专利名称：一种高效的led发光模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED(发光二极管)照明领域，特别是一种高效率、高可靠性的LED 和LED灯具。
背景技术：
由于发光二极管LED光效高、寿命长、工作温度低、无毒无电磁污染，具有绿色环 保特点，大功率LED灯具已经开始在路灯、隧道灯、泛光灯、射灯、特种灯方面得到应用，很 可能会成为下一代照明工具的光源。LED灯具的光效和可靠性受到散热条件、配光方案、电源驱动效率等各方面因素的 影响，目前市场上的LED灯具的光效跟传统光源的灯具相比，没有显著优势。专利公开号CN101075655A提出了一种LED光源封装方式，其中空腔内填充介质为 一些固体封装材料，需要通过基板导热，散热渠道单一。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提供一种高效率、高可靠性LED发光模块。一种LED高效发光模块，包括发光半导体、基座和透明透镜，其特征在于所述的发 光半导体固定在基座上；所述的透明透镜罩在发光半导体上并与之隔开，透镜内部有空腔， 空腔内填充有光转换材料；发光半导体与透镜之间的腔室内充有透明介质。所述该发光模块，为LED光源或LED灯具。所述的透明介质为石蜡油、硅油、水等流体，也可为环氧树脂、硅氧烷、丙烯酸树 脂、热塑性材料、聚氨脂等凝胶。所述的填充物，介质的折射率应与发光半导体的折射率和 透镜材料的折射率相匹配，与这两种材料的折射率的几何平均值接近。所述的LED发光模块，其中，光转换材料填充层为荧光粉或含有荧光粉的混合物。所述的LED发光模块，其中光转换材料填充层具有基本均勻的厚度。所述的LED发光模块，发光半导体的发光波长范围为200nm-1000nm。所述的LED发光模块，其中发光半导体为单颗或多颗。所述的LED发光模块，其特征在于所述的透镜为塑料、玻璃材料、环氧树脂、热固 性树脂。所述的LED发光模块，其中，所述透镜包括球体、半球体或其他不规则形状。从发光半导体所发出的光经过填充介质层入射至光转换材料填充层，部分转换成 为波长较长的光，另一部分光经过透射和散射，最终形成亮度均勻的发光面。作为本实用新型的进一步改进，所述的基座同发光半导体构成发光支架，所述的 支架上还设有轴向导热金属片，金属片某个部位与发光支架贴紧，金属片轴向延伸至透镜 边缘，将热量从发光支架通过金属片和透明介质传导至外壳透镜。所述的LED发光模块，其中轴向导热金属片为长条状、管状、柱状，也可以根据散 热及配光的设计要求进行简化。[0018]所述的LED发光模块，其基座可以为具有弹性的导热体，LED模块的发光角度可以 根据LED基座的变形曲度来调节。所述的LED发光模块，其光转化材料可以是中空的荧光扩散体、荧光颗粒等。
参考下文之现时较佳实施例的描述以及附图，可最佳地理解本专利及其目的与优
；^^，I .图1是本专利实施例1的剖面前视图；图2是本专利实施例1的剖面立体图；图3是本专利实施例2的剖面前视图；图4是本专利实施例3的剖面前视图；图5是本专利实施例4的立体图。
具体实施方式
现参考附图描述根据本实用新型的LED发光模块。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型实施例1的剖面图，该LED发光模块包括发光半导体1、 基座2、透镜3、光转换材料填充腔4。基座2表面具有高反射处理的反射层，发光半导体1 固定在基座2上，形成良好的热传导渠道。透镜3覆盖在发光半导体1上方，并与发光半导 体1隔开，透镜3内部有空腔及开孔，空腔内填充有光转换材料4，光转换材料通过开孔填充 在透镜内腔内；发光半导体1与透镜3之间填充有透明介质5。发光半导体工作时所产生的热传导至基座，一部分通过基座散热，另外一部分传 导至透明介质、透镜，通过透镜表面散热，整个系统具有良好的导热和散热渠道，保证发光 半导体温度在正常工作范围。透明的填充介质5为石蜡油、硅油、水等流体，也可为环氧树脂、硅氧烷、丙烯酸树 脂、热塑性材料、聚氨脂等凝胶。透镜3的材料为基本对于由LED所发射波长的光和光转换材料所发射波长的光透 明的材料组成，这些材料包括玻璃、环氧树脂、塑料、热固性树脂。发光半导体1为发光波 长范围为200nm-1000nm的LED芯片，可以为单颗或多颗同是固定在基座上。从发光半导体1所发出的光线穿过透明填充介质入射到透镜内部到达光转换材 料填充层，被转换成不同波长的光。通过设计转换材料填充层中光转换材料的比例和厚度， 可达到最佳的转换效率。本实施例1中，光转换材料4为黄色荧光粉和硅胶的混合物，通过 选择两种材料的比例可得到指定的发光模块的色温。图2为实施例1的立体剖面图。图3为本实用新型实施例2的剖面图，该LED发光模块包括发光半导体1、基座2、 透镜3、光转换材料填充空腔4、发光半导体1与透镜3之间填充透明介质5、驱动电源6。其 中，发光半导体1固定在基座2上，透镜3将发光半导体1、基座2、电源6包围。其中，填充 透明介质5位于发光半导体1与透镜3之间的上部腔室内，电源6设置在下部腔室10内。透镜3内部有空腔，空腔内填充有光转换材料4，光转换材料通过开孔填充在透镜内腔内；透镜可以为多个零件通过焊接、粘结剂粘结、卡口、螺纹结构连接中的一种方式连 接而成。发光半导体1的两个电极连接到基座上，再接到驱动电源的输出端，通过外界的 引线(未标出)输入交流或直流电压就可以直接点亮LED发光模块。图4为本实用新型实 施例3的剖面图，该LED发光模块包括发光半导体1、基座2、透镜3、光转换材料填充空腔 4、发光半导体1与透镜3之间填充透明介质5、轴向导热金属片7.发光半导体1固定在基座2上，基座2同发光半导体1构成发光支架；轴向导热金 属片7某个部位与发光支架贴紧，金属片轴向延伸至透镜边缘，将热从发光支架通过金属 片和填充物传导至外壳透镜。如图5所示，为本实用新型实施例4的立体图，该LED发光模块为一条灯管，包括 多个发光半导体1、基座2、套管3、透明填充介质(未标示出)及两个端盖8，电气连接部分 没有表示；套管为中空，空腔内填充光转换材料；多个发光半导体1固定在基板上形成一个 条形发光模块，从发光半导体1所发出的光经过填充介质层部分转换成为波长较长的光， 另一部分光经过透射和散射，最终形成亮度均勻的长条形发光面。
权利要求一种高效LED发光模块，包括发光半导体(1)、基座(2)和透明透镜(3)，其特征在于所述的发光半导体(1)固定在基座(2)上；所述的透明透镜(3)罩在发光半导体(1)上并与之隔开，透镜(3)内部有空腔(4)，空腔(4)内填充有光转换材料；发光半导体(1)与透镜(3)之间的腔室内充有透明介质(5)。
2.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于所述的发光半导体(1)和基 座(2)构成发光支架，所述的支架上还设有轴向导热金属片(7)，所述的金属片(7)某个部 位与发光支架贴紧，金属片(7)轴向延伸至透镜(3)边缘，将热量从发光支架通过金属片 (7)和透明介质传导至透镜(3)。
3.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于发光半导体(1)与透镜(3) 之间的另一个腔室(10)内设有电源(6)。
4.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于基座(2)表面具有高反射处 理的反射层。
5.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于透明介质(5)的折射率与发 光半导体(1)的折射率和透镜材料的折射率的几何平均值接近。
6.权利要求5所述的高效LED发光模块，其特征在于透明介质(5)为石蜡油、硅油、水、 环氧树脂、硅氧烷、丙烯酸树脂、热塑性材料或聚氨脂其中的任何一种流体或凝胶。
7.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于所述的光转换材料为荧光粉 或含有荧光粉的混合物，光转换材料填充层具有基本均勻的厚度。
8.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于发光半导体(1)为单颗或多 颗，发光半导体的发光波长范围为200nm-1000nm。
9.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于所述的透镜(3)材料为塑料、 玻璃材料、环氧树脂、硅胶或热固性树脂，其外形结构为球体或半球体。
10.根据权利要求2所述的高效LED发光模块，其特征在于轴向导热金属片(7)为长条 状、管状或柱状结构。
11.根据权利要求1所述的高效LED发光模块，其特征在于所述的基座(2)为具有弹性 的导热体。
12.根据权利要求1所述的LED发光模块，其发光半导体的多个芯片并联或串联，或者 将发光半导体芯片组建成大功率交流LED或直流LED。
专利摘要本实用新型提供了一种LED发光模块，该发光模块可以为LED或LED灯具，该LED发光模块包括发光半导体、基座、透镜、光转换材料填充空层、驱动电源，透镜内部有空腔，空腔内填充有光转换材料，发光半导体与透镜之间填充有流体透明介质。该LED发光模块可以有效地提高发光效率和可靠性。
文档编号F21V29/00GK201724005SQ20102000376
公开日2011年1月26日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者华桂潮, 张从峰, 王万林 申请人:艾迪光电(杭州)有限公司