一種360°發(fā)光的白光led三維光源模組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，由基板、基板電極卡口、芯片、硅膠、下轉(zhuǎn)換熒光器件、下轉(zhuǎn)換熒光器件卡口組成；下轉(zhuǎn)換熒光器件由基體材料，熒光粉組成。所述基板為正三面或者正四面或者正六面或者正八面等柱狀結(jié)構，所述電極卡口設置在基板一端，所述芯片采用集成封裝的方式固定在基板側(cè)面，所述下轉(zhuǎn)換熒光器件遠離芯片放置于模組最外側(cè)，所述下轉(zhuǎn)換熒光器件卡口設置在熒光器件一端，所述熒光粉為同一基質(zhì)的黃色熒光粉或者為黃色、紅色復合熒光粉或者為黃色、紅色、綠色復合熒光粉。本發(fā)明公開的一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，減少整燈生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，出光角度大，顯色指數(shù)高，減小芯片的接觸熱阻，有利于光源的整體散熱，有效降低熒光粉的使用溫度，提高長期使用過程中光譜的一致性和可靠性。
【專利說明】一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，屬于半導體照明領域。
【背景技術】
[0002]LED產(chǎn)生白光的方法主要有四種:(I)藍光芯片激發(fā)黃色熒光粉；(2)紅光、綠光、藍光芯片直接混光；(3)藍光芯片激發(fā)紅色與綠色熒光粉；(4)UV芯片激發(fā)紅色、綠色、黃色熒光粉。目前較普遍的方式為藍光LED激發(fā)黃色熒光粉，其制備出的光源可靠性高，效率好。
[0003]在現(xiàn)有的【技術領域】，白光LED光源主要存在以下幾點問題:
[0004](I)光譜飽和度較低，顯色指數(shù)不高，目前業(yè)內(nèi)改善的方法主要是摻雜紅色、綠色熒光粉。但所用的熒光粉大多為不同基質(zhì)的紅、綠、黃色熒光粉，由于各個基質(zhì)熒光粉的化學及物理性質(zhì)存在差異，在長時間使用過程，各基質(zhì)的老化衰減及穩(wěn)定性均不一致，容易引起光色失配的不良現(xiàn)象。
[0005](2)封裝完成的白光LED光路最多只能在設置有LED芯片的一側(cè)實現(xiàn)180°平面?zhèn)鬏?，整體發(fā)光角度較小，即使在透鏡的二次光學作用下，一般發(fā)光角度也不超過165°。
[0006](3)白光的封裝工藝即為傳統(tǒng)的點膠涂覆的方式，熒光粉直接涂覆于芯片表面，由于芯片的產(chǎn)熱量較大，長時間使用后會導致熒光粉受熱產(chǎn)生的熒光猝滅效應；制備的白光還會存在由于熒光粉沉淀而弓I起的光色不均勻現(xiàn)象，從而影響視覺效果。
[0007](4)此方式制備整燈的工藝主要是講多顆白光LED通常是采用單顆白光串并聯(lián)的組合方式固定在燈條上，這種方法由于增加了芯片到燈條之間的熱阻，而引起芯片溫度偏高的不良后果；同時工藝冗長，成本也比較高。
[0008]如專利號CN103325927A所涉及的360度發(fā)光LED支架與包含該支架的LED燈柱和專利號CN103148388A所涉及的LED芯片全角度節(jié)能燈。兩篇專利所述的結(jié)構與制備方法能夠優(yōu)化生產(chǎn)制造工藝，實現(xiàn)高效率批量化生產(chǎn)，增大發(fā)光角度，但是其中的熒光粉涂覆采取傳統(tǒng)的點膠形式，易弓I起熒光猝滅效應和光色不均勻現(xiàn)象。
[0009]如專利號CN103322525A所涉及的一種LED燈及其燈絲。該專利所述的藍光與紅光芯片固定在基板的側(cè)面上能提高顯色指數(shù)和發(fā)光角度，但是由制作工藝中沒有添加硅膠在芯片表面，由此會加重芯片出光全反射現(xiàn)象，引起出光效率下降，同時裸露的芯片及金線的可靠性下降。
[0010]如專利號CN103277684A所涉及的LED芯片全角度無汞U型節(jié)能燈。該專利所述的發(fā)光燈柱由透明的玻璃基或者有機玻璃基PCB板結(jié)合藍光和紅光芯片制成，U型燈管內(nèi)還充散熱冷卻的氮氣，但是此種方法雖然能夠增大出光角度、顯色指數(shù)和散熱效果，但是對于工藝的要求度高，成本昂貴，不適合實際應用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]根據(jù)現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明旨在提出一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，能夠減小LED芯片的熱阻；提高光色的均勻性、穩(wěn)定性、色彩還原性以及光源的使用壽命和出光角度。
[0012]本發(fā)明公開了一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，由基板、基板電極卡口、芯片、硅膠、下轉(zhuǎn)換熒光器件、下轉(zhuǎn)換熒光器件卡口組成；下轉(zhuǎn)換熒光器件由基體材料，熒光粉組成。
[0013]本發(fā)明所選的基板材質(zhì)為鋁、銅或者陶瓷中的一種，基板表面覆有電路；形狀結(jié)構為正三面、正四面、正六面、正八面柱中的一種，芯片直接在基板上固晶、封膠；長度為
1.0cm-120.0cm0
[0014]本發(fā)明所選的芯片采用集成封裝的形式固定在基板上；芯片類型為藍光芯片或藍光芯片結(jié)合紅光、綠光芯片中的至少一種，芯片的結(jié)構為正裝、倒裝、垂直類型中的一種。
[0015]本發(fā)明所選的下轉(zhuǎn)換熒光器件為由紅色、黃色、綠色熒光粉中的至少一種與高透明的有機或者無機基體材料中的一種制備而成，放置于模組最外側(cè)。
[0016]本發(fā)明所選的熒光粉熒光器件通過注塑、熱壓、蒸鍍、噴涂等方式制備而成。
[0017]本發(fā)明所選的熒光粉為硅酸鹽或鋁酸鹽或氮化物或氮氧化物或氧化鋅的同一基質(zhì)的黃色熒光粉或者黃色、紅色復合熒光粉或者黃色、紅色、綠色復合熒光粉中的至少一種。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:
[0019](I)熒光粉通過前處理與基體材料混合制備成型下轉(zhuǎn)換熒光器件后可以有效降低傳統(tǒng)涂覆方式中由于熒光粉沉淀而產(chǎn)生的光色不均勻的現(xiàn)象；由于芯片發(fā)光過程中輸入電功率的70%轉(zhuǎn)換成熱量，下轉(zhuǎn)換熒光器件遠離芯片放置，位于模組最外側(cè)，可以有效的緩解芯片對于突光粉的加熱影響，降低突光粉由于長期受熱而產(chǎn)生的突光粹滅效應，提高突光粉的穩(wěn)定性和使用壽命。
[0020](2)下轉(zhuǎn)換突光器件中用于光轉(zhuǎn)換的紅色、綠色、黃色突光粉為同一基質(zhì)突光粉。熒光粉類型相同，其化學及物理性質(zhì)一致，在長時間使用過程，能夠保持相同的使用性能，避免光色失配。
[0021](3)采用集成封裝的方式將所有藍光芯片集中固定在基板上，與現(xiàn)有單顆藍光光源集成的方式相比，減少熱阻層，有利于將芯片產(chǎn)生的熱及時快速的散出；由于采取芯片的集成封裝的方式可以減少不必要的組件和工藝，達到降低生產(chǎn)成本的目的。
[0022](4)根據(jù)不同的配光要求，通過基板端口卡口，直接將燈棒結(jié)合到配套驅(qū)動插座上即可制備出整燈，工藝簡單，燈棒的類型和數(shù)目都可以根據(jù)實際要求任意選擇。
[0023](5)選用鋁質(zhì)、銅質(zhì)、陶瓷質(zhì)的基板有助于芯片散熱。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組的三維爆炸視圖；
[0025]圖2是本發(fā)明一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組的截面示意圖；
[0026]圖3是正四面體基板結(jié)合芯片的三維立體圖；
[0027]圖4是正六面體基板結(jié)合芯片的三維立體圖；
[0028]圖5是正八面體基板結(jié)合芯片的三維立體圖。
[0029]其中，1-基板，2-基板電極卡口，3-芯片，4-硅膠，5-下轉(zhuǎn)換熒光器件，6_下轉(zhuǎn)換熒光器件卡口，7-基體材料，8-熒光粉。
【具體實施方式】
[0030]現(xiàn)在結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的實施例
[0031]本發(fā)明的實現(xiàn)方式:如圖1和圖2所示，LED芯片⑶放置在基板的側(cè)面，芯片以集成封裝的方式規(guī)則有序的排列在基板上面，下轉(zhuǎn)換熒光器件(5)以遠離芯片的方式放置在模組最外側(cè)，即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0032]實施例1:
[0033]1、選取正裝藍光芯片(3)作為激發(fā)光源，使用固晶膠將其固定于鋁材質(zhì)正三面體基板(I)上；2、芯片外側(cè)利用模條將硅膠固定在芯片周圍，烘烤固化；3、選擇氧化鋅基質(zhì)的黃色和紅色熒光粉與聚碳酸酯基體材料，以熱壓的方法制備下轉(zhuǎn)換熒光器件(5) ;4、將固有晶片的基板與熒光器件以同一軸線標準組合起來，即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0034]實施例2:
[0035]1、選取正裝藍光芯片(3)作為激發(fā)光源，使用固晶膠將其固定于銅材質(zhì)正四面體基板(I)上；2、芯片外側(cè)利用模條將硅膠固定在芯片周圍，烘烤固化；3、選擇氧化鋅基質(zhì)的黃色、紅色、綠色熒光粉與聚甲基丙烯酸甲酯基體材料，以熱壓的方法制備下轉(zhuǎn)換熒光器件(5) ;4、將固有晶片的基板與熒光器件以同一軸線標準組合起來，即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0036]實施例3:
[0037]1、選取倒裝類型藍光和紅光芯片(3)作為激發(fā)光源，使用固晶膠將其固定于陶瓷材質(zhì)正六面體基板(I)上；2、芯片外側(cè)利用模條將硅膠固定在芯片周圍，烘烤固化；3、選擇硅酸鹽基質(zhì)黃色和綠色熒光粉與聚碳酸酯基體材料，以注塑的方法制備下轉(zhuǎn)換熒光器件
(5);4、將固有晶片的基板與熒光器件以同一軸線標準組合起來，即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0038]實施例4:
[0039]1、選取倒裝類型藍光芯片(3)作為激發(fā)光源，使用固晶膠將其固定于銅材質(zhì)正八面體基板(I)上；2、芯片外側(cè)利用模條將硅膠固定在芯片周圍，烘烤固化；3、選擇氮化物基質(zhì)黃色、紅色、綠色熒光粉與聚甲基丙烯酸甲酯基體材料，以注塑的方法制備下轉(zhuǎn)換熒光器件(5) ;4、將固有晶片的基板與熒光器件以同一軸線標準組合起來，即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0040]實施例5:
[0041]1、選取倒裝類型藍光和紅光芯片(3)作為激發(fā)光源，使用固晶膠將其固定于銅材質(zhì)正三面體基板(I)上；2、芯片外側(cè)利用模條將硅膠固定在芯片周圍，烘烤固化；3、選擇鋁酸鹽基質(zhì)黃色熒光粉與玻璃基體材料，以噴涂的方法制備下轉(zhuǎn)換熒光器件(5) ;4、將固有晶片的基板與熒光器件以同一軸線標準組合起來，即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0042]實施例6:
[0043]1、選取垂直類型藍光和紅光芯片(3)作為激發(fā)光源，使用固晶膠將其固定于陶瓷材質(zhì)正四面體基板(I)上；2、芯片外側(cè)利用模條將硅膠固定在芯片周圍，烘烤固化；3、選擇氮氧化物基質(zhì)黃色、綠色熒光粉與玻璃基體材料，以蒸鍍的方法制備下轉(zhuǎn)換熒光器件(5)；
4、將固有晶片的基板與熒光器件以同一軸線標準組合起來，即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0044]實施例7:
[0045]1、選取垂直類型的藍光、紅光、綠光芯片(3)作為激發(fā)光源，使用固晶膠將其固定于陶瓷材質(zhì)正六面體基板(I)上；2、選擇鋁酸鹽基質(zhì)黃色與玻璃基體材料，以蒸鍍的方法制備下轉(zhuǎn)換熒光器件(5) ;3、將固有晶片的基板與熒光器件以同一軸線標準組合起來；4、芯片和熒光器件中間用硅膠灌注填滿，烘烤固化；即可得到一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明部分的實施例而已，并不限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員而言，本發(fā)明可以進行以上所述的各種條件的變化組合形成新的配方或者結(jié)構。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改，皆應仍屬本發(fā)明所涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，由基板(I)、基板電極卡口(2)、芯片(3)、硅膠(4)、下轉(zhuǎn)換熒光器件(5)、下轉(zhuǎn)換熒光器件卡口(6)組成；下轉(zhuǎn)換熒光器件(5)由基體材料(7)，熒光粉(8)組成；其特征在于所述的基板(I)的形狀結(jié)構為正三面、正四面、正六面、正八面柱中的一種，芯片(3)直接在基板(I)上固晶、封膠。
2.根據(jù)權利要求1所述的360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，其特征在于所述的基板(I)材質(zhì)為鋁、銅或者陶瓷中的一種，基板表面覆有電路。
3.根據(jù)權利要求2所述的360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，其特征在于所述的基板(I)長度為 1.0cm ?120.0cm。
4.根據(jù)權利要求1所述的360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，其特征在于所述的芯片(3)采用集成封裝的形式。
5.根據(jù)權利要求4所述的360°發(fā)光的白光LED三維光源模組,其特征在于所述的芯片(3)為藍光芯片或藍光芯片結(jié)合紅光、綠光芯片中的至少一種，芯片(3)的結(jié)構為正裝、倒裝、垂直類型中的一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，其特征在于所述的下轉(zhuǎn)換熒光器件(5)為由紅色、黃色、綠色熒光粉中的至少一種與高透明的有機或者無機基體材料(7)中的一種制備而成，放置于模組最外側(cè)。
7.根據(jù)權利要求1所述的360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，其特征在于所述的下轉(zhuǎn)換熒光器件(5)通過注塑、熱壓、蒸鍍、噴涂等方式制備而成。
8.根據(jù)權利要求1所述的360°發(fā)光的白光LED三維光源模組，其特征在于所述的熒光粉(8)為硅酸鹽或鋁酸鹽或氮化物或氮氧化物或氧化鋅的同一基質(zhì)的黃色熒光粉或者為黃色、紅色復合熒光粉或者為黃色、紅色、綠色復合熒光粉中的至少一種。
【文檔編號】H01L33/64GK103557454SQ201310516739
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2013年10月29日
【發(fā)明者】王海波, 卓寧澤, 施豐華, 湯坤, 劉光熙, 邢海東, 朱月華 申請人:南京琦光光電科技有限公司, 輕工業(yè)部南京電光源材料科學研究所