[发明专利]一种含有多个反射杯的面光源封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及LED封装领域的LED面光源，尤其涉及一种根据封装材料的折射率确定反射杯内腔锥角取值范围的含有多个反射杯的面光源封装结构。

背景技术

传统的多芯片LED光源模块，LED芯片直接设置于基板表面上，即芯片在同一平面，通过微焊金线形成电路，然后封胶而成。

例如专利申请号为200610062089.X的中国专利文献公开的一种LED面光源，如图1a所示，采用金属导热材料作为基板3，塑料作为反射杯6，若干个LED芯片4直接设于反射杯底部的基板表面上，其还设置荧光粉支架5、荧光粉板7以及荧光粉，该种多芯片安装方式是现有多芯片封装的主流，然而采用该种芯片安装方式的面光源却有以下几个方面的缺陷：

1、LED芯片发出的一部分光在面光源顶部容易发生全反射，影响面光源的出光效率；

2、LED芯片侧面出光未得到有效利用，且LED芯片之间相互吸收损失了部分光，影响面光源出光效率；

3、相邻LED芯片之间相互干扰，影响彼此的工作环境，直接导致相邻LED芯片的温度升高，进而影响相邻LED芯片的出光效率；

另外，专利申请号为200910187255.2的中国专利文献提出了在基板上设置至少一个小凹杯2，在小凹杯2的底部设置芯片1，如图1b所示，其中凹杯2的内壁表面与小凹杯2杯底的夹角大于90度，该结构设计主要用于解决LED芯片之间相互干扰的问题。然而，在LED器件封装材料的折射率n未知的情况下，限定内壁表面与凹杯杯底的夹角或锥角的大小(大于90度)，仍然不能解决LED芯片发出的部分光线将会在LED器件光学透镜表面发生全反射的问题，仍然存在影响LED器件的出光效率的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含有多个反射杯的面光源封装结构，提高出光效率。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术解决方案来实现上述目的：

一种含有多个反射杯的面光源封装结构，包括基板以及设置在基板上的电极，在基板上设有多个小反射杯，小反射杯的内腔底部设有LED芯片，LED芯片上覆设有折射率为n的封装材料，其中，所述小反射杯的内腔为上大下小的圆台体形，所述小反射杯的内腔锥角2β的大小应满足：π/2-arcsin(1/n＜2β＜2arcsin(1/n，其中，β为小反射杯内壁与基板垂直方向的夹角。

优选地，所述小反射杯高度的最小值H_min应满足其中，h为芯片的高度；D为LED芯片底部与小反射杯内壁水平方向的最大距离。

优选地，相邻的小反射杯相互连接。

优选地，相邻的小反射杯通过条状连接部连接在一起。

优选地，所述基板上表面还设有大反射杯，所述小反射杯置于大反射杯内，所述大反射杯和/或小反射杯采用粘贴或注塑的方式成型于基板表面。

优选地，所述大反射杯的内腔为上大下小的圆台体形，所述大反射杯的内腔锥角2δ应满足π-2arcsin(1/n)＜2δ＜π/2+arcsin(1/n)。

优选地，靠近大反射杯内腔的小反射杯与大反射杯内腔连接在一起。

优选地，小反射杯中设置的LED芯片为两个以上。

优选地，同一小反射杯中的各LED芯片通过引线连接，相邻小反射杯中的LED芯片通过引线串联或并联。

优选地，所述大反射杯还设有一标准接口。

与现有技术相比，本发明提供的含有多个反射杯的面光源封装结构具有以下优点：

1、由于在基板上设置多个小反射杯，LED芯片设置在小反射杯的内腔底部，同时根据封装材料的折射率n，通过计算式π/-arcsin(1/n)＜2β＜2arcsin(1/n)确定小反射杯内腔合理的锥角范围，因而能够避免LED芯片发出的一部分光在光学透镜顶部发生全反射；

2、由于将LED芯片置于小反射杯内，侧面光被小反射杯内壁反射可以有效利用，同时可避免LED芯片之间相互吸收一部分光，提高面光源出光效率；

3、由于LED芯片置于小反射杯内，所以相邻LED芯片之间不会相互干扰LED芯片的工作环境，比如不会直接导致相邻LED芯片的温度升高。

通过以上各个环节的设置，使得本发明的含有多个反射杯的面光源封装结构的出光效率相比于现有技术大为提高。

进一步地，再结合计算式确定小反射杯高度最小值，更进一步地避免LED芯片发出的一部分光在光学透镜顶部发生全反射，更进一步地提高出光效率。

附图说明

图1a为现有技术中一种多芯片封装模块结构示意图；