一种高效UVLED集成光源的制作方法

本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种高效uvled集成光源。

背景技术：

随着全社会对环保要求的日益严格，uvled作为新型的节能环保uv光固化光源，受到市场推崇，市场上出现了很多相关uvled产品。现有市售的uvled光源产品主要采用将封装好的uvled灯珠贴片到基板上和uvled芯片直接封装到基板上(cob)两种方式，这两种方式都有存在一些弊端，例如导热、发光效率低等问题，这就导致了uvled产品在市场应用上受到一些制约。目前工业用途的高功率uvled产品基本上不再采用灯珠贴片的方式主要还是采用技术更加有优势的cob方式进行封装。

现有产品为了达到用户对高光能量密度输出的需求，基本上是采用大幅提高芯片在基板上的排列密度来实现。这种方式虽然能提高一部分发光效率但是随之而来的是成本的大幅上升和光源电功率的增加，随着电功率的增加会直接导致uvled光源的温度提升从而导致的光源产品光衰的加剧，缩减产品的使用寿命。

显然，上述为达到高光能量密度输出而采取的粗放式的手段不可取，为此需要对现有技术中的uvled光源产品就行改进。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效uvled集成光源，用于解决现有技术中为提高光能量密度输出所导致的成本高以及寿命短的问题。

为此，根据本发明的实施例，该高效uvled集成光源包括：

基板，所述基板上封装有多个uvled芯片；

第一透镜，所述第一透镜外包于所述uvled芯片，且所述第一透镜与所述uvled芯片一起封装到所述基板上。

另外，根据上述实施例中的高效uvled集成光源还可以包括如下的附加技术特征。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述基板采用复合导热基板。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述第一透镜与所述uvled芯片一一对应设置。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述基板表面均匀设有多个封装位，所述uvled芯片及所述第一透镜封装在所述封装位上。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述第一透镜为半球透镜。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述高效uvled集成光源还包括第二透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜的透光路径上。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述第二透镜位于所述第一透镜的下方。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述第二透镜为柱状透镜。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述第二透镜与基板相连。

作为所述高效uvled集成光源的进一步可选方案，所述高效uvled集成光源还包括框架，所述框架限定出容纳腔，所述基板、所述第一透镜及所述第二透镜设置在所述容纳腔内。

本发明的有益效果：

依据以上实施例中的高效uvled集成光源，由于第一透镜与uvled芯片一起封装到基板上，且第一透镜是外包于uvled芯片而存在的，这样可使得uvled芯片所发出的光线能够被第一透镜所聚合，从而提高了uvled芯片的发光效率，继而提高了光能量密度的输出。另外，uvled芯片与第一透镜的上述设置，使得在不需要增加uvled芯片数量的情况下就实现了高光能量密度的输出，与传统技术相比，节约了成本，控制了产品的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了根据本发明实施例所提供的一种高效uvled集成光源的侧视图；

图2示出了根据本发明实施例所提供的一种高效uvled集成光源的仰视图；

图3示出了根据本发明实施例所提供的一种高效uvled集成光源的一种应用场景图。

主要元件符号说明：

100-基板；200-第一透镜；300-uvled芯片；400-第二透镜；500-外框；110-封装位；510-第一容纳腔；520-第二容纳腔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种高效uvled集成光源。

请一并参考图1-2，该高效uvled集成光源包括基板100及第一透镜200。

其中，基板100上封装有多个uvled芯片300，第一透镜200外包于uvled芯片300，且与uvled芯片300一起封装到基板100上。

如此，由于第一透镜200与uvled芯片300一起封装到基板100上，且第一透镜200是外包于uvled芯片300而存在的，这样可使得uvled芯片300所发出的光线能够被第一透镜200所聚合，从而提高了uvled芯片300的发光效率，继而提高了光能量密度的输出。

另外，uvled芯片300与第一透镜200的上述设置，使得在不需要增加uvled芯片300数量的情况下就实现了高光能量密度的输出，与传统技术相比，节约了成本，控制了产品的使用寿命。

此外，可以理解的是，在本发明实施方式中，该高效uvled集成光源的成型工艺采用的cob封装工艺(即直接uvled芯片封装到基板)，cob封装工艺可以减少uvled芯片300与基板100之间的导热介质，从而提高了uvled芯片300的热传导能力，使得uvled芯片300的热量能够更好的散发出去，从而使得集成光源的使用寿命大幅提升。当然，在其它实施方式中，也可以采用uvled芯片300与第一透镜200贴片到基板100上的方式，此时可先将第一透镜200外包uvled芯片300而设置，然后将带有第一透镜200的uvled芯片300贴片到基板100上即可。

在某些实施方式中，基板100采用的是复合导热基板，这样可进一步提高uvled芯片300的热传导能力，从而使得集成光源的使用寿命进一步提高。

具体的，上述复合导热基板可采用铝、铜、陶瓷等材料中的一种或者几种混合而成。

在本发明实施方式中，第一透镜200与uvled芯片300一一对应设置，此时每个uvled芯片300所发出的光线都能够得到第一透镜200的聚合加强，使得多个uvled芯片300所发光线得到最大限度的加强，在uvled芯片300数量或者在基板上的密度相同的情况下，集成光源所能所能输出的光能量密度最高。

当然，在另一些实施方式中，可根据实际情况而设定第一透镜200与uvled芯片300之间的数量关系，例如可以两个uvled芯片300或者更多个uvled芯片300共用一个第一透镜200，如此可很好的对第一透镜200的数量进行管控，且由于第一透镜200数量的减少，还能够在一定程度上简化集成光源的的制造工艺，降低集成光源的制造成本。

接前所述，为了完成第一透镜200与uvled芯片300一起封装在基板100上，在基板100的表面均匀设有多个封装位110，第一透镜200与uvled芯片300就是封装在该封装位110的。

请参考图2，在本发明实施方式中，基板100为一块长方体的板体，此时在该长方体板体上沿横向以及纵向均匀设有多个封装位110，此时集成光源整体呈现出方形。

在另一些实施方式中，基板板100还可以为一块圆形板体，此时在该圆形板体上可沿环形均匀设有多个封装位110，呈环形的封装位110自圆形板体的中心处向圆形板体的边缘处扩散，此时集成光源整体上就呈现出圆形。

在其它一些实施方式中，基板100还可以根据需求而自由定制，例如三角形、“十”字形或者其它各种形状。

需要说明的是，本发明旨在提供一种能够对uvled芯片300所发光线进行聚合，以提高uvled芯片300的发光效率，从而提高光能量密度输出的方式，该方式体现在第一透镜200与uvled芯片300的关系，对uvled芯片300的种类以及在基板100上的布置以及基板100的形状不作限定。

在某些具体的实施方式中，第一透镜200为半球状透镜，使得uvled芯片300所发光线经过半球状透镜后能够得到被最好的聚合。

需要指出的是，半球状透镜的尺寸及其光焦度可根据实际需求而自由选择。

至此，通过第一透镜200聚合加强作用，就可使得uvled芯片300的发光效率得到提高，继而使得集成光源输出的光能量密度得到提高。

除以上所述外，请参考图1-2，在某些实施方式中，高效uvled集成光源还可以包括第二透镜400，第二透镜400位于第一透镜200的透光路径上。

如此，当光线透过第一透镜200后就会进入到第二透镜400内，第二透镜400能够对光线进行进一步加强，从而进一步提高集成光源的输出的光能量密度。

可以理解的是，第二透镜400位于第一透镜200的下方，且第二透镜400的位置要得以固定。为此，可在第二透镜400与基板100之间设置支撑柱(图中未示出)，通过支撑柱的作用，使得第二透镜400稳定的处于第一透镜200的下方。

进一步的，为了防止支撑柱对光线造成干扰，支撑柱可采用透光的透明材料制成，最佳的，该透光的材料的折射率应尽量低。

除开上述采用支撑柱的方式，在某些实施方式中，还可以将集成光源置于以外框500中，例如公交车站中的广告牌位，通过外框500的限定作用，使得第二透镜400位于处于第一透镜200的下方，具体见下文所述。

需要说明的是，本文中所述的有关方位的词，例如上文中出现的“下方”是针对集成光源在使用状态下的方位，当集成光源使用于吊顶灯时，此时显然第二透镜400处于第一透镜200的下方。而当集成光源使用于放射光源时，即该集成光源是竖直设置的，例如公交站台的广告位，此时前文中的“下方”应理解成前方。

与前文中基板100为长方体的板体的实施方式相对应，第二透镜400为柱状透镜，且沿直线方向延伸，此时第二透镜400可沿横向或者纵向处于第一透镜200的下方，其延伸方向与uvled芯片300的布置方向平行，此时光线经过第一透镜200后能够顺利的进入到第二透镜400中而进行二次聚合，以进一步提高uvled芯片300的发光效率，最终使得集成光源的光能量密度输出得以提高。第二透镜400的数量可根据uvled芯片300的沿横向布置的行数或者沿纵向布置的列数而定，例如在2所示的实例中，根据行数可设置四个第二透镜400，而根据列数则可以设置六个第二透镜400。

将第二透镜400设置成柱状，可在一定程度上提高第二透镜400的聚焦度，以确保第二透镜400的效果。当然，本发明对第二透镜400的具体形状不作限定，只要其能够对光线进行二次聚合即可。

例如，与前文中基板100为圆形板体的实施方式相对应，此时可将第二透镜400设置成环状，同样的，根据uvled芯片300在基板100上布置的环数可对应设置相应数量的呈环状的第二透镜400。

下面结合图3描述上述uvled集成光源的一种应用实例。

请参考图3，在根据本发明实施方式中所述的高效uvled集成光源的外围还设有一外框500，该外框500为uvled集成光源的放置提供了场所。具体的，在该外框500的内部具有至少两个容纳腔，该两个容纳腔层叠设置，其中处于下部的容纳腔为第一容纳腔510，而处于上部的容纳腔为第二容纳腔520，可以理解的是，当按照cob封装工艺将第一透镜200以及uvled芯片300封装到基板100上后，此时第一透镜200、uvled芯片300及基板100为整体结构，可一体置于第一容纳腔510中，而第二容纳腔520则为第二透镜400的安置提供了条件，当将前述带有第一透镜200、uvled芯片300的基板100置于第一容纳腔510后，再将第二透镜400放入到第二容纳腔520中即可实现高效uvled集成光源在外框500中的安装，结合前文所述，此时第二透镜400是被外框500所限制。该外框500可设置成各种形状，以适应其在各种各不同环境下的使用，例如图3中所示的实例就可以使用在公交车站的广告牌中。

通过以上对本发明各实施方式的描述可知，本发明至少具备如下的技术效果：

1、发光效率高；

2、成本低；

3、寿命长；

4、可靠性高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。