【专利解密】鸿利智汇大角度出光LED封装结构 增大LED发光角度

【嘉勤点评】鸿利智汇发明的大角度出光LED封装结构，通过在支架上模造成型、LED与大角度透镜一次性封装等工艺，从而减少了制造工艺。并且，LED芯片与大角度透镜之间没有间隙，LED的光线会直接进入大角度透镜，也解决了光线进入不同介质而导致光衰的情况出现。

由于发光二极管具有节能、亮度高的优势，被应用在各个照明领域，但是由于其发光角度一般只有120度，在一些特殊的领域受到限制，因此不能满足实际生产、生活以及制造的需求。

在现有方案中，通常在LED上加入透镜来增大LED发光角度，例如在相关方案中有尝试将透镜设置为中间空心，透镜内腔形成入射面，通过入射面和出射面的曲面配合，从而使得LED发光角度增大。由于LED芯片设置中空腔体内，LED发出的光线首先经过中空区域，然后入射到透镜的入射面，经过透镜的折射后出光。

这样的方案，虽然能达到增加发光角度的目的，但是光线经过中空介质后会衰减，导致出光亮度低。另外，该种LED封装结构中，透镜需要另外制造，然后再将透镜与LED配合组装，因此也使得整个制造工艺较为复杂。

为此，鸿利智汇在2019年1月8日申请了一项名为“一种大角度出光LED封装结构”的发明专利（申请号：201910016536.5），申请人为鸿利智汇集团股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的大角度出光LED封装结构，该结构包括支架2、LED芯片3和设置在支架上且覆盖包括LED芯片的大角度透镜1。该LED封装结构采用贴片式LED支架，支架上设有呈倒锥形的碗杯，LED芯片就设置在碗杯内，并且其中可以设置多个LED芯片。

在该专利中的示意图中，碗杯内一共设有一颗LED芯片，LED芯片设在碗杯的中心，其光轴与碗杯的轴线重合，并且，该LED芯片为蓝光芯片，配合荧光粉激发白光，也可以根据实际需求设置不同颜色的芯片和荧光粉。

大角度透镜为回转体，LED芯片的光轴与大角度透镜的光轴重合，大角度透镜由折射率1.48以上的硅胶通过在支架上模造成型，直接在支架上模造既可实现大角度透镜的成型，也可以实现LED的封装，因此可以使得整个工艺的流程较为简单，同时，高折射率的硅胶既便于模造工艺的实现，也可使透镜的出光效率更高。

如上图，为上述结构的剖视图，大角度透镜的顶面为出光面，出光面设有第一环形凸起11和第二环形凸起12，二者同轴设置且与LED光轴重合，第一环形凸起直径大于第二环形凸起直径，第一环形凸起中部凹陷并围成容置腔体113，第二环形凸起设在容置腔体的底面，容置腔体的内表面形成第一环形凸起的第一出光面111，第二环形凸起的中部设有倒锥形的凹陷形成第二出光面121。

第一环形凸起的内表面为弧形面并形成第一出光面，光线经过第一出光面后的出光角度为170°，第一环形凸起的外表面112呈锥形并沿锥度一直延伸至碗杯的边缘。由于其顶面为弧形，因此弧形的顶面和锥形的外表面都使大角度透镜在模造时更容易脱模。

与第一环形凸起的设计结构相类似，第二环形凸起的内表面为弧形面并形成第二出光面，光线经过第二出光面后的出光角度为130°，同时，第二环形凸起的外表面122呈锥形且其锥度与第一环形凸起的外表面也相同。

以上就是鸿利智汇发明的大角度出光LED封装结构，通过在支架上模造成型，LED与大角度透镜一次性封装，从而减少了制造工艺。并且，LED芯片与大角度透镜之间没有间隙，LED的光线会直接进入大角度透镜，也解决了光线进入不同介质而导致光衰的情况出现。

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