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CN201829496U - 用于照明或显示设备的高亮度led彩色光学模组 - Google Patents

用于照明或显示设备的高亮度led彩色光学模组 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，包括高导热基板和LED芯片，高导热基板包括金属基板和陶瓷基板，LED芯片为红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各至少一个；LED芯片直接固定连接于所述高导热基板上；高导热基板上还设有线路层，当高导热基板为金属基板时，线路层和金属基板之间设有绝缘层，LED芯片之间通过所述线路层电连接，采用红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各至少一个，三色LED芯片的组合能很方便的调整光线的色彩和色温，LED芯片直接固定连接于金属基板上，可以采用焊接、银浆固晶等加工工艺，不需要经过其它加工工艺，金属基板与LED芯片之间没有绝缘层，大大降低了热阻，整个产品结构简单，生产成本较低。

Description

用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组
技术领域
本实用新型涉及一种LED照明产品，特别一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组。
背景技术
随着LED技术的飞速发展及大功率LED生产技术的日趋成熟，其低耗、高效、体积小、重量轻和长寿命等众多优点，使其得到广泛的应用，大功率LED的封装技术的发展，大大加快了大功率LED在照明领域的应用，随着彩色LED芯片技术的发展，高亮度LED彩色光学模组开始应用于对光的颜色和色温等要求较高的照明或显示等领域，LED彩色光学模组的封装要求较高，不仅对LED芯片的散热问题，还是对芯片排列布置以及间距等问题，都提出了较高的要求，目前低热阻大功率发光二极管的封装方法，生产工艺复杂，产品结构也较复杂，需要绝缘层、覆铜层、电极层和外绝缘层，金属基板中心设有凹坑，LED芯片安装于凹坑中，导致加工工序较多，生产成本较高，另外覆铜板下面的绝缘层也增加了热阻；另外现有LED芯片模组发射光线的颜色和色温达不到高标准的要求，无法拓展其应用。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种生产工艺简单、成本较低、热阻较小，以及发射光线的颜色和色温能达到高标准要求的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，包括高导热基板和LED芯片，所述高导热基板包括金属基板和陶瓷基板，所述LED芯片为红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各至少一个；所述LED芯片直接固定连接于所述高导热基板上；所述高导热基板上还设有线路层，当高导热基板为金属基板时，所述线路层和金属基板之间设有绝缘层，所述LED芯片之间通过所述线路层电连接。
优选的，所述红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片分别并联；或其中两种LED芯片并联在一起，另外一种LED芯片单独并联；或三种LED芯片均并联在一起。
优选的，所述用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组还设有保护罩，所述保护罩包括边框和设于边框上或与边框为一整体的透明窗，所述保护罩罩设于所述LED芯片的上面。
优选的，所述LED芯片为单极芯片，其阳极为LED芯片底座，其阴极从LED芯片的上表面引出；当高导热基板为金属基板时，所述LED芯片的底座即阳极直接固定连接于所述金属基板上；当高导热基板为陶瓷基板时，所述LED芯片的底座即阳极直接固定连接于所述陶瓷基板上并相互电连接；所述红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的阴极分别电连接于相互绝缘的所述线路层；或其中两种LED芯片的阴极电连接于同一所述线路层或相互连通的所述线路层，另外一种LED芯片的阴极电连接于与之绝缘的所述线路层；或三种LED芯片的阴极均电连接于同一所述线路层或相互连通的所述线路层。
优选的，所述用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组还设有温度监控装置，所述温度监控装置与控制所述用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组的电源开启或关闭的电控装置电信号连接。
优选的，所述金属基板包括铜基板、铝基板和银基板，所述陶瓷基板包括氧化铝陶瓷基板和氮化铝陶瓷基板。
优选的，所述LED芯片与所述高导热基板的固定连接为高导热锡膏焊接或银浆固晶连接。
优选的，所述红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的发光面积比为2∶1∶3。
优选的，所述LED芯片还包括白光LED芯片或黄光LED芯片。
优选的，所述高导热基板上还设有辅助定位的光学定位孔。
采用本技术方案的有益效果是：采用红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各至少一个，三色LED芯片的组合能很方便的调整光线的色彩和色温，LED芯片直接固定连接于金属基板上，可以采用焊接、银浆固晶等加工工艺，不需要经过其它加工工艺，金属基板与LED芯片之间没有绝缘层，大大降低了热阻，整个产品结构简单，生产成本较低。
附图说明
图1是本实用新型一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组实施例1的剖视图；
图2是本实用新型一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组实施例1的示意图；
图3是本实用新型一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组实施例2的示意图；
图4是本实用新型一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组实施例3的示意图；
图5是本实用新型一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组实施例4的示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
11.金属基板 12.陶瓷基板 2.单极LED芯片 21.红光LED芯片22.蓝光LED芯片 23.绿光LED芯片 24阴极 25.白光LED芯片3.线路层条 31.红光线路层条 32.蓝光线路层条 33.绿光线路层条34.白光线路层条 41.边框 42.透明窗 5.温度传感器 6.绝缘层7.引脚 8.光学定位孔
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1，
如图1和图2所示，一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，包括金属基板1和单极LED芯片2，单极LED芯片2为红光LED芯片21两个、蓝光LED芯片22一个和绿光LED芯片23三个；单极LED芯片2直接固定连接于金属基板11上；金属基板11上还设有线路层，线路层和金属基板11之间设有绝缘层6，线路层包括红光线路层条31、蓝光线路层条32和绿光线路层条33，单极LED芯片的阳极通过金属基板11连通在一起，构成共阳极，红光LED芯片21、蓝光LED芯片22和绿光LED芯片23的阴极分别连接于红光线路层条31、蓝光线路层条32和绿光线路层条33上，即红光LED芯片21、蓝光LED芯片22和绿光LED芯片23三种芯片分别并联，并分别引出引脚7。
本实施例还设有保护罩和温度监控装置，保护罩包括边框41和设于边框上或与边框为一整体的透明窗42，保护罩罩设于单极LED芯片2的上面。
温度监控装置为一温度传感器5，温度传感器5与控制用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组的电源开启或关闭的电控装置电信号连接，当温度超过设定值时，温度传感器5向电控装置发出过热信号，电控装置切断单极LED芯片2的电源，达到保护模组的目的。
金属基板11上还设有辅助定位的光学定位孔8，以方便模组的安装和调校。
本实施例中，金属基板11包括铜基板、铝基板和银基板，一般优选为铜基板。
本实施例中，单极LED芯片2与金属基板11的固定连接为高导热锡膏焊接或银浆固晶连接。
其中红光LED芯片21、蓝光LED芯片22和绿光LED芯片23的发光面积比为2∶1∶3时效果最佳。三种颜色的单极LED芯片的排列方式如图所示，可达到最佳的效果。
实施例2，
如图3所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，单极LED芯片2为红光LED芯片21三个、蓝光LED芯片22两个和绿光LED芯片23四个。三种颜色的单极LED芯片的排列方式如图所示，可达到最佳的效果。
实施例3，
如图4所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，单极LED芯片2为红光LED芯片21五个、蓝光LED芯片22三个和绿光LED芯片23八个。三种颜色的单极LED芯片的排列方式如图所示，可达到最佳的效果。
实施例4，
如图5所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，单极LED芯片2为红光LED芯片21六个、蓝光LED芯片22四个和绿光LED芯片23九个，还设有白光LED芯片25六个和白光线路层条34，六个白光LED芯片25的阴极均连接于白光线路层条34，并专门引出引脚7，四种颜色的单极LED芯片的排列方式如图所示，可达到最佳的效果。
实施例6，
其余与实施例1到5任一一个实施例相同，不同之处在于，LED芯片为双极芯片，其各色LED芯片的阴极的连接方式与前述实施例相同，其金属基板11上还设有阳极线路层条，所有LED芯片的阳极均连接于阳极线路层条上，有LED芯片直接固定连接于金属基板11上，使热阻最小。
上述实施例中，高导热基板，还可以采用陶瓷基板，如氧化铝陶瓷基板和氮化铝陶瓷基板，此时陶瓷基板上的线路层条与基板之间不设绝缘层6。
当采用陶瓷基板和单极LED芯片2时，因为芯片之间的距离很近，可以用导电材料将各色芯片的阳极电连接并一起固定在陶瓷基板上，形成共阳极连接。
另外LED芯片还可增设黄光LED芯片。
采用本技术方案的有益效果是：采用红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各至少一个，三色LED芯片的组合能很方便的调整光线的色彩和色温，LED芯片直接固定连接于金属基板上，可以采用焊接、银浆固晶等加工工艺，不需要经过其它加工工艺，金属基板与LED芯片之间没有绝缘层，大大降低了热阻，整个产品结构简单，生产成本较低。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，包括高导热基板和LED芯片，所述高导热基板包括金属基板和陶瓷基板，其特征在于，
所述LED芯片为红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片各至少一个；
所述LED芯片直接固定连接于所述高导热基板上；
所述高导热基板上还设有线路层，当高导热基板为金属基板时，所述线路层和金属基板之间设有绝缘层，所述LED芯片之间通过所述线路层电连接。
2.根据权利要求1所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片分别并联；或其中两种LED芯片并联在一起，另外一种LED芯片单独并联；或三种LED芯片均并联在一起。
3.根据权利要求1或2所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组还设有保护罩，所述保护罩包括边框和设于边框上或与边框为一整体的透明窗，所述保护罩罩设于所述LED芯片的上面。
4.根据权利要求3所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，
所述LED芯片为单极芯片，其阳极为LED芯片底座，其阴极从LED芯片的上表面引出；
当高导热基板为金属基板时，所述LED芯片的底座即阳极直接固定连接于所述金属基板上；
当高导热基板为陶瓷基板时，所述LED芯片的底座即阳极直接固定连接于所述陶瓷基板上并相互电连接；
所述红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的阴极分别电连接于相互绝缘的所述线路层；或其中两种LED芯片的阴极电连接于同一所述线路层或相互连通的所述线路层，另外一种LED芯片的阴极电连接于与之绝缘的所述线路层；或三种LED芯片的阴极均电连接于同一所述线路层或相互连通的所述线路层。
5.根据权利要求3所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组还设有温度监控装置，所述温度监控装置与控制所述用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组的电源开启或关闭的电控装置电信号连接。
6.根据权利要求3所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述金属基板包括铜基板、铝基板和银基板，所述陶瓷基板包括氧化铝陶瓷基板和氮化铝陶瓷基板。
7.根据权利要求3所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述LED芯片与所述高导热基板的固定连接为高导热锡膏焊接或银浆固晶连接。
8.根据权利要求3所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的发光面积比为2∶1∶3。
9.根据权利要求3所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述LED芯片还包括白光LED芯片或黄光LED芯片。
10.根据权利要求3所述的用于照明或显示设备的高亮度LED彩色光学模组，其特征在于，所述高导热基板上还设有辅助定位的光学定位孔。
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