廣角度發射的集成光源結構的製作方法

2023-05-15 12:34:21 7

專利名稱：廣角度發射的集成光源結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種照明光源，特別是涉及一種廣角度發射的高功率集成光源。
背景技術：
傳統的照明大都採用高壓鈉燈，但是隨著科技的發展，LED燈憑藉發光效率高、低 電耗、不需高壓、安全性高等優點，已被廣泛的應用在各種照明領域，但是在為一些大區域 照明時(比如車頭燈、路燈、隧道燈、廣場照明、工廠照明、公園燈等)，這時LED燈的功率較 大。常規大功率集成光源封裝方式是，將晶片以矩陣的排列放於支架杯腔或支架底部，然後 用金線將晶片正負極與支架正負極導通，再加以矽膠與螢光粉的混合物填充，使LED藍光 晶片與螢光粉的混合發出人眼觀察到的白光.此封裝技術的缺點在於雖然普通集成光源 中晶片集成方式提供了高密度光強輸出，使得其可用於各種燈具，比如路燈，工礦燈。但由 於所發出的光線大部分都是往前方發出(士60° )，使得側面60°以後的出光很少，從而導 致燈具使用時光分布過度集中在中央，配光嚴重不均勻。上述大功率LED封裝有單顆晶片和多顆晶片點陣排列兩種形式，這兩種形式的光 源一種是點光源，一般是5W以下；第二種是面光源，功率大約10-100W。第一種LED光源，由 於其面積小，在封裝時成型時矽膠透鏡比較容易設計，透鏡形狀都是曲面形狀；第二種LED 光源由於是面發光的光源。不適合於在光源封裝成型時使用點光源類型的矽膠透鏡。在燈 具實際的使用中，都是應用光學玻璃透鏡進行二次配光，這種透鏡體積大安裝不方便，燈具 設計複雜，不如一次配光工藝簡單。如果能在光源封裝成型工藝上使用配光體或透鏡，不僅 可以使燈具設計簡化，並且也可以提高光源本身的發光效率。

發明內容
本發明提供了一種結構合理，成本低廉，發射角度大，光源色溫的一致性高的廣角 度發射的集成光源結構，在光源成型時一次實現配光，解決了現有技術中光源照射時，光分 布過度集中在中央，配光嚴重不均勻等問題。本發明所採取的設計原理是該發明的集成白光光源封裝，通過粘接使用一塊透明導光體將LED晶片和螢光粉 所發出的光線通過光折射以及全反射的原理，大量從側面導出，從而達到廣角發射的目的。 如圖1所示，有些的光線是直接打到導光體的側面被折射導入到空氣中，而有的光線則是 先經過在導光體上表面的全反射後被打到導光體的側面然後被折射導入到空氣中。光線通過導光體後發生了折射及全反射現象可由全反射角θ 二 Siir1I^j決定，其
中導光體折射率為H1,空氣折射率為η2。當光線的入射角度小於全反射角時，光線在導光體 介質交界面折射出去，當光線的入射角度大於等於此角度則光線在交界面處全反射並且被 導到側面被折射出去。本發明所採用的技術方案是
一種廣角度發射的集成光源結構，包括支架、散熱銅基板，支架頂部設置有散熱銅 基板，其特徵在於還包括PPA塑料反射杯體，藍光LED晶片、金線、透明矽膠、粘接矽膠和 透明導光體，所述支架外環設有PPA塑料反射杯體，PPA反射杯體和散熱銅基板配合構成杯 腔，所述藍光LED晶片通過銀膠固晶於散熱銅基板表面，在藍光LED晶片兩側的散熱銅基板 上設有電極，藍光LED晶片的電極通過金線與散熱銅基板上的電極相連接，在藍光LED晶片 上封裝有透明矽膠，透明導光體通過粘接矽膠固定在透明矽膠的上表面。前述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述散熱銅基板，支架和 PPA塑料反射杯體採用注塑方法一次成型。前述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述藍光LED晶片數目大
於一個。前述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述透明矽膠和粘接矽膠 中摻有相同的螢光粉。前述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述粘接矽膠摻有的螢光 粉與透明矽膠中的螢光粉所發螢光不一致，並且其螢光粉與透明矽膠螢光粉所發的螢光與 LED晶片所發藍光混合後可構成從暖白到冷白的各種白光。前述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述透明導光體的形狀為 長方形或方形。前述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述透明導光體的材料可 為玻璃和矽膠中的一種。本發明的有益效果是1、本發明為大功率LED面發光光源的廣角度發射的集成光源結構，功率可達到 10-100W在光源成型時一次實現配光，其發射角可達甚至大於(士90° )，從而使那些使用 集成LED光源的燈具的配光曲線問題的完整解決成為可能。2、本發明將透明導光體突出於杯體，透明矽膠體中的螢光粉激發的光因著透明導 光體的的導光效果更加易於被導到外界空氣中，不易被杯腔吸收，從而顯著提高光效。對於 傳統面光源，相同色溫下明顯提高光效10%以上。3、本發明不用加PC透鏡，藍光LED晶片光能量只經過光穿透率更高的矽膠或玻璃 介質，大大減少了光能的損失。4、本發明設有散熱銅基板，可很好的進行散熱，延長了使用壽命，降低了能量的損 失。


圖1是本發明光線路圖；圖2是本發明立體結構示意圖；圖3是本發明正面結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的描述，如圖2和圖3所示，一種廣角度發的集成光源結構，包括支架、散熱銅基板1，支架頂部設置有散熱銅基板1，其特徵在於還包括PPA塑料反射杯體，藍光LED晶片3、金線4、透明矽膠5、粘接矽膠6和透明導光體7，所述散熱銅基板1，支架和PPA塑料反射杯體採用注塑方法一次成型。所述支架外環設有PPA塑料反 射杯體，PPA反射杯體和散熱銅基板1配合構成杯腔，所述藍光LED晶片3通過銀膠固晶於 散熱銅基板1表面，藍光LED晶片3數目可設置為多個，在藍光LED晶片3兩側的散熱銅基 板1上設有電極2，藍光LED晶片3的電極通過金線4與散熱銅基板1上的電極2相連接， 在藍光LED晶片3上封裝有透明矽膠5，透明導光體7通過粘接矽膠6固定在透明矽膠5的 上表面，所述所述透明導光體的形狀為長方形或方形，材料可為玻璃和矽膠中的一種。所述 透明矽膠5和粘接矽膠6中摻有相同的螢光粉。所述粘接矽膠6摻有的螢光粉也可以與透 明矽膠5中的螢光粉所發螢光不一致，並且粘接矽膠6螢光粉與透明矽膠5螢光粉所發的 螢光與LED晶片3所發藍光混合後可構成從暖白到冷白的各種白光。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
權利要求
一種廣角度發射的集成光源結構，包括支架、散熱銅基板，支架頂部設置有散熱銅基板，其特徵在於還包括PPA塑料反射杯體，藍光LED晶片、金線、透明矽膠、粘接矽膠和透明導光體，所述支架外環設有PPA塑料反射杯體，PPA反射杯體和散熱銅基板配合構成杯腔，所述藍光LED晶片通過銀膠固晶於散熱銅基板表面，在藍光LED晶片兩側的散熱銅基板上設有電極，藍光LED晶片的電極通過金線與散熱銅基板上的電極相連接，在藍光LED晶片上封裝有透明矽膠，透明導光體通過粘接矽膠固定在透明矽膠的上表面。
2.根據權利要求1所述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述散熱銅 基板，支架和PPA塑料反射杯體採用注塑方法一次成型。
3.根據權利要求2所述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述藍光LED 晶片數目大於一個。
4.根據權利要求3所述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述透明矽 膠和粘接矽膠中摻有相同的螢光粉。
5.根據權利要求4所述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述粘接矽 膠摻有的螢光粉與透明矽膠中的螢光粉所發螢光不一致，並且其螢光粉與透明矽膠螢光粉 所發的螢光與LED晶片所發藍光混合後可構成從暖白到冷白的各種白光。
6.根據權利要求3或4所述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述透 明導光體的形狀為長方形或方形。
7.根據權利要求6所述的一種廣角度發射的集成光源結構，其特徵在於所述透明導 光體的材料可為玻璃和矽膠中的一種。
全文摘要
本發明公開了一種廣角度發射的集成光源結構，包括支架、散熱銅基板、PPA塑料反射杯體，藍光LED晶片、金線、透明矽膠、粘接矽膠和透明導光體，所述支架外環設有PPA塑料反射杯體，PPA反射杯體和散熱銅基板配合構成杯腔，所述藍光LED晶片通過銀膠固晶於散熱銅基板表面，在藍光LED晶片兩側的散熱銅基板上設有電極，藍光LED晶片的電極通過金線與散熱銅基板上的電極相連接，在藍光LED晶片上封裝有透明矽膠，透明導光體通過粘接矽膠固定在透明矽膠的上表面。本發明解決了現有技術中照明光源，使用時光分布過度集中在中央，配光嚴重不均勻等問題。本發明具有結構合理，成本低廉，發射角度大，高光效，並且光源色溫一致性較好等特點，是一種非常簡潔實用的照明光源。
文檔編號H01L33/48GK101834263SQ201010156790
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月27日 優先權日2010年4月27日
發明者何勇志, 史國均 申請人:南京吉山光電科技有限公司