專利名稱：一種光源模組及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)，也涉及平面顯示技術(shù)，尤其涉及一種光源模組及其制備方法。
背景技術(shù)：
LED有壽命長、省電力的特點(diǎn)，越來越廣泛地應(yīng)用于照明或顯示領(lǐng)域。中國專利文獻(xiàn)CN201382335于2010年I月13日公開了一種背光源，包括至少一背板，一框架、至少一 PCB板以及設(shè)置在PCB板至少一 LED發(fā)光單元，一控制裝置；PCB板還設(shè)置至少一電源正極線、少一電源正極線、少一信號(hào)線，各個(gè)LED發(fā)光單元之間通過至少一信號(hào)線、一根電源正極線路和一根電源負(fù)極線路連接，各個(gè)LED發(fā)光單元包括至少一組LED發(fā)光二極管，PCB板與背板固定連接，并且，各個(gè)LED發(fā)光單元的出光面與背板設(shè)置在PCB板的同一側(cè)面，背板固定設(shè)置在框架上，用于各個(gè)LED發(fā)光單元在框架形成點(diǎn)陣，控制裝置設(shè)置在框架上；用于控制各個(gè)LED發(fā)光單元。本發(fā)明發(fā)光效率高，并且發(fā)光效果好。中國專利文獻(xiàn)CN201284964于2009年8月5日公開一種LED背光源結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以減少裝配工序，提高生產(chǎn)效率，并降低成本，涉及TFT玻璃顯示屏的背光源，特別是涉及小屏幕如MP4、導(dǎo)航儀的背光源。該LED背光源結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)光板、設(shè)在導(dǎo)光板一側(cè)的LED電路板，在LED電路板的一面上設(shè)有LED燈，所述LED電路板為PCB板，其中LED燈的頂部對(duì)著所述導(dǎo)光板。本發(fā)明具有提高生產(chǎn)效率、減少成本的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于GPS導(dǎo)航儀等背光與TFT玻璃組裝模塊。包括以上專利技術(shù)在內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)，其不足之處在于，一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，二是光源散熱效果不好，三是現(xiàn)有技術(shù)中熒光粉層一般涂布在LED晶體的表面或與空氣接觸，易氧化并且激發(fā)效率不高，四是現(xiàn)有技術(shù)沒有主動(dòng)利用LED晶體的側(cè)面出光，取光效率低，還致至光源模組溫升快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔成本低的光源模組。本發(fā)明的目的還在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種散熱效果好的光源模組。本發(fā)明的目的還在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種不易氧化的遠(yuǎn)熒光粉式光源模組。本發(fā)明的目的還在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種有效利用LED晶體側(cè)出光的光源模組。本發(fā)明的目的還在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種光源模組的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn): 一種光源模組，其特征在于:包括金屬底板，底板的頂面具有凹坑，以及靠近凹坑設(shè)置的電路層；凹坑的底面是平面，凹坑的側(cè)面是碗形反射面，并且碗形反射面的表面具有鍍層；凹坑內(nèi)設(shè)有LED晶體，LED晶體底面的支架通過AuSn焊層設(shè)置于凹坑底面，LED晶體側(cè)出光面與碗形反射面相對(duì)設(shè)置，并且LED晶體正出光面的高度等于或低于所述金屬底板的頂面；金屬底板頂面的邊緣具有突起的緣，所述緣與金屬底板的頂面共界定出一頂部開放的容置空間，所述容置空間內(nèi)填充硅膠，構(gòu)所硅膠層；硅膠層的頂部具有離散分布的熒光粉層塊，每個(gè)熒光粉層塊均設(shè)置于相應(yīng)的LED晶體的正前方，并在水平方向上將相應(yīng)的LED晶體覆蓋于其中；硅膠層的頂部設(shè)有光學(xué)層；所述光學(xué)層包括增光擴(kuò)散膜。
光源模組，其特征在于:所述碗形反射面被設(shè)置為將LED晶體側(cè)出光反射向與該LED晶體相應(yīng)的熒光粉層塊。
光源模組，其特征在于:所述所光學(xué)層還包括一偏振膜，偏振膜設(shè)置于增光擴(kuò)散膜與硅膠層之間。
光源模組，其特征在于:所述增光擴(kuò)散膜具有向內(nèi)突起的增光單元，所述增光單元具有金字塔型結(jié)構(gòu)，所述增光單元的頂角為91°。
光源模組，其特征在于:所述鍍層是Au層，或Ag層，或Al層，所述鍍層表面拋光處理。
光源模組，其特征在于:所述增光擴(kuò)散膜內(nèi)包含有復(fù)數(shù)個(gè)玻璃微珠。
光源模組，其特征在于:所述光學(xué)層是整塊薄膜，或所述光學(xué)層是與每個(gè)LED晶體 對(duì)應(yīng)的一組離散薄片。
光源模組，其特征在于:所述金屬底板具有組合結(jié)構(gòu)，由底面平板和孔板固定連接而成，其中孔板的孔壁構(gòu)成所述凹坑的側(cè)面，底面平板位于孔板之孔底部的部分構(gòu)成所述凹坑的底面。
一種光源模組的制備方法，用于制備前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光源模組，其特征在于包括以下步驟:S1)，提供金屬底板并加工凹坑及電路層；S2)，設(shè)置碗形反射面鍍層；S3)，提供AuSn焊片并置于凹坑底面；S4)，提供LED晶體并放置于AuSn焊片上；S5)，共晶焊接；S6)，焊金線；S7)，封膠；S8)，絲印熒光粉層塊；S9)，貼合光學(xué)層；其中，SI)所提供的金屬底板是鋁鋁基板或銅基板或陶瓷基板，加工凹坑通過切削方式或壓鑄成形方式；S2)所述的設(shè)置碗形反射面鍍層通過真空鍍膜方式；S5)共晶焊接采用超聲波或激光焊接方式。
光源模組的制備方法，其特征在于:S5)步驟的焊接溫度控制在295°C _320°C之間，并且所述金屬底板的底面與焊點(diǎn)對(duì)應(yīng)處通過液氮同步致冷，使LED晶體承受260°C以上溫度的時(shí)間小于或等于0.15s，液氮致冷采用在金屬底板反面定量同步點(diǎn)射的方式，所述同步是指與焊接所采用的超聲波或激光同步，定量是指一次點(diǎn)射所使用的液氮量是確定的，LED晶體承受260°C以上溫度的時(shí)間通過調(diào)節(jié)一次點(diǎn)射所使用的液氮量來調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的光源模組，包括金屬底板，底板的頂面具有凹坑，以及靠近凹坑設(shè)置的電路層；凹坑的底面是平面，LED晶體底面的支架通過AuSn焊層設(shè)置于凹坑底面，與現(xiàn)有技術(shù)相比其散熱直接，并且焊層的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的銀漿固晶結(jié)構(gòu)。凹坑的側(cè)面是碗形反射面，并且碗形反射面的表面具有鍍層；凹坑內(nèi)設(shè)有LED晶體，LED晶體側(cè)出光面與碗形反射面相對(duì)設(shè)置，并且LED晶體正出光面的高度等于或低于所述金屬底板的頂面，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有效地利用LED晶體側(cè)出光一方面提高取光效率，另一方面也避免因側(cè)出光不被利用而帶來的溫升和相鄰LED晶體之間因側(cè)出光而形成的干擾。硅膠層的頂部具有離散分布的熒光粉層塊，每個(gè)熒光粉層塊均設(shè)置于相應(yīng)的LED晶體的正前方，并在水平方向上將相應(yīng)的LED晶體覆蓋于其中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，遠(yuǎn)熒光粉的激發(fā)效率高，并且熒光粉層塊因遠(yuǎn)離LED晶體加上不與空氣接觸，不會(huì)被氧化。本發(fā)明的光源模組金屬底板頂面的邊緣具有突起的緣，所述緣與金屬底板的頂面共界定出一頂部開放的容置空間，所述容置空間內(nèi)填充硅膠，構(gòu)所硅膠層，采用一次封裝結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)采用LED燈相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低。本發(fā)明的光源模組的制備方法是制備本發(fā)明之光源模組的方法，因而一并提出申請(qǐng)。


圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖2是圖1中A處的局部放大圖。
圖3是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例中增光擴(kuò)散膜的示意圖。
圖4是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例中增光擴(kuò)散膜的另一種結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
參考圖1至4，是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例是一種光源模組，包括金屬底板101，金屬底板101的頂面具有凹坑，以及靠近凹坑設(shè)置的電路層104 ;凹坑的底面是平面，凹坑的側(cè)面是碗形反射面，并且碗形反射面的表面具有鍍層；凹坑內(nèi)設(shè)有LED晶體102，LED晶體102底面通過AuSn焊層103設(shè)置于凹坑底面，LED晶體102側(cè)出光面與碗形反射面相對(duì)設(shè)置，并且LED晶體102正出光面的高度等于或低于所述金屬底板101的頂面；應(yīng)當(dāng)理解，也可以在LED晶體102底面預(yù)先設(shè)置支架，支架通過AuSn焊層103將LED晶體102設(shè)置于凹坑底面；LED晶體102頂部的電極通過金線105電連接所述電路層104的觸點(diǎn)；金屬底板101頂面的邊緣具有突起的緣110，所述緣110與金屬底板101的頂面共界定出一頂部開放的容置空間，所述容置空間內(nèi)填充娃膠，構(gòu)所娃膠層106 ;娃膠層106的頂部具有離散分布的突光粉層塊107，每個(gè)熒光粉層塊107均設(shè)置于相應(yīng)的LED晶體102的正前方，并在水平方向上將相應(yīng)的LED晶體102覆蓋于其中；娃膠層106的頂部設(shè)有光學(xué)層；所述光學(xué)層包括增光擴(kuò)散膜 109。
本實(shí)施例中，所述碗形反射面被設(shè)置為將LED晶體102側(cè)出光反射向與該LED晶體102相應(yīng)的突光粉層塊107。本實(shí)施例中，所述所光學(xué)層還包括一偏振膜108,偏振膜108設(shè)置于增光擴(kuò)散膜109與硅膠層106之間，應(yīng)當(dāng)理解不包括偏振膜或偏光膜也通實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本實(shí)施例中，所述增光擴(kuò)散膜109具有向內(nèi)突起的增光單元，所述增光單元具有金字塔型結(jié)構(gòu)1091，所述增光單元的頂角為91° ;所述鍍層是Au層，或Ag層，或Al層，所述鍍層表面拋光處理。應(yīng)當(dāng)理解，增光擴(kuò)散膜109也可以不采用金字塔型結(jié)構(gòu)，而是包含有復(fù)數(shù)個(gè)玻璃微珠1092，也可以起到增光擴(kuò)散的目的。
本實(shí)施例中，所述光學(xué)層是整塊薄膜，應(yīng)當(dāng)理解，在大屏幕顯示或大形面上源的應(yīng)用上，所述光學(xué)層是與每個(gè)LED晶體102—一對(duì)應(yīng)的一組離散薄片，以減少光學(xué)層的用量以節(jié)約成本。。
本實(shí)施例中，金屬底板101是整體式結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)理解，作為本實(shí)施例的替代方案，所述金屬底板也可以采用組合結(jié)構(gòu)，由底面平板和孔板固定連接而成，其中孔板的孔壁構(gòu)成所述凹坑的側(cè)面，底面平板位于孔板之孔底部的部分構(gòu)成所述凹坑的底面，以降低金屬底板101的加工難度和成本。
參考圖5，本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例是一種光源模組的制備方法，用于制備前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光源模組，其特征在于包括以下步驟:S1)，提供金屬底板并加工凹坑及電路層；S2)，設(shè)置碗形反射面鍍層；S3)，提供AuSn焊片并置于凹坑底面；S4)，提供LED晶體并放置于AuSn焊片上；S5)，共晶焊接；S6)，焊金線；S7)，封膠；S8)，絲印熒光粉層塊；S9)，貼合光學(xué)層；其中，SI)所提供的金屬底板是鋁鋁基板或銅基板或陶瓷基板，加工凹坑通過切削方式或壓鑄成形方式；S2)所述的設(shè)置碗形反射面鍍層通過真空鍍膜方式；S5)共晶焊接采用超聲波或激光焊接方式。
本實(shí)施例中，S5)步驟的焊接溫度控制在295°C _320°C之間，并且所述金屬底板的底面與焊點(diǎn)對(duì)應(yīng)處通過液氮同步致冷，使LED晶體承受260°C以上溫度的時(shí)間小于或等于0.15s，液氮致冷采用在金屬底板反面定量同步點(diǎn)射的方式，所述同步是指與焊接所采用的超聲波或激光同步，定量是指一次點(diǎn)射所使用的液氮量是確定的，LED晶體承受260°C以上溫度的時(shí)間通過調(diào)節(jié)一次點(diǎn)射所使用的液氮量來調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種光源模組，其特征在于:包括金屬底板，金屬底板的頂面具有凹坑，以及靠近凹坑設(shè)置的電路層；凹坑的底面是平面，凹坑的側(cè)面是碗形反射面，并且碗形反射面的表面具有鍍層；凹坑內(nèi)設(shè)有LED晶體，LED晶體底面的支架通過AuSn焊層設(shè)置于凹坑底面，LED晶體側(cè)出光面與碗形反射面相對(duì)設(shè)置，并且LED晶體正出光面的高度等于或低于所述金屬底板的頂面；金屬底板頂面的邊緣具有突起的緣，所述緣與金屬底板的頂面共界定出一頂部開放的容置空間，所述容置空間內(nèi)填充硅膠，構(gòu)所硅膠層；硅膠層的頂部具有離散分布的熒光粉層塊，每個(gè)熒光粉層塊均設(shè)置于相應(yīng)的LED晶體的正前方，并在水平方向上將相應(yīng)的LED晶體覆蓋于其中；硅膠層的頂部設(shè)有光學(xué)層；所述光學(xué)層包括增光擴(kuò)散膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模組，其特征在于:所述碗形反射面被設(shè)置為將LED晶體側(cè)出光反射向與該LED晶體相應(yīng)的熒光粉層塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源模組，其特征在于:所述所光學(xué)層還包括一偏振膜，偏振膜設(shè)置于增光擴(kuò)散膜與硅膠層之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源模組，其特征在于:所述增光擴(kuò)散膜具有向內(nèi)突起的增光單元，所述 增光單元具有金字塔型結(jié)構(gòu)，所述增光單元的頂角為91°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模組，其特征在于:所述鍍層是Au層，或Ag層，或Al層，所述鍍層表面拋光處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源模組，其特征在于:所述增光擴(kuò)散膜內(nèi)包含有復(fù)數(shù)個(gè)玻璃微珠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源模組，其特征在于:所述光學(xué)層是整塊薄膜，或所述光學(xué)層是與每個(gè)LED晶體一一對(duì)應(yīng)的一組離散薄片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源模組，其特征在于:所述金屬底板具有組合結(jié)構(gòu)，由底面平板和孔板固定連接而成，其中孔板的孔壁構(gòu)成所述凹坑的側(cè)面，底面平板位于孔板之孔底部的部分構(gòu)成所述凹坑的底面。
9.一種光源模組的制備方法，用于制備前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光源模組，其特征在于包括以下步驟: 51)，提供金屬底板并加工凹坑及電路層； 52)，設(shè)置碗形反射面鍍層； 53)，提供AuSn焊片并置于凹坑底面； 54)，提供LED晶體并放置于AuSn焊片上； 55),共晶焊接； 56)，焊金線； 57)，封膠； 58)，絲印熒光粉層塊； 59),貼合光學(xué)層； 其中，SI)所提供的金屬底板是鋁鋁基板或銅基板或陶瓷基板，加工凹坑通過切削方式或壓鑄成形方式；S2)所述的設(shè)置碗形反射面鍍層通過真空鍍膜方式；S5)共晶焊接采用超聲波或激光焊接方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源模組的制備方法，其特征在于:S5)步驟的焊接溫度控制在295°C _320°C之間，并且所述金屬底板的底面與焊點(diǎn)對(duì)應(yīng)處通過液氮同步致冷，使LED晶體承受260°C以上溫度的時(shí)間小于或等于0.15s，液氮致冷采用在金屬底板反面定量同步點(diǎn)射的方式，所述同步是指與焊接所采用的超聲波或激光同步，定量是指一次點(diǎn)射所使用的液氮量是 確定的，LED晶體承受260°C以上溫度的時(shí)間通過調(diào)節(jié)一次點(diǎn)射所使用的液氮量來調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及光源模組及其制備方法。光源模組包括金屬底板，底板的頂面具有凹坑，凹坑的側(cè)面是碗形反射面，凹坑內(nèi)設(shè)有LED晶體，LED晶體通過AuSn焊層設(shè)置于凹坑底面，還包括離散分布的熒光粉層塊，硅膠層的頂部設(shè)有光學(xué)層。光源模組的制備方法，包括S1)，提供金屬底板并加工凹坑及電路層；S2)，設(shè)置碗形反射面鍍層；S3)，提供AuSn焊片并置于凹坑底面；S4)，提供LED晶體并放置于AuSn焊片上；S5)，共晶焊接；S6)，焊金線；S7)，封膠；S8)，絲印熒光粉層塊；S9)，貼合光學(xué)層。本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、散熱效果好的光源模組及其制備方法。
文檔編號(hào)F21S2/00GK103216746SQ20121001896
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者李金明 申請(qǐng)人:東莞市萬豐納米材料有限公司