复眼发光二极管

摘要

本发明提供一种光电元器件中的复眼发光二极管，有高光效、高光强、高照度的并具体积小、使用方便、以及优异的可组合成多光源(阵列光源)的特点，其利用了昆虫复眼光学结构的基本原理，结合发光二极管的特点，运用光路可逆的原理发明。它由发光二极管3、反光杯2以及透镜封装体1构成。

权利要求

1.一种复眼发光二极管，其特征在于：它由底面有两个通孔(6)的反光杯(2)、发光二极管(3)中的发光二极管支架(4)和发光二极管芯片(7)、环氧胶(8)、由环氧胶固化成形的透镜封装体(1)和粘贴面(5)组成，且反光杯(2)灌封透明环氧胶(8)；

发光二极管(3)与反光杯(2)的连接由粘贴面(5)完成；

透镜封装体(1)、反光杯(2)、发光二极管(3)的中心重合或近似重合；

发光二极管(3)中发光二极管芯片(7)的发光点与透镜的距离小于等于透镜封装体(1)中透镜的焦距。

2.根据权利要求1所述的复眼发光二极管，其特征在于：发光二极管(3)适用于光波波长360纳米～760纳米的半导体发光芯片。

3.根据权利要求1所述的复眼发光二极管，其特征在于：发光二极管(3)适用于以半导体发光芯片为激发能量源所形成的复合光。

4.根据权利要求1所述的复眼发光二极管，其特征在于：透镜适用于球面凸透镜、非球面凸透镜。

5.根据权利要求1所述的复眼发光二极管，其特征在于：透镜封装体(1)适用于正六边体、正方体、圆柱体、椭圆体。

说明书

复眼发光二极管

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光电元器件中的复眼发光二极管，尤其是一种依据“生物昆虫复眼”的原理，结合发光二极管的特点，采用仿生技术的“复眼发光二极管”。 背景技术

[0002] 现有发光二极管，主要采取在发光二极管支架12上固定发光半导体芯片13然后和透明环氧胶封装体11构成发光二极管(如图一)，其光路传输的路径为：在发光二极管支架12的管脚上加上电压，半导体芯片13发光，光在透明环氧介质内传输，并经透明环氧灌封成型的凸透镜11会聚后发射出光。该发射光具有“α立体角”，由该“α立体角”发出的光才是发光二极管的有效光。可见“α立体角”以外的光均损失掉，而在不同折射率的介质的介面之间产生的反射光，同样也损失掉。

[0003] 随着发光二极管应用更加广泛，市场对发光二极管的要求越来越高，特别是在组合成多光源(阵列光源)的应用上，现有发光二极管受到了更多的限制。

发明内容

[0004] (一)发明的目的

[0005] 本发明旨在提供一种具有高光效、高光强、高照度的并具体积小、使用方便、以及优异的可组合成多光源(阵列光源)的发光二极管。

[0006] 本发明中采用仿生技术发明的“复眼发光二极管”有效地解决了现有发 光二极管存在的光损失。以及在组合成多光源(阵列光源)上存在的问题。

[0007] (二)发明所依据的原理

[0008] 本发明所依据昆虫复眼原理(如图2)，以及小眼31的光学结构(如图3)。复眼由许多小眼31组成，小眼31的光学结构(如图3)是由六边形凸透镜(该凸透镜上附着有透明角膜23)构成角膜镜21，角膜32下连接有圆锥晶体22，小眼31的光传输原理；光源经过角膜镜21传输到圆锥形晶体22、角膜镜21和圆锥晶体22均具有透光和聚光作用，汇聚后的光传输到视官柱体(有称视觉主柱体)24后感知光信号。

[0009] 许多小眼31的组合就构成昆虫的复眼(如图2)，复眼如同一个大凸透镜昆虫复眼看到的物体形象，是由每个小眼31组合而成的，即每个小眼31只能看到该物体形象的一部分。

[0010] (三)复眼发光二极管基本构成

[0011] 本发明根据昆虫复眼光学结构的基本原理，结合发光二极管的特点，运用“光路可逆的原理”，发明了“复眼发光二极管”。它由发光二极管、反光杯以及透镜封装体构成。 [0012] 实现过程：先在反光杯底部两个通孔处，点上粘接胶，然后将已封装好的发光二极管中发光二极管支架的管脚，穿过反光杯底部的两个通孔，而后粘接固化形成粘接面。将已固化后的部件灌封透明环氧固化后，使之成型为正六边形或矩形或圆形的透镜封装体的“复眼发光二极管”。此处透镜可为：球面凸透镜、非球面凸透镜。

[0013] 基本要求：发光二极管、反光杯、以及透镜封装体的中心应重合或近似重合；发光二极管芯片的发光点及透镜的距离应小于或等于透镜的焦距。

[0014] 复眼发光二极管适用于光波波长360纳米～760纳米的半导体发光芯片以及以半导体发光芯片为激发能量源所形成的复合光。

[0015] 复眼发光二极管光路示意图(参见图五)

[0016] 复眼发光二极管组合的多光源(阵列光源)示意图(参见图六)

[0017] 因此，从图四、图五可知“复眼发光二极管”具有高光效、高光强、高照度等特点，从图六可知“复眼发光二极管”组合的多光源(阵列光源)具有体积小，可操作性佳，组合方便，同样具有高光效、高光强、高照度的特点。

附图说明

[0018] 下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。

[0019] 图1是现有发光二极管示意图；

[0020] 图2是昆虫复眼的示意图；

[0021] 图3是昆虫小眼的示意图；

[0022] 图4是本实施例示意图；

[0023] 图5是本实施例的光路示意图；

[0024] 图6是本实施例的组合成多光源(阵列光源)的示意图。

[0025] 图中：1.正六边形凸透镜封装体、2.反光杯、3.发光二极管、4.发光二极管支架、5.粘接面、6.通孔、7.发光二极管芯片、8.透明环氧、11.透明环氧胶封装体、12.发光二极管支架、13.发光半导体芯片、21.角膜镜、22.圆锥晶体、23.透明角膜、24.视官柱体、
31.复眼小眼、32.复眼角膜。

具体实施方式

[0026] 参照图四本实施例示意图：本实施例由正六边形凸透镜封装体1、反光 杯2、发光二极管3、发光二极管支架4、粘接面5、反光杯2底部的两通孔6、发光二极管芯片7、透明环氧8组成。

[0027] 组成前应将发光二极管芯片7、发光二极管支架4组合成发光二极管3，然后进入“复眼发光二极管”的组合。

[0028] 先将粘接胶滴在反光杯2底部的两通孔6处，并将组合成的发光二极管3的两管脚穿过通孔6，并固化使发光二极管3与反光杯2在底部形成粘接面5，(该粘接胶固化后也可在两通孔6表面形成绝缘层)完成上述粘接后，再将该部件灌封透明环氧胶8，使之成型为正六边形凸透镜封装体1。即可构成“复眼发光二极管”。

[0029] 其技术要求：正六边形凸透镜封装体1、反光杯2、发光二极管3三者的中心应重合或近似重合，发光二极管3中发光二极管芯片7的发光点及透镜的距离小于或等于正六边形凸透镜封装体1中凸透镜的焦距。

[0030] “复眼发光二极管”中反光杯2类似“昆虫复眼”中圆锥晶体，反光杯2可将发光二极管芯片7发出的光反射会聚，同样又可将反射光经会聚后发射出光。经正六边形凸透镜封装体1的凸透镜会聚后，使主光束光参数指标增强，从而使“复眼发光二极管”的光效更高，光强更高，照度更强。

[0031] “复眼发光二极管”适用光源的范围非常广：适用于可见光，紫外光近红外光，单色光和复合光。

[0032] “复眼发光二极管”所组合成的多光源(阵列光源)，具有体积小、散热佳、组合方便、光效高、光强高、照度高等特点。