專利名稱：Led光引擎模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種LED光引擎模塊，屬于照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes, LED)具有節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命等顯著優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于道路照明、室內(nèi)照明、特種照明等領(lǐng)域。目前我國(guó)照明用電占全國(guó)用電總量的12%，而我國(guó)電カ約81%仍為火力發(fā)電，對(duì)原煤消耗巨大，同時(shí)產(chǎn)生大量的煙塵、C02、S02等有害氣體排放，對(duì)環(huán)境污染極為嚴(yán)重。其中，照明用電的主體為城市道路照明，隨著LED技術(shù)的進(jìn)一歩成熟和成本的持續(xù)下降，高效節(jié)能的LED燈取代傳統(tǒng)的高壓鈉燈逐漸成為節(jié)能新趨勢(shì)；與高壓鈉燈相比，LED燈在節(jié)能、壽命、顯色指數(shù)、環(huán)保、光線利用率、啟動(dòng)時(shí)間等方面均有明顯的優(yōu)勢(shì)。目前用于道路照明的LED路燈光效普遍為70-801m/W，通常采用200W-250W的LED燈即可替代傳統(tǒng)的400W的高壓鈉燈，比傳統(tǒng)高壓鈉燈省電37. 5%_50%。目前LED路燈燈具主要有兩種技術(shù)路線方向的產(chǎn)品“多點(diǎn)陣式”和“模組化”LED路燈。其中，“多點(diǎn)陣式”LED路燈結(jié)構(gòu)采取“散熱器+多顆獨(dú)立的I 3W LED光源串并聯(lián)+PC/PMMA透鏡+防塵玻璃罩+驅(qū)動(dòng)電源”的結(jié)構(gòu)方式，該結(jié)構(gòu)具有諸多缺陷①多顆獨(dú)立LED光源串并聯(lián)，單顆失效易造成整個(gè)LED燈具失效 ’②PC/PMMA透鏡透光率低，抗紫外能力差，無(wú)法直接暴漏在空氣中，需要増加保護(hù)玻璃罩；③防塵玻璃罩易碎、透光率低；這些缺陷導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)LED路燈光效普遍偏低(整燈光效約為70 801m/W)，不易維護(hù)等明顯缺陷。另ー種“模組化”LED路燈結(jié)構(gòu)采取“散熱器+幾顆高功率LED模組集成光源(50W、80W、IOOff等模組集成光源)+玻璃透鏡”的結(jié)構(gòu)方式，該結(jié)構(gòu)同樣有很多缺陷不論是50W、80W、IOOff LED模組集成光源，都通過(guò)將50、80、100顆LED芯片集中在一個(gè)支架中，通過(guò)金線連接，金線極易斷裂，同時(shí)高功率LED模組發(fā)熱量集中，散熱效果不理想造成LED路燈光衰嚴(yán)重，壽命遠(yuǎn)小于標(biāo)稱的30，000小時(shí)，且因各器件集成度不高同樣不易維護(hù)。因此，當(dāng)前LED路燈的兩種主流技術(shù)方向存在光效低、壽命短、生產(chǎn)エ藝復(fù)雜和后期維護(hù)難度大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種高光效且易于組裝和維護(hù)的LED光引擎模塊。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的ー種LED光引擎模塊,所述模塊包含有LED模組光源、二次光學(xué)透鏡、散熱器和電源，所述LED模組光源包含有基板，所述基板上焊接有多個(gè)LED芯片，所述基板上還設(shè)置有ー圍壩，所述LED芯片均位于該圍壩中間，所述二次光學(xué)透鏡壓蓋于LED芯片上，且所述二次光學(xué)透鏡和LED芯片之間設(shè)置有硅膠層和熒光粉層，所述熒光粉層覆蓋于LED芯片上，所述硅膠層覆蓋于熒光粉層上；所述LED模組光源的基板固定于散熱器的頂部，且LED模組光源與基板之間設(shè)置有硅膠墊片，所述電源固定于散熱器的側(cè)壁上，且電源與基板上的印刷線路相電連接。本發(fā)明LED光引擎模塊，所述基板為金屬基板或陶瓷基板。
本發(fā)明LED光引擎模塊，所述LED芯片倒裝設(shè)置于基板上。本發(fā)明LED光引擎模塊，所述二次光學(xué)透鏡的材質(zhì)為光學(xué)級(jí)PC或PMMA，所述二次光學(xué)透鏡上鍍有厚度為Ium的增透膜。本發(fā)明LED光引擎模塊，所述增透膜為SiO2薄膜層或TiO2薄膜層。本發(fā)明LED光引擎模塊，所述LED芯片為藍(lán)光LED芯片，所述熒光粉層的材質(zhì)為顆粒大小為iri7um的Y3Al5O12 = Ce3+黃色熒光粉。本發(fā)明LED光引擎模塊，所述LED芯片為藍(lán)光LED芯片，所述熒光粉層的材質(zhì)為iri7um的P -SiAlON綠色熒光粉和顆粒大小為5 10 y m的CaSiAlN3: Eu2+紅色熒光粉的混合物。 本發(fā)明LED光引擎模塊，所述硅膠層為折射率大于的透明硅膠層。本發(fā)明LED光引擎模塊,所述娃膠墊片的厚度為Imm,導(dǎo)熱系數(shù)為lW/m. k。本發(fā)明LED光引擎模塊，所述LED芯片與電源的供電線路上串聯(lián)有ー紅外開(kāi)關(guān)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的LED光引擎模塊擯棄傳統(tǒng)LED路燈采用“多點(diǎn)陣式”和“LED模組”的結(jié)構(gòu)“散熱器+多顆獨(dú)立的I 3W LED光源串并聯(lián)或50 100W模組光源+PC/PMMA透鏡+防塵玻璃罩+驅(qū)動(dòng)電源”。而采用光學(xué)級(jí)PMMA透鏡表面鍍SiO2或TiO2增透膜的方式將二次光學(xué)透鏡直接暴露在空氣中，可有效的減少因透鏡材料透光率低及玻璃罩對(duì)光線阻礙損失，大幅度提升LED路燈的發(fā)光效率；同時(shí)，通過(guò)在散熱器側(cè)面固定LED恒流電源的方式直接形成ー個(gè)具有光學(xué)、電學(xué)、散熱結(jié)構(gòu)的IOW LED光引擎單元，并可以以該光引擎模塊作為基本単元進(jìn)行更大功率如30 200W的LED路燈。簡(jiǎn)化安裝環(huán)節(jié)，并可以在后期實(shí)際應(yīng)用的維護(hù)過(guò)程中直接替換該模塊實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易快速的維修。并且該LED光引擎模塊中的芯片通過(guò)倒裝エ藝直接焊接在MCPCB基板上，可以避免傳統(tǒng)LED路燈采用多顆芯片通過(guò)金線串并聯(lián)形成大功率模組光源過(guò)程中金線的可靠性低等問(wèn)題，大幅度提升LED路燈的使用壽命。同時(shí)，可以在該設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一歩集成更多的控制器件如紅外感應(yīng)、光感應(yīng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等控制器件實(shí)現(xiàn)更加智能化的LED路燈控制。因此，本發(fā)明不僅可以解決傳統(tǒng)LED路燈生產(chǎn)エ藝復(fù)雜和后期維護(hù)難度大的技術(shù)難題，并可極大地提高LED路燈的壽命和發(fā)光效率。


圖I為本發(fā)明LED光引擎模塊的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明L E D光引擎模塊的圖I的
I局部放大圖。其中
LED模組光源I、二次光學(xué)透鏡2、散熱器3、電源4 ；
LED芯片I. I、圍壩I. 2、硅膠層I. 3、熒光粉層I. 4、基板I. 5 ；
硅膠墊片3. I。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖I和圖2，本發(fā)明涉及的ー種LED光引擎模塊，所述模塊包含有LED模組光源I、二次光學(xué)透鏡2、散熱器3和電源4，所述LED模組光源I包含有基板I. 5(該基板I. 5為金屬基板MCPCB或陶瓷基板)，所述基板I. 5上焊接有多個(gè)LED芯片I. I (所述LED芯片I. I倒裝設(shè)置于基板I. 5上)，所述基板I. 5上還設(shè)置有ー圍壩I. 2，所述LED芯片I. I均位于該圍壩I. 2中間，所述二次光學(xué)透鏡2壓蓋于LED芯片I. I上，且所述二次光學(xué)透鏡2和LED芯片I. I之間設(shè)置有硅膠層I. 3和熒光粉層I. 4，所述熒光粉層I. 4覆蓋于LED芯片I. I上，所述硅膠層I. 3覆蓋于熒光粉層I. 4上；所述LED模組光源I的基板I. 5固定于散熱器3的頂部，且LED模組光源I與基板I. 5之間設(shè)置有硅膠墊片3. 1，所述電源4固定于散熱器3的側(cè)壁上，且電源4與基板I. 5上的印刷線路相連，對(duì) 焊接于基板I. 5上的LED芯片I. I進(jìn)行供電。優(yōu)選的，所述二次光學(xué)透鏡2的材質(zhì)為光學(xué)級(jí)PC或PMMA (其透光率大于93%)，所述二次光學(xué)透鏡2上鍍有厚度為Ium的增透膜，所述增透膜為SiO2薄膜層或TiO2薄膜層；
所述LED芯片I. I為藍(lán)光LED芯片，所述熒光粉層I. 4的材質(zhì)為顆粒大小為iri7um的Y3Al5O12: Ce3+黃色熒光粉，或者為iri7um的@ -SiAlON綠色熒光粉和顆粒大小為5 10 ii m的CaSiAlN3 = Eu2+紅色熒光粉的混合物；
所述硅膠層I. 3為折射率大于I. 5的透明硅膠層；
所述娃膠墊片3. I的厚度為Imm,導(dǎo)熱系數(shù)為lW/m. k ；
所述LED芯片I. I與電源4的供電線路上串聯(lián)有ー紅外開(kāi)關(guān)，該紅外開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)對(duì)LED芯片I. I的只能關(guān)閉和開(kāi)啟；紅外開(kāi)關(guān)偵測(cè)到有行人或車輛通過(guò)時(shí)，可接通供電線路，使得LED芯片I. I點(diǎn)亮進(jìn)行照明；當(dāng)偵測(cè)到?jīng)]有行人或者車輛通過(guò)時(shí)，可斷開(kāi)LED芯片I. I的供電線路，從而進(jìn)ー步起到了節(jié)能的效果。
權(quán)利要求
1.ー種LED光引擎模塊,其特征在于所述模塊包含有LED模組光源(I)、二次光學(xué)透鏡(2)、散熱器(3)和電源(4)，所述LED模組光源(I)包含有基板(I. 5)，所述基板(I. 5)上焊接有多個(gè)LED芯片(I. I )，所述基板(1.5)上還設(shè)置有ー圍壩(I. 2)，所述LED芯片(1.1)均位于該圍壩(I. 2)中間，所述二次光學(xué)透鏡(2)壓蓋于LED芯片(I. I)上，且所述二次光學(xué)透鏡(2)和LED芯片(I. I)之間設(shè)置有硅膠層(I. 3)和熒光粉層(I. 4)，所述熒光粉層(1.4)覆蓋于LED芯片(I. I)上，所述硅膠層(1.3)覆蓋于熒光粉層(I. 4)上；所述LED模組光源(1)的基板(1.5)固定于散熱器(3)的頂部，且LED模組光源(I)與基板(I. 5)之間設(shè)置有硅膠墊片(3. 1)，所述電源(4)固定于散熱器(3)的側(cè)壁上，且電源(4)與基板(I. 5)上的印刷線路相電連接。
2.如權(quán)利要求I所述ー種LED光引擎模塊,其特征在于所述基板(I.5)為金屬基板或陶瓷基板。
3.如權(quán)利要求I所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)倒裝設(shè)置于基板(I. 5)上。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊,其特征在于所述二次光學(xué)透鏡(2)的材質(zhì)為光學(xué)級(jí)PC或PMMA，所述二次光學(xué)透鏡(2)上鍍有厚度為Ium的增透膜。
5.如權(quán)利要求4所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述增透膜為SiO2薄膜層或TiO2薄膜層。
6.如權(quán)利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)為藍(lán)光LED芯片，所述熒光粉層(I. 4)的材質(zhì)為顆粒大小為 Γ 7ιιπι的Y3Al5O12 = Ce3+黃色熒光粉。
7.如權(quán)利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)為藍(lán)光LED芯片，所述熒光粉層(I. 4)的材質(zhì)為 Γ 7ιιπι的β -SiAlON綠色熒光粉和顆粒大小為5 10 μ m的CaSiAlN3 = Eu2+紅色熒光粉的混合物。
8.如權(quán)利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述硅膠層(I.3)為折射率大于(I. 5)的透明硅膠層。
9.如權(quán)利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述硅膠墊片(3.I)的厚度為1mm，導(dǎo)熱系數(shù)為lW/m.k。
10.如權(quán)利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)與電源(4)的供電線路上串聯(lián)有ー紅外開(kāi)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED光引擎模塊，所述模塊包含有LED模組光源(1)、二次光學(xué)透鏡(2)、散熱器(3)和電源(4)，所述LED模組光源(1)包含有基板(1.5)，所述基板(1.5)上焊接有多個(gè)LED芯片(1.1)，所述基板(1.5)上還設(shè)置有一圍壩(1.2)，所述LED芯片(1.1)均位于該圍壩(1.2)中間，所述二次光學(xué)透鏡(2)壓蓋于LED芯片(1.1)上，所述LED模組光源(1)的基板(1.5)固定于散熱器(3)的頂部，且LED模組光源(1)與基板(1.5)之間設(shè)置有硅膠墊片(3.1)，所述電源(4)固定于散熱器(3)的側(cè)壁上，且電源(4)與基板(1.5)上的印刷線路相電連接。本發(fā)明LED光引擎模塊，高光效且易于組裝和維護(hù)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102661541SQ20121011904
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者張亮, 石陽(yáng), 肖國(guó)勝, 趙巍, 鄭永生 申請(qǐng)人:江陰浩瀚光電科技有限公司