发光二极管模块和制造这种LED模块的方法技术

本发明专利技术涉及一种发光二极管（ＬＥＤ）模块（１０），其包括：安装在基板（１２）上用于发光的ＬＥＤ芯片（１４），和位于ＬＥＤ芯片顶部上的用于转换从ＬＥＤ芯片发出的至少一部分波长的光的光学元件（１６）。该ＬＥＤ模块的特征在于用于横向和有角度地对准光学元件与ＬＥＤ芯片的装置（１８，２０，２２，２４，２６，２８，３２，３４）。所述对准装置确保当光学元件被放置在芯片上时，该光学元件本身自动对准ＬＥＤ芯片，并且确保在ＬＥＤ模块的随后制造和操作期间保持光学元件的正确位置和方位。本发明专利技术还涉及一种制造这种ＬＥＤ模块的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发光二极管(LED)模块，其包括安装在基板上的用于 发光的LED芯片，和设置在LED芯片顶部的用于接收从LED芯片发出的光 的光学元件。本专利技术还涉及一种制造这种LED模块的方法。
技术介绍
在例如文献US20050110034中公开了上述类型的发光器件的实例。在 US20050110034中，LED芯片用其电极或面向引脚的接点以倒装芯片的方式 安装在引脚上。该发光器件进一步包括粘贴在LED芯片顶部上的光学元件， 也就是荧光板，其位于LED芯片的相对于接点的相反侧上。该板的功能是 将从LED芯片发出的一些光转换成不同波长的光以生成例如白光。该光外 耦合在转换板的顶侧上，也就是位于该板上与连接至转换板的LED芯片相 对的一侧上。这种转换板，以及例如透镜或滤光器的其它光学元件，必须非常精确 地定位在LED芯片的顶部上。错误的定位会影响器件间一致性和器件内的 一致性。对于前者而言，如果转换板相对于LED芯片没有正确地定位，以 不同方式安装该板的几个器件之间的色点和效能中的结果将改变。对于后 者而言，单个LED模块的色点作为发射角的函数大大地依赖于转换板相对 于LED芯片的正确定位，由此如果该板移位、倾斜或其它错误安装，色点 就会随着发射角而改变。也就是说，LED的颜色将根据观察角而变化。在高速拾取和放置生产设备中，该精确地定位会是一个严重问题，有 两个原因l)首先，生产机器不能正确放置光学元件，以及2)正确放置 了光学元件，但在进一步处理期间该光学元件从其位置移动了。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服这个问题，并提供一种便于相对于LED芯片精确 地定位光学元件的改进的LED模块。另一个目的是提供一种在进一步处理 和操作期间光学元件相对于LED芯片保持固定的LED模块。根据所附权利要求，通过LED模块和制造这种LED模块的方法实现这些和其它目的，其通过下面的描述将是明显的。根据本专利技术的一个方面，提供一种LED模块，其包括安装在基板上 的用于发光的LED芯片；和布置在LED芯片顶部上的用于接收从LED芯片 发出的光的光学元件，该LED模块的特征在于用于横向和有角度地对准光 学元件与LED芯片的装置。该对准装置可以有利地确保1)光学元件祐J改置在该芯片上时，它自 己会自动地对准LED芯片，和2)在LED模块的随后制造和操作期间，使得 光学元件保持正确的位置和方向。因此，这种LED模块适合于利用高速拾 取和放置工艺进行制造。该对准装置可以装配在光学元件和基板中的至少一个上。在一个实施 例中，该对准装置包括从所述光学元件向下延伸的至少一个元件，用于接 合所述LED芯片。也就是说，在这里该对准装置装配在该光学元件上。所 述至少一个元件例如可以是在光学元件至少两侧上的支柱(例如在具有基 本正方形基底的光学元件的两个相邻侧的每个上有一个支柱)，或者是在 光学元件上的至少两个拐角的角材(即"延伸的拐角")。可替代地，所述至少一个向下延伸的元件可以是沿着光学元件的大部 分圆周提供的一个或多个轮缘。所述轮缘可以由与所述光学元件相同或相 似的材料制成。如果光学元件是彩色转换板则这尤其是有利的，在这种情 况下可以转换在LED芯片一侧上发出的光。与未转换光从LED芯片的一侧 "逃逸"的情况相比，这确保了色温的更小的角度分布。因此，这种对准 装置不仅确保了转换板与LED芯片的正确的和容易的对准，而且还会导致 色温和视角之间的相关性减轻。可替代地，所述轮缘可以具有镜面或漫反 射的内或外表面，从而将在LED芯片的一侧上发出的光反射回LED芯片和/ 或光学元件中，以增加LED模块的亮度和/或效率。在另一个实施例中，对准装置包括从基板向上延伸的至少一个元件， 用于接合所述光学元件。也就是说，在这里对准装置装配在基板上。该实 施例的优点是光学元件不必具有比LED芯片更大的面积。所述至少一个元 件例如可以是适合于接合光学元件的至少两侧的支柱，或者适合于接合光 学元件的至少两个拐角的角材。可替代地，所述至少一个向上延伸的元件可以是适合于接合光学元件 的大部分圆周的一个或多个轮缘。如上所述，该轮缘可以是由与光学元件 相同或相似的材料制成，或具有镜面或漫反射的内或外表面。应该注意，所述对准装置可以装配在光学元件和基板二者上。例如， 光学元件可以装配有在光学元件的相对侧上向下延伸的支柱，而基板装配 有适合于在光学元件的其余侧上接合光学元件的向上延伸的支柱。例如可以以倒装芯片模式将上述LED芯片安装到基板上，即倒转安装 该芯片。然而，在另一个实施例中，LED芯片可以通过接合线而直接地或经 由基板被电连接。在这里，接合线可以用作对准装置。可替代地，连接接 合线与LED芯片或基板的焊垫可以是对准装置。为保证对准， 一条接合线 和/或焊垫可以例如设置在LED芯片和光学元件的每一侧上。上述光学元件可以是例如用于转换从LED芯片发出的至少一部分光的 波长的转换板。优选地，该转换板是固态转换板。可替代地，光学元件例 如可以是透镜或滤光器。上述对准装置尤其适合于具有基本正方形基底的 光学元件。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于制造发光二极管(LED)模块的 方法，该方法包括在基板上安装适合于发光的LED芯片，以及制备适合于 放置在LED芯片顶部上的用于接收从LED芯片发出的光的光学元件，该方 法的特征在于基板和光学元件中的至少一个装配有用于横向和有角度地 对准转换板与LED芯片的装置，以及该方法进一步包括在LED芯片的顶部 上设置光学元件，由此对准装置对准光学元件与LED芯片。所述光学元件 例如可以是彩色转换板。本专利技术的这个方面显示出与本专利技术在前论述的方 面类似的优点。附图说明参考示出了本专利技术的当前优选实施例的附图，现在将更详细地描述本专利技术的这些和其它方面。图la-lf示出了根据本专利技术实施例的LED模块的不同变形，图2a-2f示出了根据本专利技术另 一个实施例的LED模块的不同变形，图3a-3b示出了根据本专利技术又一个实施例的LED模块，和图4a-4h示出了根据本专利技术又一个实施例的LED模块的不同变形。具体实施方式图la-lf是示出根据本专利技术实施例的LED模块10的不同变形的透视图。 LED模块IO包括上面安装了适合于发光的LED芯片14的基板12。图la-lf中的LED芯片14是在其朝向基板12的下侧具有用于电连接至电流源(未 示出)的触点(未示出)的倒装芯片。LED模块10进一步包括安装在LED 芯片14的顶部上的光学元件，也就是转换板16。转换板16适合于转换从LED芯片14发出的至少一部分光的波长。LED 芯片14例如可以发射蓝色光，其一部分通过转换板16而被转换成黄/橙色白光印记。可替代地，可以使用发射UV辐射的LED， UV辐射例如可以转换 成蓝/红/绿色光。作为另一个可替代方案，转换板可以用于利用红或绿萸 光体将来自蓝色LED芯片的蓝色光基本全部转换成红色光或绿色光，由此 可以将来自未转换的蓝色LED的光、来自具有用于转换成红色光的转换板 的蓝色LED芯片的光、和来自具有用于转换成绿色光的转换板的蓝色LED 芯片的光混合成白光。转换板优选地是固态陶乾转换板。在例如文献 US2005/0569582中公开了一种合适的转换板。根据本专利技术的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管（ＬＥＤ）模块（１０），包括：　用于发光的ＬＥＤ芯片（１４），其安装在基板（１２）上，和　设置在ＬＥＤ芯片顶部上的光学元件（１６），其用于接收从ＬＥＤ芯片发出的光，　该ＬＥＤ模块的特征在于，　用于横向和有角度地将光学元件与ＬＥＤ芯片对准的装置（１８，２０，２２，２４，２６，２８，３２，３４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K布伦纳，AL韦杰斯，NAM斯韦杰斯，CG维瑟，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]