專(zhuān)利名稱(chēng)：多向發(fā)光二極管元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及發(fā)光二極管，特別地涉及能夠產(chǎn)生沿多個(gè)輸出方向傳播的光束的發(fā)光二極管元件。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是人們通常熟知的，并且已經(jīng)用于各種用途，包括消息顯示器，例如公眾信息標(biāo)志；狀態(tài)監(jiān)測(cè)器，例如開(kāi)/關(guān)燈；交通信號(hào)；自行車(chē)燈；閃光燈；液晶顯示器(LCD)的背面光；信號(hào)/應(yīng)急燈和閃光燈；紅外遙控器；傳感器；和LED打印機(jī)。發(fā)光二極管通常具有一個(gè)帶帽形頂部的圓柱狀外殼，發(fā)光二極管沿單一方向向上發(fā)光，通常沿外殼的縱向中心軸。雖然這種照明區(qū)域在許多情況下都是合適的，如果使用能夠沿多個(gè)方向發(fā)光的二極管，則有些應(yīng)用效果會(huì)更好。因此，為了這些應(yīng)用，希望出現(xiàn)能夠從發(fā)光二極管中沿多個(gè)輸出方向發(fā)光的二極管。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明是一種多向發(fā)光二極管元件，其包括一個(gè)被構(gòu)造用于在通電時(shí)從其至少一例發(fā)光的發(fā)光二極管集成電路塊。一個(gè)至少半透明的外殼從發(fā)光二極管集成電路塊的至少所述一側(cè)伸出。所述外殼具有一個(gè)遠(yuǎn)端和一個(gè)一直延伸至遠(yuǎn)端的基本呈圓柱狀的側(cè)壁，所述遠(yuǎn)端與發(fā)光二極管集成電路塊的所述一側(cè)相對(duì)且距離該側(cè)最遠(yuǎn)。外殼的遠(yuǎn)端具有至少兩個(gè)突起。每個(gè)突起都具有至少一個(gè)基本上平滑的遠(yuǎn)端表面，所述遠(yuǎn)端表面向外朝向遠(yuǎn)離發(fā)光二極管集成電路塊的方向，向內(nèi)指向圓柱體側(cè)壁的中心線(xiàn)，從而形成一個(gè)位于外殼的遠(yuǎn)端內(nèi)的突起之間的凹陷。來(lái)自發(fā)光二極管集成電路塊的光線(xiàn)在內(nèi)部被所述側(cè)壁反射，在外部被引導(dǎo)沿輸出方向通過(guò)平滑表面離開(kāi)外殼，所述輸出方向與平滑表面垂直。


結(jié)合以下附圖有助于更好地理解本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容和下面要詳細(xì)描述的優(yōu)選實(shí)施方式。為了闡述本發(fā)明，在附圖中表示了目前優(yōu)選的實(shí)施方式。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于所示的具體排布和手段。
在附圖中圖1a是按照本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施方式
的多向發(fā)光二極管元件的俯視圖；圖1b是圖1a的二極管元件的側(cè)視圖；圖1c是圖1a的二極管元件的主視圖；圖2是圖1a的二極管元件的立體圖；圖3是描述圖1a的二極管元件的發(fā)光強(qiáng)度的圖；圖4是按照本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施方式
的多向發(fā)光二極管元件的立體圖；圖5是按照本發(fā)明的第三個(gè)具體實(shí)施方式
的多向發(fā)光二極管元件的立體圖。
具體實(shí)施方式
下面的描述中使用了特定的術(shù)語(yǔ)，其目的僅僅是為了方便而不是給予限制。
參見(jiàn)詳細(xì)的附圖，在所有附圖中相同的數(shù)字表示相同的元件，圖1-3和5表示了本發(fā)明的多向發(fā)光二極管元件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，其用附圖標(biāo)記10表示。參見(jiàn)圖1a、1b、1c和2，二極管元件10的第一個(gè)實(shí)施方式包括一個(gè)發(fā)光二極管集成電路塊20，其具有一個(gè)從發(fā)光二極管集成電路塊20的至少一側(cè)延伸出來(lái)的至少半透明的塑料燈管或外殼20。優(yōu)選地，外殼12完全地圍繞發(fā)光二極管集成電路塊20。外殼12優(yōu)選是透明的且優(yōu)選由環(huán)氧樹(shù)脂制成，但是外殼12由其他半透明或透明材料制成也是涵蓋在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的。
本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的外殼12基本上為圓柱狀。外殼12具有一個(gè)遠(yuǎn)端121，即圖中所示的頂端，它距離發(fā)光二極管集成電路塊20最遠(yuǎn)，外殼12還具有一個(gè)一直延伸至遠(yuǎn)端121且基本上呈圓柱狀的側(cè)壁122。外殼12的遠(yuǎn)端121具有第一突起12a和第二突起12b。每個(gè)突起12a和12b優(yōu)選具有一個(gè)基本上平滑的遠(yuǎn)端表面，所述表面向外/向上朝向遠(yuǎn)離發(fā)光二極管集成電路塊20的方向，向內(nèi)朝向圓柱體側(cè)壁122的中心線(xiàn)，從而形成一個(gè)位于外殼12的遠(yuǎn)端121內(nèi)的突起12a和12b之間的凹陷。
優(yōu)選地，在外殼12的遠(yuǎn)端121內(nèi)，在第一突起12a和第二突起12b之間形成一個(gè)V型凹槽(特別參見(jiàn)圖1c和2)。為了保證二極管元件10的正常工作，優(yōu)選將外殼12模塑成這種形狀而不是切割或者切割和修飾成這種形狀。第一突起12a和第二突起12b的平滑表面之間優(yōu)選具有一個(gè)約90°的角度。雖然優(yōu)選突起12a和12b的平滑表面呈約90°的角，但是只要二極管元件10能夠按下述方式工作，所述表面呈不同角度也是涵蓋在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的。
發(fā)光二極管集成電路塊20被構(gòu)造用于在通電時(shí)從其至少一側(cè)發(fā)光?？梢允褂猛ㄟ^(guò)負(fù)極和正極導(dǎo)線(xiàn)連接的任何傳統(tǒng)電源(未示出)給集成電路塊20供電，例如電池或其他等效電源。負(fù)極導(dǎo)線(xiàn)14是兩根導(dǎo)線(xiàn)中較短的一根，且設(shè)置在接近外殼12的平滑區(qū)域120的位置。導(dǎo)線(xiàn)14和16優(yōu)選是平滑的、經(jīng)拉伸的導(dǎo)電金屬片，它經(jīng)由外殼12的底部從集成電路塊20的任一側(cè)伸出。正極導(dǎo)線(xiàn)16從集成電路塊20的p區(qū)域(未示出)伸出，負(fù)極導(dǎo)線(xiàn)14從集成電路塊20的n區(qū)域(未示出)伸出。用導(dǎo)線(xiàn)14和16連接電源導(dǎo)致集成電路塊20發(fā)光。
發(fā)光二極管集成電路塊20是一個(gè)半導(dǎo)體集成電路塊，其具有工業(yè)上通常已知的結(jié)構(gòu)。發(fā)光二極管集成電路塊20優(yōu)選設(shè)置在接近外殼12的近端123的位置，所述近端相對(duì)且距離遠(yuǎn)端121最遠(yuǎn)。優(yōu)選地，反射器18設(shè)置在接近發(fā)光二極管集成電路塊20另一側(cè)的位置，朝向遠(yuǎn)離發(fā)光二極管集成電路塊20的一側(cè)和遠(yuǎn)離外殼12的遠(yuǎn)端121的方向。反射器18優(yōu)選由高反射性的金屬片制成，設(shè)置反射器的目的是將發(fā)光二極管集成電路塊20發(fā)出的光放大并且將其朝向外殼12的遠(yuǎn)端121向上反射。
參見(jiàn)圖3，外殼12的幾何形狀導(dǎo)致由發(fā)光二極管集成電路塊20發(fā)出的光在內(nèi)部被側(cè)壁122反射，且在外部被引導(dǎo)沿輸出方向通過(guò)第一突起12a和第二突起12b的平滑表面離開(kāi)外殼12，所述輸出方向通常垂直于突起12a和12b的平滑表面。可以看到，二極管元件10發(fā)出的光的輸出方向從外殼12的遠(yuǎn)端121以?xún)蓚€(gè)增大的發(fā)光強(qiáng)度，相應(yīng)于和垂直于突起12a和12b的平滑表面向外射出，從而從外殼12的遠(yuǎn)端121形成一種基本上呈V型的光圖案。這樣，就能夠從單個(gè)二極管元件10發(fā)出沿多個(gè)輸出方向和多個(gè)角度射出的光。
圖4所示為與本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施方式
相應(yīng)的二極管元件10’。除了外殼12’的形狀，二極管元件10’與第一個(gè)實(shí)施方式的二極管元件10基本相似。外殼12’的形狀基本上是圓柱狀，在其遠(yuǎn)端121’處具有一個(gè)呈反向三棱錐形的凹陷，從而形成第一、第二和第三突起12a’、12b’和12c’。每個(gè)突起12a’、12b’和12c’具有一個(gè)朝向上和朝向內(nèi)的平滑表面，它們分別與反向三棱錐形凹陷的面相對(duì)應(yīng)。優(yōu)選地，突起12a’、12b’和12c’的平滑表面相互呈60°，但是所述平滑表面相互呈其他角度也是涵蓋在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的。二極管10’基本上按照與第一個(gè)實(shí)施方式的二極管10相同的方式工作，除了這里光是沿著相應(yīng)和垂直于突起12a’、12b’和12c’的平滑表面的三個(gè)輸出方向射出的。
圖5所示為與本發(fā)明的第三個(gè)具體實(shí)施方式
相應(yīng)的二極管元件10”。除了外殼12”的形狀，二極管元件10”與第一個(gè)實(shí)施方式的二極管元件10基本相似。外殼12”的形狀基本上是圓柱狀，在其遠(yuǎn)端121”處具有一個(gè)呈反向方形棱錐形的凹陷，從而形成第一、第二、第三和第四突起12a”、12b”、12c”和12d”。每個(gè)突起12a”、12b”、12c”和12d”具有一個(gè)朝向上和朝向內(nèi)的平滑表面，它們分別呈90°。二極管10”基本上按照與第一個(gè)實(shí)施方式的二極管10相同的方式工作，除了這里光是沿著相應(yīng)和垂直于突起12a”、12b”、12c”和12d”的平滑表面的四個(gè)輸出方向射出的。
這樣，本發(fā)明的發(fā)光二極管元件10、10’、10”能夠用于從其遠(yuǎn)端121、121’、121”沿多個(gè)方向發(fā)光，而無(wú)需使用多個(gè)發(fā)光二極管元件。
本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本發(fā)明的廣義發(fā)明構(gòu)思的前提下可以對(duì)具體實(shí)施方式
進(jìn)行變化。因此，本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的特定實(shí)施方式，而是試圖涵蓋包括在后附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的變化。
權(quán)利要求1.一種多向發(fā)光二極管元件(10，10’，10”)，其特征在于，所述多向發(fā)光二極管元件包括一個(gè)被構(gòu)造用于在通電時(shí)從其至少一側(cè)發(fā)光的發(fā)光二極管集成電路塊(20，20’，20”)；以及一個(gè)從發(fā)光二極管集成電路塊的至少所述一側(cè)伸出的至少半透明的外殼(12，12’，12”)，所述外殼具有一個(gè)遠(yuǎn)端(121，121’，121”)和一個(gè)一直延伸至遠(yuǎn)端的基本呈圓柱狀的側(cè)壁(122，122’，122”)，所述遠(yuǎn)端與發(fā)光二極管集成電路塊的所述一側(cè)相對(duì)且距離該側(cè)最遠(yuǎn)，外殼的遠(yuǎn)端具有至少兩個(gè)突起(12a，12b，12a’，12b’，12c’，12a”，12b”，12c”，12d”)，每個(gè)突起都具有至少一個(gè)基本上平滑的遠(yuǎn)端表面，所述遠(yuǎn)端表面向外朝向遠(yuǎn)離發(fā)光二極管集成電路塊的方向，向內(nèi)朝向圓柱體側(cè)壁的中心線(xiàn)，從而形成一個(gè)位于外殼的遠(yuǎn)端內(nèi)的突起之間的凹陷，其中來(lái)自發(fā)光二極管集成電路塊的光線(xiàn)在內(nèi)部被所述側(cè)壁反射，在外部被引導(dǎo)沿輸出方向通過(guò)平滑表面離開(kāi)外殼，所述輸出方向與平滑表面垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的多向發(fā)光二極管元件，其特征在于，外殼是透明的。
3.如權(quán)利要求1所述的多向發(fā)光二極管元件，其特征在于，外殼包括兩個(gè)突起(12a，12b)，它們形成一個(gè)位于其間的V型凹槽，從而從外殼的遠(yuǎn)端產(chǎn)生一種基本呈V型的光圖案。
4.如權(quán)利要求1所述的多向發(fā)光二極管元件，其特征在于，外殼包括三個(gè)突起(12a’，12b’，12c’)，它們形成一個(gè)位于其間的呈反向三棱錐型的凹陷。
5.如權(quán)利要求1所述的多向發(fā)光二極管元件，其特征在于，外殼包括四個(gè)突起(12a”，12b”，12c”，12d”)，它們形成一個(gè)位于其間的呈反向方形棱錐型的凹陷。
6.如權(quán)利要求1所述的多向發(fā)光二極管元件，其特征在于，其進(jìn)一步包括一個(gè)反射器(18，18’，18”)，所述反射器設(shè)置在接近發(fā)光二極管集成電路塊另一側(cè)的位置，朝向遠(yuǎn)離發(fā)光二極管集成電路塊的所述一側(cè)和外殼的遠(yuǎn)端的方向，該反射器被設(shè)置在將發(fā)光二極管集成電路塊發(fā)出的光線(xiàn)朝向外殼的遠(yuǎn)端反射的位置。
7.如權(quán)利要求1所述的多向發(fā)光二極管元件，其特征在于，集成電路塊被設(shè)置在接近于與遠(yuǎn)端相對(duì)的外殼近端(123，123’，123”)的位置。
專(zhuān)利摘要一種多向發(fā)光二極管元件(10，10′，10″)包括一個(gè)發(fā)光二極管集成電路塊(20，20′，20″)，所述集成電路塊被構(gòu)造用于在通電時(shí)從其至少一側(cè)發(fā)光。一個(gè)至少半透明的外殼(12，12′，12″)從發(fā)光二極管集成電路塊的至少一側(cè)延伸出來(lái)。所述外殼的遠(yuǎn)端(121，121′，121″)具有至少兩個(gè)突起(12a，12b，12a′,12b′，12c′，12a″，12b″,12c″，12d″)。每個(gè)突起都具有至少一個(gè)基本平滑的遠(yuǎn)端表面，所述遠(yuǎn)端表面向外指向發(fā)光二極管集成電路塊的方向，向內(nèi)指向圓柱體側(cè)壁(122，122′，122″)的中心線(xiàn)，從而形成一個(gè)位于外殼的遠(yuǎn)端內(nèi)的突起之間的凹陷。來(lái)自發(fā)光二極管集成電路塊的光線(xiàn)在內(nèi)部被所述側(cè)壁反射，在外部被引導(dǎo)沿輸出方向通過(guò)平滑表面離開(kāi)外殼，所述輸出方向與平滑表面垂直。
文檔編號(hào)H01L27/15GK2750478SQ200420092808
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者王永春 申請(qǐng)人:麥特爾公司