一種led封裝結(jié)構(gòu)及使用該led封裝結(jié)構(gòu)的燈具的制作方法
【專利摘要】一種LED封裝結(jié)構(gòu)，其包括一個(gè)LED芯片。所述LED封裝還包括一個(gè)設(shè)置在該LED芯片的出光方向上的透明蓋，該透明蓋與所述LED芯片間隔設(shè)置。由于透明蓋與LED芯片之間具有一個(gè)間隙，該間隙可能充有氣體或真空，從而使得LED芯片的出射光的色溫與從燈具的出射光的色溫基本相同，進(jìn)而達(dá)到燈具額定色溫基本不變的要求。本發(fā)明還提供了一種使用該LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具。
【專利說明】一種LED封裝結(jié)構(gòu)及使用該LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED封裝技術(shù)，特別是一種可控制色溫變化的LED封裝結(jié)構(gòu)及使用該LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著類點(diǎn)光源及點(diǎn)光源的廣泛應(yīng)用，特別是LED發(fā)光元件在指示照明及普通照明領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，照明領(lǐng)域需要基于此類光源的光學(xué)應(yīng)用，以期實(shí)現(xiàn)照明應(yīng)用領(lǐng)域的突破。就目前現(xiàn)狀，軟帶式LED燈及防水灌膠LED燈正被越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的軟帶式LED燈及防水灌膠LED燈，當(dāng)在LED芯片上灌膠水后，LED燈的色溫會(huì)出現(xiàn)上升狀況。以藍(lán)光芯片激發(fā)黃色熒光粉模式的LED芯片為例，LED芯片包括基板，設(shè)置于基板上的藍(lán)光芯片，黃色熒光粉及扣設(shè)于藍(lán)光芯片上的一次透鏡，藍(lán)光芯片通電后發(fā)出藍(lán)光，一部分藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉發(fā)出黃光，激發(fā)出的黃光與另一部分藍(lán)光混光后經(jīng)一次透鏡表面折射而出射形成不同色溫的白光。根據(jù)不同的黃光和藍(lán)光的比例，形成不同色溫的白光，當(dāng)藍(lán)光比例大，色溫高，為偏冷光；當(dāng)黃光比例大，色溫低，為偏暖光。在LED芯片上灌膠后，膠水凝固形成覆蓋層，因?yàn)槟z水的折射率大于空氣的折射率，所以灌膠之后增大了分界面上藍(lán)光發(fā)生全反射的臨界角，導(dǎo)致發(fā)出的光線中藍(lán)色光線的比例增加，從而例得該由LED芯片封灌形成的軟帶LED燈及防水灌膠LED燈的色溫升高。其他的LED芯片，如紅、綠、藍(lán)單色LED復(fù)合而成的白光LED燈，或者由紫外光激發(fā)而形成的白光LED燈，在膠水封灌后均會(huì)出現(xiàn)色溫升高的現(xiàn)象。如說明書附圖中圖6所示，經(jīng)過試驗(yàn)實(shí)測(cè)得出的數(shù)據(jù)也進(jìn)一步說明采用傳統(tǒng)的直接將膠水點(diǎn)封在LED芯片上，LED燈出射光線的色溫會(huì)出現(xiàn)不同程度的上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種LED燈出射光線的色溫不變的LED封裝結(jié)構(gòu)及使用該LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具，以克服上述不足。
[0005]一種LED封裝結(jié)構(gòu)，其包括一個(gè)LED芯片。所述LED封裝還包括一個(gè)設(shè)置在該LED芯片的出光方向上的透明蓋，該透明蓋與所述LED芯片間隔設(shè)置。
[0006]一種燈具，包括一個(gè)電路板，一個(gè)設(shè)置在所述電路板上的LED封裝結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)設(shè)置在LED封裝結(jié)構(gòu)外側(cè)的燈罩。所述LED封裝結(jié)構(gòu)包括一個(gè)LED芯片。所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)設(shè)置在該LED芯片的出光方向的透明蓋，該透明蓋與所述LED芯片間隔設(shè)置。
[0007]由于透明蓋與LED芯片之間具有一個(gè)間隙，該間隙可能充有氣體或真空，從而使得LED芯片的出射光的色溫與從燈具的出射光的色溫基本相同，進(jìn)而達(dá)到燈具額定色溫基本不變的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:[0009]圖1為本發(fā)明提供的一種使用LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1的使用LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具沿A-A線的剖面示意圖。
[0011]圖3為圖1的使用LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具中的LED封裝結(jié)構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4為圖1的使用LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具中的LED封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0013]圖5為本發(fā)明提供的一種透明蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6為本發(fā)明的使用LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具的色溫變化的試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
[0015]圖7為現(xiàn)有技術(shù)中的軟帶燈的色溫變化的試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅作為實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]請(qǐng)參閱圖1及圖2，其為本發(fā)明提供的一種使用LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具100的結(jié)構(gòu)示意圖。所述燈具100包括一個(gè)電路板10，一個(gè)設(shè)置在該電路板10上的LED封裝結(jié)構(gòu)20，以及一個(gè)設(shè)置在LED封裝結(jié)構(gòu)20外側(cè)的燈罩30。所述電路板10與LED封裝結(jié)構(gòu)20電性連接，以給該LED封裝結(jié)構(gòu)20供電。在本實(shí)施例中，所述燈具100為一種軟帶燈具，即所述電路板10、燈罩30皆由柔性材料制成?？梢韵氲降氖牵摕艟?00還包括設(shè)置在軸向兩端的端蓋，以及插線柱等其他零部件，因其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，故未標(biāo)示。
[0018]所述電路板10可以為印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，其上設(shè)置有電路或其他的電子元件，如二極管、三極管等以供給LED封裝結(jié)構(gòu)20額定的電流或控制信號(hào)。當(dāng)該燈具100為軟帶燈時(shí)，該電路板10可以為柔性電路板。所述電路板10及其工作原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，在此不再贅述。
[0019]如圖2至圖4所示，所述LED封裝結(jié)構(gòu)20包括一個(gè)基底層21，一個(gè)設(shè)置在該基底層21上的LED芯片22，一條用于電性連接所述基底層21與LED芯片22的導(dǎo)線23，一個(gè)罩設(shè)在所述基底層21、LED芯片22、以及導(dǎo)線23外側(cè)的框形支架25，一個(gè)填充在LED芯片22出光方向上的熒光粉膠體包覆層24，以及一個(gè)蓋設(shè)在LED芯片22出光方向上并設(shè)置在支架25上的透明蓋26。
[0020]所述基底層21為承載LED芯片22的基底，其材質(zhì)可為具有導(dǎo)電性或無導(dǎo)電性的導(dǎo)熱材料，具體可以為金屬材料，如銀、銅、銅合金、銅銀合金、鋁、鋁合金或具有金或銀鍍層的金屬材料；或陶瓷材料，例如氧化鋁、氮化鋁及鉆石鍍膜；或復(fù)合材料，奈米碳管、印刷電路板或有機(jī)高分子材質(zhì)等，除此之外，也可選擇在該基底層21表面電鍍一高反射率材料作為反射器，該高反射率材料可以為銀、金或其組合所組成的族群。在本實(shí)施例中，所述基底層21為金屬材料制成，并具有兩塊，分別連接LED芯片22的正極與負(fù)極。為了與支架25緊密結(jié)合并提高其牢固度，該基底層21可以做成契形。
[0021]所述LED芯片22設(shè)置地基底層21上，在本實(shí)施例中，所述LED芯片22設(shè)置在兩塊基底層21的其中一塊上，而另一塊通過一條導(dǎo)線23連接所述LED芯片22與基底層21的另一塊上。所述LED芯片22可以為一藍(lán)色發(fā)光晶片，其可由碳化硅(SiC)或三五族的多元復(fù)合化合物所構(gòu)成，例如氮銦化鎵(InGaN)及氮化鎵(GaN)等。LED芯片22可利用傳統(tǒng)固晶制程附著于基底層21上，而該LED芯片22的正負(fù)電極皆可在該LED芯片22的上表面或上下表面。[0022]所述導(dǎo)線23可以一般的導(dǎo)電性材料制成，當(dāng)然為了制造工藝或其他的因素，該導(dǎo)線23也可以金、銀等貴金屬制成。
[0023]所述熒光粉膠體包覆層24是包覆在LED芯片22的外側(cè)，其材質(zhì)可以為高折射率的有機(jī)樹脂材料，如聚氨脂，其折射率以大于1.40為較佳。其中，熒光粉膠體包覆層24為熒光粉光粉與有機(jī)樹脂材料混合固化而成，可依需要調(diào)整不同粘度及體積，藉由自然的表面張力與內(nèi)聚力形成一截面為圓弧狀的透鏡體，且其圓弧側(cè)具有一熒光粉膠體包覆層，熒光粉(例如黃色熒光粉)分布在該熒光粉膠體包覆層中，LED芯片22位于該熒光粉膠體包覆層24的直徑側(cè)，這樣，以黃色熒光粉搭配藍(lán)光反光半導(dǎo)體元件22可藉由藍(lán)光來激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)生黃光，該黃光再與剩余的藍(lán)光混合而產(chǎn)生出高均勻性的白光。當(dāng)然可以想到的是，LED封裝結(jié)構(gòu)20在某種情形也可能沒有使用該熒光粉膠體包覆層24。
[0024]所述支架25由模具壓制成型，其由非導(dǎo)電性材料制成，如樹脂、陶瓷等，在實(shí)際制造過程中，應(yīng)是先在設(shè)置有LED芯片22的基底層21上壓制成一框形支架25，然后再填充熒光粉膠體包覆層24。在本實(shí)施例中，僅對(duì)其制造好后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。所述支架25包括一個(gè)框體251，一個(gè)設(shè)置在框體251內(nèi)側(cè)壁上的反射斜面252，以及一個(gè)出光口 253。所述反射斜面251用于將LED芯片22射到該面上的光反射向出光口 253，以增加LED封裝結(jié)構(gòu)20的出光效率。所述支架25的沿出光方向的高度大于所述基底層21與熒光粉膠體包覆層24的總厚度。相對(duì)應(yīng)的，當(dāng)LED封裝結(jié)構(gòu)20不包括熒光粉膠體包覆層24時(shí)，該支架25的沿出光方向的高度大于所述基底層21與LED芯片22的總厚度即可。至于所述支架25的沿出光方向的高度高于所述基底層21與熒光粉膠體包覆層24的總厚度或高于所述基底層21與LED芯片22的總厚度的量，可以根據(jù)需要設(shè)定，如LED芯片22的功率等因素。
[0025]所述透明蓋26由透明材料制成，并蓋設(shè)在所述支架25的框體251上。由于，所述支架25的沿出光方向的高度大于所述基底層21與熒光粉膠體包覆層24的總厚度，因此，該透明蓋26與熒光粉膠體包覆層24間隔設(shè)置，從而在透明蓋26與熒光粉膠體包覆層24之間間隔出一定的間隙。同理，當(dāng)LED封裝結(jié)構(gòu)20不包括熒光粉膠體包覆層24時(shí)，所述透明蓋26與LED芯片22之間將間隔出一定的間隙。在該間隙中可以充空氣，也可以為了某種目的，如保護(hù)LED芯片22，充入惰性氣體，當(dāng)然可以想到的是，該間隙中還可以抽成真空。所述透明蓋26還可以做成一透鏡的結(jié)構(gòu)，如圖5所示，從而對(duì)出射的光進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到想要的配光要求。當(dāng)該透明蓋26為一具有透鏡的結(jié)構(gòu)時(shí)，該透鏡設(shè)置在燈罩30與透明蓋26之間。由于當(dāng)所述燈罩30是柔性材料制成時(shí)，其將通過灌膠方式制成，因此，所述透明蓋26應(yīng)由耐高溫材料制備。
[0026]所述燈罩30罩設(shè)在電路板10的外側(cè)，并設(shè)置在LED芯片22的出光方向上，以保護(hù)所述電路板10、LED封裝結(jié)構(gòu)20等元件。當(dāng)燈具100為軟帶燈時(shí)，該燈罩30由柔性材料制成，如樹脂。
[0027]如圖6所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的使用LED封裝結(jié)構(gòu)的燈具的試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。由于透明蓋26與LED芯片22之間或透明蓋26與加載有熒光粉膠體包覆層24的LED芯片22之間具有一個(gè)間隙，該間隙充有氣體或真空，從而使得LED芯片的出射光的色溫與從燈具100的出射光的色溫基本相同。需要特別說明的是，采用本發(fā)明所述的LED封裝結(jié)構(gòu)20制成的燈具，其色溫基本相同，并不意味著LED色溫與未加工前的LED芯片的色溫完全相同，而是指利用該LED封裝結(jié)構(gòu)20制成的燈具100的色溫的變化，是在產(chǎn)品規(guī)定的額定變化范圍之內(nèi)，同時(shí)各種制造設(shè)備的質(zhì)量，如灌膠設(shè)備的質(zhì)量，制造工藝，如灌膠流速，以及加工精度等都會(huì)影響到LED燈的色溫，因此將LED燈的色溫控制在視覺不易察覺的范圍之內(nèi)都是可以接受的。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍的內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED封裝結(jié)構(gòu)，其包括一個(gè)LED芯片，其特征在于:所述LED封裝還包括一個(gè)設(shè)置在該LED芯片的出光方向上的透明蓋，該透明蓋與所述LED芯片間隔設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的LED封裝，其特征在于:所述透明蓋與LED芯片之間為，充有空氣或惰性氣體或?yàn)檎婵铡?br> 3.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括一層設(shè)置在LED芯片與透明蓋之間的熒光粉膠體包覆層，該熒光粉膠體包覆層與透明蓋間隔設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熒光粉膠體包覆層設(shè)置在LED芯片的出光方向上并與LED芯片緊貼設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述透明蓋包括至少一個(gè)透鏡。
6.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)套設(shè)在LED芯片的支架，所述透明蓋設(shè)置在該支架上。
7.一種燈具，包括一個(gè)電路板，一個(gè)設(shè)置在所述電路板上的LED封裝結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)設(shè)置在LED封裝結(jié)構(gòu)外側(cè)的燈罩，所述LED封裝結(jié)構(gòu)包括一個(gè)LED芯片，其特征在于:所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)設(shè)置在該LED芯片的出光方向的透明蓋，該透明蓋與所述LED芯片間隔設(shè)置。
8.如權(quán)利要求7所述的燈具，其特征在于:所述電路板為柔性電路板，所述燈罩為柔性燈罩。
9.如權(quán)利要求7所述的燈具，其特征在于:所述LED封裝結(jié)構(gòu)的出光方向上設(shè)置有透鏡，該透鏡設(shè)置在燈罩與透明蓋之間。
10.如權(quán)利要求7所述的燈具，其特征在于:所述透明蓋由耐高溫材料制成。
【文檔編號(hào)】H01L33/54GK103811630SQ201210465511
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】張發(fā)偉, 陳江平, 王定軍, 林萬炯 申請(qǐng)人:林萬炯