CN202495473U

CN202495473U - 发光二极管光引擎

Info

Publication number: CN202495473U
Application number: CN2012200957813U
Authority: CN
Inventors: 黄苡叡; 林素慧; 吴俊毅; 陶青山; 林科闯; 蔡文必
Original assignee: Tianjin Sanan Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianjin Sanan Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2022-03-15

Abstract

本实用新型公开了一种发光二极管光引擎，其包括：基板，上表面呈图案化分布，其至少包含一第一平面和一第二平面，两个平面之间具有一高度差；第一色系LED芯片设置在该第一平面上；第二色系LED芯片设置在该第二平面上。将不同色系的LED芯片设置在光引擎基板的不同水平位置上，使其具有高低差。解决了传统LED光引擎中蓝光被红光吸收的问题，进而提升了LED光引擎的出光效率；避免了不同色系LED间相互受热的影响而产生大幅度色温偏移。

Description

发光二极管光引擎

技术领域

本实用新型属于发光二极管照明领域，其具体涉及一种发光二极管光引擎结构。

背景技术

发光二极管（英文为Light Emitting Diode，简称LED）是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED具有环保、亮度高、功耗低、寿命长、工作电压低、易集成化等优点，是继白炽灯、荧光灯和高强度放电（英文缩写为HID）灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源。近年来，由于材料及技术的突破，发光二极体的发光亮度已经有了非常多的提升，尤其是白光发光二极体的出现，更使得发光二极体渐渐的取代目前传统照明设备。

LED组件可以包括多个通过并联、串联或者任意组合地电连接的LED芯片，LED可以是单基色或者许多不同的颜色。图1所示为一种传统的LED光引擎，其包括红光LED和蓝光LED。该光引擎由于红光与蓝光芯片放置于同一水平高度，存在以下问题：1）蓝光容易被红光芯片吸收, 造成出光效率低下；2）蓝光所产生的热会直接影响到红光芯片, 因红光芯片受热的影响显着, 因此会造成色温控制不易。

发明内容

为解决上述现在技术存在的问题，本实用新型提出了一种发光二极管光引擎，其将不同色系的LED芯片设置在不同的水平位置。

本实用新型解决上述问题的第一个技术方案为：发光二极管光引擎，其包括：一基板，上表面呈图案化分布，其至少包含一第一平面和一第二平面，两个平面之间具有一高度差；一第一色系LED芯片设置在该第一平面上；一第二色系LED芯片设置在该第二面平上。

在本实用新型的优选实施例中，所述第一平面与第二平面之间的高度差大于三倍的LED芯片厚度，所述第一平面与第二平面之间通过倾斜侧壁连接。所述第一色系LED芯片与第二色系LED芯片的能隙差异范围为0.2 ~ 3 eV。所述基板上表面的图案为周期性的斜边梯形结构；所述第一平面的水平位置高于第二平面，所述第一色系LED芯片为高能隙LED芯片（如蓝光LED），所述第二色系LED芯片为低能隙LED芯片（如红光LED）。反之配置方法亦可第一平面上的第一色系LED芯片为低能隙LED, 第二平面的第二色系LED芯片为高能隙LED芯片。所述基板选择绝缘散热型材质；所述光引擎还可以包括位于所述基板的光学透镜。

本实用新型解决上述问题的第二个技术方案为：发光二极管光引擎，其包括：一基板，上表面为周期性的斜边梯形结构，其至少包含一第一平面和一第二平面，两个平面之间具有一高度差；一第一色系LED芯片设置在该第一平面上；一第二色系LED芯片设置在该第二面平上。

在本实用新型的优选实施例中，所述第一平面与第二平面之间的高度差大于三倍的芯片厚度。所述第一色系LED芯片与第二色系LED芯片的能隙差异范围为0.2 ~ 3 eV，所述第一色系LED芯片为高能隙LED芯片（如蓝光LED），所述第二色系LED芯片为低能隙LED芯片（如红光LED）。反之配置方法亦可第一平面的第一色系LED芯片为低能隙LED, 第二平面的第二色系LED芯片为高能隙LED芯片。所述基板选择绝缘散热型材质；所述光引擎亦可包括位于所述基板的光学透镜。

本实用新型至少包含以下有益效果：1）解决了蓝光被红光吸收的问题，进而提升了LED光引擎的出光效率；2）优化第一次混光；3）避免了不同色系LED间相互受热的影响而产生大幅度色温偏移；4）图案化基板可作为光学透镜的崁件，强化光引擎的光学透镜照明机构的接合强度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本实用新型，但本领域技术人员应当理解，并不旨在将本实用新型限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本实用新型的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。

图1为一种传统的LED光引擎结构示意图，其包含红、蓝LED芯片。

图2为根据本实用新型实施的LED光引擎的基板结构示意图。

图3为根据本实用新型实施的LED光引擎结构示意图。

图4为图3所示LED光引擎的混光效果示意图，以蓝光LED和红光LED为例。

图中各标号表示：

100：基板；110：第一平面（高）；120：第二平面（低）；210：蓝光LED芯片；220：红光LED芯片。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

下面为红、蓝色系LED芯片为例，对本实用新型的具体实施方式用实施效果进行说明，应该注意的地，本实用新型并不局限于红、蓝色系LED，第一色系LED芯片与第二色系LED芯片的能隙差异范围 0.2 ~ 3 eV内即可，如蓝色LED芯片也可以用白光LED芯片代替。另外，下面实施例仅是针对两种色系LED的混光，并不代表本实用新型仅限实施于两种色系LED芯片，也可应用于三种或三种以上色系LED芯片的组合中，相应的光引擎基板的上表面可包含多个位于不同水平位置的平面。

如图3所示，一种LED光引擎，包括：基板100，上表面呈图案化分布，其至少包含一第一平面110和一第二平面120，两个平面之间具有一高度差，其最好大于三倍的芯片厚度。蓝色系LED芯片210设置在第一平面110上；红色系LED芯片220设置在该第二面平120上。

本实用新型的设计重点在于：将不同色系的LED芯片设置在光引擎基板的不同水平位置上，使其具有高低差。因此，基板100上表面的图案根据具体的LED组件结构进行设计，在本实施例中，LED阵列由红、蓝色系LED芯片组成，如图2所示，基板上表面为周期性斜边梯形结构。斜边梯形台面不仅提供了具有高低差的平面以放置不同色系的LED芯片，其次，不同高度的平面间会有一倾斜的侧壁，可以反射低水平面的LED的光，进一步提升发光效率，并且避免蓝光被红光吸收减少出光亮度。

如图4所示，为图3所示LED光引擎的混光效果示意图。位于第二平面120的LED产生的点光源因受到阶梯状结构的光学反射而产生扇形光学分布, 一方面可避开蓝光被红光LED吸收外, 另一方面亦可将红光均匀的扩散到空间中, 是以使红光与蓝光均匀且有效的混合。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求限定。

Claims

1.发光二极管光引擎，其包括：

一基板，上表面呈图案化分布，其至少包含一第一平面和一第二平面，两个平面之间具有一高度差；

一第一色系LED芯片设置在该第一平面上；

一第二色系LED芯片设置在该第二平面上。

2.根据权利要求1所述的发光二极管光引擎，其特征在于：所述第一平面与第二平面之间的高度差为三倍芯片厚度以上。

3.根据权利要求1所述的发光二极管光引擎，其特征在于：所述第一色系LED芯片与第二色系LED芯片的能隙差异范围为0.2 ~ 3 eV。

4.根据权利要求1所述的发光二极管光引擎，其特征在于：所述第一平面的水平位置高于第二平面，所述第一色系LED芯片为宽能隙LED，所述第二色系LED芯片为低能隙LED。

5.根据权利要求1所述的发光二极管光引擎，其特征在于：所述第一平面的水平位置高于第二平面，第一色系LED芯片为低能隙LED, 第二平面的第二色系LED芯片为高能隙LED。

6.根据权利要求1所述的发光二极管光引擎，其特征在于：所述基板上表面为周期性的斜边梯形结构。

7.根据权利要求1所述的发光二极管光引擎，其特征在于：还包括光学透镜，其直接崁件至所述基板上。

8.发光二极管光引擎，其包括：

一基板，上表面呈周期性的斜边梯形结构，其至少包含一第一平面和一第二平面，两个平面之间具有一高度差；

一第一色系LED芯片设置在该第一平面上；

一第二色系LED芯片设置在该第二面平上。

9.根据权利要求8所述的发光二极管光引擎，其特征在于：所述第一色系LED芯片与第二色系LED芯片的能隙差异范围为0.2 ~ 3 eV。

10.根据权利要求8所述的发光二极管光引擎，其特征在于：所述第一色系LED芯片为白光LED, 第二色系LED芯片为除白色以外的其他色系LED芯片。