CN213520035U - Led封装结构及其应用的led发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种LED封装结构及其应用的LED发光装置，包括：基板；固态荧光体，与所述基板间通过导热介质连接以形成容纳空间；设于所述容纳空间中至少一LED芯片；罩盖于所述基板外侧的透镜；其中，所述导热介质用于传导所述固态荧光体的热量至基板或外部。本实用新型通过导热介质与散热基板连接实现与固态荧光体贴合，进而将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部，以形成具有散热效果的LED封装结构，不仅可以有效克服LED芯片温度升高导致的荧光粉老化问题，还可以有效降低固态荧光体温度，从而提高灯具使用寿命。

Description

LED封装结构及其应用的LED发光装置

技术领域

本实用新型涉及一种LED照明领域，特别是涉及LED封装结构及其应用的LED发光装置。

背景技术

随LED亮度及功率不断提高，芯片温度也不断上升，对封装材料也提出了更高需求；目前市面上常见封装材料多为有机材料(如环氧树脂、有机硅等)，其自身导热率较差，在LED芯片发光时产生的热量聚集在封装材料中，从而大大影响和缩短了LED器件的性能和使用寿命。若采用环氧树脂作为芯片封装，由于环氧树脂自身存在吸湿性、易老化、耐热性差、高温和短波光照下易变色等缺陷，此外也不易实现与荧光粉的均匀掺杂，从而大大影响和缩短L ED器件的性能和使用寿命；若采用有机硅作为芯片封装，目前有机硅没有解决荧光粉均匀掺杂的问题，且折射率在1.5左右，与LED芯片的折射率相差较大，不利于光的输出；此外，有机硅虽然较环氧树脂在耐热性、力学性能方面有所提高，但在高温、高腐蚀性等恶劣环境下工作的能力较差。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型解决的技术问题在于，通过导热介质与散热基板连接实现与固态荧光体贴合，进而将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部，以形成具有散热效果的LED封装结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种LED封装结构，包括：基板；固态荧光体，与所述基板间通过导热介质连接以形成容纳空间；设于所述容纳空间中至少一LED芯片；罩盖于所述基板外侧的透镜；其中，所述导热介质用于传导所述固态荧光体的热量至基板或外部。

于本实用新型的一实施例中，所述基板包括：至少一外凸于所述基板的支撑部；其中，所述支撑部上端涂有所述导热介质，并与所述固态荧光体通过所述导热介质贴合连接。

于本实用新型的一实施例中，所述支撑部至少包括：均匀布设于基板周缘的多个第一支撑件和/或设于基板中间区域的第二支撑件。

于本实用新型的一实施例中，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱以及设于基板中间区域的支撑条。

于本实用新型的一实施例中，所述基板中间区域的支撑条沿基板几何形状的对称线设置。

于本实用新型的一实施例中，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱以及设于基板中间区域的支撑柱。

于本实用新型的一实施例中，所述基板中间区域设置的支撑柱位于基板几何形状的中心位置。

于本实用新型的一实施例中，所述支撑部至少包括：设于基板中间区域的支撑条；所述透镜与所述固态荧光体相接触的内表面外凸有多个承托部，用以与设于基板中间区域的支撑条共同支撑该固态荧光体。

于本实用新型的一实施例中，所述支撑部包括均匀布设于基板周缘的多个支撑柱。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种LED发光装置，包括：所述的LED封装结构。

如上所述，本实用新型的LED封装结构及其应用的LED发光装置，具有以下有益效果：本实用新型提供了一种LED封装结构，选用固态荧光体作为封装材料，且固态荧光体通过导热介质与散热基板连接实现紧密贴合，以将固态荧光体热量直接导入散热基板或外部，进而形成具有散热效果的LED封装结构；该结构不仅可以有效克服LED芯片温度升高导致的荧光粉老化问题，还可以有效降低固态荧光体温度，从而提高灯具使用寿命。

附图说明

图1A显示为本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。

图1B显示为本实用新型一实施例中基板的俯视图。

图2A显示为本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。

图2B显示为本实用新型一实施例中基板的俯视图。

图3A显示为本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。

图3B显示为本实用新型一实施例中基板的俯视图。

图4A显示为本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。

图4B显示为本实用新型一实施例中基板的俯视图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本实用新型的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本实用新型的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本实用新型的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本实用新型。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、““下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成份、区域、层及/或段而使用的，但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成份、区域、层或段区别于其它部分、成份、区域、层或段。因此，以下叙述的第一部分、成份、区域、层或段在不超出本发明范围的范围内，可以言及到第二部分、成份、区域、层或段。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

本实用新型提供LED封装结构及其应用的LED发光装置，通过导热介质与散热基板连接实现与固态荧光体贴合，进而将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部，以形成具有散热效果的LED封装结构，不仅可以有效克服LED芯片温度升高导致的荧光粉老化问题，还可以有效降低固态荧光体温度，从而提高灯具使用寿命。

本申请所提供的LED封装结构具体包括：基板；固态荧光体，与所述基板间通过导热介质连接以形成容纳空间；设于所述容纳空间中至少一LED芯片；罩盖于所述基板外侧的透镜；其中，所述导热介质用于传导所述固态荧光体的热量至基板或外部。

可选的，所述基板为散热基板；优选的，所述基板为陶瓷基板，具有良好的散热效果和导热性能，能直接用于对外散热而不需要再有金属制的散热片，能有效提升LED灯具、LED显示屏的使用寿命，并改善用户体验。且所述基板的形状可以为对称形状或非对称形状，例如，为圆柱或长方体。

可选的，所述透镜可为纯透明体，也可为含有发光特性的透明荧光体。其外形可根据LED光源封装需要为空心半球形、空心半椭球形、镂空方盒形，镂空菱形，镂空角形，空心超半球形或菲涅尔透镜形。优选的，所述透镜为空心半球形透明透镜，罩盖于所述基板上，实现对LED芯片的整体封装。

可选的，所述LED芯片通过芯片粘接材料贴合于所述基板上，正负极通过金线连接。优选的，蓝光LED芯片通过芯片粘接材料固定在所述基板上的芯片区域内，并由金线连接正负极。

可选的，所述导热介质用于传导所述固态荧光体的热量至基板之外，还可以将热量传导至所述封装结构外部。具体的，可以直接通过散热基板将热量传递至外部环境进行散热，也可以通过基板将热量传递至与所述基板连接的散热装置中进行散热。

在一些可实现的方式中，为了更好的形成稳定的容纳空间，所述基板包括：至少一外凸于所述基板的支撑部；其中，所述支撑部上端涂有所述导热介质，并与所述固态荧光体通过所述导热介质贴合连接，以实现所述固态荧光体与所述基板间通过涂在所述支撑部上的导热介质连接以形成稳定的容纳空间。

在一些可实现的方式中，所述支撑部至少包括：均匀布设于基板周缘的多个第一支撑件和/或设于基板中间区域的第二支撑件。需说明的是，本实施例中涉及的基板周缘主要是指基板的边缘区域，而中间区域是指除了所述边缘区域之外的基板区域；以四边形基板为例：四边形基板的四角分别设有第一支撑件，四边形基板的中间区域设有第二支撑件；应理解的是，出于说明性目的而提供以上示例，并且以上示例不应被理解成是限制性的。

下文，将结合多个说明书附图，来对LED封装结构的具体实现方式做进一步的说明。

如图1A所示，展示了本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。所述LED封装结构包括：基板11、透镜12、固态荧光体13、导热介质14以及LED芯片15；其中，所述透镜12罩盖于所述基板外侧11；至少一支撑部外凸于所述基板11；所述固态荧光体13与所述基板11间通过涂有导热介质的支撑部连接以形成容纳空间；所述LED芯片设于所述容纳空间内；所述支撑部通过与所述导热介质14贴合连接，将所述固态荧光体13的热量传导至所述基板11或外部。

相对于其他实施例，本实施例的主要差异在于，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱111以及设于基板中间区域的支撑条112。需说明的是，本实施例涉及的支撑柱111，其所占基板的位置区域相比所述支撑条112要小且长度也小于所述支撑条112；本实施例涉及的支撑条112为具有一定长度的条状结构，以及所述支撑条112可以纵向或横向贯穿所述基板11，还可以呈一定角度斜向贯穿所述基板11。并且，所述支撑条112的长度也可以在基板11的长度范围内，不贯穿所述基板11。

为便于本领域技术人员理解，现结合图1B来对LED封装结构中的基板做进一步说明。图1B实则展示的是基板的俯视图，所述固态荧光体13通过均匀布设于基板周缘的多个支撑柱111及设于基板中间区域的支撑条112作为支撑，实现与所述基板11的紧密贴合，均匀布设于基板周缘的多个支撑柱111以及设于基板中间区域的支撑条112通过涂在所述支撑柱111以及支撑条112上的导热介质将固态荧光体的热量直接导入散热基板进行散热；该结构不仅可以使得所述固态荧光体更稳固的支撑，还使得LED芯片散热更均匀，进而达到更好的散热效果。

可选的，当所述基板11为对称形状时，所述基板11中间区域的支撑条112沿基板11几何形状的对称线设置；这里提到的沿对称线设置可以为覆盖对称线设置，也可以为在对称线附近区域设置。沿基板几何形状的对称线设置，可使得设置在对称线两端的LED芯片15散热更均匀，进而达到更好的散热效果。

可选的，沿所述基板11几何形状的对称线设置的支撑条112可与所述对称线的长度一致贯穿所述基板11或在所述对称线长度范围内。

如图2A所示，展示了本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。所述LED封装结构包括：基板21、透镜22、固态荧光体23、导热介质24以及LED芯片25；其中，所述基板22、透镜22、固态荧光体23、导热介质24以及LED芯片25的位置与各部件之间的连接关系与图1所述的LED封装结构中的基板11、透镜12、固态荧光体13、导热介质14以及LED芯片15位置与各部件之间的连接关系相似，因此不作重复赘述。

相对于其他实施例，本实施例的主要差异在于，设于所述基板21上且外凸于所述基板21的支撑部：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱211以及设于基板中间区域的支撑柱212。

为便于本领域技术人员理解，现结合图2B来对LED封装结构中的基板做进一步说明。图2B实则展示的是基板的俯视图，所述固态荧光体23通过匀布设于基板周缘的多个支撑柱211以及设于基板中间区域的支撑柱212作为支撑，通过在所述支撑柱上涂有的导热介质实现与所述基板21的紧密贴合，均匀布设于基板周缘的多个支撑柱211以及设于基板中间区域的支撑柱212通过涂在其上的导热介质24将固态荧光体23的热量直接导入散热基板21或外部进行散热；所述均匀布设于基板周缘的多个支撑柱211不仅可以支撑所述固态荧光体23边缘还可以有效的进行边缘散热；所述设于基板中间区域的支撑柱212不仅可以支撑所述固态荧光体23中间区域避免固态荧光体23中间塌陷，还可以有效的进行中间位置散热，并且在保持均匀散热效果的同时，还可以节省空间，以供所述基板设置更多LED芯片。

如图3A所示，展示了本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。所述LED封装结构包括：基板31、透镜32、固态荧光体33、导热介质34以及LED芯片35；同样的，所述基板31、透镜32、固态荧光体33、导热介质34以及LED芯片35的位置与各部件之间的连接关系与图1所述的LED封装结构中的基板11、透镜12、固态荧光体13、导热介质14以及LED芯片15的位置与各部件之间的连接关系相似，因此不作重复赘述。

相对于其他实施例，本实施例的主要差异在于，设于所述基板31上且外凸于所述基板31的支撑部至少包括：设于基板中间区域的支撑条311；且所述透32罩盖于所述基板31上，并与所述固态荧光体33相接触的内表面外凸有多个承托部321，用以与设于基板中间区域的支撑条311共同支撑该固态荧光体；所述支撑条311通过涂在所述支撑条311上的导热介质将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部进行散热。

为便于本领域技术人员理解，现结合图3B来对LED封装结构中的基板做进一步说明。图3B实则展示的是基板的俯视图，所述透镜32通过在其内表面设置的所述承托部321承托所述固态荧光体33的底面，以支撑所述固态荧光体33的边缘；设于基板中间区域的支撑条311支撑所述固态荧光体33的中间；进而通过所述透镜的承托部321以及所述支撑条311可以共同支撑起所述固态荧光体33，该结构不仅可以节省基板31的边缘空间，还可以进行有效的散热。

如图4A所示，展示了本实用新型一实施例中LED封装结构的截面图。所述LED封装结构包括：基板41、透镜42、固态荧光体43、导热介质44以及LED芯片45；同样的，所述基板42、透镜42、固态荧光体43、导热介质44以及LED芯片45的位置与各部件之间的连接关系与图1所述的LED封装结构中的基板11、透镜12、固态荧光体13、导热介质14以及LED芯片15的位置与各部件之间的连接关系相似，因此不作重复赘述。

相对于其他实施例，本实施例的主要差异在于，设于所述基板31上且外凸于所述基板31的支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱411。所述支撑柱411通过涂在所述支支撑柱411上的导热介质将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部进行散热；

为便于本领域技术人员理解，现结合图4B来对LED封装结构中的基板做进一步说明。图4B实则展示的是基板的俯视图，所述均匀布设于基板周缘的多个支撑柱411不仅可以支撑所述固态荧光体边缘还可以有效的进行边缘散热；为了更好的稳固支撑所述固态荧光体，可以通过增加所述支撑柱411的数量来实现支撑。

在另一实施例中，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑条以及设于基板中间区域的支撑条，通过涂在各所述支撑条上的导热介质将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部进行散热。

在另一实施例中，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑条以及设于基板中间区域的支撑柱，通过涂在各所述支撑条以及支撑柱上的导热介质将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部进行散热。

在另一实施例中，所述支撑部至少包括：设于基板中间区域的支撑柱；所述透镜与所述固态荧光体相接触的内表面外凸有多个承托部，用以与设于基板中间区域的支撑柱共同支撑该固态荧光体；并通过涂在各所述支撑柱上的导热介质将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部进行散热。

本实用新型还提供一种LED发光装置，包括：如所述LED封装结构；于一或多个实施例中，所述LED发光装置可以应用于实际产品，例如LED灯具、LED显示屏等。其中，所述LED封装结构可以实现以上各实施例中的所述LED封装结构中的任一种。

综上所述，本实用新型LED封装结构及其应用的LED发光装置，通过导热介质与散热基板连接实现与固态荧光体贴合，进而将固态荧光体的热量直接导入散热基板或外部，以形成具有散热效果的LED封装结构，不仅可以有效克服LED芯片温度升高导致的荧光粉老化问题，还可以有效降低固态荧光体温度，从而提高灯具使用寿命。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种LED封装结构，其特征在于，包括：

基板；

固态荧光体，与所述基板间通过导热介质连接以形成容纳空间；

设于所述容纳空间中至少一LED芯片；

罩盖于所述基板外侧的透镜；

其中，所述导热介质用于传导所述固态荧光体的热量至基板或外部。

2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述基板包括：至少一外凸于所述基板的支撑部；其中，所述支撑部上端涂有所述导热介质，并与所述固态荧光体通过所述导热介质贴合连接。

3.根据权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于，所述支撑部至少包括：均匀布设于基板周缘的多个第一支撑件和/或设于基板中间区域的第二支撑件。

4.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱以及设于基板中间区域的支撑条。

5.根据权利要求4所述的LED封装结构，其特征在于，所述基板中间区域的支撑条沿基板几何形状的对称线设置。

6.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱以及设于基板中间区域的支撑柱。

7.根据权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于，所述基板中间区域设置的支撑柱位于基板几何形状的中心位置。

8.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述支撑部至少包括：设于基板中间区域的支撑条；所述透镜与所述固态荧光体相接触的内表面外凸有多个承托部，用以与设于基板中间区域的支撑条共同支撑该固态荧光体。

9.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述支撑部包括：均匀布设于基板周缘的多个支撑柱。

10.一种LED发光装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的LED封装结构。

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