專利名稱：Led燈板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，特別涉及一種LED燈板。
背景技術(shù)：
基板由電路層(銅箔層)、導(dǎo)熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的載流能力，從而應(yīng)使用較厚的銅箔，厚度一般35 μ m 觀0 μ m ；導(dǎo)熱絕緣層是基板核心技術(shù)之所在，它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構(gòu)成，熱阻小，粘彈性能優(yōu)良，具有抗熱老化的能力，能夠承受機械及熱應(yīng)力；金屬基層是基板的支撐構(gòu)件，要求具有高導(dǎo)熱性，一般是鋁板，也可使用銅板(其中銅板能夠提供更好的導(dǎo)熱性)，適合于鉆孔、沖剪及切割等常規(guī)機械加工。LED透鏡改變LED的光場分布的光學(xué)系統(tǒng)，功能是將LED光源的發(fā)光角度匯聚光成任意想要的角度，光場的分布主要可分為圓形、橢圓形、矩形等。發(fā)光二級管(Light Emitting Diode，簡稱“LED”)是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。 它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。發(fā)光二極管主要由砷(AS)鋁(AL)鎵(Ga)銦(IN)磷(P)氮(N)鍶(Si)這幾種元素中的若干種組成。目前LED照明應(yīng)用越來越廣泛，但LED散熱一直是影響其壽命的最大因素。在增大電流提高亮度的同時，LED產(chǎn)生的熱量對自身的損傷也隨之加大。如圖1所示，目前大功率LED組合成的燈板構(gòu)架一般為單顆LED外加單獨透鏡1的方式，LED發(fā)光二極管散熱需經(jīng)過LED自身封裝支架2，LED和鋁基板間的導(dǎo)熱膠4，傳導(dǎo)到鋁基板上。此方式熱阻層比較多，LED熱量不能及時有效散出，導(dǎo)熱受阻造成LED熱量過大光衰加快。且光線需經(jīng)過LED 自身封裝硅膠，LED透鏡與聚光透鏡之間的空氣，聚光透鏡三層介質(zhì)才能發(fā)射出來，光損耗比較大。且LED和透鏡之間有高度差，光線不能很好的收集，造成光浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種LED燈板，解決了目前大功率LED燈散熱不良，光線出射介質(zhì)過大造成光衰嚴(yán)重的問題。具有散熱效果好，光線利用率高，使用壽命長等優(yōu)點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種LED燈板，包括基板、聚光板、LED芯片和透鏡；基板由導(dǎo)熱材料制成；聚光板設(shè)有通孔，并置于基板上；LED芯片置于通孔內(nèi)，并緊貼在基板上；透鏡由透明膠體注滿整個通孔后凝固而成。本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于基板由導(dǎo)熱材料制成，且LED芯片緊貼在基板上，故LED芯片的熱量可以直接傳導(dǎo)至電源基板，導(dǎo)熱阻層少，LED熱量能夠及時有效地散出，具備良好的散熱性能，大大地提高了 LED的壽命。同時，通過透明膠體注滿通孔后凝固形成透鏡，LED芯片的光線僅需通過一種介質(zhì)傳播，光損耗較小，光線利用率高。且LED和聚光板之間基本無高度差，能夠較好的收集光線，大大提高了光線利用率。進一步地，含有LED和透鏡的通孔為多個。多個通孔可以布置多個LED芯片，可根據(jù)設(shè)計需求，選擇相應(yīng)LED的數(shù)量和布局，滿足不同的照明亮度需求。進一步地，通孔的表面為弧形。該表面的弧度可以根據(jù)所需的聚光效果而變化，從而實現(xiàn)LED燈板的出光角度要求。進一步地，通孔表面具有反光層，反光層為光潔面或粗糙面。發(fā)光層可以提高LED 芯片的出光效率。反光層為光潔面，能夠通過鍍銀、鍍銅等方式實現(xiàn)，光潔面具有較高的的光線反射率，可以提高出光效率。反光層為粗糙面，則可以通過粗糙的表面來增加光線的散射。進一步地，LED芯片直接置于用導(dǎo)熱材料制成的基板上。該結(jié)構(gòu)減少了散熱阻層， LED熱量能夠及時而有效的排出，具有更好的散熱效果。進一步地，透鏡的表面呈圓弧、橢圓或雙峰形狀。透鏡表面形狀不同能夠形成不同的光斑，從而滿足不同出光角度的設(shè)計要求，進一步地，基板的金屬基層由金屬或陶瓷材料制成。高導(dǎo)熱率的材料具有良好的散熱性能，能夠盡快將LED芯片在通電時產(chǎn)生的熱量散出，提高LED芯片的使用壽命。進一步地，聚光板由高導(dǎo)熱率的材料制成，能夠比一般材料具有更好的散熱效果。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)LED燈板中單顆LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明第一實施方式中一種LED燈板的單顆LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明第一實施方式中一種LED燈板的立體圖；圖4是本發(fā)明第一實施方式中一種LED燈板的剖面圖；圖5是本發(fā)明第一實施方式中一種LED燈板的俯視圖。
具體實施例方式在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。本發(fā)明第一實施方式涉及一種LED燈板。圖2是該LED燈板的單顆LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3、圖4、圖5分別是該LED燈板的立體圖、剖面圖和俯視圖。該LED燈板包括 基板1、聚光板2、LED芯片4和透鏡3?；?由導(dǎo)熱材料制成。聚光板2設(shè)有通孔21，并置于基板1上。LED芯片4置于通孔21內(nèi)，并緊貼在基板1上。透鏡3由透明膠體注滿整個通孔21后凝固而成。
基板1由導(dǎo)熱材料制成，且LED芯片4緊貼在基板1上，故LED芯片4的熱量可以直接傳導(dǎo)至電源基板1，導(dǎo)熱阻層少，LED芯片4熱量能夠及時有效地散出，具備良好的散熱性能。同時，通過透明膠體注滿通孔21后凝固形成透鏡3，LED芯片4的光線僅需通過一種介質(zhì)傳播，光損耗較小，光線利用率高。且LED芯片4和聚光板2之間基本無高度差，能夠較好的收集光線，大大提高了光線利用率。該燈板可以應(yīng)用于大功率的LED照明領(lǐng)域，比如夜視監(jiān)控紅外燈板的應(yīng)用。LED芯片4的一極直接或通過導(dǎo)線與基板1連接，另一極通過導(dǎo)線5與基板1中的電路連接。此外，可以理解，LED芯片4的一極可以直接與基板1連接，另一極通過導(dǎo)線5與基板1中的電路連接?；蛘撸琇ED芯片4的兩級可以分別通過導(dǎo)線5與基板1電路連接。通孔21為多個，多個通孔21可以布置多個LED芯片4，可根據(jù)設(shè)計需求，選擇相應(yīng) LED的數(shù)量，滿足不同的照明亮度需求。此外，可以理解，當(dāng)然，燈板的通孔21數(shù)量也可以為1個。通孔21可以采用機械加工或者直接通過注塑成型。通孔21的表面為弧形，該弧形的弧度可以根據(jù)所需的聚光效果而變化，從而實現(xiàn) LED燈板的出光角度要求。此外，可以理解，在本發(fā)明的某些其他實施方式中，通孔21的表面也可以不是弧面。通孔21表面具有反光層22，反光層22為光潔面或粗糙面。反光層22為光潔面， 可以通過鍍銀、鍍銅等方式實現(xiàn)，光潔面具有較高的的光線反射率，可以提高出光效率。反光層21為粗糙面，則可以通過粗糙的表面來增加光線的散射。此外，可以理解，在本發(fā)明的某些其他實施方式中，也可以不具有該反光層22。LED芯片4直接置于基板1上。LED芯片4直接置于用導(dǎo)熱材料制成的基板1上， 減少了散熱阻層，LED熱量能夠及時而有效的排出，具有更好的散熱效果。此外，可以理解，LED芯片4也可以通過高導(dǎo)熱率的膠水固定在基板上，先以膠水固定LED芯片，再在通孔中加入硅膠，在加工過程中LED芯片不易移位，加工較為容易。透鏡3的表面31呈圓弧、橢圓或雙峰形狀。透鏡3的表面31形狀不同能夠形成不同的光斑，從而滿足不同出光角度的設(shè)計要求，透鏡3的表面形狀可以通過在向通孔21 灌注膠水時附加適當(dāng)?shù)哪＞?，在膠水凝固時自然形成。此外，可以理解，透鏡3的出光角度是由透鏡孤面31、透鏡弧面高度32決定的。透鏡3的表面31形狀并不限于圓弧、橢圓或雙峰形狀。只要滿足LED等的出光角度要求，均屬于本發(fā)明的保護范圍。設(shè)計時，可以根據(jù)用戶需求確定相同角度或多種不同角度的LED 和相應(yīng)角度LED的數(shù)量，然后進行光學(xué)模擬設(shè)計透鏡3的弧形31和高度32，聚光板2通過通孔21弧面的弧形，來實現(xiàn)所需的LED出光角度?；?的金屬基層由金屬或?qū)岬奶沾刹牧现瞥?。高?dǎo)熱率的材料具有良好的散熱性能，能夠盡快將LED芯片4在通電時產(chǎn)生的熱量散出，提高LED芯片4的使用壽命。此外，可以理解，基板1的金屬基層可以由鋁、銅、鐵等金屬材料或?qū)岬奶沾傻雀邔?dǎo)熱率的材料制成。聚光板2由高導(dǎo)熱率的材料制成，能夠比一般材料具有更好的散熱效果。
此外，可以理解，聚光板2可以用高導(dǎo)熱率的材料制成，如銅、鐵、鋁等材料。或者也可以用塑料等一般性材料制成。聚光板2與基板1可通過高溫膠水粘合，也可通過螺釘?shù)葯C械方式連接。透鏡3的材料為硅膠，在本發(fā)明的某些其他實施方式中，也可以采用其他透明膠體。透鏡3經(jīng)由特定模具，采用硅膠對聚光板通孔21進行填充，然后高溫凝固而形成，并與聚光板通孔21的弧度成為一個整體，使其滿足一定的出射角度要求。雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED燈板，其特征在于，包括基板、聚光板、LED芯片和透鏡； 所述基板由導(dǎo)熱材料制成；所述聚光板設(shè)有通孔，并置于所述基板上；所述LED芯片置于所述通孔內(nèi)，并緊貼在所述基板上；所述透鏡由透明膠體注滿整個所述通孔后凝固而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述LED芯片的一極直接或通過導(dǎo)線與所述基板連接，另一極通過導(dǎo)線與所述基板中的電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述聚光板上有多個通孔，每個通孔內(nèi)均有緊貼在所述基板上的LED芯片和由透明膠體注滿整個通孔后凝固而成的透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述通孔的表面為弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述通孔表面具有反光層，所述反光層為光潔面或粗糙面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述LED芯片直接置于基板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述透鏡的表面呈圓弧、橢圓或雙峰形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述基板的金屬基層由金屬或?qū)岬奶沾刹牧现瞥伞?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述聚光板由高導(dǎo)熱率的材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述透鏡的材料為硅膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，公開了一種LED燈板。本發(fā)明中，包括基板、聚光板、LED芯片和透鏡；基板由導(dǎo)熱材料制成；聚光板設(shè)有通孔，并置于基板上；LED芯片置于通孔內(nèi)，并緊貼在基板上；透鏡由透明膠體注滿整個通孔后凝固而成。本發(fā)明解決了目前大功率LED燈散熱不良，光線出射介質(zhì)過大造成光衰嚴(yán)重的問題。具有散熱效果好，光線利用率高，使用壽命長等優(yōu)點。
文檔編號F21V13/04GK102278647SQ201110254839
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者劉明新, 金升陽 申請人:杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司