CN204648057U - 油冷led汽车前照灯光源及组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油冷LED汽车前照灯光源，包括透明灯管、LED灯芯、导热硅油及散热基座；其中，LED灯芯设置在透明灯管内侧且设置在散热基座上；透明灯管与LED灯芯形成第一空腔，导热油填充于第一空腔内。透明灯管采用透明的钠钙硅玻璃、硼玻璃、石英玻璃、氧化铝透明陶瓷、氧化钇透明陶瓷或钇铝石榴石透明陶瓷制成。透明灯管为一端开口、另一端闭合的柱状体，柱状体为圆柱状、矩形柱、四方柱状、六方柱状或八方柱状。本实用新型通过采用油冷方式增强LED光源的散热能力，导热硅油填充于透明灯管和散热基座中的空腔中，LED灯芯发出的热量能够有效地扩散到导热硅油中，同时可以有效地提高LED光色及光强的空间均匀性。

Description

油冷LED汽车前照灯光源及组件

技术领域

本实用新型涉及LED发光技术，具体地，涉及一种油冷LED汽车前照灯光源及组件。

背景技术

近年来LED已经在各个领域逐步替代传统光源，其中LED汽车前照灯就是一个很重要的应用领域，并且多种品牌的高端车型已经开始使用LED前照灯。目前市面上出现了很多用于替换传统汽车前照灯光源的LED光源。然而由于亮度不够、光型不好的原因，LED汽车前照灯光源没能引起替换市场的广泛认可。这是因为现用于汽车前照灯的灯丝灯、氙气灯的发光部位体积很小，通常小于并且是360°发光光源。然而，LED为180°发光光源，目前市面上的替换是LED汽车前照灯通过两个LED光源背靠背或多个LED光源贴在正多边形侧面的形式达到360°发光的目的。这种方法虽然达到了360°发光的目的，但是造成了光源散热不良和体积过大的问题，使其配于传统汽车前照灯总成时出现亮度不够、光型不好的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种油冷LED汽车前照灯光源及组件。

根据本实用新型的一个方面提供的油冷LED汽车前照灯光源，包括透明灯管、LED灯芯、导热硅油及散热基座；

其中，所述LED灯芯设置在所述透明灯管内侧且设置在所述散热基座上；所述透明灯管与LED灯芯形成第一空腔，所述导热油填充于所述第一空腔内。

优选地，所述透明灯管采用透明的钠钙硅玻璃、硼玻璃、石英玻璃、氧化铝透明陶瓷、氧化钇透明陶瓷或钇铝石榴石透明陶瓷制成。

优选地，所述透明灯管为一端开口、另一端闭合的柱状体，所述柱状体为圆柱状、矩形柱、四方柱状、六方柱状或八方柱状。

优选地，所述LED灯芯包括第一单元模块和第二单元模块；

其中，所述第一单元模块与所述第二单元模块背靠背拼接；所述第一单元模块和所述第二单元模块均包括LED芯片、散热基板和围坝框；所述LED芯片设置在所述散热基板上；所述围坝框设置在所述LED芯片的外周。

优选地，所述散热基座设置有第二空腔；

其中，所述第一空腔和所述第二空腔形成循环回路。

优选地，还包括透明荧光陶瓷；所述透明荧光陶瓷设置在所述围坝框的内框中。

优选地，所述LED灯芯包括单元模块；

其中，所述单元模块包括LED芯片、散热基板和透明荧光陶瓷；

所述LED芯片设置在所述散热基板上；所述透明荧光陶瓷设置在所述LED芯片上侧。

优选地，所述LED灯芯包括晶圆级封装芯片和透明荧光陶瓷；

其中，所述透明荧光陶瓷设置在所述晶圆级封装芯片的两侧。

优选地，所述导热硅油采用透明的导热硅油。

优选地，所述LED灯芯为360度出光光源，该360度出光光源的实现形式为灯芯采用透明材料、多块含LED芯片的散热板组合、直接在灯芯的多个面上放置LED芯片。

优选地，所述透明荧光陶瓷采用稀土掺杂的氧化钇陶瓷(Re：Y₂O₃)，氧化镥陶瓷(Re：Lu₂O₃)，氧化钪陶瓷(Re：Sc₂O₃)，钇铝石榴石陶瓷(Re：Y₃Al₅O₁₂)，镥铝石榴石陶瓷(Re：Lu₃Al₅O₁₂)或过渡元素掺杂的氧化铝陶瓷。

优选地，稀土元素可为单掺的Ce，或者Ce与Eu、Er、Nd、Pr、Gd、Tb、Sm、Tm、Dy、Yb或Lu其中的一种或任意几种共掺；稀土元素掺杂总量为0.001到10wt.％。

根据本实用新型的另一个方面提供的油冷LED汽车前照灯组件，所述的油冷LED汽车前照灯光源，还包括光源基座、导油管和散热器；

其中，所述油冷LED汽车前照灯光源设置在所述光源基座上；所述油冷LED汽车前照灯光源的LED灯芯设置在所述导油管的插槽上；

所述光源基座设置在所述散热器上；所述导油管设置在在所述光源基座的内侧。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型通过采用油冷方式增强LED光源的散热能力，导热硅油填充于透明灯管和散热基座中的空腔中，LED灯芯发出的热量能够有效地扩散到导热硅油中，同时可以有效地提高LED光色及光强的空间均匀性；

2、本实用新型中LED灯芯与散热基座装配时，导热硅油在光源与散热基座之间形成循环流动，通过导热硅油的对流散热及高热容将光源的热量快速地带离到散热基座中，并在散热基座中形成良好的均温；

3、本实用新型提供的LED汽车前照灯能够获得与现有汽车前照灯相近的发光强度、发光面积及发光角度，能够直接替换现有的汽车前照灯光源。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型中油冷LED汽车前照灯光源的结构示意图；

图2为本实用新型中油冷LED汽车前照灯组件结构示意图；

图3为本实用新型中一个单元模块的光强角分布图。

图中：

11为透明灯管；

12为导热硅油；

13为LED灯芯；

21为油冷LED汽车前照灯光源；

22为导油管；

23为光源基座；

24为散热器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1所所示，LED灯芯由两片单元模块背靠背拼接而成。单片模块由5颗白光LED芯片、氮化铝散热基板以及围坝框组成。5颗白光LED芯片使用共晶焊工艺焊接于氮化铝散热基板的表面，使用金线键合工艺使5颗芯片形成串联结构。选用管径10mm、管壁厚度为1mm的透明石英玻璃管。透明石英玻璃管将两单片模块封闭于内，两单片模块背靠背紧贴，模块与透明石英玻璃管形成一个U型空腔，即第一空腔，U型空腔内填充导热油，利用导热油在光源内腔的循环流动实现光源的高效散热。通电后光源呈6000K白光，灯管360度发光且无明显暗区。所述LED灯芯设置在所述散热基座上。散热基座设置有第二空腔；所述第一空腔和所述第二空腔形成循环回路。所述导热油采用透明的导热硅油。所述透明灯管采用透明的钠钙硅玻璃、硼玻璃、石英玻璃、氧化铝透明陶瓷、氧化钇透明陶瓷或钇铝石榴石透明陶瓷制成。所述透明灯管为一端开口、另一端闭合的柱状体，所述柱状体为圆柱状、矩形柱、四方柱状、六方柱状或八方柱状。

实施例2：

实施例2为实施例1的变形例，LED灯芯由两片单元模块背靠背拼接而成。单片模块由5颗蓝光LED芯片、氮化铝散热基板以及围坝框组成。5颗垂直结构蓝光LED芯片使用共晶工艺焊接于氮化铝散热基板的表面电极上，使用金线键合工艺使5颗蓝光LED芯片形成串联结构，蓝光LED芯片外周设置内框大小为3mm×7mm的围坝框。使用混合有黄色、红色荧光粉的硅胶填充于围坝框内并烤干。点亮时单元模块呈现近朗伯型光强分布，如图3所示。选用管径10mm、管壁厚度为1mm的透明石英玻璃管。透明石英玻璃灯管将两片单元模块封闭于内，两单元模块背靠背紧贴，两单元模块与石英玻璃灯管形成一个U型空腔，U型空腔内填充导热油。通电后光源呈5000K白光，灯管360度发光且无明显暗区。

实施例3：

实施例3为实施例1的变形例，LED灯芯由两片单元模块背靠背拼接而成。单片模块由5颗蓝光LED芯片、氮化铝散热基板、块状透明荧光陶瓷以及围坝框组成。5颗倒装结构芯片使用覆晶焊工艺焊接于氮化铝散热基板的表面电极上形成串联结构，芯片外周设置内框大小为3mm×7mm的围坝。将3mm×7mm×0.3mm的Ce:YAG透明荧光陶瓷嵌入围坝框的内框中。点亮时单模块呈现近朗伯型光强分布，如图3所示。选用管径10mm、管壁厚度为1mm的透明钠钙硅玻璃管。透明钠钙硅玻璃灯管将两单元模块封闭于内，两单元模块背靠背紧贴，单元模块与钠钙硅玻璃灯管形成一个U型空腔，U型空腔内填充导热油。通电后光源呈6000K白光，灯管360度发光且无明显暗区。

实施例4：

实施例4为实施例1的变形例，LED灯芯由两片单元模块背靠背拼接而成。单片模块由5颗蓝光LED芯片、氮化铝散热基板、块状透明荧光陶瓷组成。5颗倒装结构蓝光LED芯片使用覆晶焊工艺焊接于氮化铝散热基板的表面电极上形成串联结构。将5片1mm×1mm×0.4mm的Ce:YAG透明荧光陶瓷贴于蓝光LED芯片正上方。点亮时单元模块呈现近朗伯型光强分布，如图3所示。选用管径10mm、管壁厚度为1mm的透明石英玻璃管。透明石英玻璃灯管将两模块封闭于内，两模块背靠背紧贴，模块与石英玻璃灯管形成一个U型空腔，U型空腔内填充导热油。通电后光源呈6000K白光，灯管360度发光且无明显暗区。

实施例5：

实施例5为实施例1的变形例，LED灯芯由单片单元模块组成。该单元模块由5颗LED芯片、块状透明荧光陶瓷、透明荧光陶瓷基板组成。5颗垂直结构芯片使用覆晶焊工艺焊接于透明荧光陶瓷基板的表面电极上并形成串联结构。将5片1mm×1mm×0.4mm的Ce:YAG透明荧光陶瓷贴于芯片正上方。点亮时单模块呈现360度发光。选用管径10mm、管壁厚度为1mm的透明石英玻璃管。透明石英玻璃灯管将单模块封闭于内，模块与石英玻璃灯管形成一个U型空腔，空腔内填充导热油。通电后光源呈6000K白光，灯管360度发光且无明显暗区。

实施例6：

实施例6为实施例1的变形例，LED灯芯由单片晶圆级封装芯片制成。蓝宝石衬底的晶圆级芯片不进行背面镀膜可以直接实现360度发光，将两片厚度为0.3mm的Ce:YAG透明荧光陶瓷贴于晶圆级芯片两面。选用管径10mm、管壁厚度为1mm的透明石英玻璃管。透明石英玻璃灯管将晶圆级封装芯片封闭于内，芯片与透明石英玻璃管形成一个U型空腔，空腔内填充导热油。通电后光源呈6000K白光，灯管360度发光且无暗区。

实施例7：

如图2所示，将实施例1的油冷LED汽车前照灯光源21安装于光源基座23上。安装时灯芯插置在两导油管22中间的插槽上，再套上透明石英玻璃管，向内部空腔注满油后密封好。向LED光源加30W功率后，实现3000lm，6000K白光输出。热平衡时，透明石英玻璃管温度51℃，散热器温度46℃。替换H7氙气灯后光型良好，亮度增加。

实施例8：

将实施例2的油冷LED汽车前照灯光源安装于光源基座23上。安装时灯芯插置在两导油管22中间的插槽上，再套上透明石英玻璃管，向内部空腔注满油后密封好。向LED光源加30W功率后，实现2700lm，5000K白光输出。热平衡时，透明石英玻璃温度53℃，散热器温度47℃。替换H7氙气灯后光型良好，亮度增加。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (10)

1.一种油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，包括透明灯管、LED灯芯、导热油及散热基座；

其中，所述LED灯芯设置在所述透明灯管内侧且设置在所述散热基座上；所述透明灯管与LED灯芯形成第一空腔，所述导热油填充于所述第一空腔内。

2.根据权利要求1所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，所述透明灯管采用透明的钠钙硅玻璃、硼玻璃、石英玻璃、氧化铝透明陶瓷、氧化钇透明陶瓷或钇铝石榴石透明陶瓷制成。

3.根据权利要求1所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，所述透明灯管为一端开口、另一端闭合的柱状体，所述柱状体为圆柱状、矩形柱、四方柱状、六方柱状或八方柱状。

4.根据权利要求1所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，所述LED灯芯包括第一单元模块和第二单元模块；

其中，所述第一单元模块与所述第二单元模块背靠背拼接；所述第一单元模块和所述第二单元模块均包括LED芯片、散热基板和围坝框；所述LED芯片设置在所述散热基板上；所述围坝框设置在所述LED芯片的外周。

5.根据权利要求4所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，所述散热基座设置有第二空腔；

其中，所述第一空腔和所述第二空腔形成循环回路。

6.根据权利要求4所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，还包括透明荧光陶瓷；所述透明荧光陶瓷设置在所述围坝框的内框中。

7.根据权利要求1所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，所述LED灯芯包括单元模块；

其中，所述单元模块包括LED芯片、散热基板和透明荧光陶瓷；

所述LED芯片设置在所述散热基板上；所述透明荧光陶瓷设置在所述LED芯片上侧。

8.根据权利要求1所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，所述LED灯芯包括晶圆级封装芯片和透明荧光陶瓷；

其中，所述透明荧光陶瓷设置在所述晶圆级封装芯片的两侧。

9.根据权利要求1所述的油冷LED汽车前照灯光源，其特征在于，所述导热油采用透明的导热硅油。

10.一种油冷LED汽车前照灯组件，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的油冷LED汽车前照灯光源，还包括光源基座、导油管和散热器；

其中，所述油冷LED汽车前照灯光源设置在所述光源基座上；所述油冷LED汽车前照灯光源的LED灯芯设置在所述导油管的插槽上；

所述光源基座设置在所述散热器上；所述导油管设置在在所述光源基座的内侧。