一種led照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及LED照明領域，具體提供一種LED照明裝置，包括透明外殼、LED發(fā)光器件以及支架，其中，所述透明外殼與所述支架形成封閉的腔體；所述LED發(fā)光器件位于所述腔體內(nèi)部且固定在所述支架上，其特征在于，在所述腔體內(nèi)填充有惰性氣體，用以將所述LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量傳導至所述透明外殼的外部。本發(fā)明提供的LED照明裝置，其通過借助填充在腔體內(nèi)的惰性氣體，可以無需采用散熱體就能夠實現(xiàn)將LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量傳導至LED照明裝置的外部，從而可以使LED照明裝置的形狀、尺寸和重量不再受到散熱體的限制，進而可以提高LED照明裝置的美觀性、安全性以及安裝便捷性。
【專利說明】—種LED照明裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領域，具體涉及一種LED照明裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著節(jié)能環(huán)保的趨勢越來越顯著，LED照明裝置替代白熾燈和熒光燈甚至是碘鎢燈、高壓鈉燈等大功率光源的替代趨勢已從局部應用領域開始發(fā)展，尤其是在照明領域，LED照明裝置更是應用得越來越廣泛，并被視為未來照明的主要光源之一。然而，現(xiàn)有的LED照明裝置的光輸出量僅占其產(chǎn)生能量的20% -30%，剩余的70% -80%的能量全部用來產(chǎn)生熱量而未能被利用，而且，未輸出的光會在LED照明裝置的內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱，這不僅導致LED照明裝置的使用壽命降低，而且還會使LED照明裝置因無法采用較大的功率而限制了其應用功能。
[0003]為此，為了抑制LED照明裝置的內(nèi)部溫度過高，通常借助散熱體來將設置在LED照明裝置內(nèi)的LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱傳導至LED照明裝置的外部，然而，由于散熱體的散熱效率取決于其表面積的大小，即:散熱體的表面積越大，其散熱效率越高，反之，則越低，因此，散熱體的體積往往會限制LED照明裝置的形狀、尺寸和重量，尤其是在LED照明裝置需要采用較大功率時，由于其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量較多，這使得散熱體的體積也必須相應地增大，從而導致LED照明裝置與白熾燈等的傳統(tǒng)照明裝置相比，不僅二者的外形相差較大，而且LED照明裝置存在尺寸大、重量重等缺陷，進而降低了 LED照明裝置的美觀性、安全性以及安裝便捷性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種LED照明裝置，其通過借助填充在腔體內(nèi)的惰性氣體，可以無需采用散熱體就能夠實現(xiàn)將LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量傳導至LED照明裝置的外部，從而可以使LED照明裝置的形狀、尺寸和重量不再受到散熱體的限制，進而可以提高LED照明裝置的美觀性、安全性以及安裝便捷性。
[0005]為此，本發(fā)明提供一種LED照明裝置，包括透明外殼、LED發(fā)光器件以及支架，其中，所述透明外殼與所述支架形成封閉的腔體；所述LED發(fā)光器件位于所述腔體內(nèi)部，且固定在所述支架上，其特征在于，在所述腔體內(nèi)填充有惰性氣體，用以將所述LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量傳導至所述透明外殼的外部。
[0006]其中，在所述支架上設置有與所述腔體相連通的充氣孔，所述惰性氣體經(jīng)由所述充氣孔充入所述腔體內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，在所述透明外殼的整個內(nèi)表面形成有透明的熒光層，所述熒光層采用由透明的粘結劑和熒光粉混合的材料制作，其中所述粘結劑的材料包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種。
[0008]其中，所述LED發(fā)光器件包括:LED發(fā)光機構，其包含LED晶片并能全方位發(fā)光；包封結構件，其為透明體且包覆在所述LED發(fā)光機構的外圍；以及一對電極，其與所述LED發(fā)光機構電性連接并延伸至所述包封結構件的外部。
[0009]其中，所述LED發(fā)光機構還包括載體和電性連接的多個LED晶片，其中所述載體為透明體，所述LED晶片設置在所述載體的承載面上；在所述多個LED晶片中，處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片分別與所述一對電極中的正電極/負電極對應連接；并且所述多個LED晶片之間，以及在所述多個LED晶片中處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片分別與所述一對電極中的正電極/負電極之間借助導線電連接。
[0010]其中，在所述載體的承載面與所述LED晶片的結合面之間形成有透明的第一粘結劑層，用以將所述LED晶片固定于所述載體的承載面上，所述第一粘結劑層的材料包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種；和/或在所述LED晶片的非結合面上形成有透明的第二粘結劑層，所述第二粘結劑層的材料包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種。
[0011]其中，所述LED發(fā)光機構還包括載體和電性連接的多個LED晶片，其中所述載體為透明體，在所述載體的承載面上設置有導體；所述多個LED晶片與所述導體采用共晶焊的方式電連接，以實現(xiàn)多個所述LED晶片之間的電性連接；并且在所述多個LED晶片中，處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片分別與所述一對電極中的正電極/負電極之間借助所述導體采用共晶焊的方式對應電連接。
[0012]其中，在所述載體的承載面與所述LED晶片的結合面之間形成有透明且導熱的散熱層，用以與所述LED晶片進行熱交換。
[0013]其中，所述包封結構件包覆所述載體的承載面及其上所固定的所述LED晶片；或者所述包封結構件分別包覆所述載體的承載面及其上固定的所述LED晶片、所述載體的背離所述承載面的表面以及所述載體的兩側表面的邊緣區(qū)域；或者在垂直于所述一對電極的延伸方向的截面內(nèi)，所述包封結構件以圓心角為180°的包覆角度在周向方向上分別包覆所述載體的承載面及其上固定的所述LED晶片以及所述載體的背離所述承載面的表面；或者在垂直于所述一對電極的延伸方向的截面內(nèi)，所述包封結構件以圓心角為360°的包覆角度將所述載體和所述LED晶片在周向方向上完全包覆。
[0014]其中，所述一對電極為一對金屬電極片，每個所述金屬電極片包括連為一體的裝配部和連接部，其中在所述載體的兩端且位于其承載面上設置有限位結構，所述裝配部借助于所述限位結構而定位于所述載體上；所述連接部的遠離所述裝配部的端部形狀不同；或者，在所述連接部上且位于所述包封結構件的外部的區(qū)域內(nèi)設置有用于指示金屬電極片極性的標記。
[0015]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有下述有益效果:
[0016]本發(fā)明提供的LED照明裝置，其借助填充在由透明外殼與支架形成封閉的腔體內(nèi)的惰性氣體，可以無需使用散熱體就能夠將LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量傳導至透明外殼的外部，從而可以使LED照明裝置的形狀、尺寸和重量不再受到散熱體的限制，進而可以提高LED照明裝置的美觀性、安全性以及安裝便捷性。
[0017]在本發(fā)明提供的LED照明裝置的一個優(yōu)選實施例中，LED發(fā)光器件中的LED發(fā)光機構能夠全方位發(fā)光，并且包覆在該LED發(fā)光機構的外圍的包封結構件為透明體，因此該LED發(fā)光器件能夠實現(xiàn)多維發(fā)光，這不僅能夠提高LED照明裝置的出光效率，而且能夠減少現(xiàn)有技術中因光輸出量少而產(chǎn)生大量的熱等不良現(xiàn)象，從而提高該LED照明裝置的可靠性、延長其使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1A為本發(fā)明第一實施例提供的一種LED照明裝置的結構示意圖；
[0019]圖1B為本發(fā)明第一實施例提供的另一種LED照明裝置的結構示意圖；
[0020]圖1C為本發(fā)明第一實施例提供的又一種LED照明裝置的結構示意圖；
[0021]圖2A為本發(fā)明第一實施例提供的LED照明裝置的LED發(fā)光器件的主視圖；
[0022]圖2B為圖2A中LED發(fā)光器件的載體的剖視圖；
[0023]圖2C為本發(fā)明第一實施例提供的LED照明裝置的LED發(fā)光器件的俯視圖；
[0024]圖2D為圖2A中LED發(fā)光器件的光路圖；
[0025]圖2E為圖2A中LED發(fā)光器件的另一種包封結構件的主視圖；
[0026]圖3為本發(fā)明第二實施例提供的LED照明裝置的結構示意圖；
[0027]圖4A為本發(fā)明第三實施例提供的LED照明裝置的LED發(fā)光器件的主視圖；
[0028]圖4B為本發(fā)明第三實施例提供的LED照明裝置的LED發(fā)光器件的側視圖；
[0029]圖4C為圖4A中LED發(fā)光器件的LED晶片與載體的連接關系的俯視圖；
[0030]圖4D為圖4C中LED發(fā)光器件在裝配LED晶片之前的俯視圖；
[0031]圖4E為圖4C中LED發(fā)光器件的LED晶片的結合面的示意圖；
[0032]圖4F為圖4A中LED發(fā)光器件的一對電極與載體的連接關系的俯視圖；
[0033]圖4G為圖4F中LED發(fā)光器件的電極與載體之間的連接關系的橫向截面圖；
[0034]圖4H為圖4F中LED發(fā)光器件的一對電極的結構不意圖；
[0035]圖41為圖4B中LED發(fā)光器件的光路圖；
[0036]圖5A為圖4A中LED發(fā)光器件的另一種包封結構件的主視圖；以及
[0037]圖5B為圖4C中LED發(fā)光器件的另一種導體的俯視圖。
【具體實施方式】
[0038]為使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖進一步詳細說明用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式。但以下所示的實施例，是用于對本發(fā)明提供的LED照明裝置的技術思路進行具體化，并非用于對本發(fā)明的發(fā)明思路進行限定。并且，各附圖所示的構件大小和位置關系等，僅是為了使說明更加明確才有所放大夸張，而并非用于限定實際的構件大小和比例關系。
[0039]第一實施例
[0040]請一并參閱圖1A至圖1C，其中示出了本發(fā)明第一實施例提供的LED照明裝置的結構，本實施例中的LED照明裝置200包括透明外殼20、LED發(fā)光器件100以及支架21。其中，透明外殼20采用了與傳統(tǒng)的白熾燈外殼相類似的殼體結構，并且支架21與透明外殼20形成封閉的腔體。具體地，支架21包括支柱21a和底座21b，其中，底座21b設置在腔體內(nèi)且位于透明外殼20的底部，并且底座21b與透明外殼20形成封閉的腔體；支柱21a設置在底座21b的上表面，并且在支柱21a上設置有支撐引線22，用以支撐位于腔體內(nèi)部的LED發(fā)光器件100，且在LED發(fā)光器件100為多個時，能夠使多個LED發(fā)光器件100在透明外殼20內(nèi)按預定形狀排布，并且支撐引線22與LED發(fā)光器件100的正電極/負電極電連接。在實際應用中，透明外殼20只要能夠容納LED發(fā)光器件100以及支架21即可，而不必限制其結構和形狀。而且，支架21只要能夠與透明外殼20形成封閉的腔體、且能夠支撐位于腔體內(nèi)的LED發(fā)光器件100即可，而不必限制支架21的結構。
[0041]另外，在腔體內(nèi)填充有惰性氣體，用以將LED發(fā)光器件100產(chǎn)生的熱量傳導至透明外殼20的外部，在本實施例中，將惰性氣體充入腔體內(nèi)的方式具體為:在支架21上設置有與腔體相連通的充氣孔27，惰性氣體經(jīng)由該充氣孔27充入腔體內(nèi)。在實際應用中，惰性氣體可以包括氦氣、氖氣等具有高導熱性能的氣體，而且，本發(fā)明提供的LED照明裝置只要能夠將惰性氣體充入其腔體內(nèi)即可，而不必限制惰性氣體的填充方式。
[0042]在本實施例提供的LED照明裝置中，借助填充在腔體內(nèi)的惰性氣體，可以無需使用散熱體就能夠將LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量傳導至透明外殼的外部，從而可以使LED照明裝置的形狀、尺寸和重量不再受到散熱體的限制，進而可以提高LED照明裝置的美觀性、安全性以及安裝便捷性。
[0043]在本實施例中，LED照明裝置200與向其提供電能的電源電連接的具體連接方式為=LED照明裝置200還包括有正/負電極線23、電源驅動器24、電源接頭26以及電源接頭連接件25。其中，正/負電極線23的一端與支撐引線22電連接，另一端與電源驅動器24的一端電連接；電源驅動器24的另一端與電源接頭26電連接；電源接頭26的一端借助電源接頭連接件25與透明殼體20固定連接；電源接頭26的另一端與電源(圖中未示出)電連接，從而實現(xiàn)電源向LED照明裝置200提供電能。在實際應用中，只要電源能夠向LED照明裝置提供電能，以實現(xiàn)LED發(fā)光器件發(fā)光即可，而不必限制LED照明裝置200與電源電連接的連接方式。
[0044]需要說明的是，在本實施例中，LED發(fā)光器件100為多個，且在透明殼體20的橫截面(即，垂直于紙面方向得到的截面)上的投影形狀近似為半圓形，以實現(xiàn)全方位的發(fā)光，如圖1A所示。但是，本發(fā)明并不局限于此，在實際應用中，也可以根據(jù)具體需要將多個LED發(fā)光器件100排列為其他形狀，例如，可以將多個LED發(fā)光器件100排列成下述形狀，即:在透明殼體20的縱截面(即，平行于紙面方向得到的截面)上的投影形狀為“X”形，或者“八”字形，如圖1B和圖1C所示，這種形狀可以使各個LED發(fā)光器件100相互補光，從而可以在實現(xiàn)全方位發(fā)光的基礎上，使LED照明裝置200能夠均勻地發(fā)光。
[0045]在本實施例提供的LED照明裝置中，LED發(fā)光器件包括以下組件:包含LED晶片并能全方位發(fā)光的LED發(fā)光機構、包覆在該LED發(fā)光機構外圍的透明的包封結構件、以及與該LED發(fā)光機構電性連接并延伸至包封結構件外部的一對電極。并且，LED發(fā)光機構中的LED晶片的數(shù)量可以為一個或多個。
[0046]其中，LED發(fā)光機構可以包括電性連接的多個LED晶片，并且在多個LED晶片中，處于電流傳輸最上游的LED晶片與上述一對電極中的正電極相連,處于電流傳輸最下游的LED晶片與上述一對電極中的負電極相連。所謂處于電流傳輸最上游的LED晶片指的是在這些LED晶片中電流首先流經(jīng)的那個LED晶片；所謂處于電流傳輸最下游的LED晶片指的是在這些LED晶片中電流最后流經(jīng)的那個LED晶片。事實上，處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片與LED晶片物理上的設置位置并不一致，即，這些LED晶片中，在物理位置上處于最兩端的LED晶片未必是電流傳輸上的最上游/最下游。只有當多個LED晶片按照其設置位置依次通過導線進行電性連接時，處于電流傳輸最上游的LED晶片和處于電流傳輸最下游的LED晶片才為所述多個LED晶片中的處于端部的那兩個晶片。并且上述電極可以為導線、棒狀電極、形狀呈片狀的電極(簡稱為電極片)等，只要能夠實現(xiàn)LED發(fā)光機構中的LED晶片與電源之間的電性連接的導體就都可以采用，而不必限制其形狀。
[0047]在實際應用中，LED發(fā)光機構還包括透明的載體，并且LED發(fā)光機構所包含的一個或多個LED晶片設置在該載體的承載面上。所謂承載面指的是該載體上的用于設置LED晶片的表面。優(yōu)選地，載體的表面經(jīng)粗化處理而形成有呈凹凸結構的粗化反射層，帶有凹凸結構的粗化反射層的載體從外觀看呈半透明。
[0048]由于LED發(fā)光機構能夠全方位發(fā)光,并且包覆在該LED發(fā)光機構的外圍的包封結構件為透明體，因此該LED發(fā)光器件能夠實現(xiàn)多維發(fā)光，這不僅能夠提高LED照明裝置的出光效率(事實上，本發(fā)明提供的LED照明裝置的出光效率比現(xiàn)有LED照明裝置的出光效率高出30^-50%);而且能夠減少因光輸出量少而產(chǎn)生大量的熱等不良現(xiàn)象，從而能夠提高該LED照明裝置的可靠性、延長其使用壽命。
[0049]需要指出的是，所謂全方位發(fā)光指的是，該LED發(fā)光機構本身作為一個整體能夠向各個方向輸出由其所包含的LED晶片所發(fā)出的光。也就是說，當LED發(fā)光機構不包括載體時，所謂全方位發(fā)光指的是由LED晶片直接向各個方向發(fā)出的光；當LED發(fā)光機構包括載體時，所謂全方位發(fā)光指的是由LED晶片直接向各個方向發(fā)出的光以及由LED晶片所發(fā)出的且透過載體而輸出的光。
[0050]下面結合附圖2A 至2E對本實施例提供的LED照明裝置的LED發(fā)光器件的具體結構進行詳細地描述。
[0051]具體地，LED發(fā)光器件100包括:載體11、多個LED晶片12、包封結構件13以及一對金屬電極片(17a、17b)。其中，載體11為透明體，其可以采用玻璃、陶瓷、塑料等材料中的其中一種材料或多種材料的混合進行制作。載體11的表面經(jīng)粗化處理形成具有凹凸結構的粗化反射層110，這使載體11從外觀看呈半透明體，如圖2B所示。并且，在粗化反射層110的縱截面(即，垂直于紙面方向得到的截面)中，凹凸結構中的凸起部分的形狀可以是半圓形、橢圓形、鋸齒形、三角形等。借助具有凹凸結構的粗化反射層110可以將LED晶片12發(fā)出的光進行反射，并且進行光束互耦，以使得該LED發(fā)光器件100輸出的光均勻柔和。在實際應用中，可以根據(jù)不同LED晶片12的發(fā)光結構，將載體11的表面進行不同程度的粗化，使其具有不同的凹凸結構形狀、凹進深度和凸起高度等。在實際應用中，可以對載體11的四個側面，即，圖2B中垂直于紙面方向的四個表面進行不同程度的粗化，也可以僅對載體11的承載面和載體11的背離其承載面的表面進行不同程度的粗化，還可以僅對載體11的上述四個側面中除了其承載面和背離該承載面的表面之外的兩個側面進行不同程度的粗化。
[0052]本實施例中，多個LED晶片12通過導線14實現(xiàn)電性連接。具體地，如圖2A所示，在載體11的承載面與LED晶片12的結合面之間形成有透明的第一粘結劑層15。具體地，在粗化反射層110的承載面上的與多個LED晶片12相貼合的區(qū)域內(nèi)，和/或在多個LED晶片12上的與粗化反射層110相貼合的區(qū)域內(nèi)涂覆第一粘結劑，并使多個LED晶片12與粗化反射層110相貼合而實現(xiàn)LED晶片12的固定?？梢岳斫?，由于載體11的表面形成有具有凹凸結構的粗化反射層110，因此第一粘結劑層15會填充在粗化反射層110的凹進部分，從而可以增強第一粘結劑層15和載體11之間的咬合力，進而增加LED晶片12和載體11之間的結合力，以此增強該LED發(fā)光器件100整體的可靠性。此外，在粗化反射層110的承載面上的非貼合區(qū)域內(nèi)以及在LED晶片12表面的非貼合區(qū)域內(nèi)涂覆有第二粘結劑層16。其中，第一粘結劑層15和第二粘結劑層16 二者均由透明膠和熒光粉混合而成，并且二者所選透明膠的材料以及混合比等可以相同或者不同。
[0053]在實際應用中，當LED發(fā)光器件100為普通單色光的發(fā)光裝置時，多個LED晶片12全部為相應的普通單色LED晶片12，例如，多個LED晶片12全部為藍光晶片或者全部為藍光以外的任一可見光晶片。當LED發(fā)光器件100為高光效、高顯色指數(shù)的發(fā)光器件時，多個LED晶片12包括藍光的LED晶片12a和紅色(或黃色)光的LED晶片12b，并且紅色(或黃色)光的LED晶片12b與藍光的LED晶片12a之間互相間隔且均勻地分布，例如圖2C所示，每間隔連續(xù)的兩個藍光的LED晶片12a而設置一個紅色(或黃色)光的LED晶片12b，以實現(xiàn)充分的混光。在此所謂均勻分布指的是有規(guī)律的分布，例如，間隔兩個藍色LED晶片而設置一個紅色(或黃色)光LED晶片；并且所謂有規(guī)律的分布并不局限于上述分布與間隔方式，而是可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整與設定。
[0054]此外，為了更準確、更快捷地對金屬電極片(17a、17b)進行定位與裝配，可以在載體11的兩端設置用于限位的限位結構，例如，可以在載體11的兩端且位于其承載面上形成限位凹槽，金屬電極片(17a、17b)的一端借助粘結劑固定在該限位凹槽內(nèi)，并且金屬電極片(17a、17b)借助導線與處于電流傳輸最上游的LED晶片和處于電流傳輸最下游的LED晶片電連接。借助于限位凹槽，不僅可以更準確、更快捷地對金屬電極片(17a、17b)進行定位與裝配，而且還可以使粘結劑包覆位于限位凹槽內(nèi)的金屬電極片(17a、17b)的外表面，從而可以增加金屬電極片(17a、17b)與載體11之間的連接可靠性。容易理解，上述限位凹槽還可以設置在金屬電極片(17a、17b)的一端，并且載體11的兩端借助粘結劑固定在該限位凹槽內(nèi)，以使粘結劑包覆位于限位凹槽內(nèi)的載體11的外表面。
[0055]本實施例中，包封結構件13設置在載體11的粗化反射層110的承載面?zhèn)?，用于將載體11的承載面和固定在其上的LED晶片12包覆住。包封結構件13為透明體，且其材料可以為硅膠、硅樹脂、環(huán)氧樹脂和改性樹脂等材料中的一種或幾種，并且其在垂直于電極片(17a、17b)延伸方向上的截面形狀可以為半圓形、橢圓形、方形等。
[0056]本實施例中，如圖2D所示，由于在多個LED晶片12與粗化反射層110相貼合的區(qū)域內(nèi)涂覆有包含透明膠和熒光粉的第一粘結劑層15，而且在粗化反射層110的承載面上的非貼合區(qū)域內(nèi)以及在LED晶片12表面的非貼合區(qū)域內(nèi)涂覆有包含透明膠和熒光粉的第二粘結劑層16，因此，LED晶片12所發(fā)出的一部分光IOOa能夠透過透明的第一粘結劑層15和載體11而輸出到該LED發(fā)光器件100的外部，并且LED晶片12發(fā)出的另一部分光IOOb能夠透過透明的第二粘結劑層16和包封結構件13而輸出到該LED發(fā)光器件100的外部，從而實現(xiàn)多維發(fā)光；并且當LED晶片12為藍光LED晶片時，采用上述封裝結構，可以使每一個藍光LED晶片12的周圍都均勻地包覆有透明膠和熒光粉的混合層，并且其所發(fā)出的一部分光IOOa通過透過第一粘結劑層15且激發(fā)第一粘結劑層15中的熒光粉，并透過載體11而向外輸出白色光，其所發(fā)出的另一部分光IOOb通過透過第二粘結劑層16且激發(fā)第二粘結劑層16中的熒光粉，并透過包封結構件13而向外輸出白色光，從而能夠向外輸出均勻的白色光。
[0057]需要說明的是，在本實施例中，包封結構件13為不含熒光粉的透明體，并且在載體11的承載面與LED晶片12的結合面之間形成有由透明膠和熒光粉混合而成的第一粘結劑層15 ;在粗化反射層110的承載面上的非貼合區(qū)域內(nèi)以及在LED晶片12表面的非貼合區(qū)域內(nèi)涂覆由透明膠和熒光粉混合而成的第二粘結劑層16，但是，本發(fā)明并不局限于此，在實際應用中，包封結構件13的材料也可以為透明膠和熒光粉的混合物，而且，也可以僅在粗化反射層110的承載面上的與多個LED晶片12相貼合的區(qū)域內(nèi)，和/或在多個LED晶片12上的與粗化反射層110相貼合的區(qū)域內(nèi)涂覆第一粘結劑層15，而不在粗化反射層110的承載面上的非貼合區(qū)域內(nèi)和/或在LED晶片12表面的非貼合區(qū)域內(nèi)再涂覆第二粘結劑層16。
[0058]而且，包封結構件13也并不局限于本實施例中僅包覆載體11的承載面和固定在其上的LED晶片12，在實際應用中，包封結構件13也可以在垂直于電極片(17a、17b)延伸方向的平面內(nèi)，以360°圓心角的覆蓋范圍(即，以圓心角為360度的包覆角度)將載體11和LED晶片12在周向方向上完全包覆，如圖2E所示，這同樣能夠使在LED晶片12為藍光LED晶片時，能夠向外輸出均勻的白色光。此外，上述包封結構件13沿垂直于電極片(17a、17b)延伸方向而得到的截面的形狀除了如圖2E所示的圓形之外，還可以為方形、橢圓形、菱形等其他任意形狀，只要該包封結構件13能夠在垂直于電極片(17a、17b)延伸方向的平面內(nèi)以360°圓心角的覆蓋范圍將載體11和LED晶片12完全包覆即可。
[0059]第二實施例
[0060]請參閱圖3，其中示出了本發(fā)明第二實施例提供的LED照明裝置的結構，類似于前述第一實施例，第二實施例提供的LED照明裝置200同樣包括透明外殼20、LED發(fā)光器件100以及支架21。其中，透明外殼20和支架21的結構和形狀及在二者形成的腔體中填充惰性氣體的方式、LED照明裝置200與電源電連接的方式、LED發(fā)光器件100的具體結構以及多個LED發(fā)光器件100在透明外殼20內(nèi)的排布方式等均類似于前述第一實施例,在此不再贅述。下面詳細說明第二實施例不同于第一實施例的部分。
[0061]在第二實施例中，在透明外殼20的整個內(nèi)表面形成有透明的突光層28,該突光層28采用由透明的粘結劑和熒光粉混合的材料制作，其中，粘結劑的材料包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種。當LED發(fā)光器件100為高光效、高顯色指數(shù)的發(fā)光器件時，多個LED晶片12為藍光、藍光和紅光的組合或者藍光和橙光的組合，此時通過在透明外殼20的整個內(nèi)表面涂覆黃色熒光粉或者黃色、綠色和紅色混合的熒光粉，可以使LED晶片12因其所發(fā)出的光激發(fā)該突光粉而向外輸出白色光,而且，由于在透明外殼20的整個內(nèi)表面涂覆有熒光層28，這使得無需在載體11和/或包封結構件13等的材料中添加熒光粉，進而可以簡化LED照明裝置200的制作過程。
[0062]第三實施例
[0063]類似于前述第一、第二實施例，第三實施例提供的LED照明裝置200同樣包括透明外殼20、LED發(fā)光器件100以及支架21。其中，透明外殼20和支架21的結構和形狀及在二者形成的腔體中填充惰性氣體的方式、LED照明裝置200與電源電連接的方式、LED發(fā)光器件100的具體結構以及多個LED發(fā)光器件100在透明外殼20內(nèi)的排布方式等均類似于前述第一、第二實施例，在此不再贅述。下面詳細說明第三實施例不同于第一、第二實施例的部分。
[0064]請參閱圖4A至圖41，其中示出了本發(fā)明第三實施例提供的LED照明裝置的LED發(fā)光器件的具體結構。第三實施例與第一、第二實施例相比，其區(qū)別在于:在載體11的承載面上設置有導體30，多個LED晶片12與該導體30采用共晶焊的方式電連接，以實現(xiàn)多個LED晶片12之間的電性連接。而且，在多個LED晶片12中，處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片12分別與一對電極片(17a、17b)中的正電極/負電極之間借助導體30采用共晶焊的方式對應電連接。
[0065]具體地，LED晶片12的數(shù)量為N，并且在載體11的承載面上設置有N+1個導體30，且N為大于I的整數(shù)，并且N個LED晶片12沿金屬電極片(17a、17b)延伸方向與N+1個導體30相間設置，即，每間隔連續(xù)的兩個導體30之間設置有一個LED晶片12，如圖4C所示。而且，在每個LED晶片12的兩端且位于其結合面上設置有晶片焊點41，如圖4E所示，對應地在與該LED晶片12相鄰的兩個導體30的兩端設置有線路焊點31，如圖4D所示，并且晶片焊點41與線路焊點31的形狀相對應。所謂LED晶片12的結合面是指LED晶片12上用于與載體11的承載面相結合的表面。每個LED晶片12和與之相鄰的兩個導體30通過將上述晶片焊點41和線路焊點31采用共晶焊的方式焊接而電連接，從而使N個LED晶片12實現(xiàn)電性連接，例如，串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)。
[0066]此外，由于LED晶片12是借助晶片焊點41和線路焊點31焊接在一起而固定在載體11上，即，LED晶片12在載體11上的支撐點位于導體30上，這往往會導致LED晶片12的結合面與載體11的承載面之間存在間隙，換言之，LED晶片12懸空在載體11的承載面上方，從而不利于LED晶片12的散熱，為此，在載體11的承載面與LED晶片12的結合面之間形成有透明且導熱的散熱層42，用以與LED晶片12進行熱交換，從而使LED晶片12產(chǎn)生的熱量經(jīng)由散熱層42和載體11傳導至LED發(fā)光器件100的外部。散熱層42的材料可以包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種。
[0067]本實施例中，一對電極片(17a、17b)作為LED發(fā)光器件100的正/負電極,分別設置在載體11的兩端并與設置在載體11的兩端上的LED晶片12相距至少0.5mm，如圖4H所示，金屬電極片(17a、17b)包括連為一體的裝配部176和連接部(175a、175b)。其中，在裝配部176的遠離連接部(175a、175b)的一端設置有限位凹槽，載體11的兩端借助導電的粘結劑(19a、19b)固定在該限位凹槽內(nèi)，并且粘結劑(19a、19b)采用共晶焊、回流焊或高溫固化的方式與相應的導體30電連接，即，與設置在載體11的兩端上的導體30電連接。粘結劑(19a、19b)可以采用錫膏或高導熱高粘合力的銀膠等的導電材料制作。借助于限位凹槽，不僅可以更準確、更快捷地對金屬電極片(17a、17b)進行定位與裝配，而且還可以使粘結劑19包覆位于限位凹槽內(nèi)的載體11的整個外表面，即，圖4G中載體11的垂直于紙面方向的四個側面，從而可以增加金屬電極片(17a、17b)與載體11之間的連接可靠性。
[0068]而且，為了識別LED發(fā)光器件100兩端的極性，將上述一對金屬電極片(17a、17b)的兩個連接部(175a、175b)的遠離裝配部176的端部形狀設計為不同的形狀，以作為LED發(fā)光器件100兩端的極性標識，如圖4H所示。在實際應用中，兩個連接部(175a、175b)的遠離裝配部176的端部形狀可以為不同的任意形狀，在此不作具體的限定。此外，優(yōu)選地，裝配部176的寬度大于連接部(175a、175b)的寬度，這更有利于金屬電極片(17a、17b)的裝配。
[0069]需要說明的是，雖然在本實施例中，限位凹槽是設置在裝配部176的遠離連接部(175a、175b)的端部，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應用中，還可以將限位凹槽設置在載體11的兩個端部且位于其承載面上，在這種情況下，裝配部176的遠離連接部(175a、175b)的端部借助上述粘結劑固定在限位凹槽內(nèi)，并且粘結劑包覆位于限位凹槽內(nèi)的裝配部176的外表面，這同樣可以實現(xiàn)更準確、更快捷地對金屬電極片(17a、17b)進行定位與裝配，以及增加金屬電極片(17a、17b)與載體11之間的連接可靠性。
[0070]此外，在實際應用中，也可以不在載體11的承載面的兩端或者裝配部176的遠離連接部(175a、175b)的端部設置限位凹槽，而僅借助導電的粘結劑(19a、19b)將金屬電極片(17a、17b)固定在載體11的承載面上，且采用共晶焊、回流焊或高溫固化的方式與相應的導體30電連接，或者，還可以在載體11的兩端且位于其承載面上設置方形臺階或梯形臺階等的限位結構，裝配部176借助于該限位結構而定位于載體11上，以更準確、快捷地對金屬電極片(17a、17b)進行定位。
[0071]還需要說明的是，雖然本實施例是通過將兩個連接部(175a、175b)的遠離裝配部176的端部形狀設計為不同的形狀來識別LED發(fā)光器件100兩端的極性，但是，本發(fā)明并不局限于此，在實際應用中，還可以使兩個連接部(175a、175b)的遠離裝配部176的端部形狀相同，并在兩個連接部(175a、175b)的正面和/或背面設置有標記為“ + ”的正極標識以及標記為的負極標識，這同樣可以識別LED發(fā)光器件100兩端的極性。
[0072]本實施例中，如圖4A所示，包封結構件13為透明體，且由透明膠和熒光粉混合物材料形成，并且包封結構件13分別包覆載體11的承載面及其上固定的LED晶片12、載體11的背離承載面的表面以及載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域，具體地，包封結構件13采用由兩個橫截面形狀近似為半圓形的兩部分組成:第一部分131用于包覆載體11的背離承載面的表面以及載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域(即，圖4A中載體11的上表面和與之相鄰的兩個側面的上部區(qū)域)；第二部分用于包覆載體11的承載面及其上固定的LED晶片12以及載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域(即，圖4A中載體11的下表面和與之相鄰的兩個側面的下部區(qū)域)。在實際應用中，包封結構件13在垂直于金屬電極片(17a、17b)延伸方向上的截面形狀可以為半圓形、橢圓形、方形等。
[0073]由于LED發(fā)光器件100通過借助由透明膠和熒光粉混合物材料形成的包封結構件13將載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域包覆住，這可以防止出現(xiàn)LED晶片12發(fā)出的一部分光直接自載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域輸出，從而導致LED晶片12為藍光或紅光LED晶片時，其自該邊緣區(qū)域發(fā)出的光為藍光或紅光，進而保證LED發(fā)光器件100能夠向各個方位輸出均勻的白色光。而且，由于LED發(fā)光器件100并未借助包封結構件13將載體11的全部表面包覆住，而是將載體11的兩側表面的中心區(qū)域暴露在包封結構件13之外，這有利于LED晶片12的散熱，從而可以使LED晶片12能夠適用于更大的驅動電流，從而不僅可以提高單個LED晶片12的光輸出量，而且還可以降低發(fā)光裝置的制造成本。
[0074]此外，由于包封結構件13由透明膠和熒光粉混合物材料形成，因此，如圖41所示，LED晶片12所發(fā)出的一部分光50b能夠透過透明的散熱層42、載體11和包封結構件13而輸出到該LED發(fā)光器件100的外部，并且LED晶片12發(fā)出的另一部分光50a能夠透過包封結構件13而輸出到該LED發(fā)光器件100的外部，從而實現(xiàn)多維發(fā)光；并且當LED晶片12為藍光LED晶片時，其所發(fā)出的一部分光50b通過透過散熱層42、載體11和包封結構件13，并激發(fā)包封結構件13中的熒光粉而向外輸出白色光；其所發(fā)出的另一部分光50a通過透過包封結構件13并激發(fā)包封結構件13中的熒光粉而向外輸出白色光，從而能夠向外輸出均勻的白色光。
[0075]需要說明的是，在本實施例中，包封結構件13分別包覆載體11的承載面及其上固定的LED晶片12、載體11的背離承載面的表面以及載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域，但是本發(fā)明并不局限于此，在實際應用中，也可以與前述第一、第二實施例相類似，使包封結構件13在垂直于金屬電極片(17a、17b)延伸方向的平面內(nèi)以360°圓心角的覆蓋范圍將載體11和LED晶片12完全包覆。
[0076]此外，如圖5A所示，還可以使包封結構件13在垂直于金屬電極片(17a、17b)延伸方向的截面內(nèi)，沿載體11的圓周方向以圓心角為180 °的包覆角度分別包覆載體11的承載面及其上固定的LED晶片12以及載體11的背離承載面的表面，即，載體11的兩側表面完全暴露在包封結構件13之外，這不僅可以進一步提高LED晶片12的散熱效率，而且由于包封結構件13僅需包覆載體11的承載面及其上固定的LED晶片12以及載體11的背離承載面的表面，這在一定程度上簡化了包封結構件13的結構，從而可以簡化包封結構件13的制作過程，進而可以在一定程度上降低LED照明裝置200的加工成本。
[0077]另外，如圖5B所示，為了防止出現(xiàn)LED晶片12發(fā)出的一部分光直接自載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域輸出，以致LED發(fā)光器件100在該邊緣區(qū)域出現(xiàn)偏色的情況，可以在間隔連續(xù)的兩個導體30上設置朝向彼此延伸的兩個凸部32，并且兩個凸部32位于間隔連續(xù)的兩個導體30之間的LED晶片12的兩側。借助凸部32，可以阻擋LED晶片12發(fā)出的一部分光直接自載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域輸出，而是使LED晶片12發(fā)出的一部分光與凸部32發(fā)生折射而自其它方位輸出，從而可以防止LED發(fā)光器件100在載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域出現(xiàn)偏色，進而可以保證LED照明裝置200能夠向各個方位輸出均勻的光。優(yōu)選地，兩個凸部32在間隔連續(xù)的兩個導體30之間的長度可以在不與相應的導體30相接觸的前提下盡量增長，以最大程度地阻擋LED晶片12自載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域輸出的光。此外，在上述情況下，當LED晶片12為藍光LED晶片時，散熱層42應采用由透明膠和熒光粉混合物材料制作，以保證LED晶片12自載體11的兩側表面的邊緣區(qū)域輸出的光為白色光，從而保證LED照明裝置200能夠向各個方位輸出均勻的白色光。
[0078]可以理解的是，在實際應用中，可以根據(jù)實際需要確定是否使透明外殼的內(nèi)表面、各個粘結劑層、包封結構件和/或載體中包含熒光粉。另外，在本申請中，透明外殼以及透明的散熱層、包封結構件和/或載體是指LED晶片發(fā)出的光能夠穿透透明外殼、散熱層、包封結構件和/或載體。
[0079]還可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種LED照明裝置，包括透明外殼、LED發(fā)光器件以及支架，其中，所述透明外殼與所述支架形成封閉的腔體；所述LED發(fā)光器件位于所述腔體內(nèi)部，且固定在所述支架上，其特征在于，在所述腔體內(nèi)填充有惰性氣體，用以將所述LED發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量傳導至所述透明外殼的外部。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于，在所述支架上設置有與所述腔體相連通的充氣孔，所述惰性氣體經(jīng)由所述充氣孔充入所述腔體內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于，在所述透明外殼的整個內(nèi)表面形成有透明的熒光層，所述熒光層采用由透明的粘結劑和熒光粉混合的材料制作，其中 所述粘結劑的材料包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種。
4.根據(jù)權利要求1-3任意一項權利要求所述的LED照明裝置，其特征在于，所述LED發(fā)光器件包括: LED發(fā)光機構，其包含LED晶片并能全方位發(fā)光； 包封結構件，其為透明體且包覆在所述LED發(fā)光機構的外圍；以及 一對電極，其與所述LED發(fā)光機構電性連接并延伸至所述包封結構件的外部。
5.根據(jù)權利要求4所述的LED照明裝置，其特征在于，所述LED發(fā)光機構還包括載體和電性連接的多個LED晶片，其中 所述載體為透明體，所述 LED晶片設置在所述載體的承載面上； 在所述多個LED晶片中，處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片分別與所述一對電極中的正電極/負電極對應連接；并且 所述多個LED晶片之間，以及在所述多個LED晶片中處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片分別與所述一對電極中的正電極/負電極之間借助導線電連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的LED照明裝置，其特征在于，在所述載體的承載面與所述LED晶片的結合面之間形成有透明的第一粘結劑層，用以將所述LED晶片固定于所述載體的承載面上，所述第一粘結劑層的材料包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種；和/或 在所述LED晶片的非結合面上形成有透明的第二粘結劑層，所述第二粘結劑層的材料包括硅膠、環(huán)氧膠、硅樹脂和改性樹脂中的一種或多種。
7.根據(jù)權利要求4所述的LED照明裝置，其特征在于，所述LED發(fā)光機構還包括載體和電性連接的多個LED晶片，其中 所述載體為透明體，在所述載體的承載面上設置有導體； 所述多個LED晶片與所述導體采用共晶焊的方式電連接，以實現(xiàn)多個所述LED晶片之間的電性連接；并且 在所述多個LED晶片中，處于電流傳輸最上游/最下游的LED晶片分別與所述一對電極中的正電極/負電極之間借助所述導體采用共晶焊的方式對應電連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的LED照明裝置，其特征在于，在所述載體的承載面與所述LED晶片的結合面之間形成有透明且導熱的散熱層，用以與所述LED晶片進行熱交換。
9.根據(jù)權利要求4所述的LED照明裝置，其特征在于，所述包封結構件包覆所述載體的承載面及其上所固定的所述LED晶片；或者 所述包封結構件分別包覆所述載體的承載面及其上固定的所述LED晶片、所述載體的背離所述承載面的表面以及所述載體的兩側表面的邊緣區(qū)域；或者 在垂直于所述一對電極的延伸方向的截面內(nèi)，所述包封結構件以圓心角為180°的包覆角度在周向方向上分別包覆所述載體的承載面及其上固定的所述LED晶片以及所述載體的背離所述承載面的表面；或者 在垂直于所述一對電極的延伸方向的截面內(nèi)，所述包封結構件以圓心角為360°的包覆角度將所述載體和所述LED晶片在周向方向上完全包覆。
10.根據(jù)權利要求4所述的LED照明裝置，其特征在于，所述一對電極為一對金屬電極片，每個所述金屬電極片包括連為一體的裝配部和連接部，其中 在所述載體的 兩端且位于其承載面上設置有限位結構，所述裝配部借助于所述限位結構而定位于所述載體上； 所述連接部的遠離所述裝配部的端部形狀不同；或者，在所述連接部上且位于所述包封結構件的外部的區(qū)域內(nèi)設置有用于指示金屬電極片極性的標記。
【文檔編號】F21Y101/02GK103939758SQ201310024344
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權日:2013年1月22日
【發(fā)明者】朱曉飚 申請人:浙江中宙照明科技有限公司