CN220491907U - 一种led芯片基台及发光器件 - Google Patents

Abstract

本申请属于介入光电器件技术领域，涉及一种LED芯片基台，包括基台主体、芯片放置槽，所述芯片放置槽为盲槽，其开口沿远离所述基台主体方向逐渐增大，包括至少三个芯片放置面，所述芯片放置面轴对称分布，且均与所述芯片基台高度方向的水平面形成一夹角A。本申请还涉及一种发光器件。本申请的LED芯片基台的芯片放置面均轴对称分布，且芯片放置面与芯片基台的高度方向的水平面成一夹角，所以不同芯片放置面上的LED芯片的光能够汇聚于同一点並射出，且各LED芯片所发出的光之间的间距相等，各LED芯片所发出的光占最终出射出发光器件的光线的比例也相同，使得在调节各LED芯片时，能够实现对色温的精准调控，使色温的变化符合预期。

Description

一种LED芯片基台及发光器件

技术领域

本申请涉及发光器件技术领域，更具体地，涉及一种LED芯片基台及发光器件。

背景技术

为满足客户对不同色温白光的需求，现有的发光器件通常需要能够进行色温的调节，以使发光器件能够呈现暖白(3,000K-3,500K),中性(4,000K-5500K)和冷白(5,500K-7,500K)至少三种色温的白光。现有的发光器件其难以精准的调节发出的白光的色温。

现有的发光器件为调节色温，通常需要在双色或多色LED灯具中，通常会使用不同色温的LED芯片，例如蓝光LED和黄光LED，分别用于冷色调和暖色调的光线。通过控制不同LED芯片的电压或电流比例，可以调节LED灯具的色温。增加蓝光LED芯片的电流可以增加冷色调的光线，而增加黄光LED芯片的电流则可以增加暖色调的光线。但是，现有的LED灯具在调节色温时，因各LED芯片基台的形状影响，导致各色光线交叠，色温调节效率低。

实用新型内容

本申请实施例所要解决的技术问题是现有的LED芯片基台无法提高白光色温调节的效率。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种能够高效调节白光色温的LED芯片基台，采用了如下所述的技术方案：

一种LED芯片基台，包括基台主体、芯片放置槽；

所述芯片放置槽为盲槽，其开口沿远离所述基台主体方向逐渐增大，包括至少三个芯片放置面，所述芯片放置面轴对称分布，且均与所述基台主体高度方向的水平面形成一夹角A。

进一步地，所述夹角A的角度为30°～90°。

进一步地，所述芯片放置面具有6个。

进一步地，所述芯片放置槽还包括芯片放置槽底面，所述芯片放置槽底面设置有散热孔。

本申请实施例还提供一种发光器件，所述发光器件包括如上所述的LED芯片基台和多个LED芯片。

进一步地，所述LED芯片包括蓝光LED芯片、绿光LED芯片、红光LED芯片，且所述蓝光LED芯片、所述绿光LED芯片、所述红光LED芯片轴对称分布于不同芯片放置面。

进一步地，所LED芯片还包括三个白光LED芯片，所述白光LED芯片设置于不同芯片放置面。

进一步地，所述蓝光LED芯片、所述绿光LED芯片、所述红光LED芯片和三个所述白光LED芯片交错分布。

进一步地，所述发光器件还包括透明发光罩，所述透明发光罩覆盖所述芯片放置槽，用于调节光线出射的角度。

进一步地，所述透明发光罩朝向远离所述芯片放置槽的方向拱起形成一弧面，所述多个LED芯片所发出的光线汇集于所述透明发光罩的中心。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

因本申请实施例的LED芯片基台的芯片放置面均轴对称分布，且芯片放置面与基台主体的高度方向的水平面成一夹角，所以不同芯片放置面上的LED芯片的光能够汇聚于同一点並射出，且各LED芯片所发出的光之间的间距相等，各LED芯片所发出的光占最终出射出发光器件的光线的比例也相同，使得在调节各LED芯片时，能够实现对色温的精准调控，使色温的变化符合预期。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1是本申请实施例的LED芯片基台的结构示意图；

图2是图1中LED芯片基台的俯视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是图本申请实施例的发光器件的结构示意图。

附图标记：

LED芯片基台10、基台主体100、芯片放置槽200、芯片放置面210、散热孔220、红光LED芯片300、绿光LED芯片400、蓝光LED芯片500、白光LED芯片600、光线700、透明发光罩800。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请LED芯片基台10的实施例，图3中Z方向为上下方向。

在现有技术中，通过对LED芯片基台10上红、绿、蓝三种LED芯片的电流大小的调节，可以实现白光色温的调节。例如在一个RGB LED光源中，红光LED芯片的电流为100mA，绿光LED芯片的电流为50mA，蓝光LED芯片的电流为20mA。这种情况下，由于红光的亮度最高，所以混合光的色温会偏向暖白光，约为3000K。如果将红光LED芯片的电流提高到200mA，绿光LED芯片的电流保持不变，蓝光LED芯片的电流保持不变。此时，红光的亮度增加，混合光的色温会升高，大约为4000K，呈现自然白光。如果将绿光LED芯片400的电流调整为150mA，红光LED芯片的电流保持不变，蓝光LED芯的电流保持不变。这样，绿光的亮度将增加，混合光的色温会降低，约为3500K，呈现偏暖的白光。

此时，预计将当三种颜色LED芯片的电流都分别增大到200mA时，三者的亮度相当，此时混合光的色温为5000K，呈现自然的白光。但往往调节后的色温和预设的色温不一致。其原因在于芯片基台的形状限制，导致三种颜色的LED芯片所发出的光占最终混合光的比例不同，且各色光汇聚的位置不同，导致最终射出的混合光的色温和预计色温不同，详见如下实验组：

出现上图的情况主要是因为蓝色LED芯片占混合光的比例较大，且三种颜色LED芯片的汇聚点位不一。

请参照图1至图3，本申请的LED芯片基台10包括基台主体100、芯片放置槽200.芯片放置槽200为盲槽，其开口沿远离基台主体100方向逐渐增大，包括至少三个芯片放置面210，芯片放置面210轴对称分布，且均与基台主体100高度方向的水平面形成一夹角A。例如，当本实施例的LED芯片基台10的芯片放置面210具有三个，且三个芯片放置面210上分别放置有红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片时，因三种颜色的LED芯片轴对称分布，所以三种颜色的LED芯片所发出的的光在最终形成的混合光中的占比相同。请再次参考图3，因三种颜色的LED芯片均与芯片基台高度方向的水平面成同一夹角A，所以三种颜色的LED芯片所发出的光汇集于同一点。此时，任意改变某一颜色的LED芯片的电流或电压等参数使其色温上涨时，混合光的上涨数值符合预期。

可以理解的是，芯片放置面210也可以放置白光LED芯片600，此时本申请实施例的LED芯片基台10也能能够起到使白光LED芯片600的色温调节符合预期的效果。

进一步地，请参照图3，夹角A的角度为30°～90°。当夹角小于30°时，LED芯片所发出的光线700的汇聚点过高，此时将导致发光器件和发光器件占用空间较大，不利于使用或组装。而当夹角A的角度超过90°时，LED芯片所发出的光将朝向芯片放置槽200内，此时光需要进行多次折射后再射出LED芯片放置槽200，导致光的强度降低。因此，夹角A的角度应该在30°至90°之间。优选的，夹角A的角度应该在45°，此时光线700的汇聚点高度合适，光的强度也合适，发光器件的光学显示效果最佳。

进一步地，在一些现有技术中，发光器件可能会存在采用白光LED芯片600混搭红、绿、蓝三种LED芯片的情况，此时，现有技术的LED芯片基台无法满足发光器件色温调节的需求。请参考1至图4，本申请实施例的芯片放置面210具有6个。此时，芯片放置面210上可以满足LED芯片的放置需求，即将红、绿、蓝三种LED芯片轴对称放置，且相邻的红、绿、蓝LED芯片之间均放置有白光LED芯片600，此时混合光中的红光、绿光、蓝光和白光均匀分布，且汇聚于同一点上，由此保证色温的调节能够符合预期。可以理解的是，芯片放置面210的LED芯片数量、颜色可以包括六个白光LED芯片600、两红两蓝两绿LED芯片等多种组合形式，只要组合后的LED芯片其能够符合轴对称分布的位置关系，即可达到精确调节色温的效果。

进一步地，LED芯片在工作过程中会产生热量，而过高的工作温度会降低LED的光效和寿命衰减。通过在芯片放置槽200中设置散热孔220，可以有效增加LED芯片的散热面积，加速热量的传导和散发，从而降低LED的工作温度，保持LED在较低温度下高效工作。请参照图1至图3，芯片放置槽200还包括芯片放置槽200底面(图中未标记)，芯片放置槽200底面设置有散热孔220。经过实验和仿真模拟，可以得到在芯片放置槽200中设置散热孔220对LED芯片温度的影响。假设在没有散热孔220的情况下，LED芯片的工作温度为80°，而在设置了散热孔220的情况下，LED芯片的工作温度降低到60°。这样的降温效果可以大大提高LED的寿命，延长使用寿命至少50％。同时，散热孔220还可以降低LED芯片的温度梯度，使LED的光输出更加稳定和均匀。因此，本申请实施例通过在芯片放置槽200中设置散热孔220，可以显著提升LED芯片的散热效果，延长LED的寿命，提高整体性能和稳定性，从而满足高品质LED照明和显示应用的要求，降低维护成本，提高产品可靠性。

本申请实施例还提供一种发光器件，发光器件包括如上的LED芯片基台10和多个LED芯片。因芯片放置面210均轴对称分布，且芯片放置面210与芯片基台的高度方向的水平面成一夹角，所以不同芯片放置面210上的LED芯片的光能够汇聚並射出，且各LED芯片所发出的光之间的间距相等，各LED芯片所发出的光占最终出射出发光器件的光线700的比例也相同，使得在调节各LED芯片时，能够实现对色温的精准调控，使色温的变化符合预期。

进一步地，请参照图4，LED芯片还包括蓝光LED芯片500、绿光LED芯片400、红光LED芯片300，且蓝光LED芯片500、绿光LED芯片400、红光LED芯片300轴对称分布于不同芯片放置面210。此时，调节红光LED芯片300、蓝光LED芯片500、绿光LED芯片400时，均能实现对混合光的色温的精确调控，具体描述过程请参考上述实施例，在此不再缀叙。

进一步地，请参照图4，LED芯片还包括三个白光LED芯片600，白光LED芯片600设置于不同芯片放置面210。此时，调节红光LED芯片300、蓝光LED芯片500、绿光LED芯片400时，均能实现对混合光的色温的精确调控，具体描述过程请参考上述实施例，在此不再缀叙。可以理解的是，为满足工艺加工需求或混合光的颜色需求，也可以将三个白光LED芯片600设置于于相邻的三个芯片放置面210，而红光LED芯片300、蓝光LED芯片500、绿光LED芯片400分别分布于其余三个相邻的芯片放置面210，此时混合光一侧主要由白光构成，另一侧由红光、绿光、蓝光三色光混合构成。

进一步地，请参照图4，蓝光LED芯片500、绿光LED芯片400、红光LED芯片300和三个白光LED芯片600交错分布。此时芯片放置面210具有6个。此时，发光器件所出射的混合光的光学显示效果最佳，且即使白光LED芯片600或红绿蓝三种LED芯片任损坏，都能够继续出射白色的混合光，有效提高了发光器件的使用效率。

进一步地，请参照图4，发光器件还包括透明发光罩800，透明发光罩800覆盖芯片放置槽200，用于调节光线700出射的角度。此时，透明发光罩800能够对LED芯片发出的光线700进行聚焦和导向，使光线700能够更加集中和聚焦在目标区域，提高光的利用效率和亮度。通过调节透明发光罩800的形状和角度，可以实现光线700的精准控制和定向发射，满足不同应用场景的光照需求。同时，透明发光罩800还能够有效地阻挡灰尘、水汽等外界物质的进入，避免LED芯片受到污染和损坏，保持LED的光效和性能稳定。

进一步地，透明发光罩800朝向远离芯片放置槽200的方向拱起形成一弧面，多个LED芯片所发出的光线700汇集于透明发光罩800的中心。弧形设计使得多个LED芯片所发出的光线700能够汇聚在罩的中点，实现光线700的聚焦和集中，提高光线700的亮度和照明效果，而光线700汇聚于中点能够减少光线700的散射和反射损失，提高光的利用率和发光效率。

可以理解的是，本申请实施例所提出的发光器件包括但不限于LED灯、OLED显示屏、LCD背光、激光器、日光灯、汽车前灯、指示灯、智能手表屏幕、LED显示屏、摄像头闪光灯、荧光灯、电子白板、闪光灯、紫外线灯。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、组合、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种LED芯片基台，其特征在于，包括基台主体、芯片放置槽；

所述芯片放置槽为盲槽，其开口沿远离所述基台主体方向逐渐增大，包括至少三个芯片放置面，所述芯片放置面轴对称分布，且均与所述基台主体高度方向的水平面形成一夹角A。

2.根据权利要求1所述的LED芯片基台，其特征在于，所述夹角A的角度为30°～90°。

3.根据权利要求1或2任一项所述的LED芯片基台，其特征在于，所述芯片放置面具有6个。

4.根据权利要求3所述的LED芯片基台，其特征在于，所述芯片放置槽还包括芯片放置槽底面，所述芯片放置槽底面设置有散热孔。

5.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件包括权利要求1至4中任一项的LED芯片基台和多个LED芯片。

6.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述LED芯片包括蓝光LED芯片、绿光LED芯片、红光LED芯片，且所述蓝光LED芯片、所述绿光LED芯片、所述红光LED芯片轴对称分布于不同芯片放置面。

7.根据权利要求6所述的发光器件，特征在于，所LED芯片还包括三个白光LED芯片，所述白光LED芯片设置于不同芯片放置面。

8.根据权利要求7所述的发光器件，特征在于，所述蓝光LED芯片、所述绿光LED芯片、所述红光LED芯片和三个所述白光LED芯片交错分布。

9.根据权利要求5至8任一项所述的发光器件，特征在于，所述发光器件还包括透明发光罩，所述透明发光罩覆盖所述芯片放置槽，用于调节光线出射的角度。

10.根据权利要求9所述的发光器件，特征在于，所述透明发光罩朝向远离所述芯片放置槽的方向拱起形成一弧面，所述多个LED芯片所发出的光线汇集于所述透明发光罩的中心。