[发明专利]一种LED射灯光源

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种光源，特别是一种LED射灯光源。

背景技术

LED的核心发光部分是由p型和n型半导体的pn结管芯，当pn结通过电流，电子与空穴相当移动并结合时，就会发出可见光、紫外光或近红外光。但是pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射的几率相同。因此并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与封装材料。

一般情况下，LED的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经pn结，发热性损耗使pn结结区温度升高。在室温附近，温度每升高1℃，LED的发光强度会相应地减少1﹪左右。故而封装散热性能，在保持LED工作发光时的色纯度与发光强度显得尤为重要。以往多采用减少其驱动电流的办法，降低pn结结区温度，来保持发光的色纯度以及光照强度，多数的LED的驱动电流都保持在20mA左右。但是LED的光输出会随着电流的增大而增加，目前很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进封装结构。

进入21世纪后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新，红、橙LED光效已达到100 lm/W，绿LED为50 lm/W,单只LED的光通量也达到数十流明（lm）。LED芯片和封装不再沿袭传统的设计理念和制造生产模式，在增加芯片的光输出方面，研发不仅仅限于改变改变材料内的杂质数量，晶格缺陷和位错来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部结构，增强LED内部产生光子出射的几率，提高光效、解决散热、取光和热沉优化设计，改进光学性能。 

故而为了保证LED光源具有较高的发光效率，LED光源的封装结构上通常具有很大的散热部件，同时封装同时具有反射件以及保护外壳，这使得LED光源散发热量的传播径程增长，增加了芯片散发热量的扩散难度，从而影响了芯片的发光效率和光源发射光线的色纯度。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种LED射灯光源将光源的外壳与反光壳体合并成为一个整体，有效地简化了产品的结构，降低了产品的成本同时还通过开放式的金属壳体有效地提高了光源的散热性能，进而提高LED光源的发光效率和色纯度。

本发明公开的LED射灯光源，包括芯片、印刷电路板、金属线、荧光粉和透明胶体混合物和碗形的金属外壳，金属外壳底部有至少一个通孔，芯片固定在金属外壳底部的内表面，印刷电路板固定在金属外壳底部的外表面，金属线穿过通孔将芯片电极与印刷电路板的焊盘连接，荧光粉和透明胶体混合物覆盖芯片并填充密封通孔。本发明公开的LED射灯光源通过将传统的反光器件金属杯罩与保护外壳结合为一个整体，有效地简化了LED射灯光源的封装结构，简化了LED射灯光源的生产与组装工艺，有效地降低了产品生产的人力成本和资源消耗，很大地降低了产品的成本，并通过简单的结构降低了LED光源芯片工作发热的散发路径，提高了散发效率，从而提高了光源LED芯片的发光效率和发光色纯度。

本发明公开的LED射灯光源的一种改进，印刷电路板将金属外壳的至少一个通孔密封。本改进通过将调控设置在金属外壳下的印刷电路板的大小，进而使得印刷电路板能够随着LED射灯中安装芯片数量的多少进而调控大小，并对金属外壳底部的通孔进行有选择的封闭，在LED射灯光源的生产工作中节约了对印刷电路板的使用，避免了器件的浪费，降低了生产的成本。

本发明公开的LED射灯光源的又一种改进，印刷电路板将金属外壳的所有通孔密封。本改进通过将金属外壳底部的通孔用设置在其底部的印刷电路板全部分别，利用LED射灯光源所必不可少的部件实现了对通孔的封闭，有效地提高了光源中部件利用效率，避免了需要采用额外的结构或者部件来实现通过封闭，并通过对通孔的封闭有效地防止了金属外壳底部的芯片上设置荧光粉和透明胶体混合物时其通过通孔进入金属外壳底部外侧，有效地防止了材料的无谓损耗，降低了产品的生产成本。

本发明公开的LED射灯光源的又一种改进，金属外壳为内表面抛光的铝合金壳或者内表面镀银的铜壳。本改进通过采用内表面抛光的铝合金壳或者内表面镀银的铜壳，有效地提高了金属外壳的光线反射效果，提高了对芯片发光的利用率，提高了LED射灯光源在同等条件下的光照效果。