CN104733591A

CN104733591A - 一种具有支架的led器件

Info

Publication number: CN104733591A
Application number: CN201510149677.6A
Authority: CN
Inventors: 潘小和
Original assignee: Silicon Photoelectric (xiamen) Co Ltd
Current assignee: Silicon Photoelectric (xiamen) Co Ltd
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2015-06-24

Abstract

本发明公开了一种具有支架的LED器件，其包括基座以及设置于所述基座的若干LED芯片；所述基座上设置若干支架，所述支架与所述基座的底部的夹角为30至80度；相邻两支架的夹角为70至150度。采用上述方案，本发明实现了多方向出光的LED器件，特别适用于照明领域，尤其是大功率LED照明灯，具有很高的市场应用价值。

Description

一种具有支架的LED器件

技术领域

本发明涉及LED领域，尤其涉及的是，一种具有支架的LED器件。

背景技术

随着技术的发展，LED已经得到广泛应用。LED是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。限流电阻R可用下式计算：R＝(E－UF)/IF。

式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的正常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压)，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

但是，现有的LED器件，往往只是将LED芯片正面安装或者倒装，使其发光方向向上或者向下。并且由于其发光方向集中而不分散，往往需要实现散光效果。

发明内容

本发明提供一种新的多方向出光的具有支架的LED器件。

本发明的技术方案如下：一种具有支架的LED器件，其包括基座以及设置于所述基座的若干LED芯片；所述基座上设置若干支架，所述支架与所述基座的底部的夹角为30至80度；相邻两支架的夹角为70至150度。

优选的，至少一LED芯片设置于至少一支架上；例如，一种LED器件，其包括基座以及若干LED芯片；每一所述支架设置一LED芯片；或者，每一所述支架设置至少一LED芯片。

优选的，设置两个支架。

优选的，两个所述支架的夹角为90度。

优选的，设置三个支架。

优选的，所述支架与所述基座的底部的夹角为35至55度。

优选的，各支架一体成型设置。

优选的，各支架形成三棱锥结构。

优选的，各支架的底部在所述基座上围合成一圆形。

优选的，所述支架具有扇形截面。

优选的，每一所述支架设置一LED芯片。

采用上述方案，本发明实现了多方向出光的LED器件，特别适用于照明领域，尤其是大功率LED照明灯，具有很高的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的示意图；

图2为本发明的又一个实施例的示意图；

图3为本发明的又一个实施例的支架示意图；

图4为本发明的又一个实施例的示意图；

图5为本发明的又一个实施例的示意图；

图6为本发明的又一个实施例的示意图；

图7为本发明的又一个实施例的示意图；

图8为本发明的又一个实施例的封装结构示意图；

图9为本发明的又一个实施例的封装结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明的一个实施例是，一种具有支架的LED器件，其包括基座以及设置于所述基座的若干LED芯片；所述基座上设置若干支架，所述支架与所述基座的底部的夹角为30至80度；相邻两支架的夹角为70至150度。例如，所述支架与所述基座的底部的夹角为30、35、40、50、55、60、70、75或80度；又如，相邻两支架的夹角为70、75、80、90、95、100、110、120、125、130、140或150度。这样，通过支架的设计，实现了LED器件的多方向出光。例如，所述支架设置透光区，用于透出LED芯片的光线；优选的，至少一LED芯片设置于至少一支架上；例如，一种LED器件，其包括基座以及若干LED芯片；每一所述支架设置一LED芯片；或者，每一所述支架设置至少一LED芯片。优选的，每一所述支架设置一LED芯片。这样，能够更好地实现多方向出光的LED器件。

例如，所述基座设置凹槽部与凸起部；所述凸起部设置至少一LED芯片；所述凹槽部设置若干LED芯片。例如，所述基座的侧壁位置作为所述凹槽部的第一侧壁；又如，各所述支架作为所述凹槽部的第二侧壁围合组成所述凸起部。又如，所述凸起部的顶部具有平台结构。例如，如图5所示，各所述支架作为所述凹槽部的第二侧壁围合组成所述凸起部的侧壁，所述凸起部的各侧壁上设置有平面的平台结构。这样，可以增加出光的强度，制造集成度高的大功率的LED灯。

例如，如图1所示，一种具有支架的LED器件，其包括基座210以及设置于所述基座的若干LED芯片230；所述基座上设置若干支架220，所述支架与所述基座的底部240的夹角为30至80度；相邻两支架的夹角为70至150度。如图1所示，设置两个支架220，每一支架上设置三个LED芯片230。例如，所述基座的底部设置至少一LED芯片。又如，如图2所示，所述基座的底部240上也设置有LED芯片230。这样，可以增加出光的方向，并增强出光的效果。

优选的，设置两个支架。例如，两个所述支架的夹角为90度。例如，可以制作标准件，严格设置其出光方向为45度。又如，设置三个支架。例如，如图3所示，设置三个支架。例如，所述支架与所述基座的底部的夹角为35至55度。例如，所述支架与所述基座的底部的夹角为35、38、40、42、43或55度。

优选的，各支架一体成型设置。例如，各支架形成三棱锥结构；又如，各支架形成圆锥结构。又如，各支架形成锥台结构或者圆台结构。例如，各支架一体成型设置为圆台结构的侧壁部。

优选的，各支架的底部在所述基座上围合成一圆形。例如，如图3所示，设置三个支架，各支架的底部在所述基座上围合成一圆形。优选的，所述支架具有扇形截面。又如，各支架组合形成一圆台形；优选的，圆台形的顶部与所述基座的底部平行。优选的，圆台形的顶部处设置至少一LED芯片。

又如，一种具有支架的LED器件，其包括基座；所述基座设置凹槽部与凸起部；例如，各所述支架作为所述凹槽部的第二侧壁围合组成所述凸起部的侧壁。

为了增强散热效果，例如，所述基座包括铝、铜、金和/或镍，优选的，所述基座设置铜芯层，以增强散热效果。又如，所述基座还包括石墨层，例如，所述基座设置两层所述铜芯层，其中夹持一层所述石墨层。优选的，所述石墨层的厚度为所述铜芯层的厚度的8～10倍，例如，所述石墨层的厚度为所述铜芯层的厚度的10倍。

其中，所述凸起部设置至少一LED芯片；所述凹槽部设置若干LED芯片。例如，如图4所示，一种LED器件，其包括基座300以及LED芯片330；所述基座设置凹槽部310与凸起部320；所述凸起部设置至少一LED芯片；所述凹槽部设置若干LED芯片。又如，如图5所示，凹槽部310上设置若干LED芯片，包括LED芯片331与LED芯片332，凸起部320上设置LED芯片333，形成双层发光体系。为便于安装与排列，优选的，所述基座为圆形或者方形，又如，所述凹槽部为圆形或者方形。例如，所述基座为圆形，所述凹槽部为圆形；又如，所述基座为圆形，所述凹槽部为方形；又如，所述基座为方形，所述凹槽部为圆形；又如，所述基座为方形，所述凹槽部为方形。优选的，所述凹槽部为环形；或者，所述凹槽部为“回”形。

例如，由支架与基座围合形成所述凹槽部；例如，所述凹槽部的深度为0.2mm～4mm，例如，所述凹槽部的深度为0.2、0.3、0.4、0.6、0.9、1、1.2、1.44、1.56、1.8、2.1、2.3、2.5、2.8、3、3.1、3.4、3.5、3.7或4mm；又如，所述凹槽部的深度为0.3mm～3.5mm；又如，所述凸起部为圆台体结构；又如，所述基座的开口为矩形、圆形或者椭圆形。例如，在所述开口设置荧光粉层。

又如，所述凸起部设置至少两个LED芯片；例如，如图4所示，所述凸起部设置四个LED芯片。优选的，相邻两个LED芯片的间隙为LED芯片宽度的20％至60％，例如，相邻两个LED芯片的间隙为LED芯片宽度的30％至50％。这样，可以在凸起部设置发光区域，充分应用凸起部的空间，实现了多方向出光大功率LED照明器件。

又如，所述凹槽部中各LED芯片顺序排列，末端处的LED芯片邻接初始处的LED芯片；例如，如图4所示，排列成一个环形，末端处的LED芯片邻接初始处的LED芯片，又如，排列成一个“回”形；优选的，相邻两个LED芯片的间隙为LED芯片宽度的20％至60％。又如，相邻两个LED芯片的间隙为LED芯片宽度的25％至45％。或者，相邻两个LED芯片的间隙为LED芯片最大宽度的20％至60％。例如，LED芯片为圆形、矩形或者方形，相邻两个LED芯片的间隙为LED芯片最大宽度的25％至45％。

优选的，所述凹槽部具有第一侧壁以及第二侧壁，各所述第二侧壁围合形成所述凸起部。优选的，第二侧壁上也设置若干LED芯片。例如，如图4所示，所述凹槽部310具有第一侧壁311以及第二侧壁312，各所述第二侧壁围合形成所述凸起部320。又如，如图6所示，第二侧壁312上也设置若干LED芯片334。

例如，如图7所示，所述第一侧壁设置第一壁部314与第二壁部313，例如，所述第一壁部的倾斜度与所述第二壁部的倾斜度相同或者相异设置；又如，如图7所示，相对于所述基座的底面，所述第二壁部313的倾斜度为90度；这样，易于安装封装结构。优选的，所述第一壁部与所述第二壁部一体设置，优选的，两者的倾斜度相异设置，例如，第一壁部为一喇叭形或者圆台形的侧壁结构，第二壁部为圆柱形的侧壁结构。又如，如图7所示，所述凸起部上设置若干LED芯片。又如，第一壁部上也设置若干LED芯片334。这样，增强了LED芯片的集成度，增大了出光方向，提升了出光效果。

例如，所述基座设置侧壁部，其与所述第一侧壁相连。又如，所述侧壁部包括第一段与第二段，又如，所述第一段的倾斜度与所述第一侧壁的倾斜度相同或者相异设置。

例如，相对于所述基座的底面，所述第一段的倾斜度为40至75度，又如，所述第一侧壁的倾斜度为40至70度；优选的，所述第一段的倾斜度与所述第一侧壁的倾斜度相同设置，例如，所述第一段与所述第一侧壁一体设置。又如，所述封装结构对应位置也设置一定的倾斜度。

又如，相对于所述基座的底面，所述第二段的倾斜度与所述第一段的倾斜度相同或者相异设置。例如，所述第二段的倾斜度与所述第一段的倾斜度相同设置；例如，所述第一段与所述第二段一体设置。

又如，相对于所述基座的底面，所述第二段的倾斜度为90度，这样，易于安装所述封装结构。又如，相对于所述基座的底面，所述第二侧壁的倾斜度为70至90度；优选的，所述第二侧壁的倾斜度为75至85度。

优选的，所述第二侧壁设置第二反射层，用于反射所述凹槽部中的各LED芯片的光线。优选的，所述第一侧壁设置第一反射层，用于反射所述凹槽部中的各LED芯片的光线。又如，所述反射层下方还部分设置散热层，例如，所述散热层为绝缘体，例如，所述绝缘体包括金刚石膜层。

优选的，所述凸起部低于所述基座的最高位置。例如，所述凸起部位于所述基座的高度的25％-45％。例如，所述凸起部的高度为所述基座的高度的25％-45％。又如，所述凸起部位于所述基座的高度的30％-35％。

优选的，所述基座上还设置封装结构。优选的，所述封装结构包括荧光体，其位于所述基座上方。优选的，所述荧光体为荧光胶。或者，所述荧光体为具有荧光粉层的玻璃。例如，所述荧光体为具有夹心荧光粉层的玻璃。例如，所述玻璃封闭所述透光区，又如，所述玻璃作为所述封装结构封闭所述透光区。这样，LED芯片的光线照射在封装结构上并透射到外部。

例如，各所述LED芯片位于所述荧光体与所述基座之间。又如，所述荧光体中设置荧光粉，例如，所述荧光粉中包括带有钇铝石榴石和/或氮化物的荧光粉；又如，所述荧光粉中还包括Si、Al和/或Ti元素；具体应用中，根据LED芯片和/或LED器件的色度指标，选择或者调整Si、Al和/或Ti元素在所述荧光粉中含量。优选的，荧光粉为微粒结构，包括圆球形、椭球形、锥体或其他形状，优选的，所述微粒结构的最大宽度和/或最大长度为15nm～850nm。例如，所述微粒结构的最大宽度为15nm～500nm；又如，所述微粒结构的最大宽度为15nm～50nm。又如，所述微粒结构的最大长度为150nm～850nm；又如，所述微粒结构的最大长度为450nm～850nm。

为了便于增强光线的散射效果，又如，所述LED器件还包括封装结构；所述封装结构的出光面设置若干凸部；各所述凸部相互间隔，其间为平面部。例如，如图8所示，所述封装结构的出光面设置若干凸部110；各所述凸部相互间隔，其间为平面部120。

优选的，所述凸部为圆锥体结构；例如，其顶角为锐角；例如，所述锐角为46～56度，又如，所述锐角为49～50度，这样，平面部出光与凸部出光形成了安装方向的直光以及圆锥体各方向的侧光，具有较好的光线散射效果。又如，所述凸部为圆台体结构；又如，所述平面部设置反射层，其折射率大于所述透射层的折射率。优选的，所述平面部设置两个形状相异的反射层，两者的折射率相异设置，这样，通过平面部的光线有若干种折射方式与反射方式，从而增强了光线的散射效果；又如，两个形状相异的反射层的边缘为锯齿状，使得边缘位置的散射效果更好。例如，在一个反射层上部分涂敷有涂层以实现两个折射率相异设置的反射层。

优选的，所述封装结构设置透射层与折射层。例如，所述折射层的折射率小于所述透射层的折射率。例如，如图9所示，所述封装结构设置透射层140与折射层130，并且，所述折射层130的折射率小于所述透射层140的折射率。优选的，所述封装结构在所述折射层之外还设置散射层，其折射率小于所述折射层的折射率。又如，所述散射层部分覆盖所述折射层。例如，所述散射层为套环形状，又如，所述散射层的面积为所述折射层的面积的25％～30％。这样，可以使所述封装结构具有更好的散射效果。

优选的，所述散射层内设置若干散射体。例如，所述散射体的最大宽度小于0.1纳米。优选的，所述散射体为气泡结构。优选的，所述散射体采用注入气体方式设置。优选的，所述散射体为微球体。例如，所述微球体的半径小于0.05nm。又如，所述散射体为微椭球体。又如，所述散射体包括若干第一散射体以及若干第二散射体，其中，所述第一散射体为气泡结构，第二散射体为微球体，并且，所述第一散射体或第二散射体的最大宽度小于0.1纳米，例如，所述气泡结构的长度或者宽度或者粒径或者粒长均小于0.1纳米。例如，所述第一散射体或第二散射体的最大宽度均为0.08纳米。

优选的，所述封装结构的入光面设置若干凹部。例如，所述凹部为半球体或者半椭球体；又如，所述凹部为圆台体；又如，所述凹部为棱锥体。优选的，所述封装结构的入光面设置若干系列凹部，每一系列凹部设置体积相异的若干凹部，每一系列凹部中的各个凹部体积相异设置，例如，每一系列凹部设置体积由小到大的若干凹部。例如，所述封装结构的入光面设置若干第一系列凹部、若干第二系列凹部以及若干第三系列凹部，其中，第一系列凹部为若干半球体凹部，各半球体凹部的体积相异设置；又如，第二系列凹部为若干圆台体凹部，各圆台体凹部的体积相异设置；又如，第三系列凹部为若干棱锥体凹部，各棱锥体凹部的体积相异设置。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的具有支架的LED器件。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种具有支架的LED器件，其特征在于，包括基座以及设置于所述基座的若干LED芯片；

所述基座上设置若干支架，所述支架与所述基座的底部的夹角为30至80度；

相邻两支架的夹角为70至150度。

2.根据权利要求1所述LED器件，其特征在于，设置两个支架。

3.根据权利要求2所述LED器件，其特征在于，两个所述支架的夹角为90度。

4.根据权利要求1所述LED器件，其特征在于，设置三个支架。

5.根据权利要求4所述LED器件，其特征在于，所述支架与所述基座的底部的夹角为35至55度。

6.根据权利要求5所述LED器件，其特征在于，各支架一体成型设置。

7.根据权利要求6所述LED器件，其特征在于，各支架形成三棱锥结构。

8.根据权利要求6所述LED器件，其特征在于，各支架的底部在所述基座上围合成一圆形。

9.根据权利要求8所述LED器件，其特征在于，所述支架具有扇形截面。

10.根据权利要求1至9任一所述LED器件，其特征在于，每一所述支架设置一LED芯片。