專利名稱：Led燈板的制作方法
技術領域：
本發明涉及LED照明領域，特別涉及一種LED燈板。
背景技術：
基板由電路層(銅箔層)、導熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的載流能力，從而應使用較厚的銅箔，厚度一般35 μ m 觀0 μ m ；導熱絕緣層是基板核心技術之所在，它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構成，熱阻小，粘彈性能優良，具有抗熱老化的能力，能夠承受機械及熱應力；金屬基層是基板的支撐構件，要求具有高導熱性，一般是鋁板，也可使用銅板(其中銅板能夠提供更好的導熱性)，適合于鉆孔、沖剪及切割等常規機械加工。LED透鏡改變LED的光場分布的光學系統，功能是將LED光源的發光角度匯聚光成任意想要的角度，光場的分布主要可分為圓形、橢圓形、矩形等。發光二級管(Light Emitting Diode，簡稱“LED”)是一種半導體固體發光器件。 它是利用固體半導體芯片作為發光材料，在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射。LED照明產品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。發光二極管主要由砷(AS)鋁(AL)鎵(Ga)銦(IN)磷(P)氮(N)鍶(Si)這幾種元素中的若干種組成。目前LED照明應用越來越廣泛，但LED散熱一直是影響其壽命的最大因素。在增大電流提高亮度的同時，LED產生的熱量對自身的損傷也隨之加大。如圖1所示，目前大功率LED組合成的燈板構架一般為單顆LED外加單獨透鏡1的方式，LED發光二極管散熱需經過LED自身封裝支架2，LED和鋁基板間的導熱膠4，傳導到鋁基板上。此方式熱阻層比較多，LED熱量不能及時有效散出，導熱受阻造成LED熱量過大光衰加快。且光線需經過LED 自身封裝硅膠，LED透鏡與聚光透鏡之間的空氣，聚光透鏡三層介質才能發射出來，光損耗比較大。且LED和透鏡之間有高度差，光線不能很好的收集，造成光浪費。
發明內容
本發明的目的在于提供一種LED燈板，解決了目前大功率LED燈散熱不良，光線出射介質過大造成光衰嚴重的問題。具有散熱效果好，光線利用率高，使用壽命長等優點。為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種LED燈板，包括基板、聚光板、LED芯片和透鏡；基板由導熱材料制成；聚光板設有通孔，并置于基板上；LED芯片置于通孔內，并緊貼在基板上；透鏡由透明膠體注滿整個通孔后凝固而成。本發明實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在于基板由導熱材料制成，且LED芯片緊貼在基板上，故LED芯片的熱量可以直接傳導至電源基板，導熱阻層少，LED熱量能夠及時有效地散出，具備良好的散熱性能，大大地提高了 LED的壽命。同時，通過透明膠體注滿通孔后凝固形成透鏡，LED芯片的光線僅需通過一種介質傳播，光損耗較小，光線利用率高。且LED和聚光板之間基本無高度差，能夠較好的收集光線，大大提高了光線利用率。進一步地，含有LED和透鏡的通孔為多個。多個通孔可以布置多個LED芯片，可根據設計需求，選擇相應LED的數量和布局，滿足不同的照明亮度需求。進一步地，通孔的表面為弧形。該表面的弧度可以根據所需的聚光效果而變化，從而實現LED燈板的出光角度要求。進一步地，通孔表面具有反光層，反光層為光潔面或粗糙面。發光層可以提高LED 芯片的出光效率。反光層為光潔面，能夠通過鍍銀、鍍銅等方式實現，光潔面具有較高的的光線反射率，可以提高出光效率。反光層為粗糙面，則可以通過粗糙的表面來增加光線的散射。進一步地，LED芯片直接置于用導熱材料制成的基板上。該結構減少了散熱阻層， LED熱量能夠及時而有效的排出，具有更好的散熱效果。進一步地，透鏡的表面呈圓弧、橢圓或雙峰形狀。透鏡表面形狀不同能夠形成不同的光斑，從而滿足不同出光角度的設計要求，進一步地，基板的金屬基層由金屬或陶瓷材料制成。高導熱率的材料具有良好的散熱性能，能夠盡快將LED芯片在通電時產生的熱量散出，提高LED芯片的使用壽命。進一步地，聚光板由高導熱率的材料制成，能夠比一般材料具有更好的散熱效果。
圖1是現有技術LED燈板中單顆LED芯片的結構示意圖；圖2是本發明第一實施方式中一種LED燈板的單顆LED芯片的結構示意圖；圖3是本發明第一實施方式中一種LED燈板的立體圖；圖4是本發明第一實施方式中一種LED燈板的剖面圖；圖5是本發明第一實施方式中一種LED燈板的俯視圖。
具體實施例方式在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，本領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。本發明第一實施方式涉及一種LED燈板。圖2是該LED燈板的單顆LED芯片的結構示意圖，圖3、圖4、圖5分別是該LED燈板的立體圖、剖面圖和俯視圖。該LED燈板包括 基板1、聚光板2、LED芯片4和透鏡3。基板1由導熱材料制成。聚光板2設有通孔21，并置于基板1上。LED芯片4置于通孔21內，并緊貼在基板1上。透鏡3由透明膠體注滿整個通孔21后凝固而成。
基板1由導熱材料制成，且LED芯片4緊貼在基板1上，故LED芯片4的熱量可以直接傳導至電源基板1，導熱阻層少，LED芯片4熱量能夠及時有效地散出，具備良好的散熱性能。同時，通過透明膠體注滿通孔21后凝固形成透鏡3，LED芯片4的光線僅需通過一種介質傳播，光損耗較小，光線利用率高。且LED芯片4和聚光板2之間基本無高度差，能夠較好的收集光線，大大提高了光線利用率。該燈板可以應用于大功率的LED照明領域，比如夜視監控紅外燈板的應用。LED芯片4的一極直接或通過導線與基板1連接，另一極通過導線5與基板1中的電路連接。此外，可以理解，LED芯片4的一極可以直接與基板1連接，另一極通過導線5與基板1中的電路連接。或者，LED芯片4的兩級可以分別通過導線5與基板1電路連接。通孔21為多個，多個通孔21可以布置多個LED芯片4，可根據設計需求，選擇相應 LED的數量，滿足不同的照明亮度需求。此外，可以理解，當然，燈板的通孔21數量也可以為1個。通孔21可以采用機械加工或者直接通過注塑成型。通孔21的表面為弧形，該弧形的弧度可以根據所需的聚光效果而變化，從而實現 LED燈板的出光角度要求。此外，可以理解，在本發明的某些其他實施方式中，通孔21的表面也可以不是弧面。通孔21表面具有反光層22，反光層22為光潔面或粗糙面。反光層22為光潔面， 可以通過鍍銀、鍍銅等方式實現，光潔面具有較高的的光線反射率，可以提高出光效率。反光層21為粗糙面，則可以通過粗糙的表面來增加光線的散射。此外，可以理解，在本發明的某些其他實施方式中，也可以不具有該反光層22。LED芯片4直接置于基板1上。LED芯片4直接置于用導熱材料制成的基板1上， 減少了散熱阻層，LED熱量能夠及時而有效的排出，具有更好的散熱效果。此外，可以理解，LED芯片4也可以通過高導熱率的膠水固定在基板上，先以膠水固定LED芯片，再在通孔中加入硅膠，在加工過程中LED芯片不易移位，加工較為容易。透鏡3的表面31呈圓弧、橢圓或雙峰形狀。透鏡3的表面31形狀不同能夠形成不同的光斑，從而滿足不同出光角度的設計要求，透鏡3的表面形狀可以通過在向通孔21 灌注膠水時附加適當的模具，在膠水凝固時自然形成。此外，可以理解，透鏡3的出光角度是由透鏡孤面31、透鏡弧面高度32決定的。透鏡3的表面31形狀并不限于圓弧、橢圓或雙峰形狀。只要滿足LED等的出光角度要求，均屬于本發明的保護范圍。設計時，可以根據用戶需求確定相同角度或多種不同角度的LED 和相應角度LED的數量，然后進行光學模擬設計透鏡3的弧形31和高度32，聚光板2通過通孔21弧面的弧形，來實現所需的LED出光角度。基板1的金屬基層由金屬或導熱的陶瓷材料制成。高導熱率的材料具有良好的散熱性能，能夠盡快將LED芯片4在通電時產生的熱量散出，提高LED芯片4的使用壽命。此外，可以理解，基板1的金屬基層可以由鋁、銅、鐵等金屬材料或導熱的陶瓷等高導熱率的材料制成。聚光板2由高導熱率的材料制成，能夠比一般材料具有更好的散熱效果。
此外，可以理解，聚光板2可以用高導熱率的材料制成，如銅、鐵、鋁等材料。或者也可以用塑料等一般性材料制成。聚光板2與基板1可通過高溫膠水粘合，也可通過螺釘等機械方式連接。透鏡3的材料為硅膠，在本發明的某些其他實施方式中，也可以采用其他透明膠體。透鏡3經由特定模具，采用硅膠對聚光板通孔21進行填充，然后高溫凝固而形成，并與聚光板通孔21的弧度成為一個整體，使其滿足一定的出射角度要求。雖然通過參照本發明的某些優選實施方式，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種LED燈板，其特征在于，包括基板、聚光板、LED芯片和透鏡； 所述基板由導熱材料制成；所述聚光板設有通孔，并置于所述基板上；所述LED芯片置于所述通孔內，并緊貼在所述基板上；所述透鏡由透明膠體注滿整個所述通孔后凝固而成。
2.根據權利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述LED芯片的一極直接或通過導線與所述基板連接，另一極通過導線與所述基板中的電路連接。
3.根據權利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述聚光板上有多個通孔，每個通孔內均有緊貼在所述基板上的LED芯片和由透明膠體注滿整個通孔后凝固而成的透鏡。
4.根據權利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述通孔的表面為弧形。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述通孔表面具有反光層，所述反光層為光潔面或粗糙面。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述LED芯片直接置于基板上。
7.根據權利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述透鏡的表面呈圓弧、橢圓或雙峰形狀。
8.根據權利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述基板的金屬基層由金屬或導熱的陶瓷材料制成。
9.根據權利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述聚光板由高導熱率的材料制成。
10.根據權利要求1至4中任一項所述的LED燈板，其特征在于，所述透鏡的材料為硅膠。
全文摘要
本發明涉及LED照明領域，公開了一種LED燈板。本發明中，包括基板、聚光板、LED芯片和透鏡；基板由導熱材料制成；聚光板設有通孔，并置于基板上；LED芯片置于通孔內，并緊貼在基板上；透鏡由透明膠體注滿整個通孔后凝固而成。本發明解決了目前大功率LED燈散熱不良，光線出射介質過大造成光衰嚴重的問題。具有散熱效果好，光線利用率高，使用壽命長等優點。
文檔編號F21V13/04GK102278647SQ201110254839
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者劉明新, 金升陽 申請人:杭州海康威視數字技術股份有限公司