[实用新型]LED发光模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及大功率LED照明领域，具体涉及一种LED发光模块。 

背景技术

大功率LED作为照明光源具有体积小、耗电少、发热少、响应速度快、安全电压低、耐候性好、方向性好等优点，因此大功率LED是室内和室外照明的理想光源。目前大功率LED发展趋势是模块化，即在单个小面积的基板上封装数十、数百颗LED芯片构成大功率的LED发光模块。目前主流的模块化封装方案有以下两种：方案之一，将数十、数百颗发蓝光的LED芯片固定在散热基板后，在芯片表面涂覆一层均匀的黄色荧光粉，再用硅胶或环氧树脂密封；该方案之缺点在于无法给芯片进行高效散热，使得荧光粉和封装材料容易老化变质，因此，以该方案封装的大功率LED模块鲜有功率超过100W的。方案之二，采用三基色LED芯片封装来实现大功率LED模块，大多数方法是简单将同色的芯片排列成一字形阵列后，再将不同颜射的阵列交叉排列在一起；该方法的优点是芯片间的连接电路简单，但是其最大缺点是在白光照明下，光斑边缘颜射不均匀，在有物体遮挡时会产生色散。 

发明内容

针对上述两种封装方案存在的问题，本实用新型提供一种LED发光模块。 

本实用新型提供的一种LED发光模块，所述LED发光模块包括氮化铝陶瓷基板，所述氮化铝陶瓷基板上设置有电极阵列和三基色LED芯片阵列，所述三基色LED芯片阵列以拜耳方式排列，所述电极阵列将所述三基色LED芯片阵列中同种颜色的芯片进行串联和/或并联。拜耳方式的排列方法是一种三基色点阵的排列方法，其排列方式为：奇数行“......红绿蓝绿红绿蓝绿......”，偶数行“......绿蓝绿红绿蓝绿红......”；或者上述的奇偶行互换排列。 

优选的，所述所述电极为之字形。 

优选的，所述电极表面设置有金或银。 

优选的，所述氮化铝陶瓷基板上设置有过孔。 

优选的，所述过孔内填充有导电材料。 

本实用新型的创新点在于以下几点： 

第一；本实用新型创新地将三基色LED芯片以拜耳方式排布在氮化铝陶瓷基板上来构成发光模块。三基色LED在混色成白光时，其光效的理论极大值为4501m/W；而现在常用的白光LED封装方法，蓝色LED芯片加黄色荧光粉，光效的理论极大值为2501m/W。目前三基色LED发光模块的封装方式基本是，将同色的芯片排列成一字形阵列后，再将不同颜射的阵列交叉排列在一起，该方法的优点是芯片间的连接电路简单，但是其最大缺点是在白光照明下，光斑边缘颜射不均匀，在有物体遮挡时会产生色散。在本实用新型中，三基色LED芯片是以拜耳方式排布在氮化铝陶瓷基板上，该布局方式得到的光源具有很好的颜射均匀性，照明光路上有遮挡时也不会产生色散。拜耳方式的排列方法是一种CCD滤波片的排列方法，其三基色排列方式为：奇数行“......红绿蓝绿红绿蓝绿......”，偶数行“......绿蓝绿红绿蓝绿红......”；或者与之相反。 

第二；本实用新型使用氮化铝陶瓷作为LED芯片的散热基板。氮化铝具有高的热导率，低的热膨胀系数，是大功率LED模块的最理想基板。目前LED产业中，大功率LED使用的散热基板一般是金属铜、铝或者氧化铝陶瓷。因为高的热导率使得铜和铝成为最常见的LED芯片载体，金属铜的热导率为400左右，金属铝的热导率为200左右。但是铜、铝的热膨胀系数和LED芯片的热膨胀系数相差很大，对于发热量大的大功率LED器件，使用铜、铝作为芯片的载体给LED器件带来了很大的潜在威胁。由于氧化铝陶瓷具有与LED芯片接近的热膨胀系数以及相对较高的热导率(不到20)，使得氧化铝陶瓷也被广泛用于大功率LED的散热基板；相比铜、铝等金属，使用氧化铝陶瓷作为大功率LED的散热基板具有更高的可靠性。氮化铝作为第三代半导体材料的主要成员，具有高的热 导率(230)、宽禁带、高击穿场强、高电子饱和率等优点，使得近年来氮化铝一直是半导体领域研究的热门材料。氮化铝陶瓷同样也有很高的热导率(＞180)，同时其热膨胀系数与LED芯片的热膨胀系数接近。本实用新型选择氮化铝陶瓷作为LED芯片的散热基板，相比铜、铝等散热基板具有更高的可靠性，相比氧化铝陶瓷具有更高的导热性能。 

第三；本实用新型采用采用的是之字形电极。之字形电极的选用是为了配合拜耳方式排列的LED芯片阵列。之字形电极能方便地将拜耳方式排列的LED芯片阵列中的同种颜色的芯片连接起来，连接方式可以为串联，也可以为并列。