CN102222665A - 带薄型复眼透镜的集成led模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带薄型复眼透镜的集成LED模块。它包括LED芯片、金线、正电极、负电极、基板、荧光胶、透明硅胶、薄型复眼透镜、反射杯压板、固定压圈；反射杯压板设置在基板上，并围成空腔，多个LED芯片排成阵列固定在基板上，并且处在反射杯压板围成的空腔中，金线将LED芯片相连并且连接到正电极和负电极上，LED芯片上覆有荧光胶，薄型复眼透镜通过固定压圈安装在反射杯压板或者基板上，透明硅胶充满薄型复眼透镜、反射杯压板和荧光胶围成的空间。本发明利用复眼透镜具有超薄特性，直接将复眼透镜安装在LED集成模块上，具有安装方便、有利于模块散热、光损耗小等特点，提高了LED光效，增加了可靠性和寿命。

Description

带薄型复眼透镜的集成LED模块
技术领域
本发明涉及带薄型复眼透镜的集成LED模块，尤其涉及一种带薄型复眼透镜的集成LED模块。
背景技术
近年来节能环保，开创低碳社会已经成为世界各国的基本政策，LED光源作为新一代绿色照明光源，在节能、环保方面显示出了传统光源无可比拟的优良特性。随着LED的发光效率不断的提高，LED的应用也越来越广泛，在节能方面显示出了无可比拟的优势。LED工作时的降温对LED的出光效率和寿命至关重要，这就对LED的散热性能提出了很高的要求。
目前，一般LED集成模块的封装，是把单个或多个LED芯片固定在基板上，绑线，附上荧光胶，再在其上扣上自由曲面透镜以配光。但是在封装方上由于自由曲面透镜是直接扣上去的，期间又会有一定的空气层存在，使得其散热并不能得到很好的解决，并且不能有效地防水以至于影响配光稳定性与使用寿命。再者，由于透镜本身比较厚，成本高，光在透镜中的损耗大，配光单一，并且这样的厚透镜大大阻碍了LED的散热。所以这种封装方式在实际应用当中有着一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种带薄型复眼透镜的集成LED模块。
带薄型复眼透镜的集成LED模块包括LED芯片、金线、正电极、负电极、基板、荧光胶、透明硅胶、薄型复眼透镜、反射杯压板、固定压圈；反射杯压板设置在基板上，并围成空腔，多个LED芯片排成阵列固定在基板上，并且处在反射杯压板围成的空腔中，金线将LED芯片相连并且连接到正电极和负电极上，LED芯片上覆有荧光胶，薄型复眼透镜通过固定压圈安装在反射杯压板或者基板上，透明硅胶充满薄型复眼透镜、反射杯压板和荧光胶围成的空间。
所述的薄型复眼透镜是一个由玻璃、光学树脂、光学硅胶材料制作而成、由多个相似微型自由曲面透镜组合成复眼结构的平板型透镜。所述的反射杯压板是一种由金属或塑料制成的中间带有圆形或矩形孔，孔内壁带有一定倾角，压板通过螺丝或者粘接剂固定在基板上。所述的固定压圈是一种由金属或塑料制成的片状结构，将薄型复眼透镜通过螺丝或者螺纹结构直接固定在反射杯压板或者基板上。所述的基板是一种金属或陶瓷制成的具有导热功能的平板，平板上留有与散热器相固定的螺丝孔。
本发明提出了一种新的LED模块。反射杯压板与基板形成的矩形凹坑结构可以更大程度上的起到散热的效果；荧光胶、透明硅胶形成的真空内部结构可以更大程度上的减少光的内部折反射损失，并且有利于散热及防水；薄型复眼透镜其超薄的特性可以既减少光在透镜内部的瞬时、降低成本，又能在最大程度上不阻碍散热的要求下达到理想的配光效果；螺丝或者螺纹结构的设计可以大大方便整个模块的拆装，有利于标准化生产。
附图说明
图1为带薄型复眼透镜的LED集成模块的结构示意图；
图2为本发明的基板与反射杯压板的平面结构示意图；
图3为本发明的薄型复眼透镜示意图；
图4为本发明的薄型复眼透镜的配光曲线示意图；
图5为本发明的薄型复眼透镜嵌入LED模块中的示意图；
图中：芯片1、金线2、正电极3-1、负电极3-2、基板4、荧光胶5、透明硅胶6、薄型复眼透镜7、反射杯压板8、固定压圈9。
具体实施方式
如图1所示，带薄型复眼透镜的集成LED模块包括LED芯片1、金线2、正电极3-1、负电极3-2、基板4、荧光胶5、透明硅胶6、薄型复眼透镜7、反射杯压板8、固定压圈9；反射杯压板8设置在基板4上，并围成空腔，多个LED芯片1排成阵列固定在基板4上，并且处在反射杯压板8围成的空腔中，金线2将LED芯片1相连并且连接到正电极3-1和负电极3-2上，LED芯片1上覆有荧光胶5，薄型复眼透镜7通过固定压圈9安装在反射杯压板8或者基板4上，透明硅胶6充满薄型复眼透镜7、反射杯压板8和荧光胶5围成的空间。
所述的薄型复眼透镜7是一个由玻璃、光学树脂、光学硅胶材料制作而成、由多个相似微型自由曲面透镜组合成复眼结构的平板型透镜。
所述的反射杯压板8是一种由金属或塑料制成的中间带有圆形或矩形孔，孔内壁带有一定倾角，压板通过螺丝或者粘接剂固定在基板4上。
所述的固定压圈9是一种由金属或塑料制成的片状结构，将薄型复眼透镜7通过螺丝或者螺纹结构直接固定在反射杯压板8或者基板4上。
所述的基板4是一种金属或陶瓷制成的具有导热功能的平板，平板上留有与散热器相固定的螺丝孔。
如图2所示，反射杯压板8和基板4构成一个内部的矩形凹坑结构。芯片1用银胶固定于基板4上，每个芯片间距大约是芯片尺寸的3倍，金线2连接各个芯片的正负极，并最终连接到位于基板4与反射杯压板两侧8间两侧的正负极3-1、3-2上。基板4与反射杯压板8的四个角上都有螺丝或螺纹可用于与固定压圈9一起固定薄型复眼透镜7。之所以 LED芯片要这样排列，是因为在我们的设计中为了最后达到矩形配光的效果，需要很多个芯片的配光效果最终都叠加起来，这样就需对芯片的上下左右的间距进行控制。根据芯片的出光发散角及芯片的表面积，3倍芯片尺寸的间距可以达到最佳效果。
如图3所示，薄型复眼透镜7是一块由玻璃、光学树脂、光学硅胶材料制作而成、由多个相似微型自由曲面透镜排列组合成复眼结构的薄型平板型透镜。每个自由曲面透镜都类似于规则的花生形状，能够对LED发出的光产生蝴蝶状光场分布的配光效果，组合起来通过折衍射的作用能够产生矩形配光。其中的关键就是薄型复眼透镜7的每一个微型自由曲面要对应下面的一个芯片，并且根据芯片出光角调整芯片与透镜的距离，这样每个微型自由曲面都可以单独对其对应的芯片配光而不会影响其他的芯片。在传统LED模块配光透镜中一般采用整个自由曲面透镜的方式，这种方式有很明显的缺点，就是所采用的配光透镜太厚，光在透镜中的路程很长，损耗大，而且笨重，成本大，不易散热。相比之下，薄型复眼透镜就解决了这些缺点。
如图4所示，薄型复眼透镜7的矩形配光曲线呈向两边扩散的形状，光场强度较均匀，可用于大功率LED路灯等场合。每个小的自由曲面对一个芯片的配光效果在远处叠加在一起形成了我们所需要的矩形配光。
如图5所示，薄型复眼透镜7嵌入到反射杯压板8中间的方形凹槽中，上面盖上固定压圈9固定。我们所采用的是螺丝或螺纹结构的固定方式，这种方式能够使生产标准化，在使用与维护中可以方便的进行拆卸，当某个零部件损坏的时候可以局部更换而不用因为整体固定的结构而整个更换，从而减少了开支，降低了成本。

Claims (5)

1.一种带薄型复眼透镜的集成LED模块，其特征在于包括LED芯片（1）、金线（2）、正电极（3-1）、负电极（3-2）、基板（4）、荧光胶（5）、透明硅胶（6）、薄型复眼透镜（7）、反射杯压板（8）、固定压圈（9）；反射杯压板（8）设置在基板（4）上，并围成空腔，多个LED芯片（1）排成阵列固定在基板（4）上，并且处在反射杯压板（8）围成的空腔中，金线（2）将LED芯片（1）相连并且连接到正电极（3-1）和负电极（3-2）上，LED芯片（1）上覆有荧光胶（5），薄型复眼透镜（7）通过固定压圈（9）安装在反射杯压板（8）或者基板（4）上，透明硅胶（6）充满薄型复眼透镜（7）、反射杯压板（8）和荧光胶（5）围成的空间。
2.根据权利要求1所述的一种带薄型复眼透镜的集成LED模块，其特征在于所述的薄型复眼透镜（7）是一个由玻璃、光学树脂、光学硅胶材料制作而成、由多个相似微型自由曲面透镜组合成复眼结构的平板型透镜。
3.根据权利要求1所述的一种带薄型复眼透镜的集成LED模块，其特征在于所述的反射杯压板（8）是一种由金属或塑料制成的中间带有圆形或矩形孔，孔内壁带有一定倾角，压板通过螺丝或者粘接剂固定在基板（4）上。
4.根据权利要求1所述的一种带薄型复眼透镜的集成LED模块，其特征在于所述的固定压圈（9）是一种由金属或塑料制成的片状结构，将薄型复眼透镜（7）通过螺丝或者螺纹结构直接固定在反射杯压板（8）或者基板（4）上。
5.根据权利要求1所述的一种带薄型复眼透镜的集成LED模块，其特征在于所述的基板（4）是一种金属或陶瓷制成的具有导热功能的平板，平板上留有与散热器相固定的螺丝孔。
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