[發明專利]一種基于熒光粉預制薄膜型LED照明燈及其制造方法

有效

• 申請號: 200910026812.2
• 申請日: 2009-06-01
• 公開（公告）號: CN101571238A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 王海波;張瑞西
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V19/00;F21V5/04;F21V7/00;F21V9/10;C09K11/08;H01L33/00;F21Y101/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術領域

本發明設計涉及一種基于熒光粉預制薄膜的LED照明燈及其制造方法，屬于固體照明領域。

背景技術

LED(發光二極管)作為一種新型固體光源，因其具有體積小、反應速度快，抗震性好、壽命長、尤其節能環保等優點而快速發展。近幾年已經被廣泛應用于大屏幕顯示、交通信號燈、景觀照明、路燈照明等領域，然而由于一些尚未克服的困難，目前還沒有進入家庭照明、辦公照明等普通照明領域。

由于技術發展的原因，目前主流的LED制造方法是藍光芯片+黃色熒光粉，其具體工藝為：先將芯片固定在支架上，連接好電路；接著按一定比例稱取熒光粉和粘結劑，將二者混勻后放入真空干燥器內排氣泡(至少需要30分鐘)，然后將熒光粉與粘結劑的混合物涂敷到芯片上(也叫點膠)，然后加熱使其固化，接著用一個透明塑料透鏡密封在上面，中間空隙內以粘結劑填充，再次加熱使粘結劑固化，即可制成獨立的LED燈成品，最后根據需要，將一個或者多個獨立的LED燈組合在一起，連接好電路，即形成所需的照明燈。

然而在上述LED封裝過程，存在著幾個關鍵性問題：首先，在點膠時，熒光粉的濃度難以自始至終的保持一致，由于熒光粉在粘結劑中是保持一定的顆粒度的，而且熒光粉有一定的重量，其密度較粘結劑也大很多，因此雖然粘結劑較為粘稠，熒光粉在其中仍然會慢慢沉淀，而排氣泡的時間較長，間接的促進了熒光粉的沉淀，所以，在點膠的時候，開始點的膠中熒光粉濃度較大，越往后，濃度則越低，由此導致了不同批次甚至是相同批次制造出的LED期間出光色度不完全相同，最后工廠必須將制造出來的LED按照顏色誤差或者色溫等參數進行分類；第二，是單個芯片上點膠的厚度難以做到一致，由于點膠機每次點出的膠均近似球形，所以固化后的熒光粉涂層必然是中間厚，四周薄，最后封裝出LED的光色度從中間和四周看必然不一致，中間偏黃，四周偏藍；第三，熒光粉因為受熱而引起的發光衰減問題，由于現行LED封裝工藝都是直接將熒光粉和粘結劑的混合物點膠到芯片上，而芯片在工作時，會散發出大量的熱，使芯片周圍的溫度迅速升高，結果熒光粉的發光效率由于受熱而不斷下降，最終直接影響到LED的壽命。

目前LED遲遲未進入家庭照明領域的原因除了技術方面的原因外，最大的阻礙就是價格因素。根據市場調查，以單顆為1W的LED組合成的5W白光LED照明燈，價格約為100元左右，雖然這種照明燈各個方面已經滿足家庭照明，并且節電效果明顯，但是由于價格的因素，絕大多數的家庭無法接受它。因此降低成本就成了目前LED照明燈的一個急待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術及價格問題，而提出了一種基于熒光粉預制薄膜型LED照明燈，本發明的另一目的還提供了這種燈的制造方法；該LED照明燈可以較大程度的改善由于技術原因出現的不足，同時大大的降低制造LED照明燈的成本。

本發明的技術方案為：一種一種基于熒光粉預制薄膜型LED照明燈，由金屬基板1、芯片2、金線3、粘結劑層4、熒光粉預制薄膜層5、透光鏡6、內壁為反光鏡的燈罩7組成；其中芯片2被固定在金屬基板1上，金線3連接好芯片2和金屬基板1之間的電路，然后在由芯片2、金線3以及金屬基板1組成的整體上涂敷一層粘結劑4，將金屬基板1、芯片2和金線3完全覆蓋住，這個整體被安裝在內壁為反光鏡的燈罩7內，在金屬基板出光一側安裝透光鏡6，在透光鏡6內側粘貼熒光粉預制薄膜層5。

所述的固定在金屬基板上的芯片數量為1-500個，優選10-200個。所述的芯片之間的連接方式為并聯。

所述的熒光粉預制薄膜的原料為熒光粉和粘結劑，熒光粉與粘結劑質量比為1∶0.5～5，優選1∶(1.5～3)；薄膜層的厚度為0.1mm-1mm，優選0.2-0.6mm。

所述的熒光粉為為YAG:Ce³⁺，或者是YAG:Ce³⁺和至少為Ba₃MgSi₂O₈:Eu，Mn、Ca(Mo，W)O₄:Eu，Sm、(Sr，Ca)S:Eu、Sr₂Si₅N₈:Eu、(Ca，Sr)AlSiN₃:Eu或(Na，Li)Eu(W，Mo)₂O₈中一種的混合物，其中混合物中YAG:Ce³⁺的質量占混合物總質量的20％-100％。

所述的粘結劑為硅膠或者環氧樹脂，優選硅膠。