CN201673905U - 功率型发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率型发光二极管，具有支架体及安置其上的一组发光晶片和外部的荧光物质包裹层；所述的支架体由相对的左、右两个支架间隔相置构成；所述的左、右两个支架的上部为带有多向固晶面的半柱体或半锥体、半环体；在左和右支架的固晶面上分别固定设置一组发光晶片，各发光晶片由导线实现串或并联，并以两支架之一作为阳极，另一支架作为阴极；一可使左、右支架成为一体结构支架体且相互绝缘的绝缘物质层覆裹在左、右支架的中部段；一可将发光晶片覆在其内的荧光层，覆盖在两支架合体的上部外围侧。利用其可制作半导体照明光源，并具有良好的散热效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光源制造技术，尤其涉及一种功率型发光二极管。
背景技术
发光二极管LED作为第四代照明能源，在景观、指示、显示、背光及特种照明等应用领域突显其优势，且已经发挥了节能、长寿、响应速度快等巨大的功效。在照明技术发展的百年历史中，LED的发展不过几十年，以前一直以小功率发光二极管应用为主。由于LED在亮度和色彩的动态控制容易、外形尺寸小、长寿命、光束中不含红外线和紫外线、很强的发光方向性等特点使其大规模进军普通照明领域。但是要想充分发挥LED的性能优势，进入普通照明市场，必须发展功率型发光二极管，提高发光效率，提升色泽的一致性。
而目前市场上的功率型LED，主要是以表贴型结构，既是在一个平面基板上固定一颗或几颗发光芯片，由于晶片本身发光角度不会超过180度，所以此表贴结构受晶片本身角度和平面基板挡光影响，这种结构的LED发光角度最大不会超过180°，存在着角度限制，所以这种结构的LED要取代白炽灯泡、应用于普通照明时，必须将其多颗组装成立体模组、使其发光角度突破180°后才能使用。还有另外一种立体发光360度光源(中国专利申请号：200780019635.4，发明名称：含三维支架的用于物理空间照明的半导体光源)，其可以达到立体发光效果，但其支架设计的结构是采用同轴立体支架，其配轴的三维立体支架是由空心管壳(阴极)和帽盖配有延长的导针(阳极)套装一起，利用绝缘物质来隔离和固定阴阳极作用，其多颗晶片固晶在阴极上，仅靠阴极散热，其次支架上的螺纹结构在实际照明使用上与热沉上的螺母不能紧密贴合，与热沉实际接触面积不大，所以其支架本身散热效果较差，导致照明效果较差，另外配备部件繁多、组装工艺比较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种功率型发光二极管，利用其可制作半导体照明光源，并具有良好的散热效果。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：
一种功率型发光二极管，具有支架体及安置其上的一组发光晶片和外部的荧光物质包裹层；所述的支架体由相对的左、右两个支架间隔相置构成；所述的左、右两个支架的上部为带有多向固晶面的半柱体或半锥体、半环体；在左和右支架的固晶面上分别固定设置一组发光晶片，各发光晶片由导线实现串或并联并以两支架之一作为阳极，另一支架作为阴极；一可使左、右支架成为一体结构的支架体且相互绝缘的绝缘物质层覆裹在左、右支架的中部段；一可将发光晶片覆在其内的荧光层，覆盖在两支架合体的上部外围侧。
所述的左、右两个支架的上部为带有多向固晶面的半柱体，该支架半柱体上带有的多向固晶面至少为在顶部的一水平固晶面及外围纵侧的一组固晶面。各支架上在顶部固晶面上设置的发光晶片的个数是纵侧各固晶面上设置的发光晶片总数和的1/2。
所述左、右两个支架的相对面应是平滑平面为佳，且相对的面相互平行设置最佳。
所述两支架的底部段设有作为极脚的直插Pin脚或贴片折脚。
在左、右支架的材质表面镀有起到防止支架氧化的金属层。
所述的左、右支架均由金属或陶瓷覆金属材质层制成。
本发明的优点是：
1、金属支架、陶瓷覆金属支架热阻小，左、右支架既导通电性，又均能散热，与传统支架只有一个极性散热相比可大大提高散热性能，将发光二极管使用中产生的热能高效的散发出去，可提高产品的使用寿命，容易实现更大功率的发光芯片封装，根据使用不同的半导体发光物，功率可达到5W、8W、10W或更高。
2、本实用新型功率型发光二极管的支架的特殊设计，使其在照明产品应用中和使用传统LED的设备可以兼容，且发光效果等同于现有(中国专利申请号：200780019635.4)的立体发光360度光源，但散热的效果却成倍增强。
3、支架结构的设计使得产品的组装及维修都极为便利，且在一定条件下可省去辅助散热的热沉，能减少组装工序，大大降低产品的制造成本。
4、此功率型发光二极管产品利用支架侧面和顶部固设发光晶片，利用荧光物质直接包覆后形成多芯片集成大角度发光二极管，大大增加近似球体的光形饱和度，以及色泽的一致性。在光形饱和度和色泽一致性上比现有(中国专利申请号：200780019635.4)的立体发光360度光源更好，可以和传统LED色泽一致性媲美。
附图说明
图1为本实用新型功率型发光二极管结构示意图。
图2为本实用新型功率型发光二极管外观构型示意图。
图3为本实用新型功率型发光二极管结构示意图(剖面)。
图4为本实用新型功率型发光二极管一实施例的结构示意图(无荧光物质层7；a为主视，b为俯视，c为左视)。
图5为本实用新型功率型发光二极管另一实施例的结构示意图(无荧光物质层7；a为主视，b为俯视，c为左视)。
图6为本实用新型功率型发光二极管又一实施例的结构示意图(无荧光物质层7；a为主视，b为俯视，c为左视)。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
具体实施方式
参阅图1、图2和图3所示，本发明功率型发光二极管主要包括左支架1，右支架2，固定连接两支架的绝缘物质3，发光晶片5及外部荧光物质7。
参见图1所示，本实用新型突破了传统的结构形式，创新的将支架体的结构设计为左右间隔设置且相互绝缘的两个分体结构，使两个分支架1、2在当作支架的同时又可同时担当极腿的作用，该左、右支架均由具有导电和导热功能的金属或陶瓷覆金属材质制成为佳，利用其材质及构型的优势，使得散热迅速，可以改变现有技术需要匹配热沉辅助散热的方式，将左、右支架的构型及尺寸大小设计适当即可省去配备热沉辅助散热，可以减少组装的工序及大大降低成本，维修也极为便利。
当然，在特需情况下(如制备更大的功率)亦可同时加配热沉辅助散热。
在左、右支架的材质表面还应镀有起到防止支架氧化的金属层。
所述的左、右两个支架的上部呈半柱体或半锥体或者半环体；将这些半柱体或半锥体或者半环体的外表面作为固晶面4。左支架1和右支架2的相对面形状及位置对称设置为佳，尤以平滑平面且相互平行设置最佳，亦可是不受此限。
当左、右两个支架的上部为带有多向固晶面的半柱体时，左支架1和右支架2的相对面是平滑平面且相对平行设置较佳，该支架半柱体上带有的多向固晶面至少为在顶部的一水平固晶面及纵侧的一组固晶面。最佳方案是：将各支架上在顶部固晶面上设置的发光晶片的个数设计为是纵侧各固晶面上设置的发光晶片总数和的1/2；由于几组LED是串并联结构，且LED是定电流驱动，所以每路发光晶片数目相等从而达到每路所通过电流差异较小，从而达到颜色一致性。
参见图4、图5，所述的一组发光晶片5分别布在左支架1和右支架2的侧面和顶部，左支架1侧面上第一个发光晶片的正极(负极)与右支架2利用导线6形成电连接，最后一个发光晶片负极(正极)利用导线6与自身形成电连接，各个发光晶片5之间利用导线6连接，以此左支架1上的晶片形成串联。右支架2侧面上的第一个发光晶片的负极(正极)与左支架1利用导线6形成电连接，最后一个发光晶片正极(负极)与自身形成电连接，以此右支架2上的晶片形成串联。左支架1，右支架2顶部固一组发光晶片5，左支架1顶部的一个晶片的负极(正极)利用导线6与自身形成电连接，右支架2顶部的一个晶片正极(负极)利用导线6与自身形成电连接，左右支架顶部各个晶片之间利用导线6形成串联连接。这样使整个支架上的发光晶片形成串并结构。由于此支架上的发光晶片电连接方式是串并结构，所以制作其更大功率的LED电流电压不会特别大，使其下游应用产品更容易设计高效率的驱动电源。另外由于LED的特性是定电流驱动最佳，故串并结构需每一串路的电压相当，所以左右支架上在顶部固晶面上设置的发光晶片的个数是其纵侧各固晶面上设置的发光晶片总数和的1/2，以此达到每一串路电压相当。此设计最佳是：左右支架的侧面固定四(或两)颗发光晶片5，顶部固定两(或一)颗发光晶片，使其整个支架上的晶片形成四串三并(或两串三并)的连接。若是每一串路的电压不等则会造成产品的颜色均匀性不佳，且发光晶片不能达到最大效率。
参见图6所示，其为本实用新型另外一种实施例，左、右支架的上部各为半锥形的形式，所述的半椎体其顶部不需固晶片，由于其顶部没有遮挡作用，不影响支架侧面光的散发，不会造成光色的不均匀。
本实用新型还可以将左、右支架的上部设计为半环体，所述左、右两个支架的相对面均各是平滑过渡面为佳。所述的两半环体支架其中间围成的中空空间可以加设利于散热的物质(如：热管或者其他高散热物质)，以达到极佳的散热效果，使其制作更大功率的LED。
上述左、右两个支架上部的半柱体或半锥体、半环体更可以设计为中空结构，在中空的空间内同样可以加设用于辅助散热的物质。
所述的左、右两支架的中、下部可以是由不规则形状组合构成。本实施实例中，折弯处采用弧形倒角，也可以采用直角形等其他形状，折弯处的底部与支架下部接合，该部分可以为任意形状导体，支架下部的底部或下侧部可引出极性脚。
所述的左、右两支架结构可以相同亦可不同，两者对称设置为佳，也可以不对称。
在左和右支架的固晶面上分别固定设置一组(1个即可，多个也不限)发光晶片5，所述的发光晶片5的负(正)极通过导线6与正(负)极形成电连接。各发光晶片由导线实现串或并联。并以两支架之一作为正极极性腿，另一支架作为负极极性腿。
一可使左、右支架成为一体结构且相互绝缘的绝缘物质层3覆裹在左、右支架的中部段；利用绝缘物质3可以将上述的左、右两支架固定为一整体支架结构，连接时，两支架平行相对排列为佳，两者间隙全部或部分位置由绝缘物质3填充。极性引出脚则从位于绝缘物质3下方的两支架底部或侧面延出。两支架的底脚可以采用直插Pin脚11、21(如图5所示)或贴片折脚11、21(如图4所示)形式。
一可将发光晶片覆在其内的荧光层7，覆盖在两支架合体的上部。
发光晶片的发光是全角度发光的，故外部荧光物质7的设计可以保护其支架内部的发光晶片5、导线6以及可和发光晶片5发出的光混光成白光，本实用新型通过发光晶片5的不同位置组合和外部荧光物质7使此新型功率型发光二极管整体发光角度达到270°(水平)/270°(垂直)或者小于270度；光形近似2/3球体形状，既可以多颗组装使用，也可单颗直接应用于照明产品。
上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型的申请专利保护范围。
Claims (10)
1.一种功率型发光二极管，具有支架体及安置其上的一组发光晶片；其特征在于：
所述的支架体由相对的左、右两个支架间隔相置构成；
所述的左、右两个支架的上部为带有多向固晶面的半柱体或半锥体、半环体；
在左和右支架的固晶面上分别固定设置一组发光晶片，各发光晶片由导线实现串或并联并以两支架之一作为阳极，另一支架作为阴极；
一可使左、右支架成为一体结构的支架体且相互绝缘的绝缘物质层，覆裹在左、右支架的中部段；
一可将发光晶片覆在其内的荧光物质包裹层，覆盖在两支架合体的上部外围侧。
2.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：所述的左、右两个支架的上部为带有多向固晶面的半柱体，该支架半柱体上带有的多向固晶面至少为在顶部的一水平固晶面及外围纵侧的一组固晶面。
3.根据权利要求2所述的功率型发光二极管，其特征在于：各支架上在顶部固晶面上设置的发光晶片的个数是纵侧各固晶面上设置的发光晶片总数和的1/2。
4.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：所述左、右两个支架的相对面是平滑平面，且相对的面相互平行。
5.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：所述左、右两个支架的相对面是平滑过渡面。
6.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：所述两支架的底部段设有作为极脚的直插Pin脚或贴片折脚。
7.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：在左、右支架的材质表面镀有起到防止支架氧化的金属层。
8.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：所述的左、右支架均由金属或陶瓷覆金属材质层制成。
9.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：所述左、右支架上部的半柱体或半锥体、半环体为中空结构，该中空的空间内置有利于散热的物质。
10.根据权利要求1所述的功率型发光二极管，其特征在于：所述左、右支架的上部为半环体，左、右半环体围成的中空空间内置有利于散热的物质。
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