CN109065525A - 一种led模组及led照明灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED模组及LED照明灯，包括基板、位于基板上的多个发光单元以及封装所述多个发光单元的封装罩体，所述多个发光单元包括：至少一个以上的紫外线发光单元和至少一个以上的白光单元，所述基板上形成承载有白光单元的凹槽，所述至少一个以上的白光单元设置在所述凹槽，所述一个以上的紫外线发光单元裸露在所述基板上非凹槽处的表面。实施本发明实施例，LED模组将紫外线发光单元设置于基板表面，将白光单元设置在基板所具有的凹槽结构中，可以避免紫外线直射白光单元所具有的有机材料，减少紫外线对白光单元中的有机材料的破坏作用。

Description

一种LED模组及LED照明灯
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，具体涉及到一种LED模组及LED照明灯。
背景技术
发光二极管LED是一种固态的半导体器件，可以直接把电转化为光，由于LED不含汞、体积小、寿命长、反应速度快、环保、节能，并具有高色彩饱和度等特性，使其应用越来越广泛，尤其是白光LED，被认为是继白炽灯、荧光灯以后的第三代照明光源，被广泛应用于在液晶投影装置、手机背光源、显示屏幕等。
随着人们生活水平的提高，LED发光设备的应用也越来越普及，近年来LED发光设备已经从单纯功能性照明往多功能方向发展，比如实现照明和杀菌消毒等功能，在现有技术CN203363796U号专利所公开的技术中可以看到，目前已有的照明和杀菌消毒等功能性发光设备已经存在，但这种设备具体载体是基于手持式通讯装置来实现的，其整个发光单元都具有独立的光学腔体，每个发光单元作为独立的模块位于承载基板上，其由于支持手持式设备，每个发光单元都是保持独立可控的发光模块。但如何在如何同时在照明模组中同时支持照明和杀菌功能的LED照明灯，目前还需要深入涉及分析。目前所涉及的LED照明灯是以多个LED芯片在基板上排成阵列，多个LED芯片和荧光胶形成一个个白光单元分布在LED照明灯中，而在这种多LED芯片的模组中直接引入紫外LED芯片，这种LED芯片的模组中存在大量有机材料，在紫外LED芯片直接植入LED照明灯中，就不得不考虑紫外线对有机材料所产生的破坏作用，其势必也导致整个LED照明灯的寿命较短，不利于这种灯具向市场的推广。
发明内容
为了克服现有的LED照明灯直接植入紫外LED芯片所存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种LED照明灯，基于PCB上设置凹槽填充白光单元，在基板的表面直接裸露设置紫外线发光单元，避免白光单元上的有机材料直接裸露在紫外线发光单元所散出的紫外线伤害。
本发明提供了一种LED模组，包括基板、位于基板上的多个发光单元以及封装所述多个发光单元的封装罩体，所述多个发光单元包括：至少一个以上的紫外线发光单元和至少一个以上的白光单元，所述基板上形成承载有白光单元的凹槽，所述至少一个以上的白光单元设置在所述凹槽，所述一个以上的紫外线发光单元裸露在所述基板上非凹槽处的表面。
所述基板上的多个发光单元按照阵列分布在基板上，所述紫外线发光单元和所述白光单元依次交替分布在基板上。
所述至少一个以上的白光单元中的每一个白光单元包括：LED芯片和荧光胶，所述LED芯片设置在所述凹槽的底部表面，所述荧光胶封装所述LED芯片。
所述荧光胶的表面与所述基板非凹槽处的表面平齐，或低于所述基板非凹槽处的表面。
在基板上设置有多个反射杯，所述多个反射杯位于所述至少一个以上的紫外线发光单元周围的基板上。
所述基板内设置有通道。
所述通道内封装有空气、或水、或酒精、或丙酮。
所述通道位于所述紫外线发光单元下方。
所述基板上还设置有支撑凹槽，或基板上设置有反射杯结构的支撑架。
所述凹槽为一卡槽，或所述反射杯结构的支撑架上设置有卡槽；所述封装罩体固定在所述凹槽上，或者固定在反射杯结构的支撑架上。
所述基板为金属基板或者为陶瓷基板。
所述封装罩体为石英玻璃。
相应的，本发明实施例还提供了一种LED照明灯，包括所述的至少一个LED模组，以及连接所述LED模组的驱动电源。
本发明所涉及的LED模组将紫外线发光单元设置于基板表面，将白光单元设置在基板所具有的凹槽结构中，减少紫外线对白光单元中的有机材料的破坏作用。将白光单元封装在凹槽中，可以在白光单元设置至基板的凹槽后，方便点胶处理。整个白光单元和紫外线发光单元以阵列的形式分布在基板的面板上，这种阵列性结构保障了凹槽能成条在基板的面板上成型，方便白光单元固定设置及荧光胶封装。该LED模组集成了白光单元和紫外线发光单元，使整个LED模组同时集成了照明、杀菌等功能。
通过在基板的面板上设置反射杯，提升紫外线发光单元所产生紫外线的发光效率，也减少紫外线对白光单元的影响率。在基板内设置通通道，这些通道具有散热效果，可以对整个基板上的热量进行散发，可以采用一些良好的导热介质进行快速导热，特别是针对紫外线LED芯片所产生的热量进行导热，减少热量过高对器件的损害。
本发明所涉及的基板具有支撑凹槽，其可以与封装罩体所具有的支架结构实现定位配合，可采用瞬间高温将玻璃间断融掉在支撑凹槽中，形成气密性封装，提高器件的可靠性。基于一个整体成型的封装罩体可以省去对每一发光单元独立的进行封装层结构设计，减少封装层所造成的流程工艺，整体成型的封装罩体对封装于该封装罩体内的各个单元起到保护作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1本发明实施例中的LED模组的面板俯视图；
图2本发明实施例中的LED模组的剖视图；
图3是本发明实施例中的带反射杯结构的LED模组剖面结构示意图；
图4是本发明实施例中的带反射杯支架的LED模组结构示意图；
图5是本发明实施例中的带封装罩体的LED模组剖面结构示意图；
图6是本发明实施例中的基板采用多个金属片段和绝缘体分层间隔的结合结构示意图；
图7是本发明实施例中的基板所成型的凹槽结构示意图；
图8是本发明实施例中的基板所成型的通道结构示意图；
图9是本发明实施例中的基板所成型的固晶之后的结构示意图；
图10是本发明实施例中的基板所成型的LED模组结构示意图；
图11是本发明实施例中的封装罩体插入至基板状态结构图；
图12是本发明实施例中的封装罩体在基板上完成气密封装连接的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明所涉及的LED模组的面板俯视图，图2示出了本发明所涉及的LED模组的剖视图，该LED模组包括基板(10)、以及位于基板(10)上的多个发光单元，该多个发光单元包括：紫外线发光单元(14,16)、白光单元(12，15，18)，该基板(10)上形成承载有白光单元的凹槽，这里的紫外线发光单元(14,16)裸露在基板(10)上非凹槽处的表面，这里的白光单元(12，15，18)设置在承载有白光单元的凹槽。
图1和图2所示的多个发光单元按照阵列分布在基板(10)上，即图1所示的有5*4矩阵结构的发光单元结构，即三列白光单元和两列紫外线发光单元，每一列涉及到4个相对应的发光单元。基板(10)上的多个发光单元按照阵列分布在基板上，该紫外线发光单元和该白光单元依次交替分布在基板上。具体实施过程中，该矩阵阵列可以根据实际需求来设置，具体有M列*N行，M列至少涉及到一列白光单元和一列紫外线发光单元，N行可以是大于等于1的任意自然数，白光单元和紫外线发光单元可以交替分布，也可以不按照规则的交替进行分布，比如2列白光单元相邻之后挨着1列紫外线发光单元，再设置1列白光单元之后挨着一列紫外线发光单元。整个阵列的分布结构根据出厂实际需求来设定。
具体实施过程中，每个白光单元包括LED芯片(212)和荧光胶(121)，LED芯片(212)设置在基板(10)的凹槽的底部表面上，该荧光胶(121)封装所述LED芯片(212)，该荧光胶(121)的表面与基板(10)非凹槽处的表面平齐，或低于基板(10)非凹槽处的表面。白光单元所涉及的LED芯片(212)可以采用蓝光LED芯片来产生白光。
图1和图2所示的白光单元采用蓝光LED芯片产生白光，以及紫外线发光单元采用紫光LED芯片产生紫外线，其整体结构上实现白光单元嵌入基板上，以及紫外线发光单元凸出于基板上，避免了紫外线破坏到白光单元上的有机材料。
图1和图2所示的基板上还设有支撑凹槽(11)，该支撑凹槽(11)在基板(10)的面板上形成一个环路，方便配合固定封装罩体，该凹槽(11)进一步的采用卡槽的方式配合固定封装罩体。
图2所示的基板上还设置有多个通道(13，17)，该通道(13，17)可实现基板的散热功能，其可以是实现流动气体的通道，也可以采用热传导效应比较好的介质进行填充，比如基于通道最终封装水、或者酒精、或者丙酮等材质，实现整个模组的散热功能。基于具体实施例所具有的结构，这里可以将通道设置在紫外线发光单元下方，即紫外线发光单元(14)所形成的紫外线模组下的通道(13)，以及紫外线发光单元(16)所形成的紫外线模组下的通道(17)，其针对紫光LED芯片所产生的大热量实现传导功能，从而提高紫外线模组的散热，也可以提高整个基板的散热。
图3示出了本发明实施例中的带反射杯结构的LED模组剖面结构示意图，该LED模组包括：基板(20)、卡槽(21)、白光单元(22，25，28)、紫外线发光单元(24，26)、通道(27，23)等等，其整个结构原理与图1和图2所示相同，这里不再赘述，不同之处，这里的基板(20)上还设有反射杯(261，241)，即紫外线发光单元(24)外周设置有反射杯(241)，紫外线发光单元(26)外周设置有反射杯(261)，该设置的反射杯可以提高紫外线对外的出光率，也可以挡住紫外线向两侧的白光单元扩散，从而不影响到白光单元的有机材质。
图4示出了带反射杯支架的LED模组结构示意图，该LED模组结构示意图具有图2所示的功能和作用，其具有反射杯结构的支撑架，在该支撑架上设置有凹槽，该凹槽具有卡槽，最终配合封装罩体的固定及封装。
图5示出了带封装罩体的LED模组结构示意图，该LED模组包括基板(50)、位于基板上的多个发光单元以及封装多个发光单元的封装罩体(51)，该多个发光单元包括紫外线发光单元和白光单元，该多个发光单元基于图1至图3所示的示意图分布于基板(50)上。该LED模组通过基板(50)上的卡槽配合固定了封装罩体(51)，通过基板具有的支撑凹槽，其可以与封装罩体(51)所具有的支架结构实现定位配合，可采用瞬间高温将玻璃间断融掉在支撑凹槽中，形成气密封封装，提高器件的可靠性。基于一个整体成型的封装罩体可以省去对每一发光单元独立的进行封装层结构设计，减少封装层所造成的流程工艺，整体成型的封装罩体对封装于该封装罩体内的各个单元起到保护作用。
基于图1至图5所示的LED模组具体结构，图6至图12示出了本发明LED模组的具体制作工艺流程示意图，图6所示的基板采用多个金属片段和绝缘体(这里可采用陶瓷)分层间隔的方式结合在一起，即金属片段(61，63，65，67，69，611)，每个金属片段间通过陶瓷(62，64，66，68，610)进行间隔，每个金属片段具有相应的极性，为后续各LED芯片提供相应的电极功能作用。
图7所示的基板所成型的凹槽结构示意图，在组合成原始的基板(70)之后，对基板进行加工处理，即加工成型凹槽(72，73，74)和卡槽(71)，各凹槽实现了白光单元的嵌入至基板中，卡槽(71)可用于配合封装罩体的气密性封装。
图8所示的基板所成型的通道结构示意图，在形成图7所示的凹槽结构之后，在相应位置处设置通道，这些通道可以在封装完封装罩体之后，实现空气流通性，也可以直接封装相应的液体介质来满足导热功能和作用。
图9所示的基板所成型的固晶之后的结构示意图，在基于图8所成型的凹槽上固定蓝光芯片(91，93，95)等等，在各蓝光芯片阵列间固定紫光芯片(92，94)。
图10所示的基板所成型的LED模组结构示意图，其对放置蓝光芯片的凹槽进行封装荧光胶，并在固化完成之后，即可形成如图2所示的LED模组功能和作用。
图11和图12所示的LED模组固定封装罩体的结构示意图，该封装罩体采用石英玻璃做成，该封装罩体可配合卡槽卡进基板上，即图11所示的封装罩体(1101)插入至基板(110)的卡槽上。在配合固定之后，采用高温或者激光将卡槽位置瞬间加热，将封装罩体末端的玻璃熔融填充到卡槽内，从而形成气密性连接，即图12所示为封装罩体(1201)在基板(120)上完成气密封连接的结构示意图，其最终成型为图5所示的LED模组结构示意图。
本发明实施例所涉及的LED模组可直接应用于LED照明灯中，该LED照明灯中包括连接该LED模组的驱动电源，以及还可以包括设置于LED模组上的光学透镜。需要说明的是，本发明实施例中所涉及的基板可以采用金属基板，也可以采用陶瓷基板。
综上，本发明所涉及的LED模组将紫外线发光单元设置于基板表面，将白光单元设置在基板所具有的凹槽结构中，可以避免紫外线直射白光单元所具有的有机材料，减少紫外线对白光单元中的有机材料的破坏作用。将白光单元封装在凹槽中，可以在白光单元贴片至基板的凹槽后，方便点胶处理。整个白光单元和紫外线发光单元以阵列的形式分布在PCB的面板上，这种阵列性结构保障了凹槽能成条在基板的面板上成型，方便白光单元固定设置及荧光胶封装。该LED模组集成了白光单元和紫外线发光单元，使整个LED模组同时集成了照明、杀菌等功能。
通过在基板的面板上设置反射杯或反射层，提升紫外线发光单元所产生紫外线的发光效率，也减少紫外线对白光单元的影响率。在基板内设置通道，这些通道具有散热效果，可以对整个基板上的热量进行散发，可以采用一些良好的导热介质进行快速导热，特别是针对紫外线LED芯片所产生的热量进行导热，减少热量过高对器件的损害。
以上对本发明实施例所提供的LED模组及LED照明灯进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种LED模组，包括基板、位于基板上的多个发光单元以及封装所述多个发光单元的封装罩体，其特征在于，所述多个发光单元包括：至少一个以上的紫外线发光单元和至少一个以上的白光单元，所述基板上形成承载有白光单元的凹槽，所述至少一个以上的白光单元设置在所述凹槽，所述一个以上的紫外线发光单元裸露在所述基板上非凹槽处的表面。
2.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述基板上的多个发光单元按照阵列分布在基板上，所述紫外线发光单元和所述白光单元依次交替分布在基板上。
3.如权利要求2所述的LED模组，其特征在于，所述至少一个以上的白光单元中的每一个白光单元包括：LED芯片和荧光胶，所述LED芯片设置在所述凹槽的底部表面，所述荧光胶封装所述LED芯片。
4.如权利要求3所述的LED模组，其特征在于，所述荧光胶的表面与所述基板非凹槽处的表面平齐，或低于所述基板非凹槽处的表面。
5.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，在基板上设置有多个反射杯，所述多个反射杯位于所述至少一个以上的紫外线发光单元周围的基板上。
6.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述基板内设置有通道。
7.如权利要求6所述的LED模组，其特征在于，所述通道内封装有空气、或水、或酒精、或丙酮。
8.如权利要求6所述的LED模组，其特征在于，所述通道位于所述紫外线发光单元下方。
9.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述基板上还设置有支撑凹槽，或基板上设置有反射杯结构的支撑架。
10.如权利要求9所述的LED模组，其特征在于，所述凹槽为一卡槽，或所述反射杯结构的支撑架上设置有卡槽；所述封装罩体固定在所述凹槽上，或者固定在反射杯结构的支撑架上。
11.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述基板为金属基板或者为陶瓷基板。
12.如权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述封装罩体为石英玻璃。
13.一种LED照明灯，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项所述的至少一个LED模组，以及连接所述LED模组的驱动电源。
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