CN210296363U - 一种cob光源模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及LED光源模块技术领域，提供了一种具有多个倾斜一次透镜的COB光源模块，适应工业固化对提高UV LED照射强度的要求，在印刷电路板及连接的多个LED芯片上模塑成型多个聚光的、倾斜的有机硅树脂材料一次透镜；倾斜的聚光一次透镜具有偏向印刷电路板的一个中心垂直面的弧面形状，其汇聚光束射向所述中心垂直面，从而在COB光源模块的中心照射区域得到增强了的LED光照射强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED光源模块技术领域，更具体地说，是涉及一种COB光源模块。
背景技术
LED是一种朗伯光源，由于光束角较大，其照射强度较低，增强光照强度的一种途径是采用透镜聚光。常规的半球形一次透镜封装并不改变LED光源的光型，所以不产生聚光效果，故现有技术常采用自由曲面或剖面为圆锥截面的一次透镜，例如椭球面一次透镜，以产生LED汇聚光束，汇聚光束的方向是椭圆的长半轴方向。现有技术有多种与LED光源模块相关的设计，例如，中国专利公开号CN103712159A《定向发光偏光LED透镜》采用了一种截面为月牙形的二次透镜，将LED光偏向照射；中国专利公开号CN106950619A《一种具有复合透镜结构的UVLED模组及其制备方法》采用了单个扁长方状一次透镜与多个半圆柱状二次透镜组合覆盖在LED芯片正上方的形式；中国专利授权公告号CN205859689U《LED透光镜结构》采用了一种类似于菲涅尔棱镜的二次聚光透镜，将LED的光线汇聚。
市场上存在多种发光波长的LED产品,常见的产品包括短至270nm的紫外LED，和长至950nm的红外LED。其中，350-420nm的紫外光LED和紫光LED已经大量应用于涂料、油墨及胶粘剂的工业固化，这些涂料、油墨和胶粘剂大多添加了自由基光引发剂作为聚合引发材料。
空气中的氧气会阻碍自由基光引发剂的聚合引发效果，导致涂料、油墨及胶粘剂的固化不完全，此现象就是所谓的氧阻聚问题。为了克服氧阻聚问题，需要尽量提高LED光照射强度。在一些应用中，需要将LED光照射强度提高至5W/cm2以上。现有技术存在多种提高LED光照射强度的方法。例如，中国专利公开号CN102574149A《多列式可缩放LED-UV模块》采用聚光反射镜装置提高光照强度；中国专利公开号CN108131570A《长聚焦灯头及长聚焦光源系统》采用多个弧形排列的石英柱材料二次聚光透镜提高光照强度。
以上公开技术依靠二次聚光透镜或聚光反射镜，与LED一次透镜协调配光，增强LED聚光能力。问题在于，二次聚光透镜或聚光反射镜增多了光线的空气界面，会导致额外的界面光学损失；而且，二次聚光透镜和聚光反射镜劣化了器件的复杂性，不利于产品制造与维护。这些情况说明，现有的LED一次透镜技术聚光能力不足，而简化LED器件结构、增强LED聚光功能则存在创造性之困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种COB光源模块，在于简化LED器件结构，并增强COB光源模块聚光能力。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是在印刷电路板以及与所述印刷电路板物理粘接且电气连接的多个LED芯片上成型多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜；所述聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜具有偏向所述印刷电路板的一个中心垂直面的弧面形状；所述聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜的汇聚光束射向所述中心垂直面，从而在COB光源模块的中心照射区域得到增强了的LED光照强度。
进一步地，所述印刷电路板是指用作LED芯片载体的导热基板或金属基板；
进一步地，所述印刷电路板包括氮化铝陶瓷电路板、氧化铝陶瓷电路板、铝基电路板、铜基电路板。
进一步地，所述COB光源模块，包括多个LED芯片，具体是指不少于5个且不多于250个LED芯片。
进一步地，所述LED芯片是指数量不少于20个且不多于100个，发光波长在350nm至420nm之间的LED芯片。由于这一波长范围的LED芯片在封装前通常存在高于万分之四的隐性缺陷，难以被半导体生产的常规制程检出或剔除，且所述COB光源模块在封装成型后无法对芯片缺陷进行维修，所以一个模块上少于250个LED芯片时才能得到易于接受的产品合格率；一个模块上少于100个LED芯片时，能得到比较理想的产品合格率。
进一步地，所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜是指数量不少于2个且不多于250个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜。
进一步地，所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜具有偏向所述印刷电路板的一个中心垂直面的弧面形状。
进一步地，所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜的汇聚光束射向所述印刷电路板的一个中心垂直面。
进一步地，所述有机树脂材料是指成型后能与所述印刷电路板粘接的透明的热固性有机树脂材料。
进一步地，所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜，是指模塑成型的数量不少于2个且不多于100个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜。
进一步地，所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜的弧面曲率连续，弧面顶点距所述印刷电路板粘接面的垂直距离不低于2mm且不高于5mm；
进一步地，所述有机树脂材料是指模塑成型后能与所述印刷电路板粘接的透明的热固性树脂材料。
进一步地，所述有机树脂材料是有机硅树脂或有机硅胶。
进一步地，所述有机树脂材料是聚烷基有机硅树脂或烷基硅胶。
一个印刷电路板及与所述印刷电路板连接的多个LED芯片，以及在所述印刷电路板和所述多个LED芯片上成型的多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜，可构成一个本实用新型所述的COB光源模块。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的COB光源模块的聚光原理图；
图2是本实用新型第一实施例提供的COB光源模块的立体结构图；
图3是本实用新型第二实施例提供的COB光源模块的立体结构图。
附图中部分标记为：
| 印刷电路板 | 108 | LED芯片 | 103 | 一次透镜 | 1 |
| 中心垂直面 | 104 | 汇聚光束 | 100 |
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一：
如图1所示，为本实用新型第一实施例提供的一种COB光源模块，其包括印刷电路板108，与印刷电路板108连接的多个LED芯片103，在印刷电路板108和多个LED芯片103上成型的多个聚光的有机树脂材料一次透镜1，其中101、102、106、107是倾斜的，具有偏向印刷电路板108的中心垂直面104的弧面形状；105是垂直的聚光的一次透镜。
聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜101、102、106、107的汇聚光束射向中心垂直面104。
模块中心照射区域汇集了垂直的聚光的一次透镜105的LED汇聚光束和倾斜的聚光的一次透镜101、102、106、107的LED汇聚光束，多个一次透镜1的光束汇聚，形成COB光源模块的汇聚光束100。
具体的立体结构图，如图2所示：印刷电路板108的平面尺寸33mm*48mm，具体材料为氮化铝陶瓷电路板。
本实施例包含有4个条形的倾斜聚光一次透镜101、102、106和107，以及一个位于印刷电路板中间的条形垂直聚光一次透镜105。一次透镜采用聚烷基有机硅树脂材料模塑成型。一次透镜的长度33mm，弧面曲率连续，弧面顶点距印刷电路板粘接面的垂直距离3mm。每个条形的一次透镜底部有8个LED芯片103。本实施例立体结构图共有40个LED芯片103。
实施例二：
如图1和图3所示：印刷电路板108的具体材料为铝基电路板。
本实施例含有5列8行聚光一次透镜阵列，一次透镜采用烷基硅胶模塑成型。一次透镜的弧面曲率连续，弧面顶点距印刷电路板粘接面的垂直距离3mm。一次透镜101、102、106、107所在列共有32个聚光的倾斜的一次透镜。印刷电路板108中心轴上的一次透镜105所在列为8个垂直的聚光的一次透镜。
一次透镜101、102、106、107所在列的32个倾斜的聚光的一次透镜具有偏向印刷电路板108的一个中心垂直面104的弧面形状，可将汇聚光束射向所述中心垂直面104。
本实施例中每个一次透镜底部有1个LED芯片103。本实施例共有40个LED芯片103。
以上两个实施例中，COB光源模块的汇聚光束包含单个聚光一次透镜的汇聚光束和多个倾斜一次透镜的汇聚光束，提高了COB光源模块中心照射区域的光照强度，可以取代二次聚光透镜或聚光反射镜，因为只有一个空气界面，所以具有很少的界面光学损失。实现了本实用新型之简化LED器件结构，并增强COB光源模块聚光能力之目的。
本领域的技术人员将会意识到，多个COB光源模块拼接应用时，可获得增强的条形光斑，适应工业固化需求。还可利用本实用新型的方案和原理，设计不同形式的高强度LED光源，并且降低LED光源器件的复杂程度。比如，将以上实施例的矩形LED阵列和一次透镜阵列改成同心圆阵列，将多个倾斜一次透镜偏向印刷电路板的中心垂直面内的中心垂直轴，可获得照度增强的LED圆形光斑。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种COB光源模块，其特征在于：包含印刷电路板、与所述印刷电路板连接的多个LED芯片，以及在所述印刷电路板和所述多个LED芯片上成型的多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜；
所述多个LED芯片，是指数量不少于5个且不多于250个LED芯片；
所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜是指数量不少于2个且不多于250个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜；
所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜具有偏向所述印刷电路板的一个中心垂直面的弧面形状。
2.如权利要求1所述的COB光源模块，其特征在于：所述多个LED芯片，是指数量不少于20个且不多于100个，发光波长在350nm至420nm之间的LED芯片。
3.如权利要求2所述的COB光源模块，其特征在于：所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜，是指模塑成型的数量不少于2个且不多于100个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜；所述聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜的弧面曲率连续，所述弧面的顶点距所述印刷电路板粘接面的垂直距离不低于2mm且不超过5mm。
4.如权利要求3所述的COB光源模块，其特征在于：所述有机树脂材料是有机硅树脂或有机硅胶。
5.如权利要求4所述的COB光源模块，其特征在于：所述多个聚光的、倾斜的有机树脂材料一次透镜的汇聚光束射向所述的印刷电路板的一个中心垂直面。
6.如权利要求4所述的COB光源模块，其特征在于：所述有机树脂材料是聚烷基有机硅树脂或烷基硅胶。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921409452.XU CN210296363U (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种cob光源模块 |
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| CN201921409452.XU CN210296363U (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种cob光源模块 |
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| CN210296363U true CN210296363U (zh) | 2020-04-10 |
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ID=70063320
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| CN201921409452.XU Active CN210296363U (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种cob光源模块 |
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|---|---|
| CN (1) | CN210296363U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114447197A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-06 | 金振华 | 一种led集成封装的复眼阵列透镜制备方法 |
-
2019
- 2019-08-27 CN CN201921409452.XU patent/CN210296363U/zh active Active
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