[发明专利]制造LED模块的方法

说明书

本发明描述了一种制造LED模块（1）的方法，包括以下步骤：提供包括多个层（11a、11b、11c）的半透明封装剂（11）以封闭LED模块（1）的多个LED（10）；修饰一层（11a、11c）的外表面（111、112、113）的表面结构以形成对应于LED模块（1）的LED（10）的位置的至少一个密集散射区（P_d）、以形成不对应于LED模块（1）的LED（10）的位置的至少一个稀疏散射区（P_s）、并且以在密集散射区（P_d）和稀疏散射区（P_s）之间形成过渡散射区（P_t）。本发明还描述了LED模块（1）和包括设备壳体（20）和至少一个这种LED模块（1）的设备（2）。

技术领域

本发明描述了一种制造LED模块的方法、LED模块以及含有这种LED模块的设备。

背景技术

发光二极管被用于广泛的各种应用中。具体地，高功率LED在改装灯、汽车照明模块（诸如日间行车灯、刹车灯以及指示灯）等中正在得到广泛使用。对于由以一定节距定位的单独LED的阵列或系列组成的线性照明模块，当看光源时会观察到集中的高亮度光的区。这种“光斑效应（spottiness）”是由于每个LED的明亮度和LED之间的必要节距所致，并且一般被认为是不合期望的。已经尝试了各种方案以便在光源实际上包括多个LED时获得均匀光源的外观。例如，磷光体层可以降低表观（apparent）光源的不均匀性。可替换地，已知使用光学散射元件来漫射源自LED的光。例如，散射颗粒可以悬浮在靠近LED管芯的半透明封装剂层中、悬浮在封装剂层上方的另一半透明层中、或者甚至悬浮在距LED的远离位置处。还可以通过在LED模块周围布置适当处理的玻璃盖或聚合物箔来实现散射。

在另一方案中，单独LED的眩光可以借助于功能散射层来缓和，该功能散射层基本上是透明的，但也包含反射和/或偏转光的元件，例如二氧化钛颗粒或受限的（trapped）气泡。还可能的是，使具有高折射率的透明材料悬浮在封装剂层中，所述透明材料例如诸如玻璃或聚合物球体的填料。为获得期望效果的散射剂（其可以包括颗粒、折射玻璃球体、气泡等）的浓度将取决于各种因素，诸如LED的发光表面面积、LED节距、光逸出角度、由LED发射的流明的量、光线的光学路径等。对于中功率和高功率LED应用，半透明层一般由透亮的硅树脂产品（诸如聚二甲基硅氧烷）制成。这样的硅树脂随着时间的推移保持它们的透明度，并且它们的柔性的类似橡胶的属性使其成为柔性LED模块的优选选择。硅树脂可作为双组分产品获得，其必须通过彻底地混合两种组分来制备。在混合阶段添加散射剂。所制备的混合物然后被倒入到模具中并且然后被固化。使用已知的方案，一般仅可能获得其中散射剂或多或少均匀地分布在整个半透明材料中的散射层，但是LED光源每一个都在LED模块中具有局部的存在。由于必须选择散射剂浓度以在光学上靠近LED的区中提供所期望的散射度，所以已知方案的缺点是不在LED的直接附近的任何区（例如阵列的LED之间的区、沿着LED模块的外部边缘的区等）中的光的不必要的损失。

已知方案的另一缺点在于诸如二氧化钛的散射剂降低了硅树脂封装剂的柔性。除了上面提到的问题之外，这种方案将因此不适合于柔性LED模块。与上面描述的填充的硅树脂散射层相关联的另一问题在于，由于封装过程的要求，这些必须在设计阶段早期被定义或被配置，基本上排除了硅树脂漫射体的任何后期调整。因为箔不是在所有方向上真正地柔性，所以漫射箔的使用也不适合于柔性LED照明解决方案。

DE 10 2013 106 689 A1公开了半导体部件，其包括嵌入在模具中的开口中并且由刚性光学板覆盖的单个LED。该光学板是有轮廓的，该轮廓具有从LED上面向外减小的反射率。

US 2014/160752 A1公开了光输出设备，其具有多个LED和具有在LED上方的部分的黏附层。电学散射颗粒通过静电吸引黏附到黏附层部分，形成与发光设备自对齐的散射区。在LED之间，颗粒层可以更薄。

本发明的一目的是提供克服上面所描述的问题的改良的LED模块。

发明内容