专利名称：Led模块及利用其制造的照明装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种LED模块，具体来说，涉及一种利用具有点光源功能的多个LED 单元来产生具有线光源功能的LED模块及利用其制造的照明装置。
背景技术：
LED (发光二极管，Light Emitting Diode，以下简称为〃 LED")是一种利用向半 导体施加电压时产生发光现象的发光元件。LED大致可分为SMD型和灯具型。灯具型LED是在透明铸型物的内部装有LED 芯片，为了向透明铸型物的LED芯片供给电源，一对形成阴极和阳极的引线框架(Lead Frame)呈突出结构。SMD型的LED是将LED芯片焊接在印刷电路基板上，为LED芯片通过 透明铸型物塑膜的结构。一般情况下，对于六面体形状的LED，LED芯片被连接在由反射率较高的银环氧树 脂(Silver epoxy)或混合金属(Eutectic Metal)的基底部上，然后，在其上面连接透明铸 型物。从LED芯片产生的光线中，朝上面发射的光线中只有临界角以内的光被透明电极部 分吸收后，再按菲涅耳(Fresnel)透过率公式放射出去。此时，朝底面发射的光线被基底部 反射后，再朝上发射。此时也相同，对于上面，比临界角大的光线从上面和底面放射的同时， 到达侧面，对于侧面只有临界角以内入射的光线被放射出去，朝侧面发散的光线，包括被上 面和底面多次反射并被吸收而在底面反射的光线，也只有朝上放射的总光量的约30%朝侧 面放射。另外，由多个LED构成的LED模块的一个绝缘圆板或上部表面具有对于每个绝缘 粘着层的上部导电层，在该上部导电层上根据事先设置的模拟电路形成垫(pads)，并在其 余区域涂上光刻胶(Resist)并涂敷(Coating)反射层。这种LED模块是以LED为基准，即 使朝下部发射的光线几乎全部被吸收并被反射，最多也只能反射60%左右的光线。因此，光 利用率低，并且不能够均勻放射光线。这种LED模块与利用热电子放射而产生光线的荧光灯不同，一个LED的光线投射 面积较小(例如1mm2左右)，其表面上的照度达不到一定标准。因此，它不适宜用于荧光 灯之类的照明灯具。另外，在绝缘层印刷电路基板上积载多个LED的LED模块，或在金属印刷电路基板 上搭载多个LED的其它形式的LED模块，也不能像荧光灯那样放射出均勻的光线，并且在提 高光亮度方面也存在一定的局限。为了解决类似上述现有技术的LED存在的问题，研发出了以下几种正在市场上销 售的照明装置能够有效引出光源的潜在能源，并不用对光源本身加工，就可以轻易进行光 的发散、收束等光路变换或焦点变换的块状透镜形照明装置；在保持高真空的铸型物的外 周连接LED，然后，在整体面积的2/3左右粘合铝类反射构件而制成的半球状照明装置；或 利用高亮度LED制造的超小型闪光灯等。但是，这种依据现有技术的照明装置对超过一定标准的大面积区域照明时存在一定的局限，并且其制作工序复杂、成本较高，安装方面也有诸多困难。
发明内容
发明所要解决的技术课题本发明就是为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种通过结构简单，并使 光线向四面放射的LED模块及利用其制造的照明装置。本发明的另一个目的在于，提供一种可以极大化LED的光利用率，并可以提高应 用产品可靠性的LED模块及利用其制造的照明装置。
技术方案为了实现上述目的，依据本发明的LED模块包括能够产生光的多个LED芯片；可 以将上述多个LED芯片全部容纳的一体型透明铸型物；能够将上述多个LED芯片相互进行 电连接而与上述多个LED芯片一起被上述透明铸型物容纳的电源供给装置；能够与上述电 源供给装置相连接而向上述透明铸型物外部露出的端子。在这里，上述电源供给装置可以包括分别与上述多个LED芯片连接的多个第1电 极；分别与上述多个第1电极间隔而设置的多个第2电极；分别与上述多个LED芯片和上述 多个第2电极连接的多根导线；将上述多个第1电极及上述多个第2电极中将相邻接的电 极相互串联连接的多个连接电极。另外，上述电源供给装置还可以包括为使上述多个LED芯片置于中间间隔设置， 且沿着透明铸型物的长度方向较长设置的第1电极及第2电极；为使上述多个LED芯片相 互并联连接而将上述多个LED芯片分别与上述第1电极及第2电极进行电连接的多根导 线。依据本发明的LED模块还可以包括为了支撑上述多个LED芯片及上述电源供给 装置而在上述透明铸型物内部容纳的透明支撑构件。为了实现上述目的，依据本发明的照明装置包括能够产生光的多个LED芯片；将 上述多个LED芯片全部容纳的一体型透明铸型物；将上述多个LED芯片相互进行电连接而 与上述多个LED芯片一起被容纳在上述透明铸型物内部的电源供给装置；与上述电源供给 装置相连接而向上述透明铸型物外部露出的端子；能够将从上述多个LED芯片产生的光线 发散而设置在上述透明铸型物外部的荧光装置。在这里，上述荧光装置可以包括对上述透明铸型物进行包裹的荧光管。另外，上述荧光装置可以包括涂在透明铸型物外面的荧光层。发明的效果依据本发明的LED模块，将具有点光源功能的多个LED单元连接成一列形成一体 型，然后去除反射层，该反射层由通过现有的铝、银或包含上述金属的合金形成的反射性物 质形成，从而使光视角为360°以保证光线的均勻性，并且具有高的光亮度。因此，它可以适 用于对光亮度要求较高的荧光灯领域，也可以适用于多种照明用产品中，以提高产品的可 靠性。另外，依据本发明的LED模块，采用了低功率的LED单元，因此具有节能效果。
图1是表示依据本发明一个实施例的照明装置的荧光管剖面后显示的主视图2是表示将依据本发明另一个实施例的照明装置的荧光管剖面后显示的主视 图；图3是表示将依据本发明另外一个实施例的照明装置的荧光管剖面后显示的平 面图；图4是如图3所示的依据本发明另外一个实施例的照明装置显示的侧截面图；图5是表示依据本发明另外一个实施例的照明装置简略显示的侧截面图；图6是表示依据本发明另外一个实施例的照明装置简略显示的侧截面图 。附图编号说明100，200，300，400，500 照明装置110，310 :LED 模块111，311 :LED 单元112，315 透明铸型物113，312:第1电极114，313:第 2 电极115，316 :LED 芯片116，317，318 导线117，118，321，322，323，324 端子119:连接电极121，122，221，222 电线130，210，330，410 荧光管314 支撑构件510 荧光层
具体实施例方式在本说明书及专利申请范围中使用的术语及词汇不应当仅根据通常或者是字典 的意义进行解释，发明者为了能够对其本身的发明进行最佳的说明，原则上可以对术语的 概念进行适当定义。因此，本发明中的术语及词汇应当按照符合本发明技术思想的意义和 概念进行解释。下面，将参照附图对依据本发明的LED模块及利用其制造的照明装置进行说明。 对于附图中的组成要素的大小和形状等，为了有助于对本发明的理解，进行了扩大或简化处理。图1是依据本发明一个实施例的LED模块的照明装置的简略示意图；如图1所示，依据本发明一个实施例的照明装置100包括带有多个LED单元111 的LED模块110和对LED模块110进行包裹的荧光管130。这种照明装置100能够使从多 个LED单元111产生的光线以360°向四方放射，因此，它可以像荧光灯一样在超过一定标 准的大范围区域内进行照明。LED模块110包括多个LED单元111和对多个LED单元111进行包裹的一体型 透明铸型物112。多个LED单元111被设置成一列，通过连接电极119相互连接。虽然附图 中表示成多个LED单元111是串联连接，但是为了确保多个LED单元111都能够接收电源 供给也可以进行并联连接。透明铸型物112可以采用丙烯树脂之类的透明合成树脂。为了 能够将设置成一列的多个LED单元111全部容纳，透明铸型物112成条状结构。透明铸型 物112的截面形状可以变换为圆形、椭圆形、半圆形、多边形等多种形状。LED单元111包括第1电极113、第2电极114、LED芯片115。LED芯片115与第 2电极114结合，并通过导线116连接到第1电极113。透明铸型物112的两侧末端露出有为了供给电源的端子117，118，多个LED芯片115中分别配置于两侧末端的两个LED芯片115分别与各端子117，118连接，各端子117，118上连接有为了供给电源的电线121，122。 如果在两个端子117，118上供给电源，则从多个LED芯片115上产生光，从而使LED模块 110具有产生线光源功能。为了向多个LED单元111供给电源的端子117，118的设置位置 不仅限定于透明铸型物112的两侧末端，它可以有多种变换。如上所述，依据本发明一个实施例的LED模块110省略了印刷电路基板或反射板 等，为了向多个LED芯片115供给电源的第1电极113、第2电极114、导线116、连接电极 119等电源供给装置与多个LED芯片115 —起在一个透明铸型物112内形成一体。从而使 结构更为简单，并具有高光亮度的线光源功能。另外，还可以将由多个LED单元111产生的 光向透明铸型物112周围四处发散。此外，如果将第1电极113、第2电极114、连接电极 119及导线116等的电源供给装置制造成透明电极元件，可以获得更高的光亮度。荧光管130是为了将LED模块110包裹而被设置在LED模块110的外部。荧光管 130具有一种能够将从LED模块110产生的光线更加均勻地向四处扩散的荧光物质。分别 与一对端子117，118连接的一对电线121，122通过荧光管130的两侧末端向外部引出。荧 光管130的截面形状可以变换为圆形、椭圆形、多边形等多种形状。图2是依据本发明另一个实施例的照明装置的简略示意图。如图2所示，依据本发明另一个实施例的照明装置200是在一个荧光管210内部 设置有多个LED模块110，各个LED模块110的具体结构如图1所示，因此，这里不再做详 细说明。虽然图上标示成各LED模块110通过一对电线221，222并联连接，但多个LED模 块110也可以进行串联连接。如上所述，依据本发明另一个实施例的照明装置200在荧光 管210的内部设置有多个具有线光源功能的LED模块110，从而产生更高亮度的光。图3及图4是依据本发明另外一个实施例的照明装置的简略示意图。如图3及图4所示，依据本发明另外一个实施例的照明装置300包括具有产生线 光源功能的LED模块310及用于包裹LED模块310的荧光管330。LED模块310包括设置 成一列的多个LED单元311 ’为各LED单元311供给电源的一对电极312，313 ；为支撑多个 LED单元311及两个电极312，313的支撑构件314 ；容纳上述这些构成要素的一体型透明铸 型物315。LED单元311包括产生光的LED芯片316，上述LED芯片316通过一对导线317， 318与第1电极312及第2电极313连接，从而形成一个具有产生点光源功能的LED单元 311。多个LED单元311共享第1电极312及第2电极313，因此并联连接。当然，为了使多 个LED单元311接收供给电源，也可以将它们相互串联连接。第1电极312、第2电极313 及导线317，318可以由透明电极元件构成。透明铸型物315可以采用丙烯树脂之类的透明合成树脂。透明铸型物315为了全 部容纳设置成一列的多个LED单元311而成条状结构。在图中，虽然将透明铸型物315表示 成四角形的截面形状，但是，实际上透明铸型物315的截面形状可以变换为圆形、椭圆形、 半圆形、多边形等多种形状。在透明铸型物315的两侧末端具有为了供给电源与第1电极 312及第2电极313相连接的向外部露出的多个端子321，322，323，324。各端子321，322， 323，324均与供给电源的电线325，326，327，328相连接。多个端子321，322，323，324的设 置位置不仅限定于透明铸型物315的两侧末端，它可以有多种变换。
支撑构件314是对多个LED芯片316和第1电极312及第2电极313进行支撑。 如果将多个LED芯片316和第1电极312及第2电极313与支撑构件314相结合，则对这 些构成要件的铸型操作就会更加容易。为了使支撑构件314能够透射从多个LED芯片316 产生的光，该支撑构件314可以采用透明合成树脂。这种LED模块310省略了印刷电路基板或者反射板等，为了向多个LED芯片316 供给电源的第1电极312、第2电极313、导线317，318等电源供给装置与多个LED芯片316 一起在一个透明铸型物315内形成一体。从而使结构更为简单，并可以具有高光亮度的线 光源功能。荧光管330与上述照明装置100，200 一样，为了能够对LED模块310进行包裹，而 将它设置在LED模块310的外部。荧光管330包括一种能够将从LED模块310产生的光更 加均勻地向四处扩散的荧光物质。与多个端子321，322，323，324连接的电线325，326，327， 328通过荧光管330的两侧末端向外部引出。对于依据本发明另外一个实施例的照明装置300，如果向第1电极312及第2电极 313施加电源，就会从多个LED芯片316产生光，这样发出的光线会通过荧光管330向外放 射，并对荧光管330周围进行照明。图5是依据本发明另外一个实施例的照明装置的示意图。如图5所示的照明装置400，其荧光管410的截面是椭圆形，其余部分与图4所示 的照明装置300相同。图6是表示依据本发明另外一个实施例的照明装置的简略示意图。如图6所示的照明装置500，使用将从LED模块310产生的光均勻地发散的荧光装 置代替荧光管而利用的荧光层510，这种荧光层510被均勻地涂在了透明铸型物315的外 面，在这里，LED模块310的具体结构如图4所示。由于这种照明装置500省略了荧光管，由此可以减小体积，降低制造成本。同时， 还能够降低因受冲击而被损坏的危险。在本发明中，虽然在附图中未标示。但是，如图3所示的支撑构件314与图1及图 2所示的情况一样，它们都被设置在由多个LED单元111串联连接而成的LED模块110上， 可以支撑多个LED单元111和多个第1电极113及多个第2电极114。对依据本发明的LED模块及照明装置说明如上所述，虽然附图中标示成一个LED 模块由十多个LED单元结合而成。但实际上在一个LED模块上设置有数十个或数百个LED 单元。并可以替代依据现有技术的热电子放射原理制造的荧光灯。以上说明虽然只对本发明中所记载的具体实例进行了详细说明。但是，通过上述 的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多种变更 及修改，这些变更及修改也在专利申请范围之内。
权利要求
一种LED模块，其特征在于，包括能产生光的多个LED芯片；将上述多个LED芯片相互电性串联或并联连接的电源供给装置；容纳上述多个LED芯片和上述电源供给装置的一体型透明铸型物；以及为了与上述电源供给装置相连接而向上述透明铸型物两端的外部露出的2个端子。
2.如权利要求项1所述的LED模块，其特征在于，上述电源供给装置包括 分别与上述多个LED芯片连接的多个第1电极；分别与上述多个第1电极间隔而设置的多个第2电极；分别与上述多个LED芯片和上 述多个第2电极连接的多根导线；将上述多个第1电极及上述多个第2电极中相邻接的电 极相互串联连接的多个连接电极。
3.如权利要求项1所述的LED模块，其特征在于，上述电源供给装置包括使上述多个LED芯片置于中间间隔设置，且沿着透明铸型物的长度方向较长设置的第 1电极及第2电极；为使上述多个LED芯片相互并联连接而将上述多个LED芯片分别与上述第1电极及第 2电极进行电连接的多根导线。
4.如权利要求项1所述的LED模块，其特征在于，包括为了支撑上述多个LED芯片及上述电源供给装置而在上述透明铸型物内部容纳的透 明支撑构件。
5.一种利用LED模块制造的照明装置，其特征在于，包括 产生光线的多个LED芯片；将上述多个LED芯片相互进行电连接而与上述多个LED芯片一起被容纳在上述透明铸 型物内部的电源供给装置；将上述多个LED芯片全部容纳的一体型透明铸型物；以及 为了能够与上述电源供给装置相连接而向上述透明铸型物外部露出的2个端子； 将从上述多个LED芯片产生的光发散而设置在上述透明铸型物外部的荧光装置； 与上述2个端子连接的一对电线通过荧光管的两侧末端向外部引出。
6.如权利要求项5所述的照明装置，其特征在于上述荧光装置包括对上述透明铸型物进行包裹的荧光管。
7.如权利要求项5所述的照明装置，其特征在于 上述荧光装置包括涂在透明铸型物外面的荧光层。
全文摘要
本发明涉及一种LED模块及利用其制造的照明装置。依据本发明的LED模块由以下几个部分构成能够发光的多个LED芯片；容纳多个LED芯片的一体型透明铸型物；能够将多个LED芯片进行电连接而与多个LED芯片一起置于透明铸型物内部的电源供给装置；为了能够与电源供给装置相连接而向透明铸型物外部露出的端子。为了能够使从多个LED芯片产生的光线发散到LED模块上，这种照明装置还在透明铸型物的外部设置荧光装置。因此，这种包括有多个LED单元的LED模块能够具有产生线光源功能，从而使光视角为360°以保证光线的均匀性。
文档编号F21Y101/02GK101806400SQ20091017609
公开日2010年8月18日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年2月16日
发明者申王均 申请人:申王均