高密度發光二極體陣列燈板的製作方法
2023-05-15 01:36:31 2
專利名稱：高密度發光二極體陣列燈板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種採用發光二極體作為發光元件的發光組件，特別涉及一種高密度發光二極體陣列燈板。
背景技術：
發光二極體作為光源具有顯著的優點。其一是壽命長，可達幾萬小時；其二是結構牢固，沒有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件，具有極高的抗震性能；其三是響應速度快，光通上升時間短；其四是對點燈線路要求低，易實現調光和智能控制；其五是耐開關衝擊，適用於頻繁開關的場合；其六是高效節能；其七是不含汞、鉛等有害物質，沒有汙染。因此，發光二極體作被廣泛用於照明、電子顯示幕牆、液晶顯示器背照光源、汽車車燈、交通信號燈、儀器儀表照明光源等。
現有技術的一種超高亮發光二極體燈如圖1所示。它包括發光二極體晶片101、陰極杆102、陽極杆103、支架104、環氧樹脂封裝105和引線106。這種超高亮發光二極體燈由於發光二極體晶片的表面面積小而工作電流密度大，二極體內發熱嚴重。現有技術的另一種超高亮發光二極體燈如圖2所示。它是由多個發光二極體燈201組合而成的發光二極體陣列燈板202，它體積較大，熱量較高，如應用於光能集中、光源形式接近點光源或小的面光源的系統中，發光二極體的光能量不能充分利用，系統亮度達不到使用要求。
發明內容
本發明的目的，在於克服現有技術的發光二極體陣列燈板所存在的上述問題，提供一種高密度發光二極體陣列燈板。可有效提高光利用率，並具有良好的散熱功能。
為了實現上述目的，本發明採用了以下技術方案一種高密度發光二極體陣列燈板，其特點是，包括鋁基印製電路板，在鋁基印製電路板的一面至少設有一層印刷電路，另一面是鋁基散熱面與散熱器連接，在鋁基印製電路板的其中一面規則排列有N行×M列個安裝位，各安裝位內植入至少一個紅色發光二極體晶片、至少一個綠色發光二極體晶片和至少一個藍色發光二極體晶片；位於印製電路板上同一列安裝位的相同顏色的發光二極體晶片順序串聯連接，各列相同顏色的發光二極體晶片相互並聯連接，分別組成紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列；所述印製電路板上設有與紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列電連接的正負極埠。
上述高密度發光二極體陣列燈板，其中，所述正負極埠包括三個正極埠和三個負極埠，所述紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列分別與一個正極埠和一個負極埠電連接。
上述高密度發光二極體陣列燈板，其中，所述正負極埠包括一個正極埠和三個負極埠，所述紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共與一個正極埠電連接，分別與一個負極埠電連接。
上述高密度發光二極體陣列燈板，其中，所述正負極埠包括三個正極埠和一個負極埠，所述紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共與一個負極埠電連接，分別與一個正極埠電連接。
上述高密度發光二極體陣列燈板，其中，所述鋁基印製電路板的各安裝位內各植入三個紅色發光二極體晶片、一個綠色發光二極體晶片和一個藍色發光二極體晶片。
上述高密度發光二極體陣列燈板，其中，所述鋁基印製電路板的各安裝位內各植入一個紅色發光二極體晶片、二個綠色發光二極體晶片和一個藍色發光二極體晶片。
本發明高密度發光二極體陣列燈板陣列排列結構緊湊，燈板體積小，採用鋁基印製電路板散熱快，燈板的色溫、亮度可控。發光二極體晶片可直接植入各安裝位內，省去了焊接工藝，燈的排列更規則有序。系統的亮度更高，光的利用率更高。
本發明的具體性能、特徵由以下的實施例及其附圖進一步描述。
圖1是現有技術超高亮發光二極體燈的結構示意圖；圖2是現有技術發光二極體陣列燈板的結構示意圖；
圖3是本發明高密度發光二極體陣列燈板一實施例的結構示意圖；圖4是圖3所示實施例中A部分的放大示意圖；圖5是本發明高密度發光二極體陣列燈板另一實施例的結構示意圖；圖6是圖5所示實施例中B部分的放大示意圖。
具體實施例方式
請參見圖3。圖3是本發明高密度發光二極體陣列燈板一實施例的結構示意圖。本發明高密度發光二極體陣列燈板包括包括鋁基印製電路板301、印刷電路302、紅色發光二極體晶片303、綠色發光二極體晶片304、藍色發光二極體晶片305、紅光陣列的正負極埠306、綠光陣列的正負極埠307、藍光陣列的正負極埠308和安裝位309。印刷電路302設置在鋁基印製電路板的其中一面(可以是單層或兩層以上印刷電路)，各安裝位309按N行×M列規則排列在鋁基印製電路板的其中一面，各安裝位內各植入至少一個紅色發光二極體晶片303、至少一個綠色發光二極體晶片304和至少一個藍色發光二極體晶片305。位於印製電路板上同一列安裝位的相同顏色的發光二極體晶片順序串聯連接，各列相同顏色的發光二極體晶片相互並聯連接，分別組成紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列。圖3所示實施例是用於彩色數碼擴印機的光源，考慮到紅光的曝光速度比綠光和藍光慢，要求紅光亮度必須比綠光、藍光強，所以在本實施例中，鋁基印製電路板的各安裝位內各植入三個紅色發光二極體晶片、一個綠色發光二極體晶片和一個藍色發光二極體晶片。請配合參見圖4，三個紅色發光二極體晶片分別植入一安裝位的左右兩端，其中一端植入兩個紅色發光二極體晶片，另一端植入一個紅色發光二極體晶片，一個綠色發光二極體晶片和一個藍色發光二極體晶片則分別植入安裝位的中部，而在與上述安裝位同列的相鄰安裝位中，植入左右兩端的紅色發光二極體晶片數目交換設置。每一列安裝位內的三個紅色發光二極體晶片分左右通過導線串聯成兩列，整個印製電路板上的各列紅色發光二極體晶片並聯在一起組成紅光陣列；每一列安裝位內的一個綠色發光二極體晶片通過導線串聯在一起，整個印製電路板上的各列綠色發光二極體晶片並聯在一起組成綠光陣列；每一列安裝位內的一個藍色發光二極體晶片通過導線串聯在一起，整個印製電路板上的各列藍色發光二極體晶片並聯在一起組成藍光陣列。
本發明中的印製電路板上設有與印刷電路電連接的正負極埠以供紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列接通電源，這種正負極埠可以設置成三個正極埠和三個負極埠，由紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列各用一個正極埠和一個負極埠。也可以設置成一個正極埠和三個負極埠，由紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共用一個正極埠，各用一個負極埠。還可以設置成三個正極埠和一個負極埠，由紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共用一個負極埠，各用一個正極埠。本實施例採用的是設置三個正極埠和三個負極埠，紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列各用一個正極埠和一個負極埠。圖中所示，306為紅光陣列的正負極埠，307為綠光陣列的正負極埠，308為藍光陣列的正負極埠。
本發明工作時，向紅光陣列的正負極埠306加上正向電壓，電流從發光二極體的陽極流向陰極，紅光陣列中各紅色發光二極體發出紅光。同樣，向綠光陣列的正負極埠307加上正向電壓，電流從發光二極體的陽極流向陰極，綠光陣列中各綠色發光二極體發出綠光。向藍光陣列的正負極埠308加上正向電壓，電流從發光二極體的陽極流向陰極，藍光陣列中各藍色發光二極體發出藍光。
請參見圖5、圖6。圖5是本發明高密度發光二極體陣列燈板另一實施例的結構示意圖，圖6是圖5中的B放大示意圖。本發明高密度發光二極體陣列燈板包括包括鋁基印製電路板401、印刷電路402、紅色發光二極體晶片403、綠色發光二極體晶片404、藍色發光二極體晶片405、紅光陣列的正負極埠407、綠光陣列的正負極埠406、藍光陣列的正負極埠408和安裝位409。印刷電路402設置在鋁基印製電路板的其中一面(可以是單層或兩層以上印刷電路)，多個安裝位409縱橫排列在鋁基印製電路板的其中一面，各安裝位內各植入至少一個紅色發光二極體晶片403、至少一個綠色發光二極體晶片404和至少一個藍色發光二極體晶片405。位於印製電路板上同一列安裝位的相同顏色的發光二極體晶片順序串聯，各列相同顏色的發光二極體晶片相互並聯，分別組成紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列。本實施例是用於投影設備的光源，考慮到眼睛的感光特性管，綠光亮度必須比紅光、藍光強，所以在本實施例中，鋁基印製電路板的各安裝位內各植入一個紅色發光二極體晶片403、二個綠色發光二極體晶片404和一個藍色發光二極體晶片405。二個綠色發光二極體晶片404分別植入安裝位409左右兩端，一個紅色發光二極體晶片403和一個藍色發光二極體晶片405則分別植入安裝位409的中部，每一列安裝位409內的二個紅色發光二極體晶片403分左右通過導線串聯成兩列，整個印製電路板上的各列綠色發光二極體晶片404並聯在一起組成綠光陣列；每一列安裝位內的一個紅色發光二極體晶片403通過導線串聯在一起，整個印製電路板上的各列紅色發光二極體晶片403並聯在一起組成紅光陣列；每一列安裝位內的一個藍色發光二極體晶片405通過導線串聯在一起，整個印製電路板上的各列藍色發光二極體晶片405並聯在一起組成藍光陣列。
本發明中的印製電路板上設有與印刷電路電連接的正負極埠以供紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列接通電源，這種正負極埠可以設置成三個正極埠和三個負極埠，由紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列各用一個正極埠和一個負極埠。也可以設置成一個正極埠和三個負極埠，由紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共用一個正極埠，各用一個負極埠。還可以設置成三個正極埠和一個負極埠，由紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共用一個負極埠，各用一個正極埠。本實施例採用的是設置三個正極埠和三個負極埠，紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列各用一個正極埠和一個負極埠。圖中所示，407為紅光陣列的正負極埠，406為綠光陣列的正負極埠，408為藍光陣列的正負極埠。
本發明工作時，向紅光陣列的正負極埠407加上正向電壓，電流從發光二極體的陽極流向陰極，紅光陣列中各紅色發光二極體發出紅光。同樣，向綠光陣列的正負極埠406加上正向電壓，電流從發光二極體的陽極流向陰極，綠光陣列中各綠色發光二極體發出綠光。向藍光陣列的正負極埠408加上正向電壓，電流從發光二極體的陽極流向陰極，藍光陣列中各藍色發光二極體發出藍光。
本發明各安裝位中使用的紅色發光二極體晶片、綠色發光二極體晶片和藍色發光二極體晶片的多少根據需要照明光學系統規定的色溫決定，晶片的大小按照光學系統需要的光強度決定。並且紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列的光強度、開/關分別進行控制。
權利要求
1.一種高密度發光二極體陣列燈板，其特徵在於包括鋁基印製電路板，在鋁基印製電路板的一面至少設有一層印刷電路，另一面是鋁基散熱面與散熱器連接，在鋁基印製電路板的其中一面規則排列有N行×M列個安裝位，各安裝位內各植入至少一個紅色發光二極體晶片、至少一個綠色發光二極體晶片和至少一個藍色發光二極體晶片；位於印製電路板上同一列安裝位的相同顏色的發光二極體晶片順序串聯連接，各列相同顏色的發光二極體晶片相互並聯連接，分別組成紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列；所述印製電路板上設有與紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列電連接的正負極埠。
2.根據權利要求1所述的高密度發光二極體陣列燈板，其特徵在於所述正負極埠包括三個正極埠和三個負極埠，所述紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列分別與一個正極埠和一個負極埠電連接。
3.根據權利要求1所述的高密度發光二極體陣列燈板，其特徵在於所述正負極埠包括一個正極埠和三個負極埠，所述紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共與一個正極埠電連接，分別與一個負極埠電連接。
4.根據權利要求1所述的高密度發光二極體陣列燈板，其特徵在於所述正負極埠包括三個正極埠和一個負極埠，所述紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列共與一個負極埠電連接，分別與一個正極埠電連接。
5.根據權利要求1所述的高密度發光二極體陣列燈板，其特徵在於所述鋁基印製電路板的各安裝位內各植入三個紅色發光二極體晶片、一個綠色發光二極體晶片和一個藍色發光二極體晶片。
6.根據權利要求1所述的高密度發光二極體陣列燈板，其特徵在於所述鋁基印製電路板的各安裝位內各植入一個紅色發光二極體晶片、二個綠色發光二極體晶片和一個藍色發光二極體晶片。
全文摘要
本發明提供了一種高密度發光二極體陣列燈板，它包括鋁基印製電路板，在鋁基印製電路板的一面至少設有一層印刷電路，另一面是鋁基散熱面與散熱器連接，在鋁基印製電路板的其中一面規則排列有N行×M列個安裝位，各安裝位內各植入至少一個紅色發光二極體晶片、至少一個綠色發光二極體晶片和至少一個藍色發光二極體晶片。位於印製電路板上同一列安裝位的相同顏色的發光二極體晶片順序串聯，各列相同顏色的發光二極體晶片相互並聯，分別組成紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列。印製電路板上設有與紅光陣列、綠光陣列和藍光陣列電連接的正負極埠。本發明陣列排列結構緊湊，燈板體積小，散熱快，燈板的色溫、亮度可控。系統的亮度更高，光的利用率更高。
文檔編號H01L25/075GK1740630SQ200410054000
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月25日 優先權日2004年8月25日
發明者朱宗曦, 楊愛萍, 朱宗昇, 陳雲祥, 朱汝平, 朱毅 申請人:上海力保科技有限公司, 上海麗寶數碼技術有限公司