專(zhuān)利名稱(chēng)：高亮度led光源及光源模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED光源裝置，尤其涉及高亮度光源裝置在結(jié)構(gòu)上的組合。
背景技術(shù)：
光源技術(shù)發(fā)展的重要方向之一是同時(shí)提高光源的輸出亮度和功率。早期半導(dǎo) 體發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)由于輸出功率和亮度低，應(yīng)用主要限制于信 號(hào)指示燈、電視遙控器以及低速短距離光纖通訊等方面。自二十世紀(jì)九十年代初以來(lái)，由 于各種新型高功率高亮度LED光源的不斷涌現(xiàn)，LED光源在各種顯示和照明領(lǐng)域也得到了越 來(lái)越廣泛的應(yīng)用，加之LED所具有的使用壽命長(zhǎng)、功耗低、波長(zhǎng)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，LED光源大有 逐漸取代白熾燈和熒光燈等傳統(tǒng)光源之勢(shì)。
目前帶LED的光源達(dá)到所述高亮度和高功率輸出要求的方案主要有兩種第一種是，通 過(guò)加大芯片尺寸和提高芯片質(zhì)量來(lái)提高單個(gè)LED芯片的性能。第二種是，將多個(gè)LED芯片封 裝成一個(gè)LED陣列，以獲得較高的光輸出。考慮到不同運(yùn)用場(chǎng)合，尤其是在顯示領(lǐng)域，對(duì)光 源體積和安裝位置不斷提出要求，現(xiàn)LED光源通常使用光導(dǎo)纖維來(lái)將LED光導(dǎo)向所需方向。
其中，成本較低又能進(jìn)行高效光耦合的方法是，如


圖1所示，將所述光導(dǎo)纖維l的末端直接 鄰接LED芯片或LED陣列5的表面，并通過(guò)固定座2來(lái)定位和固定所述光導(dǎo)纖維1,因光源基座 6承載所述LED芯片或LED陣列5，為了避免熱量集中，設(shè)置與基座6相接觸的散熱架4來(lái)散熱。
上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于隨著輸出亮度和功率的越高，LED芯片或LED陣列的表 面溫度也越高。據(jù)測(cè)試，大電流下的LED表面溫度可以高達(dá)180℃，而通常光導(dǎo)纖維的耐熱 小于150℃，甚至在105℃會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。從而現(xiàn)有技術(shù)限制了 LED光源，尤其是低成本 LED光源輸出亮度和功率的進(jìn)一步提高
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種 高亮度LED光源，便于高亮度和高功率輸出的光源使用現(xiàn)有光導(dǎo)纖維，從而維持方案的低 成本。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的基本構(gòu)思為在相鄰接的光導(dǎo)纖維和LED表面之 間插入耐熱導(dǎo)光材料結(jié)構(gòu)，同時(shí)該導(dǎo)光材料具有較小的傳熱系數(shù)，從而對(duì)光導(dǎo)纖維而言， 相當(dāng)于將其與光源接觸面的溫度降低。
作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型構(gòu)思的技術(shù)方案之一是，提供一種高亮度LED光源，包括光導(dǎo)纖 維和LED芯片或LED芯片陣列，尤其是，在所述LED芯片或LED芯片陣列的發(fā)光表面與所 述光導(dǎo)纖維的端面之間連接有隔熱玻璃板/棒。
上述方案中，所述隔熱玻璃板/棒的側(cè)面經(jīng)拋光或拉亮處理，或鍍有反射膜。
上述方案中，所述光源還包括定位和固定所述光導(dǎo)纖維的固定座，該固定座還包容著 所述隔熱玻璃板/棒與光導(dǎo)纖維相接觸的那一端。
上述方案中，所述光源還包括散熱架；所述固定座與散熱架用導(dǎo)熱膠來(lái)粘結(jié)。
作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型構(gòu)思的技術(shù)方案之二是，提供一種高亮度LED光源模組，包括兩 根以上的光導(dǎo)纖維和位于基座上的相應(yīng)數(shù)量的LED芯片或LED芯片陣列，在每組光導(dǎo)纖維 和LED芯片或LED芯片陣列的接觸面之間緊密連接有隔熱玻璃板/棒；各所述光導(dǎo)纖維分別 被固定座所包容；各個(gè)固定座的下端還包容著所述隔熱玻璃板/棒的上端；覆蓋在所述基座 上的散熱架具有數(shù)量與所述光導(dǎo)纖維相同的孔，容接和支承各所述固定座，還通過(guò)螺絲與 所述基座下的散熱器緊固連接。
上述方案中，所述模組還包括金屬基PCB板，設(shè)置在所述基座和散熱器之間。
上述方案中，所述隔熱玻璃板/棒與固定座，或所述固定座與散熱架，或所述散熱架與 基座，或所述基座與金屬基PCB板，或所述金屬基PCB板和散熱器之間涂有導(dǎo)熱膠。
采用上述各技術(shù)方案，降低了對(duì)光導(dǎo)纖維端面的耐溫要求，從而使LED光源實(shí)現(xiàn)亮度和 功率輸出的成本低、效果好。
附圖i兌明
圖1是現(xiàn)有LED光源的剖面結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明LED光源的剖面結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是包括本發(fā)明LED光源的LED光源模組的結(jié)構(gòu)示意圖
上述各圖中的標(biāo)號(hào)為1__光導(dǎo)纖維；2—一固定座；3—一隔熱玻璃板/棒；4__散 熱架；5 — —LED芯片或LED芯片陣列；6—一基座；7——金屬基PCB板；8——螺絲； 9一_散熱器。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
如圖2所示，本實(shí)用新型LED光源包括光導(dǎo)纖維1和LED芯片或LED芯片陣列5,固 定座2定位和固定所述光導(dǎo)纖維1,在所述LED芯片或LED芯片陣列5的發(fā)光表面與所述光 導(dǎo)纖維1的端面之間連接有隔熱玻璃板3，來(lái)阻止二者之間直接的熱傳導(dǎo)。所述隔熱玻璃板 3也可以用隔熱玻璃棒來(lái)等同替換。為了避免光能量的損失，隔熱玻璃板/棒3和LED芯片 或LED芯片陣列5需緊密接觸；最好還對(duì)所述隔熱玻璃板/棒3的側(cè)面作拋光或拉亮處理， 或者在所述隔熱玻璃板/棒3的側(cè)面鍍反射膜。
為實(shí)現(xiàn)最佳的隔熱降溫效果，本實(shí)用新型中固定座2還包容著所述隔熱玻璃板/棒3與 光導(dǎo)纖維1接觸的一端，可以用導(dǎo)熱膠來(lái)粘結(jié)該固定座2與隔熱玻璃板/棒3或光導(dǎo)纖維1; 并且，該固定座2膠接散熱架4，將該固定座2與散熱架4用導(dǎo)熱良好的材料，例如金屬來(lái) 制作。這樣，LED芯片或LED芯片陣列5產(chǎn)生的熱量被傳導(dǎo)到隔熱玻璃板/棒3上時(shí)，可以 被固定座2和散熱架4迅速導(dǎo)走，大大降低了光導(dǎo)纖維1和隔熱玻璃板/棒3接合處的溫度。
本實(shí)用新型經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，使用隔熱玻璃板厚度大等于2毫米可以降溫達(dá)3(TC以上。
圖3是包括本實(shí)用新型LED光源的光源模組的結(jié)構(gòu)示意圖。該模組包括兩根以上的光 導(dǎo)纖維1和位于基座6上的相應(yīng)數(shù)量的LED芯片或LED芯片陣列5,在每組光導(dǎo)纖維1和 LED芯片或LED芯片陣列5的接觸面之間緊密連接有隔熱玻璃板/棒3;各所述光導(dǎo)纖維1 分別被固定座2所包容，從而得到定位并固定；各個(gè)固定座2的下端包容所述隔熱玻璃板/ 棒3的上端；覆蓋在所述基座6上的散熱架4具有與所述光導(dǎo)纖維相同數(shù)量的孔，容接和支承各所述固定座2，還通過(guò)螺絲8緊固連接基座6下部的金屬基PCB板7、以及該P(yáng)CB板 下部的散熱器9。這樣，通過(guò)各部件之間的緊密接觸或?qū)崮z，所述隔熱玻璃板/棒3上的 熱量可以被固定座2和散熱架4通過(guò)金屬基PCB板7和散熱器9迅速散發(fā)，既降低對(duì)光導(dǎo) 纖維的耐熱要求，又增加了模塊的熱穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.一種高亮度LED光源，包括光導(dǎo)纖維(1)和LED芯片或LED芯片陣列(5)，其特征在于在所述LED芯片或LED芯片陣列(5)的發(fā)光表面與所述光導(dǎo)纖維(1)的端面之間連接有隔熱玻璃板/棒(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度LED光源，其特征在于所述隔熱玻璃板/棒(3)兩端面間的間距大等于2亳米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度LED光源，其特征在于所述隔熱玻璃板/棒(3)的側(cè)面經(jīng)拋光或拉亮處理，或鍍有反射膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一權(quán)利要求所述的高亮度LED光源，其特征在于還包括定位和固定所述光導(dǎo)纖維的固定座(2),該固定座(2)還包容著所述隔熱 玻璃板/棒(3)與光導(dǎo)纖維(1)相接觸的那一端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高亮度LED光源，其特征在于還包括散熱架(4);所述固定座(2)與散熱架(4)用導(dǎo)熱膠來(lái)粘結(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高亮度LED光源，其特征在于所述固定座(2)與散熱架(4)為金屬件。
7. —種高亮度LED光源模組，包括兩根以上的光導(dǎo)纖維(1)和位于基座(6)上的相應(yīng)數(shù) 量的LED芯片或LED芯片陣列(5),其特征在于在每組光導(dǎo)纖維(1)和LED芯片或LED芯片陣列(5)的接觸面之間緊密連接有 隔熱玻璃板/棒U);各所述光導(dǎo)纖維(l)分別被固定座(2)所包容；各個(gè)固定座(2)的下端還包容著所述隔熱玻璃板/棒(3 )的上端；覆蓋在所述基座(6 )上的散熱架(4 ) 具有數(shù)量與所述光導(dǎo)纖維(1)相同的孔，容接和支承各所述固定座(2)，還通過(guò)螺絲 (8)與所述基座(6)下的散熱器(9)緊固連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高亮度LED光源模組，其特征在于還包括金屬基PCB板(7),設(shè)置在所述基座(6)和散熱器(9)之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的高亮度LED光源模組，其特征在于所述隔熱玻璃板/棒(3 )與固定座(2 )，或所述固定座(2 )與散熱架(4 ),或所 述散熱架(4)與基座(6)，或所述基座(6)與金屬基PCB板(7),或所述金屬基PCB 板(7)和散熱器(4)之間涂有導(dǎo)熱膠。
專(zhuān)利摘要一種高亮度LED光源及光源模組，包括光導(dǎo)纖維(1)和LED芯片或LED芯片陣列(5)，尤其是，在所述LED芯片或LED芯片陣列(5)的發(fā)光表面與所述光導(dǎo)纖維(1)的端面之間連接有隔熱玻璃板/棒(3)。采用本實(shí)用新型，可以降低對(duì)光導(dǎo)纖維的耐溫要求，從而使LED光源實(shí)現(xiàn)高亮度和功率輸出的成本低、效果好。
文檔編號(hào)F21V8/00GK201074775SQ200720122060
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者吳希亮 申請(qǐng)人:繹立銳光科技開(kāi)發(fā)(深圳)有限公司