CN103441205B - 一种360°发光的led器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种360°发光的LED器件，包括用于固定支撑LED芯片的支架，将LED芯片的正负极引出的引脚，以及封装整个支架和部分引脚的成型胶；引脚设于支架的两端，并与支架配合形成整个LED器件的支撑骨架；支架为三棱柱结构，LED芯片分为三组，分别贴敷于支架的三个外表面。本发明的结构，与传统LED芯片相比，其表面积更大，散热更好；成型胶封装整个支架和部分引脚后，形成一个具有旋转对称性的结构，该结构使得本发明的LED器件在360°空间均匀发光；通过在成型胶加入了合适配比的黄粉、绿粉和红粉，使其拥有大于90的显色指数，光效可达110m/w，能更加真实的反应物体的颜色；本发明的LED器件具有很好的通用性，且外形美观，可应用于室内室外等多种照明场合。

Description

一种360°发光的LED器件

技术领域

本发明涉及LED器件，具体涉及一种可替换现有的LED芯片的条形LED，该条形LED可实现360°发光。

背景技术

LED为发光二极管的简称，是由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。LED在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示，或者作为灯具的发光光源，其应用领域广泛。

现有的LED，一般包括晶片，用于支撑晶片的支架，起导通粘合作用的银胶，将晶片正负极引出的金线，以及将晶片封装的环氧树脂，而晶片按发光类型分为表面发光型和五面发光型，表面发光型是光线大部分从晶片表面发出，五面发光型是表面、侧面都有较多的光线射出；因此不论是表面发光型还是五面发光型，都不具备360度发光。

如果用户需要使用360度发光的LED灯具，则需要在该灯具内阵列排列多个LED来实现。例如授权公告号为CN102330890B的发明专利，公开了一种LED直插式发光二极管360度发光T8日光管，包括铝制灯头；亚克力管，扩散膜上部，扩散膜下部，线路板正面，线路板背面，LED 灯珠，所述的扩散膜下部按管内卡位安置附着于压克力管内壁，LED 小功率直插式发光二极管灯珠按孔位安置在线路板上，线路板正面是灯珠球面发光部分线路板背面是灯珠正负极支架焊接于线路板电路上，颗灯珠安装好后将线路板装进压克力管内，铝制灯头两个接在压克力管两端，灯头由电源线连接在线路板电路上，所述的线路板上设置有用于安置 LED 直插式发光二极管灯珠的小圆孔，利用小功率直插式发光二极管整颗发光原理，使后面也会通过小圆孔发出光线，达到360 度发光。

再例如申请公布号为CN102900984A的发明专利，公开了一种 360°发光的 LED 仿钠灯，包括灯头组件、散热器以及 LED 光源组件，LED 光源组件包括与散热器连接的导热支架、设置在导热支架上的灯带，灯带包括与导热支架对应的导热绝缘层、设置在导热绝缘层上的导电层、以及若干设置在导电层上的 LED 芯片，且导电层上设置有与 LED 芯片对应的供电电路，灯头组件设置为标准的安装结构，使用时，仅需把灯头组件安装至对应的灯座即可，使用安装方便，通用性高，使用时无需更换传统的传统路灯灯体，大大的降低了成本，有利于 LED 技术的推广；进一步，灯带为一柔性灯带，灯带直接贴装至导热支架上，结构简单，组装方便且效率高，并能实现 360°发光的效果。

再例如授权公告号为CN 101846248 B的发明专利，公开一种 360°发光的自散热 LED 日光灯型灯具，其包括灯管、固定在灯管两端的外部电源连接头、内部电源变换器，散热器、LED光源，内部连接器，其中的外部电源连接头，散热器，内部电源变换器、LED光源，内部连接器，灯管通过连接构成灯具，其中，所述的散热器为一设置在灯管中间的带孔管体、并通过设置在两端的内部连接器定位在灯管内腔中，所述的多个LED光源按照120°弧间隔距离有规则地设置在带孔管状体的外柱面上，并通过设置在散热器端部的内部电源变换器与外部电源连接头构成供电电路，所述的外部电源连接头上设有贯通内外的通气孔，由此构成自散热 360°发光的 LED 日光灯型灯具。

从上述专利可见，凡是要获得360°发光的LED灯具，必须经过另外的复杂设计，需要多个LED光源安装于特制的结构上实现360°发光，其结构复杂，成本高，且不具有通用性。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种360°发光的LED器件，创新性的改进了目前的LED芯片结构，使其可替换现有的LED芯片，实现360°发光，具有很好的通用性，且结构简单，成本低廉。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种360°发光的LED器件，包括用于固定支撑LED芯片的支架，将LED芯片的正负极引出的引脚，以及封装整个支架和部分引脚的成型胶；所述引脚设于支架的两端，并与支架配合形成整个LED器件的支撑骨架；所述支架为三棱柱结构，所述LED芯片分为三组，每组至少包括1个LED芯片，三组LED芯片分别贴敷于支架的三个外表面；所述引脚包括第一引脚和第二引脚，每组LED芯片中相邻两个LED芯片串联连接，即相邻两个LED芯片正负极首尾相连，串联后的正极连接第一引脚，串联后的负极连接第二引脚。所述引脚一般为铜质。

优选的，所述支架为正三棱柱结构，即该支架的剖面为等边三角形，这样保证了其旋转对称性，使其在该空间发光均匀。优选的，LED芯片均匀贴敷于支架的3个外表面，该LED芯片分为三组，每一组数目相同，将各组分别均匀贴于三棱柱结构的三个外表面。

优选的，所述成型胶封装整个支架和部分引脚后，形成以支架中轴为中轴的旋转对称结构，该旋转对称结构可以是圆柱体结构，也可以是中间是圆柱体结构，两端是与该圆柱体结构衔接的圆锥体结构。现有技术中的LED芯片的支架上设有灯杯，在灯杯内进行点胶，本发明在支架和引脚构成的支撑骨架的圆周上进行molding成型，并最终形成圆柱体结构+圆锥体结构，使其具有旋转对称性，从而保证了其在360°空间均匀发光。

作为一种可行的方案，封装整个支架和部分引脚的成型胶的长度为40mm-45mm，优选的，所述支架，也即该三棱柱结构的长度为30-35mm，成型胶包覆的部分引脚的长度为5-15mm。包覆支架的成型胶的剖面的直径为3mm。所述支架，即该三棱柱结构的剖面的一边长为1.732mm，使其垂线长度为1.5mm。所述引脚的剖面的直径为1mm。上述三棱柱结构的剖面的垂线长度为1.5mm，是为了使引脚的剖面的直径可达到1mm。

进一步的，所述成型胶是硅胶与荧光粉的混合物，其中荧光粉为绿粉、黄粉和红粉，绿粉、黄粉和红粉占成型胶的比重分别为10%-15%，5%-10%，3.5%-5%。通过在成型胶加入了黄粉、绿粉和红粉，并在该范围的配比下，其显色指数大于90，能更加真实的反应物体的真实颜色。

作为一种可行的方案，所述成型胶包裹的支架和部分引脚可以一体制成，作为整个LED器件的支撑骨架，其中，所述支架可用EMC材料制成EMC支架，这里的EMC指的是一种能长时间耐高温的材料，传统PPA材料长时间高温易黄化变质。作为另一种可行的方案，所述支架为陶瓷支架，起到很好的绝缘作用，且散热好。

本发明采用上述结构，将现有的单个LED芯片集合到一个支架里面，实现360°发光，另外，与现有技术相比，其优点如下：

1 本发明的结构，其具有三棱柱结构的支架，与传统白光LED芯片相比，在同等功率下，该360°发光的LED器件的表面积更大，散热更好；

2 其支架为正三棱柱结构，支架的三个面都发光，从而实现360°发光，且该支架点胶后形成的成型胶是以支架中轴为中轴的旋转对称结构，引脚为圆柱体结构同样也是旋转对称结构，因此成型胶封装整个支架和部分引脚后，形成一个具有旋转对称性的结构，经过模拟测试，该结构使得本发明的LED器件在360°空间均匀发光；

3通过在成型胶加入了黄粉、绿粉和红粉，并经过大量实验，找出了合适的配比，使其拥有大于90的显色指数，光效可达110m/w（流明/瓦），能更加真实的反应物体的颜色；

4本发明的LED器件具有很好的通用性，且外形美观，可应用于室内室外等多种照明场合。

附图说明

图1为本发明的实施例1的立体结构示意图；

图2为本发明的实施例1的剖视图；

图3为本发明的实施例1的被成型胶包裹的支架和部分引脚示意图；

图4为本发明的实施例1的原理示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参照图1-图4，本发明的一种360°发光的LED器件，包括：LED芯片30、用于固定支撑LED芯片30的支架10，将LED芯片30的正负极引出的引脚20，以及封装整个支架10和部分引脚20的成型胶40。

其中，该支架10为陶瓷材质或者EMC材质的三棱柱结构，LED芯片30固定在支架10的三个外表面上，LED芯片30分为三组，每组至少包括1个LED芯片，三组LED芯片30分别贴敷于支架10的三个外表面；所述引脚20包括第一引脚21和第二引脚22，该引脚20一般为铜质。本实施例中，每组LED芯片数目相同，均具有5个LED芯片，其分别均匀的贴敷于支架10的三个外表面上，每组内的LED芯片采用串联的方式键合，即相邻两个LED芯片正负极首尾相连，串联后的正极连接第一引脚21，串联后的负极连接第二引脚22。

其中，为了使其在360°空间发光均匀，所述支架10为正三棱柱结构，即该支架10的剖面为等边三角形，这样保证了其旋转对称性。同时，所述成型胶40封装整个支架10和部分引脚20后，形成以支架10中轴为中轴的旋转对称结构，另外，引脚20也为圆柱体结构，同样保证了其旋转对称性。上述旋转对称性的结构使该LED器件在整个空间内均匀发光。现有技术中的LED芯片30的支架10上设有灯杯，在灯杯内进行点胶，本发明在支架10和部分引脚20构成的支撑骨架的圆周上进行molding成型，并最终形成圆柱体结构+圆锥体结构的旋转对称结构，具有旋转对称性，从而保证了其在360°空间均匀发光。

另外，所述成型胶40是硅胶与荧光粉的混合物，其中荧光粉为绿粉、黄粉和红粉，绿粉、黄粉和红粉占成型胶40的比重分别为10%-15%，5%-10%，3.5%-5%。通过在成型胶40加入了黄粉、绿粉和红粉，并在该范围的配比下，其显色指数大于90，能更加真实的反应物体的颜色。

在实际制作过程中，为了方便制作，所述成型胶40包裹的支架10和部分引脚20可以一体制成，作为整个LED器件的支撑骨架，其中，所述支架10可用EMC材料制成。

当然，该支架的材质也可以是其他绝缘、散热性好的材质，例如该支架10为陶瓷支架，可以起到很好的绝缘作用，且散热好。

本实施例中，封装整个支架10和部分引脚20的成型胶40的长度范围为40mm-45mm，优选的，所述支架10长度为30-35mm，所述成型胶40包覆的部分引脚20的长度为5-15mm。包覆支架10和部分引脚20的成型胶40分为两部分，包覆支架10的一部分为圆柱体结构，其剖面的直径为3mm；包覆部分引脚20的部分为圆锥体结构。支架10为三棱柱结构，其剖面为等边三角形，该等边三角形的边长为1.732mm。引脚20为圆柱体结构，其剖面为圆，该圆的直径为1mm。

本实施例中，该360°发光的LED器件制作过程如下：

过程1：首先将支架10放入烤箱中，在120°温度下烘烤除湿一个小时；然后使用固晶机，在支架10外表面的其中一面上等间距固上5个LED芯片30；

过程2：放入150°烤箱中，烘烤20分钟，使其固晶胶初步固化；

过程3：取出后，在支架10外表面的第二面上等间距固上5个LED芯片30；

过程4：放入150°烤箱中，烘烤20分钟，使其固晶胶初步固化；

过程5：取出后，在支架10外表面的第三面上等间距固上5个LED芯片30；

过程6：放入150°烤箱中，烘烤2个小时；

过程7：用焊线机将各个面上的5个LED芯片30键合，连接方式为串联；

过程8：将最右端的LED芯片30的正极与右端的引脚20（铜柱）键合；

过程9：将最左端的LED芯片30的负极与左端的引脚20（铜柱）键合；

过程10：将过程9固晶焊线好的支架10放入成型机（molding machine）成型，其中，使用的成型胶40为硅胶与荧光粉的混合物，其中荧光粉为绿粉、黄粉和红粉，其占胶的比重分别为10%-15%，5%-10%，3.5%-5%。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种360°发光的LED器件，其特征在于：包括用于固定支撑LED芯片的支架，将LED芯片的正负极引出的引脚，以及封装整个支架和部分引脚的成型胶；所述引脚设于支架的两端，并与支架配合形成整个LED器件的支撑骨架；

所述支架为三棱柱结构，所述LED芯片分为三组，每组至少包括1个LED芯片，三组LED芯片分别贴敷于支架的三个外表面；

所述引脚包括第一引脚和第二引脚，每组LED芯片中相邻两个LED芯片串联连接，串联后的正极连接第一引脚，串联后的负极连接第二引脚；

所述成型胶封装整个支架和部分引脚后，形成以支架的中轴为中轴的旋转对称结构。

2.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述支架为正三棱柱结构，其剖面为等边三角形。

3.根据权利要求2所述的LED器件，其特征在于：三组LED芯片均匀贴敷于该支架的3个外表面。

4.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述引脚为圆柱体结构。

5.根据权利要求4所述的LED器件，其特征在于：所述成型胶封装整个支架和部分引脚后，该成型胶的长度为40mm-45mm，其剖面的直径为3mm，所述支架的剖面为等边三角形，其边长为1.732mm。

6.根据权利要求5所述的LED器件，其特征在于：所述支架长度为30-35mm，所述引脚的剖面的直径为1mm。

7.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述成型胶是硅胶与荧光粉的混合物，其中荧光粉为绿粉、黄粉和红粉，绿粉、黄粉和红粉占成型胶的比重分别为10%-15%，5%-10%，3.5%-5%。

8.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：被成型胶包裹的支架和部分引脚为一体制成。

9.根据权利要求1或8所述的LED器件，其特征在于：所述支架为EMC支架或者陶瓷支架。