一种高效散热的面光源发光装置

技术领域

本发明涉及光源散热技术领域，具体涉及一种高效散热的面光源发光装置。

背景技术

众所周知，LED为发光二极管光源。此种光源具有体积小、寿命长、效率高等优点，可连续使用长达10万个小时，因此LED已经广泛快速地应用在各种灯光使用场合。而随着社会的发展，LED在一些大功率光源中所扮演的角色也越来越重要，这使得LED散热性能的好坏直接影响LED的使用寿命和使用特性，因此目前人们在光源的散热工艺上要求也越来越高。

目前现有LED光源为点光源，发光效果为颗粒状，发光不均匀，且这种LED光源的散热结构已不能满足光源电源组件以及发光组件的使用要求，在热量较难散热的情况下导致光源热能耗过高，因而大大降低了光源的工作效率和使用寿命，为保证光源的使用寿命和使用特性，对光源的散热要求需要不断提升，随着光源功率的加大，其光源驱动产生的热量也随之提升，为此专利号201510467028.0公开的一种高效散热的LED灯，包括灯头、灯体、LED灯板和灯罩，所述LED灯板安装在灯体内，灯罩位于LED灯板下方，其还包括有上盖、下盖和穿线管，所述穿线管为圆筒状且位于灯体中央，上盖位于穿线管上方，下盖位于穿线管下方，灯体、上盖、通线管、下盖围合成一个密封的散热腔，所述散热腔中盛有超导液；所述LED灯板固定在下盖下方，LED灯板的导线通过穿线管与灯头连接，其通过超导液散热来实现LED灯的散热，然而其超导液安装在灯体内的密封性则直接影响LED灯使用的安全性，使得结构使用范围受限，散热效果不佳。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可保证安全且高效散热的光源。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种高效散热的面光源发光装置，其包括：

发光组件，包括发光件和罩设于所述发光件外周侧的透光罩；

电源组件，与所述发光组件电性连接；

灯头组件，用于装载所述发光组件，所述灯头组件包括卡合连接于所述透光罩的连接板、背离所述透光罩且固定连接于所述连接板另一侧的灯头盖板以及扣设于所述灯头盖板的灯头座，所述灯头座与所述灯头盖板之间形成电气腔，所述电源组件安装于所述电气腔；

所述连接板与所述透光罩之间形成发光腔室，所述发光腔室靠近所述电气腔的一侧与所述电气腔相连通，且远离所述电气腔的另一侧与外部连通，所述电源组件发热使电气腔内的气压增大，以加速所述发光腔室内的气流向外排出。

在一实施例中，所述发光件包括多个LED晶圆芯片和晶圆载板，且多个LED晶圆芯片均封装在所述晶圆载板的一侧。

在一实施例中，所述发光件的顶部设有贯穿所述发光件与所述透光罩的第一散热孔，所述第一散热孔沿第一方向设于所述发光件的中央，所述发光腔室通过所述第一散热孔与外部连通。

在一实施例中，所述连接板设有第二散热孔，所述第二散热孔与所述第一散热孔对向设置，所述发光腔室通过所述第二散热孔与外部连通；

所述透光罩上对应所述第一散热孔处设置有网状结构，所述第二散热孔设置为网孔。

在一实施例中，所述发光件包括沿第一方向设置的顶光板和设于所述顶光板周侧且与所述顶光板相互垂直的侧光板；所述侧光板设置为周向封闭的曲面结构。

在一实施例中，所述晶圆载板采用铝箔材质。

在一实施例中，所述灯头盖板的中心处朝向所述发光腔室的一侧设有连通件，所述连通件延伸至所述发光腔室内。

在一实施例中，所述灯头盖板与所述连接板之间形成散热通道，所述散热通道与所述第二散热孔相连通。

在一实施例中，所述灯头盖板上设有扣合件，所述灯头座的内侧设有与所述扣合件相配合的倒角件，所述扣合件与所述倒角件相互卡合以使所述灯头盖板与所述灯头座卡合固定。

在一实施例中，所述灯头组件还包括灯头，所述灯头靠近所述电气腔的一侧开设有与所述电气腔相连通的第三散热孔。

本发明的有益效果是：通过设置面光源使光分布更均匀，并且在面光源工作发光时，发光件会产生热量使得发光腔室内的温度升高，此时，发光腔室内的气压大于发光腔室外的气压，从而使得发光腔室内的气流向外流出；在此过程中，电源组件同样会产生热量使得电气腔内的温度升高，而通过设置电气腔与发光腔室连通，且发光腔室远离电气腔的另一侧与外部连通，使得电气腔内的热气流流向发光腔室从而形成对流，达到对电源组件进行快速散热的效果，同时电气腔内的热气流进一步提升了发光腔室内的气压，从而加速发光腔室内的气流向外流出的速度，保证光源工作时的高效、稳定。

附图说明

图1为本发明一种高效散热的面光源发光装置其中一个实施例的立体图；

图2为本发明一种高效散热的面光源发光装置其中一个实施例的剖视图；

图3为本发明一种高效散热的面光源发光装置其中一个实施例的爆炸图；

图4为图3中发光件其中一个实施例的原理结构示意图；

图5为本发明一种高效散热的面光源发光装置其中一个实施例的散热示意图。

附图标记：

100、面光源；110、发光组件；121、发光件；122、透光罩；130、密封胶；131、LED晶圆芯片；132、晶圆载板；111、电源组件；112、灯头组件；141、连接板；142、灯头盖板；143、灯头座；11a、电气腔；15a、第一散热孔；15b、第二散热孔；15c、发光腔室；161、顶光板；162、侧光板；11b、连通件；11c、散热通道；171、扣合件；172、倒角件；144、灯头；15d、第三散热孔；y、第一方向。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参照图1-4所示，本实施例提供一种高效散热的面光源发光装置100，其包括发光组件110和用于装载发光组件110的灯头组件112以及安装于灯头组件112内部的电源组件111；其中，发光组件110包括发光件121和罩设于发光件121外周侧的透光罩122；发光件121包括多个LED晶圆芯片131和晶圆载板132，且多个晶圆载板132均封装在晶圆载板132的一侧，经过固晶、打线、精密折弯成型、点粉等重点工艺形成面光源100，使光分布更均匀，同时实现温度快速传导；电源组件111与发光组件110电性连接；灯头组件112包括卡合连接于透光罩122的连接板141、背离透光罩122固定连接于连接板141另一侧的灯头盖板142以及扣设于灯头盖板142的灯头座143，连接板141与透光罩122合围形成发光腔室15c，灯头座143与灯头盖板142合围形成电气腔11a，电源组件111安装于电气腔11a；进一步，连接板141与透光罩122之间形成发光腔室15c，发光腔室15c靠近电气腔11a的一侧与电气腔11a相连通，远离电气腔11a的另一侧与外部连通，电源组件111发热使电气腔11a内的气压增大，以加速发光腔室15c内的气流向外排出。

优选的，晶圆载板132采用铝箔材质，散热速度快。

可选的，本实施例通过密封胶130加工LED晶圆芯片131集成在晶圆载板132上，采用环氧树脂密封胶130。

根据上述方案，可以理解的，传统的LED晶圆芯片131封装在铝基板上后，铝基板又安装在散热器上，多了一道安装方式，从而增大了热阻，导入速度慢，本实施例通过将多个LED晶圆芯片131安装在晶圆载板132上进行集成封装后，无需安装散热器进行散热，减少了安装工序和热阻，且可以理解的，在光源工作发光时，发光件121会产生热量使得发光腔室15c内的温度升高，此时，发光腔室15c内的气压大于发光腔室15c外的气压，从而使得发光腔室15c内的气流向外流出；在此过程中，电源组件111同样会产生热量使得电气腔11a内的温度升高，而通过设置电气腔11a与发光腔室15c连通，使得电气腔11a内的气流流向发光腔室15c，电气腔11a内的气流进一步提升了发光腔室15c内的气压，从而加速发光腔室15c内的热气流向外流出的速度，从而提升了光源的整体散热速度，保证光源工作时的高效、稳定。

具体的，发光件121的顶部设有贯穿发光件121与透光罩122的第一散热孔15a，第一散热孔15a沿第一方向y设于发光件121的中央；此结构在于使得发光腔室15c内的气流可以通过第一散热孔15a向外部流出，从而有利于发光件121在发光腔室15c内的热量及时散热；进一步，连接板141上设有第二散热孔15b，第二散热孔15b与第一散热孔15a沿第一方向y对向设置，通过第二散热孔15b使得发光腔室15c在连接板141的一侧与外界相连通，从而形成可对流的气流通道，有助于提升发光腔室15c内气流的流通速度；此外，本实施例中透光罩122上对应第一散热孔15a处设置有网状结构，且第二散热孔15b设置为网孔；可选的，本实施例中第一散热孔15a通过网状结构从而被部分遮挡，第二散热孔15b设置为网孔，从而避免微颗粒物或杂物通过第一散热孔15a和第二散热孔15b落入发光腔室15c内影响散热；更进一步，灯头盖板142与连接板141之间间隔形成散热通道11c，散热通道11c与第二散热孔15b相连通；可以理解的，气流通过散热通道11c可快速向外部散发，此结构的好处在于可避免电气腔11a与发光腔室15c间隔过近导致第二散热孔15b处的热量传递向电气腔11a造成电源组件111起热，隔热效果好。

优选的，本实施例中发光件121设置为圆筒形结构。

具体的，发光件121包括沿第一方向y设置的顶光板161和设于顶光板161周侧且与顶光板161相互垂直的侧光板162；其中侧光板162设置为周向封闭的曲面结构，且本实施例中的侧光板162设置为柱形结构，通过顶光板161和侧光板162双面发光，产生面光源照明效果，提高光照均匀度，且通过设置该结构，从而减少了发光腔室15c内的死角，从而进一步减少热气流堆积，有助于气流的流通。

根据上述方案，可以理解的，如图5所示，侧光板162在工作过程中，LED晶圆芯片131在发光腔室15c的周侧产生热量，使得发光腔室15c周侧的温度大于发光腔室15c中央的温度，使得发光腔室15c周侧的气压高于发光腔室15c中央的气压，热气流从周侧流向中央，进而加速向第一散热孔15a和第二散热孔15b流动，从而提高发光腔室15c内的热气流向外排出的速率，改善散热效果。

在本申请的一些实施例中，LED晶圆芯片131的散热面法线还可与发光件121的径向轴线呈一定夹角，并沿发光件121的中心轴线呈圆周阵列排布，以使LED晶圆芯片131的散发热量的方向相同，且与发光件121的直径方向呈一定夹角，从而形成螺旋流动的热气流，可以理解的，本实施例中的第一散热孔15a和第二散热孔15b在发光腔室15c的中心轴线呈对向设置，而螺旋热气流汇聚成型在第一散热孔15a和第二散热孔15b之间，使发光腔室15c内的热气流更加快速地从第一散热孔15a和第二散热孔15b排出，进一步改善散热效果。

在本申请的一些实施例中，LED晶圆芯片131的散热面法线还可与发光件121的径向轴线的夹角A可以配置为：15°≤A≤60°。若夹角A过大，则会导致LED晶圆芯片131散发的热量散发至发光件121的侧壁，进而造成热气的堆积，并且使发光件121的吸热，导致热量难以散发。若夹角A过小，则会导致难以形成螺旋流动的热气流，进而导致散热效果不佳。将A可以配置为15°≤A≤60°，可有效减小热气的堆积，减少发光件121的吸热，并且形成有效的螺旋流动的热气流，从而使散热效果符合预期要求。

优选的，灯头盖板142的中心处朝向发光腔室15c的一侧设有连通件11b，连通件11b延伸至发光腔室15c内从而使发光腔室15c与电气腔11a相互连通，且发光件121通过连通件11b实现与电源组件111电性连接；进一步，灯头组件112还包括灯头，灯头靠近电气腔11a的一侧开设有与电气腔11a相连通的第三散热孔15d；此结构在于使灯头通过第三散热孔15d实现与电气腔11a的连通，并通过连通件实现电气腔11a与发光腔室15c的连通，从而在光源内部实现整体连通结构，进一步分散热量，加速热传递速度和散热速度。

优选的，灯头盖板142上设有扣合件171，灯头座143的内侧设有与扣合件171相配合的倒角件172，扣合件171与倒角件172相互卡合以使灯头盖板142与灯头座143卡合固定。

综上所述，本发明提供了一种高效散热的面光源发光装置，通过设置面光源使光分布更均匀，并且在面光源工作发光时，发光件会产生热量使得发光腔室内的温度升高，此时，发光腔室内的气压大于发光腔室外的气压，从而使得发光腔室内的气流向外流出；在此过程中，电源组件同样会产生热量使得电气腔内的温度升高，而通过设置电气腔与发光腔室连通，且发光腔室远离电气腔的另一侧与外部连通，使得电气腔内的热气流流向发光腔室从而形成对流，达到对电源组件进行快速散热的效果，同时电气腔内的热气流进一步提升了发光腔室内的气压，从而加速发光腔室内的气流向外流出的速度，保证光源工作时的高效、稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。