝部件3呈围筒状,所述围筒上端的外形尺寸大于所述围筒下端的外形尺寸,所述围坝部件3的内侧壁相对于所述第一端面11倾斜设置,所述围坝部件3的外侧壁垂直于所述第一端面11,所述围坝部件3的侧壁的纵截面呈直角梯形状,所述夹角α等同于所述直角梯形斜边与底边的夹角,相对所述第一端面11具有所述夹角α的所述围坝部件3,相较于传统垂直围坝部件3,能够更加有效的反射所述发光元件2所发出的光线,减少光损失。
具体地,所述围坝部件3可以采用硅或石英的材质制成,成本低廉,如图2所示,所述围坝部件3的外形呈圆台形,或者,如图3所示,所述围坝部件3的外形呈棱台形,所述围坝部件3的外形可以根据具体情况设置,所述围坝部件3的内侧壁呈斜面状,灵活性强。
具体地,所述反射层32为均匀覆盖于所述围坝部件3内侧壁的金属层;或者,所述反射层32为部分覆盖于所述围坝部件3内侧壁的金属层,以所述金属层作为所述反射层32,光反射率高,制备工艺简单,且具有优良的耐热性与耐光性。
具体地,所述金属层为通过真空溅射或者蒸镀的方式镀于所述围坝部件3内侧壁的银层或者铝层,所述铝层与空气接触会形成致密的三氧化二铝,性能稳定,所以此处优选所述铝层作为所述反射层32。
具体地,所述夹角α为30°至60°,根据菲涅尔效应(即某种材质在不同距离和角度上呈现出不同的反射折射效果)的特点,当所述发光元件2所发出的光线垂直穿过所述透光元件4时,所述透光元件4的菲涅尔反射弱,所述透光元件4对光线的反射也较弱;而当光线非垂直穿过所述透光元件4,所述反射层32与所述第一端面11之间的夹角α过小或过大时,都会增强所述透光元件4的菲涅尔反射,即所述透光元件4对光线的反射也变强,因此,所述透光元件4上的菲涅尔反射越弱,光线从所述透光元件4处透过的透过率就越高,当所述反射层32与所述第一端面11之间的夹角α为30°至60°之间时,所述透光元件4处的光线透过率较高,在此角度范围内,所述围坝部件3对光的反射效果较佳。
具体地,所述夹角α的角度为45°,如图6所示,光线A为所述夹角α为75°时所述发光元件2所发出光线在所述透光元件4处的反射路径示意图;光线B为所述夹角α为60°时所述发光元件2所发出光线在所述透光元件4处的反射路径示意图;光线C为所述夹角α为45°时所述发光元件2所发出光线在所述透光元件4处的反射路径示意图;光线D为所述夹角α为30°时所述发光元件2所发出光线在所述透光元件4处的反射路径示意图;光线E为所述夹角α为15°时所述发光元件2所发出光线在所述透光元件4处的反射路径示意图;如图7所示,光线A为所述夹角α为75°时所述发光元件2所发出光线在所述围坝部件3的所述反射层32处的反射路径示意图;光线B为所述夹角α为60°时所述发光元件2所发出光线在所述围坝部件3的所述反射层32处的反射路径示意图;光线C为所述夹角α为45°时所述发光元件2所发出光线在所述围坝部件3的所述反射层32处的反射路径示意图;光线D为所述夹角α为30°时所述发光元件2所发出光线在所述围坝部件3的所述反射层32处的反射路径示意图;光线E为所述夹角α为15°时所述发光元件2所发出光线在所述围坝部件3的所述反射层32处的反射路径示意图。从中可以看出,当所述反射层32与所述第一端面11之间的夹角α在45°时,所述光线C几乎垂直穿过所述透光元件4,此时所述透光元件4的菲涅尔反射最小,光线透过率最高,所述夹角α在45°的基础上增大或者减小,都会增大所述透光元件4的菲涅尔反射,因此在此实施例中,所述反射层32与所述第一端面11之间的夹角α的角度优选为45°。
具体地,如图1所示,所述发光元件2与所述第一端面11之间设置有基板表面线路13,所述第二端面12设置有基板背部线路14,所述基板1具有贯通所述第一端面11与所述第二端面12的导电孔15,所述基板表面线路13与所述基板背部线路14通过所述导电孔15导通,结构紧凑。
具体地,所述基板表面线路13与所述基板背部线路14上的基材镀有镍金镀层或镍钯金镀层,所述基板表面线路13与所述基板背部线路14上的基材通过镀铜工艺制成,所述镍金镀层中镍的厚度>3um,金的厚度>0.05um,所述镍钯金镀层中镍的厚度>3um,钯的厚度>0.05um,金的厚度>0.05um,所述基板表面线路13还具有围坝焊接层17和用于焊接发光元件2的芯片焊接层16,同时所述基板表面线路13在除所述芯片焊接层16与围坝焊接层17以外的部分区域通过真空溅射或者蒸镀的方式镀有金属反射层,所述金属反射层可以为铝或者银反射层32,铝反射层32与空气接触会形成致密的三氧化二铝,性能稳定,铝对紫外光的反射率为90%以上,此处优选镀铝。
具体地,所述发光元件2为倒装结构的UV芯片,所述UV芯片的电极为金锡合金,所述金锡合金具有焊接温度适中、焊接牢固等优良的物理特性,较为适合芯片与基板共晶。
具体地,所述透光元件4可以为玻璃透镜,所述玻璃透镜可以采用石英或蓝宝石的材质制成,不易磨损,所述玻璃透镜为平面透镜,或者,所述玻璃透镜可以为球面或半球面透镜,如图1所示,所述玻璃透镜的正反两表面皆可以镀有用于提升紫外线透过率的增透膜41,所述增透膜41可以采用氟化镁或者二氧化硅的材质制成,可以提高紫外线的光线透过率。
具体地,如图4所示,所述围坝部件3可以与所述基板1一体成型,一体式的带围坝的所述基板1,规避了分体式基板在围坝粘接或者焊接过程中有可能产生粘接或者焊接不良导致产品因气密性失效的风险,实用性强。
具体地,如图1所示,所述围坝部件3上端具有用于焊接所述透光元件4的透镜焊接层31,于所述围坝部件3的上端与透光元件4的待接触面处涂覆胶水或焊料(形成焊接层31),所述透光元件4可通过胶水或焊料固定连接于所述围坝部件3,或者,如图5所示,也可以将所述围坝部件3与所述透光元件4一体成型,简化工艺步骤。
本实用新型所提供的一种LED器件,将所述发光元件2设置于由所述透光元件4、围坝部件3和所述基板1合围形成的所述封装腔5内,所述围坝部件3的内侧壁相对所述第一端面11倾斜设置,所述围坝部件3的内侧壁与所述第一端面11之间具有所述夹角α,且所述围坝部件3朝向所述封装腔5的内侧壁表面设置有所述反射层32,所述反射层32能够有效反射所述发光元件2所发出的光线,减少光损失,提升LED器件的出光率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED器件,其特征在于,包括器件主体,所述器件主体包括基板、发光元件、围坝部件和透光元件,所述围坝部件连接于所述基板和所述透光元件,所述基板、所述围坝部件和所述透光元件合围形成封装腔,所述基板具有相对的第一端面与第二端面,所述发光元件设置于所述基板的第一端面且位于所述封装腔内,所述发光元件朝向于所述透光元件,所述围坝部件具有内侧壁,所述内侧壁镀设有用于反射所述发光元件发出光的反射层,所述内侧壁由所述第一端面向远离所述发光元件的方向倾斜,并与所述第一端面形成大于零且小于90°的夹角。
2.如权利要求1所述的一种LED器件,其特征在于,所述围坝部件呈围筒状,所述围筒上端的外形尺寸大于所述围筒下端的外形尺寸,所述围坝部件的内侧壁相对于所述第一端面倾斜设置。
3.如权利要求1所述的一种LED器件,其特征在于,所述反射层为均匀覆盖于所述围坝部件内侧壁的金属层;或者,所述反射层为部分覆盖于所述围坝部件内侧壁的金属层。
4.如权利要求3所述的一种LED器件,其特征在于,所述金属层为铝层。
5.如权利要求1所述的一种LED器件,其特征在于,所述夹角为30°至60°。
6.如权利要求5所述的一种LED器件,其特征在于,所述夹角为45°。
7.如权利要求1所述的一种LED器件,其特征在于,所述发光元件与所述第一端面之间设置有基板表面线路,所述第二端面设置有基板背部线路,所述基板具有贯通所述第一端面与所述第二端面的导电孔,所述基板表面线路与所述基板背部线路通过所述导电孔导通。
8.如权利要求7所述的一种LED器件,其特征在于,所述基板表面线路与所述基板背部线路上的基材镀有镍金镀层或镍钯金镀层。
9.如权利要求1所述的一种LED器件,其特征在于,所述发光元件为倒装结构的UV芯片。
10.如权利要求1所述的一种LED器件,其特征在于,所述透光元件为玻璃透镜,所述玻璃透镜为平面透镜,或者,所述玻璃透镜为球面或半球面透镜,所述玻璃透镜表面镀有用于提升紫外线透过率的增透膜。
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