CN108980648A - 发光二极管(led)模块阵列和使用其的led灯 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管(LED)模块阵列和一种LED灯,所述LED模块阵列包括:彼此串联连接的多个LED组,各个LED组包括单个杆状LED模块或者彼此并联连接的多个LED模块,其中,包括在第一LED组中的LED模块的数量与包括在第二LED组中的LED模块的数量不同。

Description

发光二极管(LED)模块阵列和使用其的LED灯
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0069779的优先权,该申请的公开以引用方式全文并入本文中。
技术领域
本发明构思涉及一种发光二极管(LED)模块阵列和使用其的LED灯。
背景技术
白炽灯和荧光灯广泛地用作室内和室外光源。白炽灯和荧光灯可具有相对短的寿命。
为了提高光源的寿命,开发了采用发光二极管(LED)的照明装置。例如,LED由于它们的光转换效率高而具有低功耗。而且,由于不需要升温时间,因此LED能够快速地关断和接通。
另外,与白炽灯和荧光灯相比,LED更加防撞,并且可实现各种颜色的照明效果。而且,LED可制得非常小。
鉴于以上,可以看出,采用LED的应用范围很大,因此,对于LED照明设备的需求增加。因此,需要降低LED制造成本。
发明内容
根据本发明构思的示例性实施例,一种发光二极管(LED)模块阵列包括:彼此串联连接的多个LED组,每个LED组包括单个杆状LED模块或者彼此并联连接的多个LED模块,其中,包括在第一LED组中的LED模块的数量与包括在第二LED组中的LED模块的数量不同。
根据本发明构思的示例性实施例,一种LED灯包括:灯泡;基座,其布置在灯泡的第一端;以及LED模块阵列,其布置在灯泡的内空间中,其中,LED模块阵列包括彼此串联连接的多个LED组,每个LED组包括单个杆状LED模块或者彼此并联连接的多个LED模块,并且包括在第一LED组中的LED模块的数量与包括在第二LED组中的LED模块的数量不同。
根据本发明构思的示例性实施例,一种LED灯包括:灯泡;基座,其布置在灯泡的第一端;以及LED模块阵列,其布置在灯泡的内空间中,其中,LED模块阵列设有彼此串联连接的多个LED组,并且包括在第一LED组中的第一LED模块相对于灯泡的中心轴线以第一角度布置,并且第二LED组的第二LED模块相对于中心轴线以第二角度布置,其中,第一角度和第二角度彼此不同,中心轴线从灯泡的第一端延伸至灯泡的第二端,并且LED模块中的至少一个具有杆形。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明构思的示例性实施例,将更清楚地理解本发明构思的以上和其它特征,其中:
图1是根据本发明构思的示例性实施例的发光二极管(LED)灯的透视图;
图2是沿着图1的线I-I'截取的侧剖视图;
图3是图1的LED模块阵列的分解图;
图4是图3的LED模块阵列的电路图;
图5是根据本发明构思的示例性实施例的LED灯的透视图;
图6是沿着图5的线II-II'截取的侧剖视图;
图7是图5的LED模块阵列的分解图;
图8是图3的LED模块阵列的修改示例的分解图;
图9是比较例的LED模块阵列的电路图;
图10是比较本发明构思的示例性实施例与比较例的光分布的曲线图;
图11是根据本发明构思的示例性实施例的LED模块的侧剖视图;
图12是图11的LED芯片的放大图;
图13是沿着图11的线III-III'截取的剖视图;
图14是图13的LED模块的修改示例;
图15是根据本发明构思的示例性实施例的LED模块的平面图;
图16是沿着图15的线IV-IV'截取的侧剖视图;以及
图17是根据本发明构思的示例性实施例的LED模块的侧剖视图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述本发明构思的示例性实施例。在附图中,相同标号可指代相同元件。
图1是根据本发明构思的示例性实施例的发光二极管(LED)灯的透视图,并且图2是沿着图1的线I-I'截取的侧剖视图。图3是图1的LED模块阵列的分解图,并且图4是图3的LED模块阵列的电路图。
参照图1和图3,LED灯10可包括灯泡200、在灯泡200的一端的基座600和在灯泡200的内空间中并且具有多个LED模块LM1至LM11的LED模块阵列100。所述多个LED模块LM1至LM11可形成串联连接的多个LED组110、120和130。在当前实施例中,通过示例的方式示出了其中单个LED模块阵列100布置在单个灯泡200中的情况;然而,本发明构思不限于此。根据本发明构思的示例性实施例,多个LED模块阵列可布置在单个灯泡200中,并且所述多个LED模块阵列可发出不同色温的光。
灯泡200可为由玻璃、硬玻璃、石英玻璃或者光透射树脂形成的遮罩,并且可为透明的、乳白色的、不光滑的或彩色的。灯泡200的类型可包括照明装置的灯泡罩,诸如A型、G型、R型、PAR型、T型、S型、蜡烛型、P型、PS型、BR型、ER型或者BRL型灯泡型罩。
基座600与灯泡200组合,从而形成LED灯10的外罩。另外,基座600被构造为应用于诸如E40型、E27型、E26型、E14型、GU型、B22型、BX型、BA型、EP型、EX型、GY型、GX型、GR型、GZ型、G型插口等的插口。施加至LED灯10的电力可通过基座600供应。电源单元700布置在基座600的内空间中,以将交流(AC)电转换为通过基座600施加的直流(DC)电,或者改变电压,从而将电力供应至LED模块阵列100。
在从灯泡200的一端至另一端穿过基座600的中心区的中心轴线C1上布置有柱300,其可容纳固定LED模块阵列100的所述多个LED模块LM1至LM11的框架400。因此,当沿着中心轴线C1观看时,连接至柱300的所述多个LED模块LM1至LM11可布置在灯泡200的中心区中。
与灯泡200相似,柱300由玻璃、硬玻璃、石英玻璃或者光透射树脂形成。因此,柱300可传播从LED模块阵列100发射的光。柱300覆盖灯泡200的开口区。为了密封灯泡200的内空间,通过高温热处理执行焊接。因此,可保护布置在灯泡200的内空间中的LED模块阵列100免受外部湿气等的影响。
框架400可由导电金属形成。框架400可包括第一连接框架420a和第二连接框架420b,其连接LED模块阵列100的所述多个LED组110、120和130同时支承LED模块阵列100。框架400还可包括布置在LED模块阵列100的两端以将电力供应至所述多个LED模块LM1至LM11的第一电极框架410a和第二电极框架410b。例如,第一电极框架410a和第二电极框架410b可布置在LED模块阵列100的底部。第一连接框架420a和第二连接框架420b可布置在LED模块阵列100的顶部。第一连接框架420a和第二连接框架420b以及第一电极框架410a和第二电极框架410b中的每一个的一部分可插入和固定至柱300。另外,第一电极框架410a和第二电极框架410b中的每一个嵌入柱300中并且与连接至电源单元700的第一线500a和第二线500b连接。因此,可将电力从电源单元700供应至LED模块阵列100。根据本发明构思的示例性实施例,电源单元700可施加电力以选择性地驱动发射具有不同色温的光的多个LED模块阵列,并且可施加电力以同时驱动多个LED模块阵列。另外,在同时驱动发射具有不同色温的光的多个LED模块阵列的同时,可调整施加至多个LED模块阵列的电压或电流的比率,以发射不同量的光。
如图2和图3所示,LED模块阵列100可被容纳在灯泡200的内空间中。LED模块阵列100可包括各自具有杆状的所述多个LED模块LM1至LM11,并且所述多个LED模块LM1至LM11可被构造为形成所述多个LED组110、120和130。LED组110、120和130中的每一个可包括单个LED模块或者多个LED模块。当LED组110、120和130中的每一个包括多个LED模块时,为了使同一LED组中的LED模块在相同方向上发射光,多个LED模块可在纵向上平行布置。在这种情况下,所述多个LED组110、120和130可通过第一连接框架420a和第二连接框架420b串联地电连接至彼此。
在所述多个LED模块LM1至LM11中的每一个中,在两端暴露出连接端子。另外,LED模块LM1至LM11中的每一个的中间可具有由波长转换部分覆盖的细长杆状。LED模块LM1至LM11可具有与白炽灯的灯丝的形状相似的形状。这里,当施加电力时,线状灯具按照与灯丝发光的方式相似的方式发光。在这种情况下,可将LED模块称作LED灯丝。
例如,LED模块阵列100被构造为允许所述多个LED组110、120和130串联地电连接至彼此。另外,第一LED组110和第三LED组130可具有相同数量的LED模块,而与第一LED组110和第三LED组130相比,第二LED组120可具有不同数量的LED模块。
第一LED组110、第二LED组120和第三LED组130中的每一个可至少包括单个LED模块。当第一LED组110、第二LED组120和第三LED组130包括多个LED模块时,在各个组中所述多个LED模块可并联地电连接至彼此。在当前实施例中,通过示例的方式示出其中LED模块阵列100由三个LED组(其中第一LED组110和第三LED组130与第二LED组120不同)形成的情况;然而,本发明构思不限于此。例如,LED模块阵列100可由两个像第二LED组120的LED组和一个像第一LED组110的LED组构成。另外,可在第二LED组120的两端布置不止一个LED组。
第一LED组110、第二LED组120和第三LED组130可在灯泡200的内空间中相对于中心轴线C1布置在不同的角度。例如,如图2和图3所示,第二LED组120可布置为在LED模块LM5至LM7的长度方向上形成的角度θ1大于在第一LED组110的LED模块LM1至LM4和第三LED组130的LED模块LM8至LM11的长度方向上形成的角度θ2。因此,布置在灯泡200的侧表面的第一LED组110和第三LED组130可布置为相对于中心轴线C1具有相同的光分布方向D2,并且第二LED组120可与中心轴线C1具有相同的光分布方向D1。这里,光分布方向可为垂直于LED模块的长度方向的方向。换句话说,从LED模块发射的光的辐射方向。
另外,包括在第二LED组120中的LED模块LM5至LM7可垂直于中心轴线C1平行布置。
因此,如图10所示,根据本发明构思的示例性实施例的LED模块阵列100可具有其中在中心轴线C1的方向上发射的光增加的光分布G1。因此,与其中LED模块未布置在中心轴线C1上的LED模块阵列的光分布G2相比,光分布可为均匀的。因此,在当前实施例的情况下,可获得与在白炽灯中使用的灯丝的光分布更加相似的光分布。
另外,包括在第二LED组120中的LED模块LM5至LM7的长度和/或数量可与包括在第一LED组110中的LED模块LM1至LM4和包括在第三LED组130中的LED模块LM8至LM11的长度和/或数量不同。例如,包括在第二LED组120中的LED模块的数量可小于包括在第一LED组110和第三LED组130中的每一个中的LED模块的数量。另外,包括在第二LED组120中的LED模块的长度可比包括在第一LED组110和第三LED组130中的LED模块的长度更短。这里,LED模块的长度可为LED模块除其连接端子的长度以外的长度。根据本发明构思的示例性实施例,包括在长度短的LED模块中的多个LED芯片可由具有多结结构的半导体发光装置替代。
当上述LED模块阵列100布置在灯泡200中时,由于灯泡200具有窄的入口,因此将被布置在灯泡200中的LED模块阵列100的宽度LA受限(参照图2)。当LED模块阵列100包括三个或更多个LED组时,LED模块阵列100的总长度增加。因此,布置在灯泡200中的LED模块阵列100的宽度LA也增加。因此,不能将LED模块阵列100布置在白炽灯的灯泡中。在本发明构思的示例性实施例中,包括在布置在中心轴线C1上的第二LED组120中的LED模块的长度比包括在第一LED组110和第三LED组130中的LED模块的长度更短。因此,LED模块阵列100的宽度LA的增加明显减小。因此,LED模块阵列100可布置在白炽灯的灯泡中。
在当前实施例中,布置在第一LED组110与第三LED组130之间的第二LED组120的长度L1可比第一LED组110和第三LED组130中的每一个的长度L2更短。
另外,第二LED组120的LED模块LM5至LM7的数量可小于第一LED组110的LED模块LM1至LM4和第三LED组130的LED模块LM8至LM11的数量。
另外,包括在第二LED组120的LED模块LM5至LM7中的每一个中的LED芯片的数量可小于包括在第一LED组110的LED模块LM1至LM4和第三LED组130的LED模块LM8至LM11中的每一个中的LED芯片的数量。
另外,包括在第二LED组120的LED模块LM5至LM7中的每一个中的LED芯片之间的距离可小于包括在第一LED组110的LED模块LM1至LM4和第三LED组130的LED模块LM8至LM11中的每一个中的LED芯片之间的距离。
在当前实施例中,示出了其中第二LED组120包括三个LED模块并且第一LED组110和第三LED组130中的每一个包括四个LED模块的情况;然而,本发明构思不限于此。
与其中LED模块未布置在中心轴线C1上的LED模块阵列相比,具有上述构造的LED模块阵列100可发射相同总量的光。因此,降低了制造成本,并且改善了光分布特征和散热特征。将参照图4和图9对此进行详细描述。
图4是示出第二LED组120与第一LED组110和第三LED组130的电连接关系的LED模块阵列100的电路图。第一LED组110、第二LED组120和第三LED组130彼此串联连接。在图4中,通过示例的方式示出了以下情况,其中第二LED组120的LED模块LM5至LM7中的每一个包括七个LED芯片LED2-1至LED2-7,第一LED组110的LED模块LM1至LM4中的每一个包括十八个LED芯片LED1-1至LED1-18并且第三LED组130的LED模块LM8至LM11中的每一个包括十八个LED芯片LED3-1至LED3-18。
当图4的iT为60mA时,在第一LED组110的LED模块LM1至LM4中的每一个中流动的电流i1为15mA,在第二LED组120的LED模块LM5至LM7中的每一个中流动的电流i2为20mA,并且在第三LED组130的LED模块LM8至LM11中的每一个中流动的电流i3为15mA。当考虑安装在每个LED模块上的LED芯片的数量来计算功耗时,确认第二LED组120的LED模块LM5至LM7中的每一个消耗0.58W的功率,并且第一LED组110的LED模块LM1至LM4和第三LED组130的LED模块LM8至LM11中的每一个消耗0.83W的功率。当从功耗计算发射的光量时,第二LED组120的LED模块LM5至LM7中的每一个发出66lm的光,并且第一LED组110的LED模块LM1至LM4和第三LED组130的LED模块LM8至LM11中的每一个发出100lm的光。因此,第二LED组120发出200lm的光,并且第一LED组110和第三LED组130中的每一个发出400lm的光。
另一方面,在图9的比较例中,两个LED组110a和130a彼此串联连接,并且四个LED模块LM1c至LM4c被包括在LED组110a中,四个LED模块LM5c至LM8c被包括在LED组130a中。另外,24个LED芯片(例如,LED4-1至LED4-24,以及例如,LED5-1至LED5-24)被包括在LED模块LM1c至LM8c中的每一个中。当iT为60mA时,在LED组110a的LED模块LM1c至LM4c中的每一个中流动的电流i4和在LED组130a的LED模块LM5c至LM8c中的每一个中流动的电流i5为15mA。当考虑安装在每个LED模块上的LED芯片的数量来计算功耗时,LED组110a和LED组130a中的每一个消耗1.04W的功率。当从功耗计算发射的光量时,LED组110a的LED模块LM1c至LM4c中的每一个和LED组130a的LED模块LM5c至LM8c中的每一个发出125lm的光。因此,LED组110a和LED组130a中的每一个发出500lm的光。
因此,图4的实施例和图9的比较例发出诸如1000lm的相同总量的光,但是图4中的LED芯片的数量为186而比较例的LED芯片的数量为192。因此,图4的LED芯片的数量比比较例的LED芯片的数量更少。另外,当安装的芯片的数量减少时,安装LED芯片所需的电路板的长度减小。因此,LED模块的制造成本可降低。
另外,在本发明构思的实施例中,如前所述,第二LED组120布置在中心轴线C1上,因此,与比较例相比,光分布可增强。另外,在本发明构思的实施例中,由于LED芯片的数量减少,因此从LED模块阵列发出的热可减少。此外,随着LED模块的数量增加,与空气接触的面积增大。因此,散热效率提高,并且散热效果也增强。
图8是示出作为图3的LED模块阵列100的修改示例的其中LED组的数量增加的LED模块阵列的分解图。
参照图8,在根据本发明构思的示例性实施例的LED模块阵列100c中,与图3的实施例相比,第一电极框架被划分为两个第一电极框架410c和410d,并且第一连接框架被划分为两个第一连接框架420c和420d以及第二连接框架被划分为两个第二连接框架420e和420f。因此,包括在LED模块阵列中的LED组的数量增加。当与图3相比时,包括在图8中的LED模块LM1b至LM10b的数量减少了一个,但是串联连接的LED组110c、120c、130c、140c、150c和160c的数量从三个增加至六个。就图8的情况而言,通过分开的第一电极框架410c和410d施加电力。
图5至图7示出了LED灯20,其包括具有与先前所述的示例性实施例的结构不同的结构的LED模块阵列。图5是根据本发明构思的示例性实施例的LED灯的透视图,图6是沿着图5的线II-II'截取的侧剖视图,并且图7是图5的LED模块阵列的分解图。
参照图5至图7,根据当前实施例的LED灯20可包括灯泡200、位于灯泡200的一端的基座600和位于灯泡200的内空间中并且具有多个LED模块LM1a至LM14a的LED模块阵列100a。LED模块阵列100a可与图1所示的LED模块阵列100相似,但是LED模块LM1a至LM14a的数量和排列方式不同。另外,柱300a和框架400a的构造不同。
与上述LED模块阵列100相比,LED模块阵列100a的不同在于其包括第一LED组110a、第二LED组120a、第三LED组130a和第四LED组140a。在图1至图3的实施例中,例如,第二LED组120布置在中心轴线C1上。然而,在当前实施例中,在先前第二LED组120所处的位置处具有两个LED组。另外,第二LED组120a和第三LED组130a对称布置,以相对于中心轴线C2具有相同的光分布方向D3。与以上对第一LED组110和第三LED组130的描述相似,第一LED组110a和第四LED组140a布置为相对于中心轴线C2具有相同的光分布方向D4。另外,与图1至图3的实施例相似,例如,布置在第一LED组110a与第四LED组140a之间的第二LED组120a和第三LED组130a的长度L3可比第一LED组110a和第四LED组140a的长度L4更短。另外,第二LED组120a的LED模块LM5a至LM7a和第三LED组130a的LED模块LM8a至LM10a的数量可小于第一LED组110a的LED模块LM1a至LM4a和第四LED组140a的LED模块LM11a至LM14a的数量。
另外,例如,与图1至图3的框架400相比,当前实施例的框架400a还包括第三连接框架440。另外,柱300a还可包括用于支承第三连接框架440的底座部分320。第一电极框架410a和第二电极框架410b固定至柱300a的中部310,从而支承焊接至第一电极框架410a的LED模块LM1a至LM4a以及焊接至第二电极框架410b的LED模块LM11a至LM14a。而且,第一电极框架410a和第二电极框架410b分别连接至内置于柱300a中的第一线500a和第二线500b。因此,可向它们施加从电源单元700供应的电力。
图11是示出根据本发明构思的示例性实施例的LED模块的侧剖视图,并且图12是图11所示的LED模块的放大图。
参照图11和图12,LED模块1000可包括LED芯片1200、其上安装有LED芯片1200的电路板1100、包围LED芯片1200的波长转换部分1400以及连接至LED芯片1200以施加电力的第一连接端子1500a和第二连接端子1500b。
电路板1100具有彼此相对的第一表面1100a(其上安装有LED芯片1200)和第二表面1100b。电路板1100可具有在一个方向上细长的板形。电路板1100可为利用玻璃、硬玻璃、石英玻璃、透明陶瓷、蓝宝石、塑料等制造的透明衬底。根据本发明构思的示例性实施例,电路板1100可由与LED芯片1200的透明支承衬底的材料相同的材料形成。
参照图12,LED芯片1200可包括发光结构1220,其具有依次布置在光透射衬底1210上的第一导电类型的半导体1220a、具有多量子阱结构的有源层1220b和第二导电类型的半导体1220c。
光透射衬底1210可为用于半导体生长的衬底,并且可由诸如蓝宝石、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN等的材料形成。就蓝宝石而言,由于晶体具有六边菱形(Hexa-Rhombo)R3c对称性,c轴方向和a轴方向的晶格常数分别为并且蓝宝石具有C(0001)面、A(11-20)面、R(1-102)面等。在这种情况下,C面主要用作用于氮化物生长的衬底,这是由于氮化物薄膜相对容易地在其上生长,并且C面在高温下稳定。
光透射衬底1210可具有彼此相对的表面,并且凹凸结构可形成在彼此相对的表面中的至少一个中。可通过蚀刻光透射衬底1210的一部分形成凹凸结构。可替换地,可通过利用与光透射衬底1210的材料不同的材料获得凹凸结构。
第一导电类型的半导体1220a可为满足n型AlxInyGa1-x-yN(0≤x<1,0≤y<1,0≤x+y<1)的氮化物半导体,并且n型杂质可为硅(Si)。第二导电类型的半导体1220c可为满足p型AlxInyGa1-x-yN(0≤x<1,0≤y<1,0≤x+y<1)的氮化物半导体,并且p型杂质可为镁(Mg)。例如,第一导电类型的半导体1220a可包括n型GaN,并且第二导电类型的半导体1220c可包括p型GaN。另外,第二导电类型的半导体1220c可具有单层结构。然而,本发明构思不限于此,并且第二导电类型的半导体1220c可具有包括不同组成的多层结构。
有源层1220b可具有其中量子阱层和量子势垒层彼此交替堆叠的多量子阱(MQW)结构。例如,量子阱层和量子势垒层可由具有不同组成的AlxInyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)形成。例如,量子阱层可为InxGa1-xN(0<x≤1),并且量子势垒层可为GaN或AlGaN。
LED芯片1200可包括布置在第一导电类型的半导体1220a上的第一电极1240,以及依次布置在第二导电类型的半导体1220c上的欧姆接触层1230和第二电极1250。
第一电极1240和欧姆接触层1230可由诸如银(Ag)、镍(Ni)、铝(Al)、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、铂(Pt)、金(Au)等的材料形成,并且可具有单层或多层结构。然而,第一电极1240和欧姆接触层1230不限于此。在本发明构思的示例性实施例中,第一电极1240可包括作为接触电极层的Cr/Au。第一电极1240还可包括接触电极层上的焊盘电极层。焊盘电极层可为Au、Sn或Au/Sn层。
欧姆接触层1230可根据芯片结构不同地实施。例如,就倒装芯片结构而言,欧姆接触层1230可包括Ag。就反向布置的结构而言,欧姆接触层1230可由透明电极形成。透明电极可为透明导电氧化物层或者氮化物层。例如,透明电极可由铟锡氧化物(ITO)、掺有锌的铟锡氧化物(ZITO)、锌铟氧化物(ZIO)、镓铟氧化物(GIO)、锌锡氧化物(ZTO)、掺有氟的锡氧化物(FTO)、掺有铝的锌氧化物(AZO)、掺有镓的锌氧化物(GZO)、In4Sn3O12以及诸如Zn(1-x)MgxO(其中0≤x≤1)的锌镁氧化物制成。另外,欧姆接触层1230可包括石墨烯。第二电极1250可包括Au、Sn或Au/Sn。
参照图11,第一连接端子1500a和第二连接端子1500b可布置在电路板1100的两端以连接至LED芯片1200的第一电极1240和第二电极1250。另外,可应用用于增大热导率的热胶,或者可将金属层沉积在连接至第一电极1240和第二电极1250的表面上。热胶可包括具有良好热导率的金刚石和Ag、AlN、BN和ZnO的填充物。金属层可包括Au、Sn、Ag、Al、W、Ni、Cu、In或Pb。因此,从LED芯片1200发出的热可通过电路板1100在第一连接端子1500a和第二连接端子1500b中快速消散。
波长转换部分1400可形成为覆盖电路板1100的第一表面1100a和电路板1100的第二表面1100b。在当前实施例中,波长转换部分1400可包围电路板1100,同时覆盖位于电路板1100的上表面(例如,第一表面1100a)上的LED芯片1200。因此,在LED模块1000的上下方向上发射的所有光可通过波长转换部分1400转换为期望的光。根据包括在LED模块1000中的LED组,波长转换部分1400包括具有不同组成的波长转换材料,因此,波长转换部分1400可根据LED组发射具有不同色温的光。
图13是图11的LED模块的剖视图。参照图13,电路板1100的上表面从其延伸的安装表面P-P'布置为低于穿过波长转换部分1400的中心C0的表面CP-CP'。因此,波长转换部分1400的前部1400A的表面区域可比波长转换部分1400的后部1400B的表面区域更宽。利用上述布置方式,可调整发射至上表面和下表面的光的量。
图14和15示出了包括具有与以上例如参照图11至图13描述的示例性实施例的结构不同的结构的波长转换部分的LED模块。
参照图14,根据本发明构思的示例性实施例的LED模块1000A可包括LED芯片1200、电路板1100’和包围LED芯片1200的波长转换部分1400’。波长转换部分1400’可与图11所示的波长转换部分1400相似地构造。
与图13的实施例相比,波长转换部分1400’形成在电路板1100’的其上安装有LED芯片1200的一个表面的部分A1中。因此,存在以下不同:电路板1100’的两端A2暴露出来。另外,在电路板1100’上布置反射层1600。从LED芯片1200发射的光L被反射层1600反射,并且随后从其顶表面发射。因此,波长转换部分1400’可仅形成在其上安装有LED芯片1200的表面中。因此,使用的波长转换部分1400’的量可减少。另外,其中未布置热效率低的波长转换部分1400’的区域可增大。因此,LED模块1000A的热效率可提高。
图15是根据本发明构思的示例性实施例的LED模块的平面图,并且图16是沿着图15的线IV-IV'截取的侧剖视图。
参照图15,根据本发明构思的示例性实施例的LED模块2000可包括电路板2100、安装在电路板2100的一个表面上的多个LED芯片1200、包围所述多个LED芯片1200的波长转换部分1400以及连接至LED芯片1200以施加电力的第一连接端子1500a和第二连接端子1500b。
波长转换部分1400可与图11所示的波长转换部分1400相似地构造。
所述多个LED芯片1200可通过线1300串联、并联或者串并联连接;然而,本发明构思不限于此。可替换地,所述多个LED芯片1200可按照板上芯片(COB)形式直接安装在电路板2100上,而不使用分离的封装件。在当前实施例中,示出了其中所述多个LED芯片1200通过线1300串联连接的情况。
电路板2100可按照与图11所示的电路板1100相似的方式形成为透明衬底。然而,根据本发明构思的示例性实施例,电路板2100可由具有优秀的热性能的金属衬底形成。另外,参照图16,在电路板2100中,除其中布置了波长转换部分1400的区A3以外的区A4暴露于空气中。因此,从LED芯片1200发出的热H可快速消散。标号2100a和2100b对应于例如电路板2100的其中未在宽度方向上布置波长转换部分1400的那部分。
图17示出了例如具有与以上针对图11所述的实施例的结构不同的结构的LED模块。
参照图17,根据本发明构思的示例性实施例的LED模块3000可包括LED芯片3200、具有其上安装有LED芯片3200的一个表面3100a和与所述表面3100a相对的另一表面3100b的电路板3100。另外,LED模块3000可包括包围LED芯片3200的波长转换部分1400。LED芯片3200通过焊料与其连接的第一键合焊盘3110a和第二键合焊盘3110b可布置在电路板3100的表面3100a中。
当与先前实施例(参照图11)相比时,不同在于:多个LED芯片由具有多结结构的单个LED芯片3200替代。具有多结结构的LED芯片3200可包括通过对单个半导体堆叠件的一部分进行台面蚀刻共享第一导电类型的半导体的多个发光单元。因此,当多个半导体发光装置被具有多结结构的LED芯片3200替代时,LED模块的长度可比具有相同数量的发光装置的LED模块的长度更短。因此,可减少制造成本。当与图11的实施例相比时,图17的LED模块3000的长度TL2比图11的LED模块1000的长度TL1更短。因此,可减少制造电路板3100和波长转换部分1400的成本。
如上所述,根据本发明构思的示例性实施例,LED模块阵列和利用所述LED模块阵列的LED灯可具有减少的制造成本和优秀的光分布。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明,但是本领域技术人员应该清楚,在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的范围的情况下,可对其作出修改和改变。

Claims (20)

1.一种发光二极管模块阵列,包括:
彼此串联连接的多个发光二极管组,每个发光二极管组包括单个杆状发光二极管模块或者彼此并联连接的多个发光二极管模块,
其中,包括在第一发光二极管组中的发光二极管模块的数量与包括在第二发光二极管组中的发光二极管模块的数量不同。
2.根据权利要求1所述的发光二极管模块阵列,还包括第三发光二极管组,其中,所述第二发光二极管组布置在所述第一发光二极管组与所述第三发光二极管组之间。
3.根据权利要求1所述的发光二极管模块阵列,其中,所述第一发光二极管组和所述第三发光二极管组布置在所述第二发光二极管组的端部。
4.根据权利要求2所述的发光二极管模块阵列,其中,包括在所述第二发光二极管组中的发光二极管模块的数量小于包括在所述第一发光二极管组和所述第三发光二极管组中的每一个中的发光二极管模块的数量。
5.根据权利要求2所述的发光二极管模块阵列,其中,设置在包括在所述第二发光二极管组中的发光二极管模块中的发光二极管芯片的数量小于设置在包括在所述第一发光二极管组和所述第三发光二极管组中的每一个中的发光二极管模块中的发光二极管芯片的数量。
6.根据权利要求2所述的发光二极管模块阵列,其中,包括在所述第二发光二极管组中的发光二极管模块的长度比包括在所述第一发光二极管组和所述第三发光二极管组中的每一个中的发光二极管模块的长度更短。
7.根据权利要求1所述的发光二极管模块阵列,其中,所述发光二极管模块中的至少一个包括:
透明衬底,其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;
多个发光二极管芯片,其安装在所述透明衬底的所述第一表面上,并且电连接至彼此;
第一连接端子和第二连接端子,其布置在所述透明衬底的端部,并且电连接至所述多个发光二极管芯片;以及
波长转换部分,其覆盖所述发光二极管芯片。
8.根据权利要求7所述的发光二极管模块阵列,其中,包括在所述第一发光二极管组中的发光二极管模块的透明衬底的长度比包括在所述第二发光二极管组中的发光二极管模块的透明衬底的长度更短。
9.根据权利要求1所述的发光二极管模块阵列,还包括用于将所述第一发光二极管组和所述第二发光二极管组彼此连接的导电框架。
10.一种发光二极管灯,包括:
灯泡;
基座,其布置在所述灯泡的第一端;以及
发光二极管模块阵列,其布置在所述灯泡的内空间中,
其中,所述发光二极管模块阵列包括彼此串联连接的多个发光二极管组,每个发光二极管组包括单个杆状发光二极管模块或者彼此并联的多个发光二极管模块,并且包括在第一发光二极管组中的发光二极管模块的数量与包括在第二发光二极管组中的发光二极管模块的数量不同。
11.根据权利要求10所述的发光二极管灯,其中,所述第二发光二极管组布置在从所述灯泡的所述第一端延伸至所述灯泡的第二端的中心轴线上。
12.根据权利要求11所述的发光二极管灯,其中,所述第二发光二极管组相对于所述中心轴线以第一角度布置,所述第一发光二极管组相对于所述中心轴线以第二角度布置。
13.根据权利要求12所述的发光二极管灯,其中,所述第一发光二极管组的发光二极管模块的长度大于所述第二发光二极管组的发光二极管模块的长度。
14.根据权利要求11所述的发光二极管灯,其中,所述第一发光二极管组的所述发光二极管模块中的每一个相对于所述中心轴线具有相同角度。
15.根据权利要求14所述的发光二极管灯,其中,所述第二发光二极管组的所述发光二极管模块垂直于所述中心轴线平行布置。
16.根据权利要求10所述的发光二极管灯,其中,所述发光二极管模块中的至少一个包括:
透明衬底,其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;
多个发光二极管芯片,其安装在所述透明衬底的所述第一表面上,并且电连接至彼此;
第一连接端子和第二连接端子,其布置在所述透明衬底的端部,并且电连接至所述多个发光二极管芯片;以及
波长转换部分,其覆盖所述发光二极管芯片。
17.根据权利要求16所述的发光二极管灯,其中,所述发光二极管模块阵列包括第一发光二极管模块阵列和第二发光二极管模块阵列,并且
包括在所述第一发光二极管模块阵列和所述第二发光二极管模块阵列中的每一个中的波长转换部分具有不同类型的波长转换材料。
18.根据权利要求17所述的发光二极管灯,还包括:
电源单元,其用于将电力供应至所述第一发光二极管模块阵列和所述第二发光二极管模块阵列,
其中,所述电源单元选择性地驱动所述第一发光二极管模块阵列和所述第二发光二极管模块阵列。
19.一种发光二极管灯,包括:
灯泡;
基座,其布置在所述灯泡的第一端;以及
发光二极管模块阵列,其布置在所述灯泡的内空间中,
其中,所述发光二极管模块阵列设有彼此串联连接的多个发光二极管组,并且
包括在第一发光二极管组中的第一发光二极管模块相对于所述灯泡的中心轴线以第一角度布置,并且第二发光二极管组的第二发光二极管模块相对于所述中心轴线以第二角度布置,
其中,所述第一角度和所述第二角度彼此不同,所述中心轴线从所述灯泡的所述第一端延伸至所述灯泡的第二端,并且所述发光二极管模块中的至少一个具有杆形。
20.根据权利要求19所述的发光二极管灯,其中,包括在所述第一发光二极管组中的发光二极管模块的数量小于包括在所述第二发光二极管组中的发光二极管模块的数量。
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