CN102540359B - 一种高亮led光学耦合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高亮LED光学耦合装置，包括基板和安装于所述基板上的LED芯片模组，还包括罩设于所述LED芯片模组上的光耦合装置，所述光耦合装置包括封装所述LED芯片模组的封装层和直接设于所述封装层上面的光耦合器。采用本技术方案的有益效果是：采用光耦合器直接设于所述封装层上面，取消了影响光耦合效率的空气间隙或玻璃等，大大提高了光耦合效率；直接连接也避免了因震动而损伤LED芯片模组，大大提高了使用寿命。

Description

一种高亮LED光学耦合装置
技术领域
本发明涉及一种LED照明产品，特别涉及一种高亮LED光学耦合装置。
背景技术
随着LED技术的飞速发展及大功率LED生产技术的日趋成熟，其低耗、高效、体积小、重量轻和长寿命等众多优点，使其得到广泛的应用，大功率LED的封装技术的发展，大大加快了大功率LED在照明领域和显示领域的应用。
现有高亮LED光学耦合装置包括基板和安装于所述基板上的LED芯片模组，还包括罩设于所述LED芯片模组上的光耦合装置，所述光耦合装置包括封装所述LED芯片模组的封装层和设于所述封装层上面的光耦合器，为防止光耦合器损伤LED芯片模组，光耦合器与LED芯片模组之间有空气间隙或玻璃，空气与玻璃的光折射率与光耦合器的光折射率具有较大差异，大大的降低了LED芯片模组所发出的光进入光耦合器的效率，为了提高光耦合效率，有的系统尽量使发光面与光学器件接近，但是在操作中很难控制，而且如果间隙过小，有可能在振动，由于光学器件与接触面的接触会损坏LED芯片，降低了使用寿命。如杨毅等【CN101802666A】提出了一种提高光耦合效率的方法，但是仍然保留空气间隙；凯瑟琳等【CN101438201A】建议采用折射率为2.0或以上的玻璃来提高取光效率，但在现实总还没有这样的材料。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种光耦合效率高且使用寿命长的高亮LED光学耦合装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种高亮LED光学耦合装置，包括基板和安装于所述基板上的LED芯片模组，还包括罩设于所述LED芯片模组上的光耦合装置，所述光耦合装置包括封装所述LED芯片模组的封装层和直接设于所述封装层上面的光耦合器，所述LED芯片模组的有效发光面积等于或小于所述光耦合器的横截面，即所述光耦合器的垂直投影覆盖所述LED芯片模组的全部发光面，所述光耦合器为光棒。
优选的，所述封装层和所述光耦合器的光折射率之间的差值为±0.5。
优选的，所述封装层的上表面与所述LED芯片模组的上表面平齐。
优选的，所述封装层为树脂、硅胶或石英。
优选的，所述光耦合器还为光纤。
优选的，所述光耦合器通过硅胶或树脂粘合于所述封装层上，所述硅胶或树脂和所述光耦合器的光折射率之间的差值为±0.5。
优选的，所述LED芯片模组包括至少一个LED发光芯片和一端与所述LED发光芯片电连接的电源连接引线，所述电源连接引线的另一端延伸于所述高亮LED光学耦合装置外或与其外壁设有的连接点电连接。
采用本技术方案的有益效果是：采用光耦合器直接设于所述封装层上面，取消了影响光耦合效率的空气间隙或玻璃等，大大提高了光耦合效率同时，由于柔性封装层的介入，直接连接也避免了因震动而损伤LED芯片模组，大大提高了使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种高亮LED光学耦合装置实施例1的剖视图；
图2是本发明一种高亮LED光学耦合装置实施例2的示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.基板  2.LED芯片模组  3.封装层  4.光耦合器  5.粘合部6.电源连接引线
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1，
如图1所示，一种高亮LED光学耦合装置，包括基板1和安装于所述基板上的LED芯片模组2，还包括罩设于所述LED芯片模组上的光耦合装置，所述光耦合装置包括封装所述LED芯片模组2的封装层3和直接设于所述封装层上面的光耦合器4。
所述封装层3为树脂或硅胶等，所述光耦合器4为光棒，所述光棒的光折射率为1.56，所述树脂的光折射率为1.52，确保所述封装层3和所述光耦合器的光折射率之间的差值为±0.5之内。
所述光棒通过相同的树脂/硅胶粘合于所述封装层3上，整体相近的光折射率保证整个耦合装置的光耦合效率，使得整个发光装置亮度得到有效提升。
所述LED芯片模组2包括至少一个LED发光芯片和一端与所述LED发光芯片电连接的电源连接引线6，所述电源连接引线6的另一端延伸于所述高亮LED光学耦合装置外，也可与其外壁设有的连接点电连接。
实施例2，
如图2所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，所述封装层3的上表面与所述LED芯片模组2的上表面平齐。因此光棒直接通过树脂粘接在LED芯片模组2上，进一步降低了折射率不同带来的影响。
上述实施例中，封装层3还可以是石英。光耦合器4还可以是光纤。
光耦合器4与封装层3的粘合剂还可以用硅胶，所述硅胶和所述光耦合器的光折射率之间的差值为±0.5。
其中，所述LED芯片模组2的有效发光面积等于或小于所述光耦合器4的横截面，即所述光耦合器4的垂直投影覆盖所述LED芯片模组2的全部发光面。
采用本技术方案的有益效果是：采用光耦合器直接设于所述封装层上面，取消了影响光耦合效率的空气间隙或玻璃等，大大提高了光耦合效率，直接连接也避免了因震动而损伤LED芯片模组，大大提高了使用寿命。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高亮LED光学耦合装置，包括基板和安装于所述基板上的LED芯片模组，其特征在于，还包括罩设于所述LED芯片模组上的光耦合装置，所述光耦合装置包括封装所述LED芯片模组的封装层和直接设于所述封装层上面的光耦合器，所述LED芯片模组的有效发光面积等于或小于所述光耦合器的横截面，即所述光耦合器的垂直投影覆盖所述LED芯片模组的全部发光面，所述光耦合器为光棒。
2.根据权利要求1所述的高亮LED光学耦合装置，其特征在于，所述封装层和所述光耦合器的光折射率之间的差值为±0.5。
3.根据权利要求1所述的高亮LED光学耦合装置，其特征在于，所述封装层的上表面与所述LED芯片模组的上表面平齐。
4.根据权利要求2所述的高亮LED光学耦合装置，其特征在于，所述封装层为树脂或硅胶。
5.根据权利要求2所述的高亮LED光学耦合装置，其特征在于，所述光耦合器还为光纤。
6.根据权利要求1到5任一所述的高亮LED光学耦合装置，其特征在于，所述光耦合器通过硅胶或树脂粘合于所述封装层上，所述硅胶或树脂和所述光耦合器的光折射率之间的差值为±0.5。
7.根据权利要求6所述的高亮LED光学耦合装置，其特征在于，所述LED芯片模组包括至少一个LED发光芯片和一端与所述LED发光芯片电连接的电源连接引线，所述电源连接引线的另一端延伸于所述高亮LED光学耦合装置外或与其外壁设有的连接点电连接。
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