CN103928602A - 一种led模组 - Google Patents

Abstract

一种LED模组，包括：透镜、晶元级封装LED光源、基板和散热器，所述散热器上设置所述基板，所述基板与所述散热器可直接连接或通过介质连接，所述透镜上设有凸起空腔,所述透镜的凸起空腔与所述散热器之间形成放置所述晶元级封装LED光源的密封防水空间，所述基板固定于散热器。与现有的技术相比，本发明的LED模组仅设置一个透镜，该透镜上仅设有一个凸起空腔。该凸起空腔内设置多颗晶元级封装LED光源，可对整个LED模组进行色温、显指等光学配比，提高整个LED模组的光学性能，并且可以扩展其应用场合，并降低对光源的要求，降低成本。

Description

一种LED模组

技术领域

本发明涉及照明灯的技术领域，特别涉及一种LED模组。

背景技术

随着LED芯片技术与封装技术的发展，越来越多的LED产品应用于照明领域，尤其是大功率白光LED。由于LED具有高光效、长寿命、节能环保、合适调光控制、不含汞等污染物质的特点，成为继白炽灯、荧光灯等传统光源之后的新一代照明光源。

但是，目前的LED模组存在以下缺陷：

首先，现有的LED模组的制作步骤繁多，发光层需先设置在基板上再焊接至基板，导致制作工艺复杂。且现在LED模组的形状通常是矩形，应用场合受限。

接着，现有LED模组的LED芯片发出的光在传播过程中需经过空气介质，会造成界面损失，导致LED芯片出光效率低；现有LED模组中，透镜组和散热器之间无填充物，一旦进入水汽将损坏LED发光体；

其次，现有LED模组仅用于路灯等室内外照明，不能进行色温、显指等光学配比，对LED光源参数要求很高，应用场合极其有限。

最后，现有的LED模组应用于路灯照明中时，由于现有的尾气等原因造成LED模组外的小突起结构容易吸尘，极影响LED模组的出光效果。 

 

发明内容

本发明目的在于提供一种LED模组，以解决现有技术中LED模组不能进行色温、显指等光学配比，且光效较低的技术性问题。

本发明目的通过以下技术方案实现： 

一种LED模组，包括：透镜、晶元级封装LED光源、基板和散热器，所述散热器上设置所述基板，所述基板与所述散热器可直接连接或通过介质连接，所述透镜上设有凸起空腔,所述透镜的凸起空腔与所述散热器之间形成放置所述晶元级封装LED光源的密封防水空间，所述基板固定于散热器。

较佳地，在所述透镜内，晶元级封装LED光源与所述透镜之间的中间腔内填充设有用以提高光效的折射率匹配液。较佳的，折射率匹配液填充满整个所述透镜的凸起空腔与所述散热器之间形成放置所述晶元级封装LED光源的密封防水空间。

较佳地，在所述密封防水空间上设置有用于防水线出线的出线孔，及用于注胶的注胶孔和排气孔。

较佳地，散热器与基板直接连接进一步包括所述散热器直接贴合、卡接、螺接或焊接所述基板，或散热器与基板通过介质连接进一步包括所述散热器通过导热硅脂、导热垫片、或石墨片与所述基板连接。

较佳地，所述LED模组还包括用以将所述透镜固定的密封压圈和密封组件，所述密封压圈通过密封组件使所述透镜与所述散热器形成所述密封空间。

较佳地，所述密封组件包括密封圈和/或锥面紧固密封组件，所述锥面紧固密封组件设置于密封压圈和散热器上。

较佳地，所述密封压圈四周设置为栅格，并在四周凸设加强筋，所述密封圈的底部与内圈设置具有更好防水性的若干环状凸起。

较佳地，所述密封圈为内“U”型结构，上下两个环包设在透镜的外周，底部设置与内圈设置具有更好防水性的若干环状凸起，密封圈和压圈、透镜之间最大限度的保证密封等级。

较佳地，所述晶元级封装LED光源包含荧光粉、蓝宝石、发光层、焊盘,所述焊盘设置于发光层底部，所述蓝宝石设置于发光层之上，所述荧光粉设置于蓝宝石之上。荧光粉和发光层通过蓝宝石隔开，实现热量隔离；所述晶元级封装LED光源为无金线连接，无断金线风险，可大大延长芯片寿命，从而延长整个模组的寿命。

较佳地，所述晶元级封装LED光源焊接在所述基板上，基板包括金属基板、陶瓷基板的其中之一。

需要说明的是，透镜与散热器固定方式不一定是卡扣，也可是打螺钉；密封压圈形状不一定是栅格状，栅格状只是作为优选。

与现有的技术相比，本发明有以下有益效果：

1、折射率匹配液填充满整个所述透镜的凸起空腔与所述散热器之间形成放置所述晶元级封装LED光源的密封防水空间。填充折射率匹配液实现高密封防水等级并辅助散热，从而实现高可靠性。

 

2、本发明的LED模组仅设置一个透镜，该透镜上仅设有一个凸起空腔。该凸起空腔内放置多颗晶元级封装LED光源。这样，对整个LED模组统一进行色温、显指等光学配比，提高整个LED模组的光学性能。

3、与现有的技术相比，本发明的LED模组中， LED芯片发出的光在传播过程中封装胶体替代了原有的空气介质，并且封装胶体的折射率与透镜组上的透镜匹配，这样在最大程度上提高了出光率，与现有技术相比，光效提高了10~15%；还有，本发明的LED模组中散热器和透镜组的密闭空间内填充有封装胶体，基板和每个LED发光体都被封装胶体包覆，因此具有很好的防水性能；并且，本发明中LED发光体产生的热量不仅可以通过自身的散热支架的底面向基板传递，而且可以通过封装胶体向外传递，使得散热效果更好。

4、晶元级封装LED光源可进行色温、显指等光学配比。可将不同色温的LED光源焊接至同一LED模组中，配出所需要的色温，尤其可将多颗偏色温灯珠中和成正色温的出光。可通过加入红光光源，实现显指调整。晶元级封装LED光源为无金线连接，无断金线风险，可大大延长芯片寿命，从而延长整个模组的寿命。

5、LED模组仅设置一个透镜，该透镜上仅设有一个凸起空腔。对该透镜采用不易落灰尘，特别是不易粘尾气的材质来制作，可提高光效。且模组形状为原型，应用场合更为广泛，如车灯、路灯等。

附图说明

图1A、图1B分别为LED模组的实施例1的分解图和组装图；

图2A、图2B分别为LED模组的实施例2的分解图和组装图;

图3为锥面紧固密封结构的一种剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本发明。

实施例1

一种LED模组，包括：透镜12、晶元级封装LED光源和基板14（晶元级封装LED光源设置在基板14上，晶元级封装LED光源比较小，图中未标识标号）、以及散热器15，散热器15上设置基板14，基板14与散热器15可直接连接或通过介质连接，透镜12上设有凸起空腔121。透镜12的凸起空腔121与散热器15之间形成放置晶元级封装LED光源的密封防水空间，并且基板14固定于散热器15。透镜12与散热器15之间设置一防水密封圈13，有助于提高防水效果。

晶元级封装LED光源可以焊接在基板14上，基板14包括金属基板、陶瓷基板的其中之一。

晶元级封装LED光源包含荧光粉、蓝宝石、发光层、焊盘,焊盘设置于发光层底部，蓝宝石设置于发光层之上，荧光粉设置于蓝宝石之上。荧光粉和发光层通过蓝宝石隔开，实现热量隔离。晶元级封装LED光源为无金线连接，无断金线风险，可大大延长芯片寿命，从而延长整个模组的寿命。

另外，晶元级封装LED光源可进行色温、显指等光学配比。可将不同色温的LED光源焊接至同一LED模组中，配出所需要的色温，尤其可将多颗偏色温灯珠中和成正色温的出光。可通过加入红光光源，实现显指调整。在本实例中，一个LED模组仅设置一个透镜12，该透镜12上仅设有一个凸起空腔121。该凸起空腔内放置的晶元级封装LED光源可以是由多颗LED颗粒组成。这样，对整个LED模组统一进行色温、显指等光学配比，提高整个LED模组的光学性能。

在密封防水空间上设置有用于防水线出线的出线孔，及用于注胶的注胶孔和排气孔。在透镜12内，晶元级封装LED光源与透镜12之间的凸起空腔121内填充设有用以提高光效的折射率匹配液。密闭防水空间内填充封装胶体，封装胶体通过注胶的工艺充入的密闭空间。在本实例中，封装胶体为透明状，其折射率为1.3~1.7，封装胶体的折射率与透镜组上的透镜12的折射率接近。本发明的LED模组中， LED芯片发出的光在传播过程中封装胶体替代了原有的空气介质，并且封装胶体的折射率与透镜组上的透镜12匹配，这样在最大程度上提高了出光率，与现有技术相比，光效提高了10~15%。本发明的LED模组中，散热器15和透镜12的密闭空间内可以全部填充满封装胶体，基板和每个LED发光体都被封装胶体包覆，因此具有很好的防水性能。本发明的LED模组中， LED发光体产生的热量不仅可以通过自身的散热支架的底面向基板传递，而且可以通过封装胶体向外传递，使得散热效果更好。当然，也可以根据需要，散热器15和透镜12的密闭空间内可以部分填充满封装胶体。

另外，散热器15与基板14直接连接进一步包括散热器15直接贴合、卡接、螺接或焊接基板14，或者散热器15与基板15通过介质连接进一步包括散热器15通过导热硅脂、导热垫片、或石墨片与基板14连接。散热器15与基板14的连接形式不限，只要能达到充分散热的效果即可。还需要说明的是，散热器15主要是与基板14接触的另外一面设置成具有高散热性的散热鳍片，现有的散热鳍片主要并排设计。本申请人发现并行的散热鳍片的散热效果不一定是最佳的，为此，本申请人发明了具有更佳散热效果的散热鳍片的排布方式，比如，一种排布方式为：从截取面来看，散热鳍片分为中心部和以中心部为中心四周太阳花方式发散排布的鳍片单元，这种设置对中心的热量具有更佳的散热效果。还有，散热器15的散热鳍片虽然是并排间隔设计，但是每一散热鳍片并非是连续凸起的，每一散热鳍片可以设置若干空缺，相邻的散热鳍片的空缺是错开的，或者两两相邻的散热鳍片的空缺是错开的。这种散热器15的散热鳍片的散热效果也是非常好的。

LED模组还包括用以将透镜12固定的密封压圈11和密封组件，密封压圈11通过密封组件使透镜12与散热器15形成所述密封空间。在本实例中，密封组件包括密封圈17和/或锥面紧固密封组件，锥面紧固密封组件设置于密封压圈11和散热器15上。请参阅图3。

密封压圈11四周设置为栅格，并在四周凸设加强筋，密封圈17的底部与内圈设置具有更好防水性的若干环状凸起。密封圈17可以为内“U”型结构，上下两个环包设在透镜12的外周，底部设置与内圈设置具有更好防水性的若干环状凸起，密封圈17和压圈11、透镜12之间最大限度的保证密封等级。需要说明的是，透镜与散热器固定方式不一定是卡扣，也可是打螺钉；密封压圈形状不一定是栅格状，栅格状只是作为优选。 在本实例中，防水线18上设置的防水螺纹管通过T型密封圈19穿设过散热器15与基板14连接。螺丝通过硅胶垫圈16实现散热器15与基板14的螺接。当然，防水线18的设置并非局限于此，有很多种实现方式，以上仅是举例，需要说明的是，无论如何连接，一定要保护防水线18连接上去后的密封等级。同样，散热器15与基板14的螺接也仅是一个举例而已。

实施例2

   与实施例1唯一不同的是，防水线21通过背部密封圈22来实现连接和密封。

本发明的LED模组仅设置一个透镜，该透镜上仅设有一个凸起空腔。该凸起空腔内放置多颗晶元级封装LED光源。这样，对整个LED模组统一进行色温、显指等光学配比，提高整个LED模组的光学性能。这种LED模组由于可以在一个凸起空腔安装多颗LED颗粒，并且在空腔内填充用以提高光效的折射率匹配液，大大提高单个LED模组的光效，可以用作汽车的车灯等应用场所，大大提高LED模组的应用场景。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种LED模组，其特征在于，包括：透镜、晶元级封装LED光源、基板和散热器，所述散热器上设置所述基板，所述基板与所述散热器可直接连接或通过介质连接，所述透镜上设有凸起空腔,所述透镜的凸起空腔与所述散热器之间形成放置所述晶元级封装LED光源的密封防水空间，所述基板固定于散热器。

2.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，在所述透镜内，晶元级封装LED光源与所述透镜之间的凸起空腔内填充设有用以提高光效的折射率匹配液。

3.如权利要求2所述的LED模组，其特征在于，折射率匹配液填充满整个由所述透镜的凸起空腔与所述散热器之间形成的放置所述晶元级封装LED光源的密封防水空间。

4.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，在所述密封防水空间上设置有用于防水线出线的出线孔，及用于注胶的注胶孔和排气孔。

5.如权利要求1或4所述的LED模组，其特征在于，

散热器与基板直接连接进一步包括所述散热器直接贴合、卡接、螺接或焊接所述基板，或

散热器与基板通过介质连接进一步包括所述散热器通过导热硅脂、导热垫片、或石墨片与所述基板连接。

6.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述LED模组还包括用以将所述透镜固定的密封压圈和密封组件，所述密封压圈通过密封组件使所述透镜与所述散热器形成所述密封空间。

7.如权利要求6所述的LED模组，其特征在于，所述密封组件包括密封圈和/或锥面紧固密封组件，所述锥面紧固密封组件设置于密封压圈和散热器上。

8.如权利要求6所述的LED模组，其特征在于，所述密封压圈四周设置为栅格，并在四周凸设加强筋，所述密封圈的底部与内圈设置具有更好防水性的若干环状凸起。

9.如权利要求6所述的LED模组，其特征在于，所述密封圈为内“U”型结构，上下两个环包设在透镜的外周，底部设置与内圈设置具有更好防水性的若干环状凸起，密封圈和压圈、透镜之间最大限度的保证密封等级。

10.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述晶元级封装LED光源包含荧光粉、蓝宝石、发光层、焊盘,所述焊盘设置于发光层底部，所述蓝宝石设置于发光层之上，所述荧光粉设置于蓝宝石之上。

11.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述晶元级封装LED光源焊接在所述基板上，基板包括金属基板、陶瓷基板的其中之一。

12.一种至少包括权项1至权项11中任何一项LED模组的照明装置。