CN103867943A

CN103867943A - Led照明光源

Info

Publication number: CN103867943A
Application number: CN201410073324.8A
Authority: CN
Inventors: 赖勇清; 宋榲钦; 李双全; 赖淑波
Original assignee: FUJIAN YDJ LIGHT Co Ltd
Current assignee: FUJIAN YDJ LIGHT Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种LED照明光源，包括透光灯罩、弹性密封盖、导热透光冷却液和LED发光元件，透光灯罩与弹性密封盖密闭连接形成密闭空间，LED发光元件安装在透光灯罩内并且固定在弹性密封盖上，所述密闭空间内灌装导热透光冷却液；本发明所要解决的技术问题在于提供一种导热透光冷却液冷却、全方向导热、全方向均匀出光的LED照明光源。

Description

LED照明光源

技术领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种LED照明光源。

背景技术

在普通照明的使用中，一个或多个兰光LED芯片与基板、芯片电极连接电路制成LED发光器件或LED发光组件；LED发光器件或LED发光组件与荧光粉灯制成白光的LED发光元件，LED发光元件结构有：点状发光元件，如LED灯珠，线状发光元件，如LED灯条，面状发光元件，LED COB面板；LED发光元件与LED发光元件连接电路和LED发光元件二次散热结构件制成LED照明光源，LED照明光源以二次散热结构件分:1、固体散热结构的LED照明光源，如铝基板、陶瓷基板结构，2、气体散热结构的LED照明光源，如中国专利CN102762912A，3、液体散热结构的LED照明光源，如中国专利CN101655189A；LED照明光源与灯体构件、驱动电源制成LED灯或LED灯具。

将LED芯片制成LED发光元件，要解决的问题：1、芯片的支承，2、芯片电极连接的导电，3、芯片结温热量导出的导热，4、芯片出光效率（LED芯片出光效率是指在确定的LED芯片发光效率的条件下，因光的遮挡造成的光损失），5、芯片的光谱转换和均匀出光，6、芯片的防氧化、腐蚀。

将LED发光元件制成LED照明光源，要解决的问题：1、LED发光元件的二次散热，提高光输出，2、配置光分布。

现有技术如中国专利CN201757290U所述的实用新型中公开的一种新型无汞LED节能荧光灯，包括透明壳体，LED激发光芯体，LED驱动电路及其电路板，灯头座，所述的透明壳体内侧施涂有荧光粉薄层，所述的LED激发光芯体，LED驱动电路及其电路板固定于透明壳体和灯头座组成的密闭空间内，所述的灯头座设置有降压整流电路。该实用新型提供的新型的无汞LED激发的荧光灯具，采用LED发出的蓝光或紫外光激发荧光粉发光，由于其荧光粉薄层涂于透明壳体内侧且芯片与荧光粉层之间保持1-100毫米的距离，较现有技术中的直接将荧光粉胶涂覆在LED芯片表面，解决了芯片的光谱转换和均匀出光问题，但只能单向配置光分布，无法达到全方向导热、全方向均匀出光的效果。

现有技术中如中国专利CN103035820A所述的发明中还公开的一种立体LED白光器件，包括透明基板，设置于所述基板上的LED晶片，金线以及荧光粉体，所述基板的两端粘合有引线端子，所述金线两端分别与所述LED晶片和引线端子连接，所述的荧光粉体内填充有透明硅胶，所述基板固设在所述荧光粉体内，所述荧光粉体内包括带有钇铝石榴石或氮化物的荧光粉和透光性能材料。该发明可以在发光形态上，接近传统灯具的灯丝发光效果。但由于该专利采用的是直接将荧光粉胶涂覆在LED芯片表面制成的LED发光元件，在液体散热结构的LED照明光源中，液体在长时间点灯过程中会渗透进荧光粉胶层，腐蚀芯片造成LED照明光源的寿命问题。

再如中国专利CN101655189A所述的发明中公开的一种中空式液冷LED条形灯,包括LED驱动、LED光源、LED基板、配光灯罩、两端的电连接器和灯座,所述的配光灯罩内设有中空内胆,所述的中空内胆和配光灯罩之间的空腔内充有传热液体,所述的LED基板浸置在所述的传热液体中。该发明通过传热液体的传导和对流的方式进行热传导,从而可以达到良好的散热效果。但是该发明由于设置中空结构，无法制成全方向的LED照明光源，并且由于传热液体在长时间点灯过程中也会渗透进荧光粉胶层，腐蚀芯片造成LED照明光源的寿命问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可利用导热透光冷却液冷却、可全方向导热、全方向均匀出光的LED照明光源；并且所述的LED照明光源，可以避免传统液体散热结构的中，由于液体在长时间点灯过程中会渗透进荧光粉胶层，腐蚀芯片造成LED照明光源的寿命问题，大大提高LED照明光源的使用寿命。

本发明所述的一种LED照明光源，可以采用以下两种方案实现：

第一种结构如下：一种LED照明光源包括透光灯罩、弹性密封盖、导热透光冷却液和LED发光元件，其特征在于，透光灯罩与弹性密封盖密闭连接形成密闭空间，LED发光元件安装在透光灯罩内并且固定在弹性密封盖上，所述密闭空间内灌装导热透光冷却液；所述LED发光元件，包括LED芯片组件、透明外壳、荧光粉和导热透明材料，在所述透明外壳的内壁或者外壁上涂覆有荧光粉层，所述LED芯片组件安置在透明外壳内，在透明外壳与LED芯片组件之间灌封所述导热透明材料。

第二种结构如下：一种LED照明光源包括透光灯罩、弹性密封盖、导热透光冷却液和LED发光元件，其特征在于，透光灯罩与弹性密封盖密闭连接形成密闭空间，LED发光元件安装在透光灯罩内并且固定在弹性密封盖上，所述密闭空间内灌装导热透光冷却液；所述LED发光元件，包括LED芯片组件、透明外壳、含有荧光粉的导热透明胶，所述LED芯片组件安置在透明外壳内，在透明外壳与LED芯片组件之间灌封所述含有荧光粉的导热透明胶。

上述LED芯片组件可以采用以下两种结构：

所述LED芯片组件包括：多个LED芯片和LED芯片组件电源电极，所述多个LED芯片分成两组，第一组LED芯片包括至少两个正负电极按同向顺序间隔设置的LED芯片，第二组LED芯片包括至少一个正负电极顺序方向与第一组相反的LED芯片，两组LED芯片的电极面按照面对面设置，第二组LED芯片分别架设在第一组LED芯片的相邻两个LED芯片之间，且其正电极与第一组LED芯片的负电极相连接，其负电极与第一组LED芯片的正电极相连接，其负电极与第一组LED芯片的正电极相连接，所述该LED芯片组件引出LED芯片组件的电源电极，连接LED芯片组件的电源电极引出到透明外壳外。

或者，所述LED芯片组件包括：透明支承板、安装在透明支承板上的至少一个LED芯片以及电源电极，连接电源电极的两导线引出到透明外壳外。

所述透光灯罩是塑料材料。

所述LED芯片电极面为两层台阶结构，一个台阶面设置为正电极，另一个台阶面设置为负电极。

所述LED芯片采用主体为长方体结构，其在电极面分别设置一个尺寸相适配的凸台和凹槽，所述凸台和凹槽分别设置为一个正电极和一个负电极。

所述的导热透光冷却液选用水基液体。

本发明一种LED照明光源的优点在于：

1、由于LED发光元件的LED芯片组件采用透明支承板，在透明外壳与LED芯片组件之间灌封导热透明胶，因此，实现了LED发光元件的全方向导热和全方向均匀发光；

2由于导热透光冷却液与LED芯片组件由透明外壳分隔开，因此不存在在长期点灯过程中(经实验，通常在使用2000小时后)，就会出现导热透光冷却液渗透进胶层，腐蚀LED芯片从而影响LED照明光源的寿命问题，而采用本发明所述的方案，就可杜绝发生上述的渗漏现象；

3、由于LED发光元件完全浸没在各种导热透光冷却液中，实现在LED芯片、导热透明胶、透明外壳、导热透光冷却液、透光灯罩之间全部达到无缝隙接触，实现了LED照明光源的全方向导热、全方向均匀出光；

4、由于采用弹性密封盖密封形成密闭空间，弹性密封盖的变形解决了导热透光冷却液在点灯过程中产生的热膨胀问题，因此，LED照明光源不会产生导热透光冷却液泄露的问题。

5、由于LED照明光源的透光灯罩是塑料材料，不易破裂，使导热透光冷却液泄露，造成环境卫生和电气安全问题。

附图说明

图1是本发明所述的LED照明光源应用在LED灯的第一种实施例的结构示意图。

图2是本发明所述的LED照明光源应用在LED灯的第二种实施例的结构示意图。

图3是本发明所述的LED照明光源应用在LED灯的第三种实施例的结构示意图。

图4是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第一种实施例的结构示意图。

图5是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第二种实施例的结构示意图。

图6是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第三种实施例的结构示意图。

图7是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第三种实施例中的LED芯片的一种连接结构示意图。

图8是图7中的LED芯片的连接结构立体示意图。

图9是图7中的LED芯片的立体结构示意图。

图10是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第三种实施例中的LED芯片的另一种连接结构示意图。

图11是图10中的LED芯片的立体结构示意图。

图12是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第四种实施例的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1、2和3所示，是本发明所述的一种LED照明光源应用于LED灯中的三种不同造型的实施例，所述LED灯包括光源结构支撑件1和LED照明光源2，光源结构支撑件1包括灯头11、外壳12、驱动电源13，LED照明光源2包括透光塑料灯罩21、弹性密封盖22、导热透光冷却液23和LED发光元件24，所述驱动电源13安装在外壳12与弹性密封盖22的内部空间，所述弹性密封盖22与透光灯罩21密闭连接形成密闭空间，发光元件24安装在透光塑料灯罩21内并且固定在弹性密封盖22上，所述密闭空间内灌装导热透光冷却液23，所述发光元件24可以根据透光塑料灯罩21的形状和需要设置为一个或者多个。所述导热透光冷却液23为水基液体。

如图4，是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第一种实施例的结构示意图。所述LED发光元件24，包括含有荧光粉的导热透明胶301、LED芯片组件302、透明外壳303，所述LED芯片组件302安置在透明外壳303内，在透明外壳303与LED芯片组件302之间灌封所述含有荧光粉的导热透明胶301；所述LED芯片组件302包括：透明支承板3021、安装在透明支承板上的至少一个LED芯片3022以及电源电极3023，连接电源电极3023的两导线3024引出到透明外壳303外面，所述透明外壳303可以是玻璃材料或塑料材料。

如图5，是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第二种实施例的结构示意图。

所述LED发光元件24，包括导热透明材料311、LED芯片组件312、透明外壳313和荧光粉层314，在所述透明外壳313的内壁上涂覆有荧光粉层314，所述LED芯片组件312安置在透明外壳313内，在透明外壳313内壁的荧光粉层314与LED芯片组件312之间灌封所述导热透明材料311，所述导热透明材料311可以是硅胶材料、环氧树脂材料或硅酸盐材料。所述LED芯片组件312包括：透明支承板3121、安装在透明支承板3121上的至少一个LED芯片3122以及电源电极3123，连接电源电极3123的两导线3124引出到透明外壳313外。

如图6，是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第三种实施例的结构示意图。

所述LED发光元件24，包括导热透明材料321、LED芯片组件322、透明外壳323和荧光粉层324，在所述透明外壳323的内壁上涂覆有荧光粉层314，所述LED芯片组件322安置在透明外壳323内，在透明外壳323内壁的荧光粉层324与LED芯片组件322之间灌封所述导热透明材料321，所述导热透明材料321可以是硅胶材料、环氧树脂材料或硅酸盐材料。如图7至图8，所述LED芯片组件322包括多个LED芯片和LED组件电源电极3223，所述多个LED芯片分成两组，第一组LED芯片100包括5个正负电极按同向顺序间隔设置的LED芯片，第二组LED芯片200包括6个正负电极顺序方向与第一组相反的LED芯片，两组LED芯片的电极面213按照面对面设置，第二组LED芯片200分别架设在第一组LED芯片100的相邻两个LED芯片之间，且其正电极2210与第一组LED芯片的负电极2120相连接，其负电极2220与第一组LED芯片的正电极2110相连接，其负电极与第一组LED芯片100的正电极相连接，所述该LED组件引出LED组件电源电极3223，连接LED组件电源电极3223的两导线3124再引出到透明外壳323外。

如图9，是所述LED芯片的一种具体连接结构，所述LED芯片（100、200）的电极面2130为两层台阶结构，所述电极面2130上的一个台阶面设置为一个正电极2110（或2210），另一个台阶面设置为负电极2120（或2220）。所述LED芯片电极之间可以采用焊接连接或用导电胶连接。

当然在本实施例的结构中，也可以将导热透明材料321和荧光粉层324替换成与第一种实施例中相同的含有荧光粉的导热透明胶301，其余结构相同，则可以成为本发明的发光元件的另一种实施例，在此处就不再赘述。

如图10和11，是所述LED芯片的另一种连接结构，其中所述两组的LED芯片（300、400）其主体为长方体结构，其在电极面3130分别设置一个尺寸相适配的凸台3100和凹槽3200，所述凸台分别设置为一个正电极3110（或3210），凹槽内设置一个负电极3120（或3220），所述LED芯片电极之间可以采用焊接连接或用导电胶连接。

如图12，是本发明所述的LED照明光源的发光元件的第四种实施例的结构示意图。所述LED发光元件24，包括导热透明材料331、LED芯片组件332、透明外壳333和荧光粉层334，在所述透明外壳333的外壁上涂覆有荧光粉层334，所述LED芯片组件332安置在透明外壳333内，在透明外壳333内壁与LED芯片组件332之间灌封所述导热透明材料331，所述导热透明材料331可以是硅胶材料、环氧树脂材料或硅酸盐材料。所述LED芯片组件332包括：透明支承板3321、安装在透明支承板3321上的至少一个LED芯片3322以及电源电极3323，连接电源电极3323的两导线3324引出到透明外壳333外。

Claims

1.一种LED照明光源，其特征在于：包括透光灯罩、弹性密封盖、导热透光冷却液和LED发光元件，透光灯罩与弹性密封盖密闭连接形成密闭空间，LED发光元件安装在透光灯罩内并且固定在弹性密封盖上，所述密闭空间内灌装导热透光冷却液；所述LED发光元件，包括LED芯片组件、透明外壳、荧光粉和导热透明材料，在所述透明外壳的内壁或外壁上涂覆有荧光粉层，所述LED芯片组件安置在透明外壳内，在透明外壳与LED芯片组件之间灌封所述导热透明材料。

2.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片组件包括：多个LED芯片和LED芯片组件电源电极，所述多个LED芯片分成两组，第一组LED芯片包括至少两个正负电极按同向顺序间隔设置的LED芯片，第二组LED芯片包括至少一个正负电极顺序方向与第一组相反的LED芯片，两组LED芯片的电极面按照面对面设置，第二组LED芯片分别架设在第一组LED芯片的相邻两个LED芯片之间，且其正电极与第一组LED芯片的负电极相连接，其负电极与第一组LED芯片的正电极相连接，其负电极与第一组LED芯片的正电极相连接，所述该LED芯片组件引出LED芯片组件的电源电极，连接LED芯片组件的电源电极引出到透明外壳外。

3.根据权利要求1所述的LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片组件包括：透明支承板、安装在透明支承板上的至少一个LED芯片以及电源电极，连接电源电极的两导线引出到透明外壳外。

4.一种LED照明光源，其特征在于：包括透光灯罩、弹性密封盖、导热透光冷却液和LED发光元件，透光灯罩与弹性密封盖密闭连接形成密闭空间，LED发光元件安装在透光灯罩内并且固定在弹性密封盖上，所述密闭空间内灌装导热透光冷却液；所述LED发光元件，包括LED芯片组件、透明外壳、含有荧光粉的导热透明胶，所述LED芯片组件安置在透明外壳内，在透明外壳与LED芯片组件之间灌封所述含有荧光粉的导热透明胶。

5.根据权利要求4所述的LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片组件包括：多个LED芯片和LED芯片组件电源电极，所述多个LED芯片分成两组，第一组LED芯片包括至少两个正负电极按同向顺序间隔设置的LED芯片，第二组LED芯片包括至少一个正负电极顺序方向与第一组相反的LED芯片，两组LED芯片的电极面按照面对面设置，第二组LED芯片分别架设在第一组LED芯片的相邻两个LED芯片之间，且其正电极与第一组LED芯片的负电极相连接，其负电极与第一组LED芯片的正电极相连接，其负电极与第一组LED芯片的正电极相连接，所述该LED芯片组件引出LED芯片组件的电源电极，连接LED芯片组件的电源电极引出到透明外壳外。

6.根据权利要求4所述的LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片组件包括：透明支承板、安装在透明支承板上的至少一个LED芯片以及电源电极，连接电源电极的两导线引出到透明外壳外。

7.根据权利要求1或4所述的LED照明光源，其特征在于：所述透光灯罩是塑料材料。

8.根据权利要求1或4所述的LED照明光源，其特征在于：所述的导热透光冷却液为水基液体。

9.根据权利要求2或5所述的LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片电极面为两层台阶结构，一个台阶面设置为正电极，另一个台阶面设置为负电极。

10.根据权利要求2或5所述的LED照明光源，其特征在于：所述LED芯片采用主体为长方体结构，其在电极面分别设置一个尺寸相适配的凸台和凹槽，所述凸台和凹槽分别设置为一个正电极和一个负电极。