CN110610930A - Led封装单元、led灯具和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及LED照明技术领域，公开了LED封装单元、LED灯具和制造方法。LED封装单元包括公共基板；和布置并封装在所述公共基板的凹坑的底面上N个红光LED芯片、M个绿光LED芯片和X个蓝光LED芯片；其中，红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片都是单色LED芯片，并且N、M和X均为大于1的整数；其中，红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片中的相邻二者之间的距离是大体上一致的，并且所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片被配置为使得：任一单色LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和。

Description

LED封装单元、LED灯具和制造方法
技术领域
本申请涉及LED照明技术领域，尤其涉及LED封装单元、LED灯具和制造方法。
背景技术
封装是LED制备的关键环节：半导体材料的发光机理决定了单一的LED芯片无法发出连续光谱的白光，因此工艺上必须混合两种以上互补色的光而形成白光，目前实现白光LED的方法主要有三种：蓝光LED+YAG黄色荧光粉、RGB三色LED混光，紫外LED+多色荧光粉。以RGB三色LED混光为例，基于封装的难度和混光效果的要求，常规的封装单元仅包含单个的RGB LED芯片，然后通过多个封装单元实现大范围的照明的需求。
封装后的LED可以安装在LED面板灯上，由于光经过高透光率的导光板后形成一种均匀的平面发光效果，其照度均匀性好、光线柔和、舒适而且明亮；进而逐渐成为一种主流的室内照明灯具。
传统的LED面板灯，其为了保证面板上出光的强度，通常需要在面板上并排设置多个封装单元，这样会导致面板灯上的转角暗区的面积较大，这些转角暗区严重影响了面板灯的发光效率和安装的整体效果。
发明内容
本申请的一个或多个实施例提供了LED封装单元，旨在解决现有技术中，单个LED封装结构不能实现大范围的照明需求，使得灯具上容易出现较大面积的转角暗区等问题。本申请的一些发明构思使得能够实现单个LED封装单元实现大面积的出光需求，同时很大程度地减小面板类灯具上的转角暗区的面积。
本申请提供了一种LED封装单元，包括：公共基板；和布置并封装在所述公共基板上的N个红光LED芯片、M个绿光LED芯片和X个蓝光LED芯片；其中，所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片都是单色LED芯片，并且N、M和X均为大于1的整数；其中，所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片中的相邻二者之间的距离是大体上一致的，并且所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片被配置为使得：任一单色LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和。
在本申请的一些实施例中，所述公共基板成形为带有凹坑，所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片布置并封装在所述凹坑的大体上平坦的底面。
在本申请的一些实施例中，每一个所述红光LED芯片与同其直接相邻的所述绿光LED芯片之间的距离是大体上一致的；
每一个所述红光LED芯片与同其直接相邻的所述蓝光LED芯片之间的距离是大体上一致的；并且
每一个所述绿光LED芯片与同其直接相邻的所述蓝光LED芯片之间的距离是大体上一致的。
在本申请的一些实施例中，所述凹坑的底面的面积小于25mm2。
在本申请的一些实施例中，在任一颜色的LED芯片到与之直接相邻的一组其它颜色的LED芯片的直线距离中，最大的直线距离在0.2mm-2mm的范围内。
在本申请的一些实施例中，所述凹坑的底面被划分成具有与所述N个红光LED芯片、M个绿光LED芯片和X个蓝光LED芯片分别对应的N个、M个和X个区域，每一LED芯片位于其中一个对应的所述区域的中心。
在本申请的一些实施例中，每个所述区域的面积A的范围根据以下公式来限定：
A＝S1/(N+M+X)*(70％～130％)；
其中，N、M和X分别是所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的数量，并且S1是所述凹坑的底面的面积。
在本申请的一些实施例中，所述N等于6，所述M等于4，所述X等于4。
在本申请的一些实施例中，6个所述红光LED芯片均位于4个所述绿光LED芯片的上方，且4个所述绿光LED芯片均位于4个所述蓝光LED芯片的上方；并且6个所述红光LED芯片大致呈一排布置，并分别为：第一红光LED芯片、第二红光LED芯片、第三红光LED芯片、第四红光LED芯片、第五红光LED芯片和第六红光LED芯片；4个所述绿光LED芯片大致呈一排布置，并分别为：第一绿光LED芯片、第二绿光LED芯片、第三绿光LED芯片和第四绿光LED芯片；以及4个所述蓝光LED芯片大致呈一排布置，并分别为：第一蓝光LED芯片、第二蓝光LED芯片、第三蓝光LED芯片和第四蓝光LED芯片。
在本申请的一些实施例中，所述第一红光LED芯片和第二红光LED芯片之间的距离大致等于所述第五红光LED芯片和第六红光LED芯片之间的距离；所述第二红光LED芯片和所述第三红光LED芯片之间的距离大致等于所述第四红光LED芯片和所述第五红光LED芯片之间的距离。
在本申请的一些实施例中，所述第一绿光LED芯片和所述第一蓝光LED芯片位于所述第一红光LED芯片和第二红光LED芯片之间；所述第四绿光LED芯片和所述第四蓝光LED芯片位于所述第五红光LED芯片和第六红光LED芯片之间；所述第二、三绿光LED芯片和所述第二、三蓝光LED芯片均位于所述第三红光LED芯片和所述第四红光LED芯片之间。
在本申请的一些实施例中，所述N等于4，所述M等于3，所述X等于3。
在本申请的一些实施例中，所述N个红光LED芯片彼此间隔开地布置成第一排，所述M个绿光LED芯片彼此间隔开地布置成第二排，并且所述X个蓝光LED芯片彼此间隔开地布置成第三排，其中，所述第一排、第二排和第三排以间隔开的方式大体上并排地布置。
在本申请的一些实施例中，所述第一排位于所述第二排的上方，并且所述第二排位于所述第三排的上方。
在本申请的一些实施例中，所述底面上还布置有Y个白光LED芯片；其中Y为大于或等于1的整数。
在本申请的一些实施例中，所述底面上还布置有第四排白光LED芯片，所述第四排位于所述第一、第二和第三排的下方且以与它们间隔开的方式大体上并排地布置。
在本申请的一些实施例中，所述封装单元包括多个电极触点，每个LED芯片的正或负极电连接在对应的所述电极触点上。
在本申请的一些实施例中，每个所述LED芯片设有位于其顶部的第一电极连接点和位于其底部并与相应的所述电极触点电连接的第二电极连接点；连接在同一所述电极触点上的多个相同颜色的所述LED芯片经由所述电极触点串联。
在本申请的一些实施例中，所述多个电极触点的宽度彼此不同，并且各所述电极触点上对应连接的所述LED芯片的数量与所述电极触点的宽度大体上成正比例。
在本申请的一些实施例中，所述电极触点的宽度CL的范围根据以下公式来限定：
其中，x为所述LED芯片的总数；
L为所述LED封装单元的其中露出所述电极触点的那一边的总边长；
d为所述电极触点与相邻电极触点之间的空白间隔的尺寸；
n为所述电极触点区域所含的所述LED芯片的数量。
在本申请的一些实施例中，所述封装单元包括至少两个散热触点，所述散热触点均匀分布在所述多个电极触点之间。
本申请还提供一种LED灯具，其包括前述的LED封装单元。
在本申请的一些实施例中，所述灯具是LED面板灯。
在本申请的一些实施例中，所述LED灯具包括多边形的灯板，以及与所述灯板形状相适配且与所述灯板一起布置的电路板；多个所述LED封装单元设置在所述灯板的转角处并且电连接到所述电路板。
在本申请的一些实施例中，多个所述LED封装单元被配置成电连接在所述电路板上，以减少相邻两个所述LED封装单元发出的光的重叠区域。
在本申请的一些实施例中，每一所述LED封装单元的背光处形成所述灯板上的一个转角暗区，每一所述转角暗区的面积小于或等于大约7mm2。
在本申请的一些实施例中，所述灯板的各转角暗区的面积小于或等于大约5mm2。
在本申请的一些实施例中，所述灯板的各转角暗区的面积设置为在所述灯具通电发光的状态下接近于肉眼大体上不可见、或者仅能肉眼看到暗点或暗条的程度。
本申请还提供了一种用于制造前述的LED封装单元的方法，包括：
提供一公共基板，所述公共基板设有凹坑，所述凹坑的底面的面积小于大约25mm2；
在所述公共基板上布置并封装多个红光LED芯片、多个绿光LED芯片和多个蓝光LED芯片，使得任一单色LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和。
在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：
将多个白光LED芯片布置并封装在所述公共基板上，使得多个所述白光LED芯片与所述多个红光LED芯片、多个绿光LED芯片和多个蓝光LED芯片隔开。
根据本申请，通过在公共基板的凹坑的底面上封装多个红光LED芯片、多个绿光LED芯片和多个蓝光LED芯片，并且多个LED芯片中相邻的两个之间的距离是大体上一致的；进而可以实现单个公共基板上更大的发光效率。
根据本申请，多个红光LED芯片、多个绿光LED芯片和多个蓝光LED芯片被配置为使得任一单色LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和。这样设计保证了混光的均匀性，使得发出的白光更加的均匀；并且，由于多个LED芯片的配置，使得出光强度更大，进而可以实现更大面积的出光需求；另外，由于多个LED芯片均集成在单个的公共基板内，使得整个封装结构的集成度和单位面积的光通量更高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本申请的一个实施例提供的LED面板灯的***图；
图2是本申请的一个实施例提供的LED面板灯中的电路板和LED封装单元的连接结构图；
图3是图2中A部分的放大图；
图4是图3中B部分的放大图；
图5是LED封装单元的正视图；其中X1X2和Y1Y2围成的公共面积为本申请中的凹坑的底面的面积；
图6是相同颜色LED芯片串联在同一电极触点上的结构示意图。
在附图中，相同的标号表示同样的特征：
10-封装单元；11-公共基板；12-底面；13-红光LED芯片；14-绿光LED芯片；15-蓝光LED芯片；16-白光LED芯片；17-金线；18-隔离件；19-电极触点；191-带电性的触点；192-散热触点；20-面板灯；21-电路板；22-后盖；23-支撑架；24-遮光片；25-反光片；26-导光板；27-散光片；30-转角暗区。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
根据本申请的一个实施例，如图1-5所示，提供了的一种LED封装单元10，其包括：公共基板11；在本实施例中，该公共基板11优选为碗状或类似碗状的结构。
如图3和图5所示，在该公共基板11的凹坑的底面12上，均匀布置有多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15。其中红光LED芯片13的数量为N个。其中绿光LED芯片14的数量为M个。其中蓝光LED芯片15的数量为X个。其中，N、M和X均为大于1的整数。也即，在该封装单元10的公共基板11的凹坑的底面12上均匀分布有多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15。
根据本申请的其它实施例，上述的红、绿和蓝光LED芯片也可以其它颜色的LED芯片，例如，黄光LED芯片、紫光LED芯片等，具体根据混光颜色的需要进行具体的选择。
在本申请的实施例中，如图5所示，该凹坑的底面12的面积优选为小于25mm2，并且进一步优选为小于4.9mm×4.9mm。
根据本申请的实施例，其中N、M和X的数量是相关的，使得该红光LED芯片13、绿光LED芯片14和蓝光LED芯片15可以均匀混光而形成白光。
根据本申请的一个实施例，如图3和图5所示，其中，多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15中的相邻二者之间的距离是大体上一致的；这样设计可以保证了混光的均匀性。
同时，根据本申请的一个实施例，多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15被配置为使得：任一单色LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和，等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和。也即，一个红光LED芯片13与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为A1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为A2；另一红光LED芯片13与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为B1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为B2；该A1+A2＝B1+B2。另外，一个绿光LED芯片14与其直接相邻的一个红光LED芯片13的距离为A1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为C2；另一绿光LED芯片14与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为B1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为D2；该A1+C2＝B1+D2。
根据本申请的另一个实施例，其中，多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15被配置为使得：任一单色LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和，大体上相近于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和。也即，一个红光LED芯片13与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为A1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为A2；另一红光LED芯片13与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为B1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为B2；该A1+A2≈B1+B2。
一个绿光LED芯片14与其直接相邻的一个红光LED芯片13的距离为A1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为C2；另一绿光LED芯片14与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为B1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为D2；该A1+C2≈B1+D2。
这样设计，保证每一组最接近的红、绿和蓝光LED芯片的混光比例和混光效果是均匀的。进而保证出光的均匀性。
根据本申请的一个实施例，该公共基板的凹坑的底面优选为可以视作分成若干个区域，并且每个LED芯片(红、绿和蓝)均设置在对应的一个区域的正中心；在本实施例中，该区域的数量优选为与红、绿和蓝光LED芯片的数量一致，也即区域的数量为N、M和X个。需要说明的是，在本实施例中，每个区域的面积优选为是大致相同，或者每个区域的形状是大致相同的；这样设计可以保证每两个LED芯片之间的距离是大致相同；这样设计可以保证混光的均匀性。
根据本申请的一个实施例，每个前述的区域的面积A的范围优选为根据以下公式来限定：
A＝S1/(N+M+X)*(70％～130％)；其中，N、M和X分别是该红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的数量，并且S1为该凹坑的底面的面积。
前面已经说明过，在本申请的实施例中，该底面的面积是小于25mm2，例如，在一个实施例中，该面积为24mm2，N加M加X的数值为10；则每个区域的面积A的范围为2.4*(70％～130％)mm2，也即1.68mm2-3.12mm2。当然，这个数值范围仅仅是本申请实施例的一个举例，并不用于限定本申请。
进而，在本申请中，通过在公共基板11的凹坑的底面12上封装多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15，并且多个LED芯片中相邻的两个之间的距离是大体上一致的；进而可以实现单个公共基板11上更大的发光效率。
根据本申请，多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15被配置为使得任一单色LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的另外两种颜色的全部LED芯片之间的距离之和。
这样设计使得本申请的单个的LED封装单元的发光强度可以相当于传统五个或更多个封装单元的发光强度，同时，其在电路板上的占据面积远小于传统的五个封装单元的占据面积。这样设计保证了混光的均匀性，使得发出的白光更加的均匀，并且由于多个LED芯片的配置，使得出光强度更大，进而可以实现更大面积的出光需求。
另外，由于多个LED芯片均集成在单个的公共基板11内，使得整个封装结构的集成度和单位面积的光通量更高。
根据本申请的一个实施例，任一该红光LED芯片13与对应的最近的该绿光LED芯片14的距离与另一红光LED芯片13与对应的最近的该绿光LED芯片14的距离相同或相近。也即，多个红光LED芯片13中的每一个与其对应的最近的一个该绿光LED芯片14的距离相同或者相近。
根据本申请的一个实施例，任一该红光LED芯片13与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离与另一红光LED芯片13与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离相同或相近。也即，多个红光LED芯片13中的每一个与其对应的最近的一个该蓝光LED芯片15的距离相同或者相近。
根据本申请的一个实施例，任一该绿光LED芯片14与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离与另一绿光LED芯片14与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离相同或相近。也即多个绿光LED芯片14中的每一个与其对应的最近的一个该蓝光LED芯片15的距离相同或者相近。
根据上述实施例，还可以是任一单色LED芯片与其对应的最近的其它颜色的LED芯片的距离分别相同或相近。
根据本申请的一些实施例中，任一该红光LED芯片13与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离与另一红光LED芯片13与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离相同或相近；任一该绿光LED芯片14与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离与另一该绿光LED芯片14与对应的最近的该蓝光LED芯片15的距离相同或相近。
根据本申请的一个实施例，在任一该红光LED芯片13到与之直接相邻的一组其它颜色的LED芯片的直线距离中，最大的直线距离在0.2mm-2mm的范围内。在本实施例中，任一该红光LED芯片13到与其直接相邻的该蓝光LED芯片15之间的垂直距离的范围为0.2mm-2mm。此处该垂直距离可以优选为0.2mm，0.5mm，1mm，1.5mm和2mm。该红、绿和蓝光LED芯片15的混光均匀度和整体封装单元10的大小受该垂直距离的影响。
根据本申请的一个实施例，如图3和图5所示，该公共基板11上的该红光LED芯片13的数量N为6，该绿光LED芯片14的数量M为4，该蓝光LED芯片15的数量X为4。也即，在该反光区域内均匀布置有6个红光LED芯片13、4个绿光LED芯片14和4个蓝光LED芯片15。其中，所有的红光LED芯片13呈直线或大致呈直线布置。所有的绿光LED芯片14呈直线或者大致呈直线布置。所有的蓝光LED芯片15呈直线或大致呈直线布置。此时，在LED封装单元的反光区域内形成四个混光通道，每个混光通道需要供给12v的电压。
根据本申请的一个实施例，如图3和图5所示，6个该红光LED芯片13均位于4个该绿光LED芯片14的上方，且4个该绿光LED芯片14均位于4个该蓝光LED芯片15的上方；并且6个该红光LED芯片13(如图5所示)大致呈一排布置，从左至右分别为：第一红光LED芯片、第二红光LED芯片、第三红光LED芯片、第四红光LED芯片、第五红光LED芯片和第六红光LED芯片。
4个该绿光LED芯片14大致呈一排布置，从左至右分别为：第一绿光LED芯片、第二绿光LED芯片、第三绿光LED芯片和第四绿光LED芯片。
4个该蓝光LED芯片15大致呈一排布置，从左至右分别为：第一蓝光LED芯片、第二蓝光LED芯片、第三蓝光LED芯片和第四蓝光LED芯片。
根据本申请的另一个实施例，如图3和图5所示，该第一红光LED芯片和第二红光LED芯片之间的距离大致等于该第五红光LED芯片和第六红光LED芯片之间的距离；该第二红光LED芯片和该第三红光LED芯片之间的距离大致等于该第四红光LED芯片和该第五红光LED芯片之间的距离。
根据本申请的另一个实施例，如图3和图5所示，该第一绿光LED芯片和该第一蓝光LED芯片位于该第一红光LED芯片和第二红光LED芯片之间；该第四绿光LED芯片和该第四蓝光LED芯片位于该第五红光LED芯片和第六红光LED芯片之间；该第二、三绿光LED芯片和该第二、三蓝光LED芯片均位于该第三红光LED芯片和该第四红光LED芯片之间。根据本申请的另一个实施例，该公共基板11上的该红光LED芯片13的数量N为4，该绿光LED芯片14的数量M为3，该蓝光LED芯片15的数量X为3。也即，在该反光区域内均匀布置有4个红光LED芯片13、3个绿光LED芯片14和4个蓝光LED芯片15。其中，所有的红光LED芯片13呈直线或大致呈直线布置。所有的绿光LED芯片14呈直线或者大致呈直线布置。所有的蓝光LED芯片15呈直线或大致呈直线布置。此时，在LED封装单元的反光区域内形成三个混光通道，每个混光通道需要供给12v的电压。
上述6个红光LED芯片13、4个绿光LED芯片和4个蓝光LED芯片的排列方式、位置关系和相互之间的顺序关系还可以其它的方式，此处不作更多的列举。
根据本申请的另一个实施例，图未示，在本实施例中，4个该红光LED芯片13均位于3个该绿光LED芯片14的上方，且3个该绿光LED芯片14均位于3个该蓝光LED芯片15的上方；并且4个该红光LED芯片13大致呈一排布置，3个该绿光LED芯片14大致呈一排布置，以及3个该蓝光LED芯片15大致呈一排布置。
根据本申请的另一个实施例，4个该红光LED芯片13大致等距离布置，3个该绿光LED芯片14大致等距离布置，3个该蓝光LED芯片15大致等距离布置。
根据本申请的另一个实施例，该3个绿光LED芯片14和该3个蓝光LED芯片15中的每个均位于相邻的两个该红光LED芯片13之间。
在本实施例中，其中任意单色LED芯片距离与其直接相邻的两个同色的LED芯片的距离相同或相近，这样可以进一步提升混光的均匀性。
根据本申请的一个实施例，在该公共基板11上还均匀连接有Y个白光LED芯片16；其中Y为大于1的整数。在本实施例中，多个该白光LED芯片16优选并排且均匀布置在该凹坑的底面12上，用于加强红、绿和蓝光LED芯片15混光后的出光强度。
在本申请实施例中，该白光LED芯片16的数量优选为与蓝光或绿光LED芯片14的数量相同。
根据本申请的一个实施例，任一该白光LED芯片16和与其直接相邻的该红光LED芯片13、绿光LED芯片14和蓝光LED芯片15之间的距离之和，与另一该白光LED芯片16和与其直接相邻的该红光LED芯片13、绿光LED芯片14和蓝光LED芯片15之间的距离之和相同或相近。也即，假设任一该白光LED芯片16与其直接相邻的红光LED芯片13的距离为a1，和该白光LED芯片16和与其直接相邻的绿光LED芯片14的距离为a2，以及该白光LED芯片16和与其直接相邻的蓝光LED芯片15的距离为a3。假设另一白光LED芯片16与其直接相邻的红光LED芯片13的距离为b1，和该白光LED芯片16和与其直接相邻的绿光LED芯片14的距离为b2，以及该白光LED芯片16和与其直接相邻的蓝光LED芯片15的距离为b3。其中，a1+a2+a3＝/≈b1+b2+b3。这样设计可以实现更好的出光强度和混光均匀度。
根据本申请的一个实施例，在该封装单元10中，多个白光LED芯片16单独封装。多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15一起封装。当然，此处，多个白光LED芯片16和多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15均连接在该公共基板11的凹坑的底面12上。并且，在本实施例中，该多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15与多个该白光LED芯片16之间通过隔离件18隔开。
根据本申请的一个实施例，该封装单元10优选为包括多个电极触点19，多个该电极触点19配置在该公共基板11上，用于与外部电路板连接，实现对各个LED芯片的供电。另外，每个LED芯片的正或负极电连接在对应的电极触点19上，并且多个LED芯片优选为均匀连接在该多个电极触点上。此处，多个LED芯片包括多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15，以及多个白光LED芯片16。
根据本申请的一个实施例，每个LED芯片设有位于其顶部的第一电极连接点和位于其底部并与相应的电极触点19电连接的第二电极连接点。连接在同一电极触点19上的多个相同颜色的LED芯片经由该电极触点19实现串联。
在本实施例中，如图6所示，多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14或/和多个蓝光LED芯片15中的每一个均设有第一电极连接点和第二电极连接点。该第一电极连接点可以是正极或负极连接点。该第二电极连接点也可以是正极或负极连接点。在串联连接时，例如在同一电极触点19上同时串联两个红光LED芯片13，其中一个红光LED芯片的第一电极连接点为正极连接点，并用于与外部连接线连接，其第二电极连接点为负极连接点，并与对应的电极触点19电连接。另外一个红光LED芯片的第一电极连接点为负极连接点，并用于与外部连接线连接，其第二电极连接点为正极连接点，并与对应的电极触点19电连接。这样就实现了连接在同一个电极触点上相同颜色的LED芯片的电连接。
通常，对于多个LED芯片的连接，往往选择第一电极连接点和第二电极连接点均设置在顶部的LED芯片，以便于接线串联，但是这种类型的LED芯片的价格较高，同时不便于多个LED芯片在较小区域的集成。本申请采用的LED芯片，通过这种利用电极触点作为导电中介的连接方式，其相对于使用正负两极连接点都在顶部的LED芯片来说，可以节省掉两个芯片之间的金属导线，同时相邻的LED芯片可以电连接在电极触点上，这也允许相邻的两颗LED芯片的排布可以无限靠近(因为都坐落在同一电极触点上)，而且在LED芯片的花费上也有很大节省。
根据本申请的一个实施例，由于受到物理原因的限制导致部分电极触点19上连接的LED芯片的数量多于其它电极触点19。然而，在本实施例中，根据电极触点19上连接的LED芯片的不同，对应的电极触点19的宽度的不同；这样便于电极触点的散热。优选地，在本申请实施例中，各该电极触点19上该LED芯片的数量与该电极触点19的宽度大体上成正比例。
根据本申请的一个实施例，电极触点19的宽度(CL)的范围根据以下公式来限定：
其中，x为全部LED芯片的总数；L为LED封装单元的其中露出电极触点的那一边的总边长，也即LED封装单元的一边的边长，其中这一边为露出有电极触点的那一边；d为该电极触点19与相邻电极触点之间的空白间隔的尺寸，该空白间隔不是指相邻两个电极触点的中心之间的间隔，而是指相邻两个电极触点之间的不属于任何电极触点的那个间隔区域；n为该电极触点区域所含的LED芯片的数量。
根据本申请的一个实施例，电极触点19可以根据实际连接的LED芯片的数量，以及LED芯片之间电连接关系的不同，使得对应的电极触点19带有不同的电性。并且多个电极触点19中有至少两个不带有电性，其设置为散热触点192，用于在将公共基板11产生的热量经由散热触点192快速的传导出去，进而实现封装单元10的快速散热。
根据本申请的一个实施例，该封装单元10优选为包括两个散热触点192，并且该两个散热触点192均匀连接在该多个带有不同电性的电极触点之间。进而，保证更加均匀的散热。
本申请还提供一种LED灯具，如图1-图3所示，其包括前述的LED封装单元10。具有该LED封装单元10的LED灯具，可以实现更小的LED灯具；并且其更稳定，出光更加的均匀。
根据本申请的一个实施例，该LED灯具优选为面板灯、台灯、吊灯或者使用LED封装单元10作为发光源的任意灯具中的一种。
根据本申请的第一个实施例，该灯具优选为面板灯20，该灯具优选为多边形的面板灯20，并优选为选自三角形面板灯、四边形面板灯、六边形面板灯、八边形面板灯中的至少一种。
在本申请实施例中，该灯具包括多边形的灯板，该灯板的形状与面板灯20整体的形状相同；该灯具还包括与灯板配合连接的后盖22。该灯具还包括连接在该后盖22和灯板之间的支撑架23。该灯具还包括连接在该支撑架23上并用于电连接多个该LED封装单元10的多边形电路板21。该灯具还包括设置在该电路板21上方并配置来防止漏光的遮光片24。该灯具还包括用于将多个LED封装单元10发出的光线反射至导光板26的反光片25。该灯具还包括位于导光板26外侧，并位于光线出射方向上的散光片27。
在本申请实施例中，该支撑架23优选为连接在该后盖22内侧底部上。该电路板21连接在该支撑架23上，并限位固定在该支撑架23上。
在本申请实施例中，该LED封装单元10优选为连接在该电路板21的转角处，这样设计可以节省LED封装单元10的数量。同时，多个该LED封装单元10分别连接在该电路板的转角处；此处，每一转角处可以连接至少一个该LED封装单元10。在本实施例中，每一转角处连接一个该LED封装单元10；并且该LED封装单元10被配置成电连接在该电路板上，以减少相邻两个该发光单元发出的光的重叠区域。
在本申请实施例中，如图4所示，电连接在该电路板21上的每个LED封装单元10都“斜着”安装，以使得相邻两个LED封装单元10的出光面积的重叠区域尽可能的小。当然，此处的“斜着”安装，以三角形面板灯20为例，其具有A、B和C三条侧边，其中电连接在A侧边和B侧边形成的夹角上的LED封装单元10的安装位置应保证使得该LED封装单元10的出光方向并不是正对C侧边，而是稍微朝向A侧边或B侧边；同时其它的LED封装单元10也朝着同样的方向偏转同样的角度，进而保证面板灯20出光的均匀性。此处，仅以三角形面板灯20进行说明，其它形状的面板灯20可以类推出来，此处不作进一步的说明。
在本申请的一个实施例中，如图4所示，根据面板灯20的形状，每个该LED封装单元10偏转的角度优选为0-10°，进而各个转角处的LED封装单元10的出射光可以铺满整个面板灯20，除了各LED封装单元10后面的区域，这些区域称为转角暗区30。
为了实现出光强度，传统的封装LED灯珠通过多个并排布置在面板灯的转角处，以实现较大的发光强度，但是这种结构设计使得每个转角处的转角暗区的面积较大。而本申请的LED封装单元10的设计，使得多个LED芯片集成在一个公共基板11上，从而，在保证发光强度的基础上，使得转角暗区30的面积更小。
在本申请的一个实施例中，多边形面板灯20的每个转角处形成的转角暗区30小于7mm2，例如，6.9mm2，6.5mm2，6mm2，5.5mm2，5mm2等，其远小于传统的LED面板灯20上的转角暗区30。
根据本申请的一个实施例，还提供了一种制造前述的封装单元10的方法，包括以下步骤：
步骤一、提供一公共基板11；该公共基板设有凹坑，该凹坑的底面12的面积小于大约25mm2；
步骤二、在该公共基板11上依序连接多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15。
在该步骤二中，多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15的连接应该保证均匀混光，同时使得任一单色LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与该单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和。
也即，任一个红光LED芯片13与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为A1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为A2；另一红光LED芯片13与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为B1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为B2；该A1+A2＝B1+B2。以及任一个绿光LED芯片14与其直接相邻的一个红光LED芯片13的距离为A1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为C2；另一绿光LED芯片14与其直接相邻的一个绿光LED芯片14的距离为B1，和与其直接相邻的一个蓝光LED芯片15的距离为D2；该A1+C2＝B1+D2。
步骤三、将该多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15通过金线17连接，使得同色的LED芯片之间电连接或与该公共基板11电连接。从而实现各LED芯片之间的电连接。
步骤四、将完成电连接的该多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15进行通电测试；
在该步骤四中，通电测试可以是与步骤三的电连接的过程同时进行，也可以是在电连接完成之后进行。
步骤五、将多个该红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15注胶封装在该公共基板11上。此时，封装胶采用透明胶，采用常规的封装工艺进行封装并固化。
根据本申请的另一个实施例中，该封装方法还包括：
将多个白光LED芯片16固定在该公共基板11上，使得多个该白光LED芯片16与该多个红光LED芯片13、多个绿光LED芯片14和多个蓝光LED芯片15隔开。
该步骤优选为在各LED芯片电连接之间完成；并且固定后的白光LED芯片16之间通过金线17相互电连接，或与公共基板11电连接。
在本申请的一些实施例中，在该多个白光LED芯片16所在的区域注入荧光胶水，并固化。
以上该仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种LED封装单元，包括：
公共基板；和
布置并封装在所述公共基板上N个红光LED芯片、M个绿光LED芯片和X个蓝光LED芯片；其中，所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片都是单色LED芯片，并且N、M和X均为大于1的整数；
其中，所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片中的相邻二者之间的距离是大体上一致的，并且所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片被配置为使得：
任一单色LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和。
2.如权利要求1所述的LED封装单元，其中，所述公共基板成形为带有凹坑，所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片布置并封装在所述凹坑的大体上平坦的底面上。
3.如权利要求1所述的LED封装单元，其中，
每一个所述红光LED芯片与同其直接相邻的所述绿光LED芯片之间的距离是大体上一致的；
每一个所述红光LED芯片与同其直接相邻的所述蓝光LED芯片之间的距离是大体上一致的；并且
每一个所述绿光LED芯片与同其直接相邻的所述蓝光LED芯片之间的距离是大体上一致的。
4.如权利要求2所述的LED封装单元，其中，所述凹坑的底面的面积小于25mm2。
5.如权利要求1所述的LED封装单元，其中，在任一颜色的LED芯片到与之直接相邻的一组其它颜色的LED芯片的直线距离中的最大直线距离在0.2mm-2mm的范围内。
6.如权利要求2所述的LED封装单元，其中，所述凹坑的底面被划分成具有与所述N个红光LED芯片、M个绿光LED芯片和X个蓝光LED芯片分别对应的N个、M个和X个区域，其中每一LED芯片位于其中一个对应的所述区域的中心。
7.如权利要求6所述的LED封装单元，其中，每个所述区域的面积A的范围根据以下公式来限定：
A＝S1/(N+M+X)*(70％～130％)；
其中，N、M和X分别是所述红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的数量，并且S1是所述凹坑的底面的面积。
8.如权利要求1所述的LED封装单元，其中，所述N等于6，所述M等于4，所述X等于4。
9.如权利要求1所述的LED封装单元，其中，所述N等于4，所述M等于3，所述X等于3。
10.如权利要求1-9中任一项所述的LED封装单元，其中，所述N个红光LED芯片彼此间隔开地布置成第一排，所述M个绿光LED芯片彼此间隔开地布置成第二排，并且所述X个蓝光LED芯片彼此间隔开地布置成第三排，其中，所述第一排、第二排和第三排以间隔开的方式大体上并排地布置。
11.如权利要求10所述的LED封装单元，其中，所述第一排位于所述第二排的上方，并且所述第二排位于所述第三排的上方。
12.如权利要求1-9任一项所述的LED封装单元，其中，所述底面上还布置有Y个白光LED芯片；其中Y为大于或等于1的整数。
13.如权利要求10-11中任一项所述的LED封装单元，其中，所述底面上还布置有第四排白光LED芯片，所述第四排位于所述第一、第二和第三排的下方且以与它们间隔开的方式大体上并排地布置。
14.如权利要求1-9任一项所述的LED封装单元，其中，所述封装单元包括多个电极触点，每个LED芯片的正或负极电连接在对应的所述电极触点上。
15.如权利要求14所述的LED封装单元，其中，每个所述LED芯片设有位于其顶部的第一电极连接点和位于其底部并与相应的所述电极触点电连接的第二电极连接点；连接在同一所述电极触点上的多个相同颜色的所述LED芯片经由所述电极触点串联。
16.如权利要求14所述的LED封装单元，其中，所述多个电极触点的宽度彼此不同，并且各所述电极触点上对应连接的所述LED芯片的数量与所述电极触点的宽度大体上成正比例。
17.如权利要求16所述的LED封装单元，其中，所述电极触点的宽度CL的范围根据以下公式来限定：
其中，x为所述LED芯片的总数；
L为所述LED封装单元的其中露出所述电极触点的一边的总边长；
d为所述电极触点与相邻电极触点之间的空白间隔的尺寸；
n为所述电极触点所在的区域所含的所述LED芯片的数量。
18.如权利要求14所述的LED封装单元，其中，所述封装单元包括至少两个散热触点，所述散热触点均匀分布在所述多个电极触点之间。
19.一种LED灯具，包括如权利要求1-18任一项所述的LED封装单元。
20.如权利要求19所述的灯具，其中，所述LED灯具是LED面板灯。
21.如权利要求20所述的灯具，其中，所述LED面板灯具包括多边形的灯板，以及与所述灯板形状相适配且与所述灯板一起布置的电路板；每个所述LED封装单元设置在所述灯板的转角处并且电连接到所述电路板。
22.如权利要求21所述的灯具，其中，所述LED封装单元被配置成以“斜着”的方式安装在对应的转角处，以尽可能减小相邻两个所述LED封装单元发出的光的重叠区域。
23.如权利要求21所述的灯具，其中，所述LED封装单元的背光处在所述灯板上形成转角暗区，所述转角暗区的面积设置为在所述灯具通电发光的状态下接近于肉眼大体上不可见、或者仅能肉眼看到暗点或暗条的程度。
24.如权利要求23所述的灯具，其中，所述转角暗区的面积小于或等于大约7mm2，优选小于或等于大约5mm2。
25.一种用于制造如权利要求1-18任一项所述的LED封装单元的方法，包括：
提供公共基板，在所述公共基板上形成凹坑，所述凹坑的底面的面积小于大约25mm2；和
在所述凹坑的底面上布置并封装多个红光LED芯片、多个绿光LED芯片和多个蓝光LED芯片，使得任一单色LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和，大体上相近于或者等于与所述单色LED芯片同色的另一LED芯片到与其直接相邻的全部其它颜色的LED芯片之间的距离之和。
26.如权利要求25所述的方法，其中，所述方法还包括：
在所述公共基板上布置并封装多个白光LED芯片，使得多个所述白光LED芯片与所述多个红光LED芯片、多个绿光LED芯片和多个蓝光LED芯片间隔开。
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