[發(fā)明專利]一種低熱阻、高顯色指數(shù)的功率型LED光源

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010598611.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102136470A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱曉東;夏明穎;閆永生;董新芝;崔東輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北立德電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L25/075
• 分類號(hào): H01L25/075;H01L33/48;H01L33/54;H01L33/50;F21S2/00;F21Y101/02
• 代理公司: 石家莊國(guó)域?qū)＠虡?biāo)事務(wù)所有限公司 13112
• 代理人: 白海靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率型LED光源，尤其是具有低熱阻、高顯色指數(shù)特點(diǎn)的集成功率型LED光源。

背景技術(shù)

大功率LED照明是新材料領(lǐng)域的重要組成部分，也是當(dāng)今世界高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一。隨著LED照明技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，照明光源的革命、世界照明工業(yè)的轉(zhuǎn)型及新興照明產(chǎn)業(yè)的興起已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的共識(shí)。但目前市售的大功率LED存在諸多不盡人意之處，許多研究人員雖有針對(duì)性地對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，但仍未獲得滿意效果。如現(xiàn)有的LED封裝常采用TIM為導(dǎo)電膠和導(dǎo)熱膠，由于熱導(dǎo)率較低，致使界面熱阻很高，影響了LED的使用壽命；現(xiàn)有的集成功率LED光源普遍使用發(fā)藍(lán)光LED疊加，由藍(lán)光激發(fā)的發(fā)黃光的釔鋁石榴石(YAG)熒光粉，合成為白光。此種設(shè)計(jì)由于發(fā)光光譜中僅含藍(lán)、黃這兩個(gè)波譜，所以存在色溫偏高、顯色指數(shù)偏低的問(wèn)題。為此有研究者采用加入紅色熒光粉的方法來(lái)提高顯色指數(shù)，并獲得一定收效，但是紅色熒光粉在長(zhǎng)時(shí)間發(fā)射過(guò)程中容易老化，所以使得光源的顏色也隨著改變、光效隨之降低；現(xiàn)有的LED封裝工藝中熒光粉涂敷方式是將熒光粉與灌封膠混合，然后點(diǎn)涂或覆蓋在芯片上。由于LED燈源工作時(shí)芯片處的溫度很高，而研究表明隨著溫度上升，熒光粉量子效率降低，出光減少，輻射波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生變化，從而引起白光LED色溫、色度的變化，較高的溫度還會(huì)加速熒光粉的老化，導(dǎo)致發(fā)光效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種使用壽命長(zhǎng)、低熱阻、高顯色指數(shù)的大功率LED光源。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明所提供的低熱阻、高顯色指數(shù)大功率LED光源，包括有管殼、LED芯片，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于管殼內(nèi)壁設(shè)有階梯臺(tái)面；管殼的底部固定有LED芯片，并涂布有硅膠層；該硅膠層上涂布有熒光粉膠層；所述的LED芯片由藍(lán)、紅基色LED混合構(gòu)成，紅、藍(lán)基色LED的數(shù)量配比為2～5∶6～9。

本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新之處在于：(1)將紅、藍(lán)基色芯片按照一定配比進(jìn)行組合，從而克服了現(xiàn)有LED光源光譜窄的缺陷，提升了整體光源的顯色指數(shù)。(2)將管殼內(nèi)壁設(shè)有階梯臺(tái)面，由此可以在芯片上灌封牢固的雙層膠；(3)在LED芯片先涂布有硅膠層，在該硅膠層上再涂布熒光粉膠層，由此即可充分利用硅膠透光率高，折射率大，熱穩(wěn)定性好，應(yīng)力小，吸濕性低的特點(diǎn)，又可將熒光粉盡量遠(yuǎn)離熱源，有效地緩解熒光粉的老化速度，從而提高LED光源的使用壽命。

在LED光源的每一組電路上設(shè)有一個(gè)獨(dú)立引線端。也是本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新之處。由此可使本發(fā)明與外接的引線端任意并聯(lián)或串聯(lián)，從而可自由調(diào)整兩個(gè)電源的電流值，通過(guò)改變光譜能量的大小使得疊加后的光譜獲得更好的顯色指數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明獨(dú)立引線的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括有管殼5(管殼為平板狀，中間有固定芯片的凹槽)、LED芯片6芯片為多個(gè)(如10，20，30，40，50，100，200，------)，管殼內(nèi)壁設(shè)有階梯臺(tái)面1；管殼5的底部固定有LED芯片6，并涂布有硅膠層2。該硅膠層2上涂布有熒光粉膠層3；所述的LED芯片6由藍(lán)、紅基色LED混合構(gòu)成，紅、藍(lán)基色LED的數(shù)量配比為2～5∶6～9。其優(yōu)選數(shù)量配比為4∶7。

具體制作可按照以下方法步驟進(jìn)行：

實(shí)施例1

(1)將紅、藍(lán)基色LED按照2～5∶6～9的數(shù)量進(jìn)行混合配置。如第1列為紅光，第2～4列為藍(lán)光，第5列為紅光，第6～8列為藍(lán)光，其余依此類托；

(2)采用針筒式點(diǎn)膠機(jī)自動(dòng)點(diǎn)錫膏，控制焊錫膏高度在75-140um之間，將芯片固定在錫膏上進(jìn)行回流焊，直至錫膏與芯片底部背金完全結(jié)合產(chǎn)生共晶。

(3)將硅膠置于真空脫泡攪拌機(jī)進(jìn)行脫泡并混合均勻，在通過(guò)自動(dòng)灌膠機(jī)灌注在固定有LED芯片6的管殼5上，在烤箱內(nèi)100℃烘烤1小時(shí)，由此形成硅膠層2。

所述的硅膠層(2)的厚度優(yōu)選值為階梯高度h的1/2～3/4，由此可防止硅膠液在虹吸作用下上溢，從而導(dǎo)致膠層薄厚不一、色溫不一。

(4)在硅膠內(nèi)加入以重量計(jì)為5％的熒光粉，放入真空脫泡攪拌機(jī)進(jìn)行脫泡并混合均勻，在通過(guò)自動(dòng)灌膠機(jī)灌注在硅膠層2的上面，在烤箱內(nèi)170℃烘烤1小時(shí)，由此形成雙層膠。

本發(fā)明中的LED光源的每一組電路上最好設(shè)有一個(gè)獨(dú)立引線端7，或每一并聯(lián)電路上設(shè)有一個(gè)獨(dú)立引線端7，使管殼電極處可獨(dú)立加電。