[实用新型]白光LED面光源模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管，尤其是一种白光LED面光源。

背景技术

目前，小功率白光LED的封装以Φ3、Φ5、Φ10或草帽型、食人鱼为主。大功率白光LED的封装则以将1W、3W等大功率芯片单颗粒或多颗粒封装在陶瓷管壳或铝基板管壳上为主。这种封装结构简单，非常适合在指示灯，手电筒、射灯、探照灯等有出射光指向性要求的应用领域。

但是，在白光大功率应用的领域，如用于白光的工作照明、场地照明和投光照明等环境照明领域，目前的大功率白光LED产品还存在着光效不够高、散热问题、炫光问题、价格问题等许多难以商品化的困难。

目前大功率白光LED产品有两种封装形式，一种是以小功率芯片封装的白光LED颗粒(如Φ3、Φ5、Φ10或草帽型等)多颗粒组合在一起，实现功率的累加，小的用几十颗组成几瓦的光源，多的用几百颗组成几十瓦的光源产品。这种方式制作的LED产品热源分散分布，散热问题可以用较低的成本来实现；但由于光源由几十个甚至上百个光强很高的亮点组成，发射光在微观上有强光斑(眩光点)如果照射在漫反射性能不太好的物体表面，就会感觉到有许多亮点甚至是刺眼点，造成物体观察不清晰；此外铝支架的反光杯对白光的综合反光效率低，光损失比较大，发光效率低；多颗粒封装好的LED灯组合在一起，表面形状复杂，容易吸附灰尘，不易清理，而且影响美观。

另一种方法是用单颗或多颗大功率的LED如1W、3W芯片封装在低热阻管壳上，再加装大面积的散热片，以便将大功率芯片放出的热量释放出去，降低LED芯片的结温，保证LED芯片正常工作。但是与上一种光源的缺点1相同，甚至具有更严重的眩光，作为近距离使用的光源时必须要采取二次光学措施；热源集中于非常小的面积，发热功率又比较大，因此需要设计非常好的热通路和比较大的散热表面积。同样存在光效率低的问题。

针对眩光的问题，通常采用的两种方法如下：

方法一是光源上加盖一层混光片(如毛玻璃、各向异性的亚克力板、改变光发射角度的透明板等)使眩光点强度减小和使出射光线更加发散，这种方法带来的弊端是减少了出射光的总光通量。而且结构变得复杂，体积变得复杂，成本有不同程度的增加。

方法二是使光源照射在反光杯上再由反光杯将光线发射出来，在反射杯表面形成漫反射，使出射光线更加发散，这种方法也有减少了出射光的总光通量的弊端，而且因为考虑了二次反射，结构设计上也会比较复杂。

为了解决这个问题，我们经过反复的实验和研究，利用LED多芯片集成封装的技术，开发出了应用于白光照明的“一种白光LED面光源模块”。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种光线柔和无眩光、大功率、高光效的LED光源模块。

本实用新型采用的技术方案为：一种白光LED面光源模块，包括边框和均布有小功率芯片的线路板，所述线路板固定在边框上，在边框和线路板形成的腔体内的线路板及芯片上覆盖有透明胶层，在透明胶层上面封装有荧光粉胶层。

本实用新型所述线路板采用覆铜板，焊盘表面镀金。采用铝基板可以降低系统工作温度，但成本会有所提高。焊盘表面镀镍或裸铜、铝也可，优先选择不易生锈、易于键合、反光率高的材质。

边框与线路板组成的腔体的深度为6-20mm，透明胶层厚度一般大于4mm，荧光粉胶层的厚度一般不大于2mm，使芯片发出的光在到达荧光粉胶层前可以分散在比芯片表面积大上百倍的面积上。

在荧光粉胶层外封装有保护层，所述保护层为环氧树脂或透明玻璃或透明亚克力。

本实用新型与现有技术相比取得了以下有益效果：

1、LED芯片整体封装在线路板上，将LED芯片在支架上的键合和LED单灯在线路板上的串并联连接合并成一个工序，缩短了生产工艺环节，降低了生产成本；而且，整体封装的光源表面平滑美观，便于清洁。

2、小功率芯片发热量低，能快速通过线路板覆铜层将热量传播到整个线路板表面，通过比芯片面积大几百倍的线路板表面来实现散热，可以有效的降低系统的工作温度。一般温度可以控制在50℃以下。芯片工作时较低的结温，可以保证芯片工作时比较高的内量子效率，从而得到比较高的发光效率。另外，因为荧光物质放置在光源块的最外表层，与芯片间距离远，受芯片热量影响小，便于散热，能够保持比较高的激发效率、减少光衰。