[发明专利]一种大功率LED光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED光源，尤其是涉及到一种大功率的LED光源。

背景技术

    随着LED技术的不断发展和成熟，LED以其独特的优势在市场中占有越来越重要的地位，不论是路灯，隧道灯、庭院灯、墙壁灯等，LED灯渗透到灯具的各个领域，但是现有技术中也存在着一些一直困扰技术人员的难题。

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。LED封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大的不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光，所以LED的封装对封装材料有特殊的要求，LED封装是在完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计和技术要求，无法简单地使用普通封装技术。

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，改进光学性能成为本领域技术人员关注的难题。

目前市场上现已可以生产出0.5W---3W大功率LED产品，例如美国流明（Lumileds）公司的Luxeon LED ，其特点是利用较大面积的金属底座，并用铝基板做为散热片，将芯片发光时所产生的热传导于空气中，在金属底座上用单颗大尺寸芯片或多颗小尺寸芯片封装，也能有效的提高LED的功率和亮度，但也是小幅度的提高，因为散热原理不太合理，还是无法解决芯片工作时的高热量问题，导致LED芯片容易衰减、崩溃，且工艺较难、成本高，不易推广。同时传统的LED支架封装结构是整个支架一起镀银，因此成本较高，加工工艺也比较复杂，不适合批量生产，此外由于现有的应用于道路照明的LED二次光学处理仅仅是在LED光源前部安装反光罩，因此光分部很不均匀，会大大影响照明效果。因此，迫切的需要一种改进的大功率LED光源来解决上述技术问题。

发明内容

   本发明所解决的技术问题正是针对现有技术中大功率LED光源存在的技缺陷，提供一种结构、工艺简单、成本较低，散热快，密封性

好，出光均匀的大功率LED光源。