[发明专利]一种高品质照明应用的大功率LED点光源

说明书

本发明公开了一种高品质照明应用的大功率LED点光源，包括基板和多颗LED芯片，所述基板上设有反光碗且所述反光碗的底部为反光平面；所述多颗LED芯片以全串联或串并联的方式布设在所述反光碗的底部，且该多颗LED芯片排列成至少两行，同一行的LED芯片间隙排列、相邻行的LED芯片间隙交错排列；所述基板上还设有封装层，所述封装层包括封胶以及均匀分布在该封胶内的透明光散射微粒；本发明将多颗LED芯片间隙交错排列在反光碗的反光平面上，通过控制相邻LED芯片之间的间隙大小防止相邻LED芯片相互阻挡吸收光线，成倍地提高了点光源的光效，得到超高光效的点光源，在同等光效的前提下极大地减小了点光源的体积和功率。

技术领域

本发明涉及一种LED光源，具体涉及一种应用于高品质照明的大功率LED点光源，高品质包括超高光效，白光颜色均匀分布。

背景技术

如今市场上的大功率LED的种类按芯片排布形式有三种，最多的是单芯片封装，封装方式有陶瓷基板加模压硅胶半球方式和带金属冲压碗杯塑胶支架加模杯固化成型硅胶半球方式。单颗LED芯片面积从1mm²到4mm²，一般4000K和3000K色温的白光LED的光效只有150和140lm/W，而且是在功率为1W的情况下。第一种封装方式的白光LED光源的配光并不是平滑的朗伯型(Lambertian)，而是基于不同的芯片结构，如薄膜化芯片结构或倒装芯片结构，加上不同的荧光粉涂覆方式，其光源的光强空间分布非常特殊，使得不同厂家的LED光源在配置二次光学透镜时，都要有不同的设计。对于光学设计来说，光源的配光越是远离标准的朗伯型，越是难设计，而且光学损失很大。第二种封装方式因为将芯片至于碗杯中，所以光源的光强空间分布能实现平滑的朗伯型，但是这种封装方式体积大，功率反而不大，而且可靠性低，不是高品质照明应用的LED光源，所谓高品质照明应用的特征应该是超高光效，颜色均匀分布。

第二种大功率LED采用多芯片封装，封装方式采用金属基座塑胶框架结构，但是由于芯片排列非常紧密，近似单芯片。这种封装方式虽然能实现大功率，但是光效降低严重。另外，这种封装方式增大了发光面积，使得光源的色度空间分布不均匀，而且由于塑胶框架结构没有按理想的朗伯型反光碗腔的光学设计，光强空间分布也远离标准的朗伯型。

第三种大功率LED采用多芯片封装，封装方式采用COB结构。COB即Chip On Board，多颗LED芯片在板上的意思。为了实现硅胶固化工艺，COB结构有0.3-1.0mm高的围坝把流动的硅胶圈起来。由于COB的发光面积非常大，所以芯片在围坝里散开放置，间隙很大，所以能够实现高光效。但是COB光源因为面积太大，所以不适合配二次光学，即使能配，成本也很高。另外COB光源基本无法形成平滑朗伯型的光强空间分布，也无法保证光强空间分布的一致性。另外COB封装的可靠性比较低，因为硅胶体积太大，产生的应力也非常大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种能够实现光滑朗伯型配光的高品质照明应用的大功率LED点光源。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：提供一种高品质照明应用的大功率LED点光源，包括基板和多颗LED芯片，所述基板上设有反光碗且所述反光碗的底部为反光平面；所述多颗LED芯片以全串联或串并联的方式布设在所述反光碗的底部，且该多颗LED芯片排列成至少两行，同一行的LED芯片间隙排列、相邻行的LED芯片间隙交错排列；所述基板上还设有封装层，所述封装层包括将所述LED芯片包覆于其中的封胶以及均匀分布在该封胶内的透明光散射微粒；所述透明光散射微粒的粒径大小为1μm-5μm；所述透明光散射微粒的折射率为1.30-1.45；所述LED芯片之间的排列间隙为所述LED芯片的厚度的2.5-5倍。

在本发明所述的高品质照明应用的大功率LED点光源中，所述LED芯片为长方形结构或正方形结构，同一行的相邻两颗所述LED芯片之间的排列间隙大于所述LED芯片的长度的40％，所述LED芯片的行与行之间的排列间隙大于所述LED芯片的宽度的20％。