车用LED照明组件以及包含其的车用外部LED灯的制作方法

本技术涉及发光器件，尤其是车用外部led灯。

背景技术：

1、由于led与现有的传统光源相比预计具有较低的功率消耗和较长的使用寿命，因此开发正朝着其在液晶面板的背光、室内外照明设备、汽车仪表板背光、汽车前灯和信号光源、投影设备的光源等中的应用方向进行。

2、led技术在汽车照明中的应用越来越广泛。然而，基于间距不小于500μm的常用的车用led，本领域技术人员通常不得不采用诸如初级准直器等预置光学器件来提高光效率并改善led的光分布。但由于预置光学器件的组装公差要求高以及特殊的制造工艺，该解决方案的成本相当高。

3、提高光效率并改善led光分布的一种可选的解决方案是采用led间距较小的直接光束图案投影系统(无预置光学器件)。然而，白光led能够发射能量较高的蓝色光和能量较低的黄色光，一些专家认为led白光中的蓝色成分可能对人眼有害；一些客户对具有暖白光的车灯(尤其是前灯模块)仍然很怀旧；一些专家认为暖白光在恶劣的驾驶天气条件下仍然是更好、更安全的。

4、我们经常在车灯的直接成像系统中看到蓝色外缘，底部的光线会投射到路面上，导致明显的蓝色外观。蓝色外缘一般来自以下几个方面：

5、-透镜材料的色散(参考图1)：不同透镜的材料和形状会导致不同的蓝色外缘表现；

6、-系统光效：光效越高，则耦合角越宽，蓝色外缘越严重；

7、-led的光谱：光谱来自于蓝光芯片和黄色磷光体的组合，光谱中黄色比例越少，则蓝色外缘越严重；

8、-led侧面的蓝光泄漏(参考图2)：led的光通量输出越高，则蓝光泄漏越高，蓝色外缘越严重。

9、当前的问题是如何将改善led的光效率和光分布的好处与减轻或消除光束图案中的蓝色外观的愿望结合起来。

10、当前汽车外部led灯中存在的问题是，不使用复杂技术就不能轻易地将改善led的光效率和光分布的好处与减轻或消除光束图案中的蓝色外观的愿望结合起来。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是要提供一种车用外部led灯，其在不改变透镜系统和不使用其它复杂技术的情况下，即可显著减轻光束图案中的蓝色外观。

2、根据本实用新型的一个方面，提供了一种车用led照明组件，包括：

3、-led阵列，其包括多个led管芯，每个led管芯具有用于发射初级辐射的发光表面和侧表面；和

4、-印刷电路板，其被配置为支撑和控制led阵列，

5、其中，该车用led照明组件还包括至少一个阻挡件，该阻挡件与led阵列的一侧毗邻，并且被配置为阻止从所述多个led管芯的侧表面发射的光束的至少一部分和/或从所述多个led管芯的发光表面发射的光束的至少一部分在车前面的光束图案的底部处形成蓝色外缘，所述多个led管芯的节距约为5-100μm。

6、由于多个led管芯的间距约为5-100μm，因此无需采用诸如初级准直器之类的预置光学器件来提高led的光效率和改善led的光分布。换句话说，本实用新型的发明人采用了led间距/间隔较小的直接光束图案投影系统(无预置光学器件)，因此该方案的成本相当低。

7、此外，根据本实用新型的车用led照明组件还包括至少一个阻挡件，该阻挡件与led阵列的一侧毗邻，并且被配置为阻止从所述多个led管芯的侧表面发射的光束的至少一部分和/或从所述多个led管芯的发光表面发射的光束的至少一部分在车前面的光束图案的底部处形成蓝色外缘，因此从led侧面泄漏的蓝光很容易被阻挡件所阻挡和/或吸收，从而显著减轻或消除光束图案中的蓝色外观。

8、根据本实用新型的一个实施例，所述led管芯包括：

9、p型半导体材料层；

10、n型半导体材料层；

11、设于p型半导体材料层与n型半导体材料层之间的发光层；

12、衬底层，其设置在n型半导体材料层远离所述发光层的下表面上；

13、至少一p电极层，其设置于p型半导体材料层远离发光层的上表面上；和

14、至少一n电极层，其设置于衬底层远离n型半导体材料层的下表面上。

15、根据本实用新型的一个实施例，所述阻挡件的高度高于所述多个led管芯的发光表面的高度。

16、根据本实用新型的一个实施例，所述阻挡件包括多个离散的节段或者是一体件，所述阻挡件整体呈细长棱柱形或四面体形状。

17、根据本实用新型的一个实施例，所述细长棱柱被与所述多个led管芯的发光表面和侧表面均垂直的平面所截取的截面呈矩形(参见图3-4)或l形(参见图6)。

18、根据本实用新型的一个实施例，设所述led阵列的所述一侧与所述阻挡件面向所述led阵列的表面之间的水平距离为d，阻挡件的顶面和所述多个led管芯的发光表面之间的竖直距离为h，则h/d的比率约为5-100。

19、根据本实用新型的一个实施例，所述阻挡件包括陶瓷材料或钢材料或其它任何能够耐受高温的材料。

20、根据本实用新型的一个实施例，所述阻挡件是用于吸收从所述多个led管芯的侧表面发射的光束的吸收件。

21、根据本实用新型的一个实施例，所述阻挡件的颜色为黑色或灰色。

22、根据本实用新型的一个实施例，所述阻挡件焊接或粘附到所述印刷电路板的顶表面上。

23、根据本实用新型的一个实施例，所述多个led管芯的节距包括行节距和列节距，所述行节距和列节距中的每一个约为40-60μm，优选地约为50μm。

24、根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种车用外部led灯，其包括：以上所述的车用led照明组件；以及布置在所述车用led照明组件的光输出表面前方的透镜组件。

25、根据本实用新型的一个实施例，所述车用外部led灯是汽车前照灯或汽车雾灯。

26、根据本实用新型的一个实施例，所述透镜组件包括至少一个投影透镜。

27、根据本实用新型的一个实施例，所述车用外部led灯是自适应行驶光束类型的灯。

技术特征：

1.一种车用led照明组件(400)，包括：

2.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中，所述led管芯(200)包括：

3.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中所述阻挡件(300)的高度高于所述多个led管芯(200)的发光表面(201)的高度。

4.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中所述阻挡件(300)包括多个离散的节段或者是一体件，所述阻挡件(300)整体呈细长棱柱形或四面体形状。

5.根据权利要求4所述的车用led照明组件(400)，其中所述细长棱柱被与所述多个led管芯(200)的发光表面(201)和侧表面(202)均垂直的平面所截取的截面呈矩形或l形。

6.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中，设所述led阵列的所述一侧与所述阻挡件(300)面向所述led阵列的表面之间的水平距离为d，阻挡件(300)的顶面和所述多个led管芯(200)的发光表面(201)之间的竖直距离为h，则h/d的比率约为5-100。

7.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中所述阻挡件(300)包括陶瓷材料或钢材料。

8.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中所述阻挡件(300)是用于吸收从所述多个led管芯(200)的侧表面(202)发射的光束的吸收件。

9.根据权利要求8所述的车用led照明组件(400)，其中，所述阻挡件(300)的颜色为黑色或灰色。

10.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中所述阻挡件(300)焊接或粘附到所述印刷电路板(100)的顶表面上。

11.根据权利要求1所述的车用led照明组件(400)，其中所述多个led管芯(200)的节距包括行节距和列节距，所述行节距和列节距中的每一个约为40-60μm，优选地约为50μm。

12.一种车用外部led灯，包括：根据权利要求1-11中任一项所述的车用led照明组件(400)；以及布置在所述车用led照明组件(400)的光输出表面前方的透镜组件。

13.根据权利要求12所述的车用外部led灯，其中所述车用外部led灯是汽车前照灯或汽车雾灯。

14.根据权利要求12所述的车用外部led灯，其中所述透镜组件包括至少一个投影透镜。

15.根据权利要求12所述的车用外部led灯，其中，所述车用外部led灯是自适应行驶光束类型的灯。

技术总结
本申请提供了一种车用LED照明组件，包括：LED阵列，其包括多个LED管芯，每个LED管芯具有用于发射初级辐射的发光表面和侧表面；印刷电路板，其被配置为支撑和控制LED阵列；以及至少一个阻挡件，该阻挡件与LED阵列的一侧毗邻，并且被配置为阻止从所述多个LED管芯的侧表面发射的光束的至少一部分和/或从所述多个LED管芯的发光表面发射的光束的至少一部分在车前面的光束图案的底部处形成蓝色外缘，所述多个LED管芯的节距约为5‑100μm。该车用LED照明组件无需采用诸如初级准直器之类的预置光学器件来提高LED的光效率和改善LED的光分布，并且能够显著减轻或消除光束图案中的蓝色外观。

技术研发人员：张敏,任晓可,盛锋
受保护的技术使用者：亮锐有限责任公司
技术研发日：20230705
技术公布日：2024/2/21