一種塊狀大晶片led燈絲組件及塊狀大晶片led燈絲燈泡的製作方法

2023-07-06 01:12:36

一種塊狀大晶片led燈絲組件及塊狀大晶片led燈絲燈泡的製作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種塊狀大晶片LED燈絲組件及塊狀大晶片LED燈絲燈泡，屬於LED照明技術領域。
【背景技術】
[0002]LED半導體照明作為新一代照明技術，具有光電轉換率高、光源方向易控、照明時段和方式易控、光源顯色性高、合理設計下具有較高的功率因數等其它現有照明技術無法比擬的五大節能優勢，受到全球投資者的青睞和各國政府的大力扶持。LED照明雖然受到重視，然後在推廣過程中也存在諸多問題，首先，LED照明燈多為一體化結構，缺乏可更換的標準光源;其次，即使採用國標GB1406系列燈頭做成LED光源，基本是無法實現調光運行，且同時也不具備防水等防護性功能，應用範圍較窄;再者，發光半導體在電的觸發下是四面發光的，但實際應用中，LED晶片大多被封裝在一個不透明的基板上，半導體一半的出光被遮擋轉換成了熱量，發光效率低下。
[0003]近年市場出現了採用透明條形基板的LED燈絲燈，順應符合了半導體照明四面發光的基本原理，但其應用功率還比較低下，一般不超過10W;且不具備防水功能，應用範圍相對較窄，這些缺陷極大地制約了LED照明的推廣使用。
[0004]現有LED燈絲製作的最好方案是以條形藍寶石為基板粘接綁定LED晶片於其上，值得注意的是一方面LED晶片經過貼裝粘接後，光折射損失較大，光電轉換效率降低較多。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在於，提供一種塊狀大晶片LED燈絲組件及塊狀大晶片LED燈絲燈泡。本實用新型的LED燈絲組件不僅可以提高LED的出光率，而且可以提高散熱效率、便於安裝;本實用新型的LED燈絲燈泡可擺脫現有LED照明燈需要散熱器的限制，能實現較大的功率的LED燈絲燈光源，可直接替代現有大功率照明產品的光源，而無需更換燈具。
[0006]本實用新型的技術方案:一種塊狀大晶片LED燈絲組件，其特點是:包括框架結構的端子支架框和LED照明大晶片，端子支架框內側設有兩個相對設置的帶嵌槽的挑臺，所述LED照明大晶片嵌設在兩個挑臺的嵌槽內；所述端子支架框上固定有2至7根連接LED照明大晶片的電連接端子。
[0007]上述的塊狀大晶片LED燈絲組件中，所述挑臺厚度小於端子支架框，LED照明大晶片及LED照明大晶片與挑臺的連接處澆築有封裝層。
[0008]前述的塊狀大晶片LED燈絲組件中，所述端子支架框為透明絕緣導熱材料製成的框架結構。
[0009]前述的塊狀大晶片LED燈絲組件中，所述LED照明大晶片包含多行LED晶片串聯，每行LED晶片串聯組上設有O至5個LED負載分段結點，每個電連接端子分別連接每行LED晶片串聯組兩端和/或LED負載分段結點。
[0010]前述的塊狀大晶片LED燈絲組件中，所述LED照明大晶片可以是發光半導體材料在LED照明大晶片襯底上經直接長晶生成的，發光半導體材料與晶片襯底間為無間隙連接;所述LED照明大晶片襯底採用透明氧化鋁材料且襯底背面不設金屬反射層，可使半導體產生的朝襯底的光直接透過晶片襯底對外最外溢出，使晶片發熱最小;或者所述LED照明大晶片襯底採用單晶矽或單晶碳化矽材料，當晶片發熱後，所產生的熱射線波長界於紅外線波段，紅外線波能直接透過單晶矽或單晶碳化矽射出，使晶片具有較好的導熱性能。
[0011]一種使用前述的塊狀大晶片LED燈絲組件的塊狀大晶片LED燈絲燈泡，其特點是:包括帶驅動組件的燈頭組件，燈頭組件連接在燈泡殼上，燈泡殼內設置導線支架，導線支架上設有多個連接驅動組件的電連接導線，電連接導線上設有大晶片LED燈絲組件。
[0012]前述的塊狀大晶片LED燈絲燈泡中，所述電連接導線與電連接端子相連。
[0013]前述的塊狀大晶片LED燈絲燈泡中，所述的燈頭組件包括燈頭支架，燈頭支架採用內空結構，用於放置所述的驅動組件;燈頭支架上設置帶螺紋的電氣接插件公頭，公頭內設4根插針，分別接電氣端的電源和調光控制信號，電氣接插件公頭與燈頭支架為一體結構，燈頭支架主體採用螺紋結構且設置定位槽，定位槽安裝方向與燈泡光照方向一致，通過配套固定螺母固定整個LED燈絲燈泡;燈頭支架與燈泡殼連接的一端為設有突出螺紋主體的圓臺狀環形結構。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的塊狀大晶片LED燈絲組件，通過將LED照明大晶片採用極為便捷的方式固定在端子支架框內，然後利用電連接導線進行連接固定，它可以使LED的各個出光方向不受阻礙，特別是紅外熱射線的透出，而且極有利於LED熱量的散出，大大提高了出光效率。
[0015]本實用新型的塊狀大晶片LED燈絲燈泡可以利用燈泡殼內的各個組件(端子支架框及電連接導線等)作為熱輻射體組件，可以提供足夠大的無輻射遮擋的有效熱輻射體組件面積來控制燈泡內部溫度和儘可能使熱輻射體組件上的平均溫度趨近晶片結溫來平衡LED燈絲產生的熱量，進而通過熱輻射原理降低LED燈絲上的晶片結溫。本實用新型的塊狀大晶片LED燈絲燈泡擺脫了 LED照明燈需要散熱器的傳統基本理念，可直接替代現有大功率照明產品的光源，而無需更換燈具，將使LED照明應用上一個新臺階。經實際測試，本實用新型的塊狀大晶片LED燈絲燈泡能做到200LM/W，甚至更高的燈泡成品光源。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型的塊狀大晶片LED燈絲組件的結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的端子支架框結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型的塊狀大晶片LED燈絲燈泡的剖視圖；
[0019]圖4是本實用新型燈頭組件的結構示意圖。
[0020]附圖中的標記:1.3-電連接端子，1.5-端子支架框，1.6-挑臺，2-燈頭組件，2.5-燈頭支架，2.6-帶螺紋的電氣接插件公頭，2.7-插針，2.8-定位槽，2.9-固定螺母，3-驅動組件，4.1-導線支架，4.2-電連接導線，6-燈泡殼，420-LED照明大晶片。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但並不作為對本實用新型限制的依據。
[0022]實施例。一種塊狀大晶片LED燈絲組件，如圖1和圖2所示:包括框架結構的端子支架框1.5和LED照明大晶片420，端子支架框1.5內側設有兩個相對設置的帶嵌槽的挑臺1.6，所述LED照明大晶片420嵌設在兩個挑臺1.6的嵌槽內；所述端子支架框1.5上固定有2至7根連接LED照明大晶片420的電連接端子1.3。所述挑臺1.6厚度小於端子支架框1.5，LED照明大晶片420及LED照明大晶片420與挑臺1.6的連接處澆築有封裝層。所述端子支架框1.5為透明絕緣導熱材料製成的框架結構。所述LED照明大晶片420包含多行LED晶片串聯，每行LED晶片串聯組上設有O至5個LED負載分段結點，每個電連接端子1.3分別連接每行LED晶片串聯組兩端和/或LED負載分段結點。
[0023]所述LED照明大晶片420是發光半導體材料在LED照明大晶片襯底上經直接長晶生成的，發光半導體材料與晶片襯底間為無間隙連接;所述LED照明大晶片襯底採用透明氧化鋁材料且襯底背面不設金屬反射層，可使半導體產生的朝襯底的光直接透過晶片襯底對外最外溢出，使晶片發熱最小;或者所述LED照明大晶片襯底採用單晶矽或單晶碳化矽材料，當晶片發熱後，所產生的熱射線波長界於紅外線波段，紅外線波能直接透過單晶矽或單晶碳化矽射出，使晶片具有較好的導熱性能。
[0024]—種前述塊狀大晶片LED燈絲組件的塊狀大晶片LED燈絲燈泡，如圖3所示:包括帶驅動組件3的燈頭組件2，燈頭組件2連接在燈泡殼6上，燈泡殼6內設置導線支架4.1，導線支架4.1上設有多個連接驅動組件3的電連接導線4.2，電連接導線4.2上設有大晶片LED燈絲組件I。7、根據權利要求6所述的塊狀大晶片LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述電連接導線4.2與電連接端子1.3相連。
[0025]所述的燈頭組件2可以是螺口燈頭，也可以是如圖4所示的結構(基於本發明人申請號為201210253574.0中國專利申請)，包括燈頭支架2.5，燈頭支架2.5採用內空結構，用於放置所述的驅動組件3;燈頭支架2.5上設置帶螺紋的電氣接插件公頭2.6，公頭內設4根插針2.7，分別接電氣端的電源和調光控制信號，電氣接插件公頭2.6與燈頭支架2.5為一體結構，燈頭支架2.5主體採用螺紋結構且設置定位槽2.8，定位槽2.8安裝方向與燈泡光照方向一致，通過配套固定螺母2.9固定整個LED燈絲燈泡;燈頭支架2.5與燈泡殼6連接的一端為設有突出螺紋主體的圓臺狀環形結構。該結構不僅安裝方便，而且防水性能高。
[0026]這樣帶來了顯著的使用效果，基於國家標準型式的所有燈頭組件其電源連接端均為裸露結構，不能防水，需要在燈具上做防水設計。而本實用新型申請的結構形式簡單實用，使LED燈泡具備防水功能，這樣使燈具不需考慮防水，燈具造價會大幅降低。所述的燈頭組件型式和尺寸可以基於GB/T 1406(1406.1?1406.5)系列標準，但對於其中有4針結構的燈頭方案在不改變其規則時，則將其中2針定義為調光信號接入，即增加信號腳位V2-2.3和信號腳位V2+2.4;這樣使整個燈泡具有調光功能，當信號電平在O?5VDC變化時，燈泡的亮度從最大亮度變化到亮度為零，可通過光控、聲控、時段控制和紅外感應等方式對燈泡的亮度實現控制，有利於將本實用新型應用到各類需要調光的場所，特別是用於種植業或道路照明時，達到高度節能的目的。
[0027]所述驅動組件，可以是基於本發明人申請號為201410211945.8和201410214074.5中國專利申請的方法來製作的驅動電源，它是將LED負載分I?6段來驅動，可以獲得較高的電源效率(大於99%)，只有這樣當LED燈泡功率較高時，燈頭組件內才能放置驅動電源，以至於不會出現過熱使電源工作不穩定。否則，當燈泡功率較大時，燈頭組件對外無法散除驅動電源所發出的熱量;基於這個電源方案，以本實用新型構建的LED燈泡以低成本或無成本具備了調光功能。
【主權項】
1.一種塊狀大晶片LED燈絲組件，其特徵在於:包括框架結構的端子支架框(1.5)和LED照明大晶片(420)，端子支架框(1.5)內側設有兩個相對設置的帶嵌槽的挑臺(1.6)，所述LED照明大晶片(420)嵌設在兩個挑臺(1.6)的嵌槽內；所述端子支架框(1.5)上固定有2至7根連接LED照明大晶片(420)的電連接端子(1.3)。2.根據權利要求1所述的塊狀大晶片LED燈絲組件，其特徵在於:所述挑臺(1.6)厚度小於端子支架框(1.5)，LED照明大晶片(420 )及LED照明大晶片(420 )與挑臺(1.6 )的連接處澆築有封裝層。3.根據權利要求1所述的塊狀大晶片LED燈絲組件，其特徵在於:所述端子支架框(1.5)為透明絕緣導熱材料製成的框架結構。4.根據權利要求1所述的塊狀大晶片LED燈絲組件，其特徵在於:所述LED照明大晶片(420)包含多行LED晶片串聯，每行LED晶片串聯組上設有O至5個LED負載分段結點，每個電連接端子(1.3)分別連接每行LED晶片串聯組兩端和/或LED負載分段結點。5.—種使用權利要求1至4任一權利要求所述的塊狀大晶片LED燈絲組件的塊狀大晶片LED燈絲燈泡，其特徵在於:包括帶驅動組件(3)的燈頭組件(2)，燈頭組件(2)連接在燈泡殼(6)上，燈泡殼(6)內設置導線支架(4.1)，導線支架(4.1)上設有多個連接驅動組件(3)的電連接導線(4.2)，電連接導線(4.2)上設有大晶片LED燈絲組件(I)。6.根據權利要求5所述的塊狀大晶片LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述電連接導線(4.2)與電連接端子(1.3)相連。7.根據權利要求5所述的塊狀大晶片LED燈絲燈泡，其特徵在於:所述的燈頭組件(2)包括燈頭支架(2.5)，燈頭支架(2.5)採用內空結構，用於放置所述的驅動組件(3);燈頭支架(2.5)上設置帶螺紋的電氣接插件公頭(2.6)，公頭內設4根插針(2.7)，分別接電氣端的電源和調光控制信號，電氣接插件公頭(2.6)與燈頭支架(2.5)為一體結構，燈頭支架(2.5)主體採用螺紋結構且設置定位槽(2.8)，燈頭支架(2.5)上設有固定螺母(2.9);燈頭支架(2.5)與燈泡殼(6)連接的一端為設有突出螺紋主體的圓臺狀環形結構。
【專利摘要】本實用新型公開了一種塊狀大晶片LED燈絲組件及塊狀大晶片LED燈絲燈泡，塊狀大晶片LED燈絲組件包括框架結構的端子支架框（1.5）和LED照明大晶片（420），端子支架框（1.5）內側設有兩個相對設置的帶嵌槽的挑臺（1.6），所述LED照明大晶片（420）嵌設在兩個挑臺（1.6）的嵌槽內；所述端子支架框（1.5）上固定有2至7根連接LED照明大晶片（420）的電連接端子（1.3）。本實用新型的LED燈絲組件不僅可以提高LED的出光率，而且可以提高散熱效率、便於安裝；本實用新型的LED燈絲燈泡可擺脫現有LED照明燈需要散熱器的限制，能實現較大的功率的LED燈絲燈光源，可直接替代現有大功率照明產品的光源，而無需更換燈具。
【IPC分類】F21Y115/10, F21V23/06, F21V19/00, F21V29/503, F21K9/232
【公開號】CN205383460
【申請號】CN201620189441
【發明人】張繼強, 張哲源
【申請人】貴州光浦森光電有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月11日