一种COB光源的制作方法

本实用新型属于LED光源技术领域，特别涉及一种COB光源。

背景技术：

白光LED光源作为21世纪的环保照明光源，由于其绿色环保节能的性能优势，越来越受到人们的喜爱，经过近些年来的发展，LED的性价比越来越高，不仅可以应用在各种商业照明，而且在普通家居照明占的比例越来越高。

2011年11月，国家发展改革委、商务部、海关总署、国家工商总局、国家质检总局多部门联合公布了5年内彻底淘汰白炽灯的路线图，宣布从2012年10月1日起，禁止进口和销售60瓦及以上的普通照明用白炽灯，到2016年10月1日，禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯，因此市场对中大功率的LED光源的需求必将越来越大。

COB光源作为常见的中大功率型LED光源，其技术越来越成熟，市场对COB光源也有了更为强烈的需求，特别是要求高显色的COB光源的光效越来越高。过去人们对白光照明的显色指数的要求一般在Ra80-Ra90，而如今对显色指数的要求达到了Ra90-Ra98，而由于目前荧光粉的限制，光源的显色指数越高，其亮度越低。硅酸盐类绿色荧光粉虽然对高显色光源的亮度有明显的提升作用，但却因为自身的耐热性能差，而无法应用在大功率COB光源上，因此怎么将硅酸盐类绿色荧光粉应用于大功率COB成为各家封装厂研究的重要方向。

传统的封装方法是将红色荧光粉混合绿色荧光粉后，再与硅胶混合均匀后，进行涂覆或者点胶作业，不同荧光粉体之间相互混合，容易导致红色荧光粉和绿色荧光粉之间存在相互吸收光的问题，且存在比重大的粉体会先沉降而导致混合不均的现象。如图1为红色荧光粉的激发光谱图，红色荧光粉的吸收峰从波长350nm跨越到波长550nm，所以红色荧光粉可吸收波长500nm到波长550nm左右的黄绿光转换成部分红光，由于部分红色荧光粉是通过吸收绿色荧光粉发出的绿光再转换成红光，有一个光的二次转换过程，导致量子效率低下，从而导致LED中绿光成分减少，显色指数降低。而且传统的封装方法中荧光粉都会与发热源芯片直接接触，导致部分荧光粉表面温度很高，一些耐热性较差但量子效率高的硅酸盐绿色荧光粉无法应用在中大功率产品上，传统封装方法将硅酸盐类绿色荧光粉混合封装在大功率COB上，初始光效很高，但使用一段时间后由于温度太高，导致硅酸盐类绿色荧光粉的热猝灭，光效急速衰减。

现有技术有把红色荧光粉和绿色荧光粉分别涂覆在COB基板的不同区域上，呈水平排列结构，这种做法由于红色荧光粉和绿色荧光粉水平相邻，不可完全避免红色荧光粉吸收绿光的问题，且红色荧光粉和绿色荧光粉相间会导致光色不一致和产生较大的光斑，导致照明效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种COB光源，以解决现有技术中存在的COB光源光效差，寿命短以及发光不均的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种COB光源，包括基板和LED芯片，所述基板表面设有电子线路，所述LED芯片设于所述基板上与电子线路连接，所述基板在所述LED芯片的外围设有第一围堰，所述第一围堰与所述基板形成的空间设有红色荧光层，所述基板在所述第一围堰的外围设有第二围堰，所述第二围堰高于第一围堰，所述第二围堰与所述红色荧光层形成的空间设有绿色荧光层。

进一步地，所述红色荧光层涂覆于所述LED芯片的上表面和侧面。

进一步地，所述红色荧光层的上表面为平面结构。

进一步地，所述红色荧光层的上表面为粗糙平面。

进一步地，所述绿色荧光层的上表面为平面结构。

进一步地，所述绿色荧光层紧贴于所述红色荧光层的上表面设置。

进一步地，所述第一围堰和第二围堰的形状为圆形，所述第二围堰的直径大于所述第一围堰的直径。

进一步地，所述第一围堰和第二围堰的形状为方形或五角形。

进一步地，所述基板为铝基板、陶瓷基板或复合玻纤基板。

进一步地，所述基板的形状为圆形、方形或多边形。本实用新型提供的COB光源的有益效果在于：

该COB光源包括基板，基板设置LED芯片，基板上具有第一围堰和第二围堰双围堰结构，基板上设置有两个不同颜色的荧光层，呈上下结构，所述第一层红光荧光层在第一围堰内并置于基板上，所述第二层绿光荧光层叠加在第一层红光荧光层上，呈立体结构。本实用新型将传统COB光源内的混合荧光层分离成两个独立的荧光层，将绿色荧光层设置在红色荧光层的上方，避免了红色荧光层对绿光的吸收，增加了绿光的成分从而提高了显色指数和光效；同时，具有高稳定性的红色荧光层紧挨LED芯片，有利于将LED芯片激发红色荧光层的热量快速从上至下导出，将绿色荧光层放置在远离LED芯片发热源的位置，避免了绿色荧光层直接接触LED芯片，从而可以降低绿色荧光层表面的受热温度，保证了耐热性相对较差的绿色荧光层中的硅酸盐类绿色荧光粉也能应用于中大功率COB光源；另外，本实施例的基板设置有第一围堰和第二围堰双层围堰结构，以保证红光和绿光荧光层均可平面铺展胶化，且发光均匀。

附图说明

图1是红色荧光粉的激发光谱图；

图2是本实用新型提供的COB光源的结构示意图；

图3是本实用新型提供的COB光源的封装工序示意图。

图中各附图标记为：基板1；LED芯片2；第一围堰3；第二围堰4；红色荧光层5；绿色荧光层6；钢网7；金属印刷底板8。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

如图2，本实用新型提供一种COB光源，包括基板1和LED芯片2，基板1表面设有电子线路(未图示)，LED芯片2发蓝紫光，其通过锡膏贴合于基板1上，LED芯片2下表面的焊盘(未图示)与电子线路连接，基板1在LED芯片2的外围设有第一围堰3，第一围堰3为防水防潮、粘着力强的胶体，用于阻挡未成型的荧光层胶体流出第一围堰3外，第一围堰3与基板1形成的空间铺设有红色荧光层5，红色荧光层5包括氮(氧)化物类红色荧光粉和硅胶，其用于吸收LED芯片2发出的光再激发出红光，基板1在第一围堰3的外围设有第二围堰4，第二围堰4的高度高于第一围堰3，第二围堰4与红色荧光层5形成的空间铺设有绿色荧光层6，绿色荧光层6包括硅酸盐类绿色荧光粉和硅胶，其用于吸收LED芯片2发出的光再激发出绿光。

在本实施例中，如图2，提供一种COB光源，包括基板1，基板1设置LED芯片2，基板1上具有第一围堰3和第二围堰4双围堰结构，基板1上设置有两个不同颜色的荧光层，呈上下结构，所述第一层红光荧光层5在第一围堰3内并置于基板1上，所述第二层绿光荧光层6叠加在第一层红光荧光层5上，呈立体结构。本实用新型将传统COB光源内的混合荧光层分离成两个独立的荧光层，将绿色荧光层6设置在红色荧光层5的上方，绿色荧光层6受激发发出的光不经过红色荧光层5，避免了红色荧光层5对绿光的吸收，增加了绿光的成分从而提高了显色指数和光效；同时，将绿色荧光层6放置在远离LED芯片2发热源的位置，避免了绿色荧光层6直接接触LED芯片2，从而可以降低绿色荧光层6表面的受热温度，保证了耐热性相对较差的绿色荧光层6中的硅酸盐类绿色荧光粉也能应用于中大功率COB光源；另外，本实施例的基板1设置的双围堰结构，也保证了红光荧光层5和绿光荧光层6均可平面铺展胶化，且发光均匀。

进一步地，红色荧光层5涂覆于LED芯片2的上表面和侧面，红色荧光层5紧贴着LED芯片2，具有高稳定性的红色荧光层5紧挨LED芯片2，有利于将LED芯片2激发红色荧光层5的热量快速从红色荧光层5传递至基板1导出。

进一步地，红色荧光层5和绿色荧光层6的上表面均为平面结构，激发出的光更加均匀。

进一步地，红色荧光层5上表面为粗糙平面，更利于绿色荧光层6与红色荧光层5之间的粘合固定。

进一步地，绿色荧光层6紧贴于红色荧光层5的上表面设置，两层荧光层紧贴设置，使得COB光源的体积大大减小，同样空间可以容纳更多的COB光源，使光源亮度更高。

进一步地，第一围堰3和第二围堰4的形状为圆形，第二围堰4的直径大于第一围堰3的直径。

进一步地，第一围堰3和第二围堰4的形状为方形或五角形。

进一步地，基板1为铝基板、陶瓷基板或复合玻纤基板，铝基板具有良好的导热性，不易碎，有较好的机械耐久力；陶瓷基板减少了铝基板铺设电子线路所需的绝缘层，具有更好的导热性。

进一步地，基板1的形状为圆形、方形或多边形，可随光源的装饰作用改变而改变。

以下是本实用新型的COB光源的制作流程：

S101：将LED芯片固定在基板上通过键合线焊接与基板形成电性连接，所用LED芯片多为正装芯片，键合线多为金线；

S102：将胶体点涂在基板上面形成第一围堰和第二围堰的双围堰结构，等待固化；

S103：在第一围堰内点涂红色荧光层，红色荧光层由红色荧光粉与硅胶混合制成；

S104：第一围堰和第二围堰固化后进行等离子清洗。采用等离子气体处理红色荧光层上表面呈粗糙表面，增加红色荧光层的比表面积和表面结着性基团，从而增加红色荧光层的附着力；

S105：在第二层围堰内点涂第二层绿色荧光胶，绿色荧光粉胶有绿色荧光粉与硅胶混合制成；

S106：将COB光源烘烤固化。

上述流程可采用两种方式来实现：

一种是利用点胶机，往第一围堰3内点涂红色荧光层5，控制点胶量，以覆盖第一围堰3为宜，烘烤固化后，采用等离子清洗，使得红色荧光层5的上表面呈粗糙表面，再用点胶机以同样方式往第二围堰4内点涂绿色荧光层6，使得绿色荧光层6恰好覆盖第二围堰4，随后烘烤绿色荧光层6。该方式可以精确控制每个荧光层的厚度，以达到良好的良率和集中性。

另一种是如图3，采用点胶机往第一围堰3内点涂红色荧光层5，烘烤固化后，将整片基板1平整地放在金属印刷底板8上，然后盖上钢网7，钢网7上设有可露出第二围堰4的镂空部位，再将事先配好的绿色荧光胶刷在钢网7镂空部位，绿色荧光胶定型后形成绿色荧光层6，取出钢网7，烘烤使绿色荧光层6固化。该工艺可以快速批量作业，从而提高生产效率。

综上，本实用新型提供的COB光源包括基板1，基板1设置LED芯片2，基板1上具有第一围堰3和第二围堰4双围堰结构，基板1上设置有两个不同颜色的荧光层，呈上下结构，所述第一层红光荧光层5在第一围堰3内并置于基板1上，所述第二层绿光荧光层6叠加在第一层红光荧光层5上，呈立体结构。本实用新型将传统COB光源内的混合荧光层分离成两个独立的荧光层，将绿色荧光层6设置在红色荧光粉层5的上方，避免了红色荧光层5对绿光的吸收，增加了绿光的成分从而提高了显色指数和光效；同时，具有高稳定性的红色荧光层5紧挨LED芯片2，有利于将LED芯片2激发红色荧光层5的热量快速从上至下导出，将绿色荧光层6放置在远离LED芯片2发热源的位置，避免了绿色荧光层6直接接触LED芯片2，从而可以降低绿色荧光层6表面的受热温度，保证了耐热性相对较差的绿色荧光层6中的绿色荧光粉硅酸盐也能应用于中大功率COB光源；另外，本实施例的基板1设置的双围堰结构，也保证了红光荧光层5和绿光荧光层6均可平面铺展胶化，且发光均匀。红色荧光层5和绿色荧光层6的上表面均为平面结构，激发出的光更加均匀；再者，红色荧光层5上表面为粗糙平面，更利于绿色荧光层6与红色荧光层5之间的粘合固定；最后，绿色荧光层6紧贴于红色荧光层5的上表面设置，两层荧光层紧贴设置，使得COB光源的体积大大减小，同样空间可以容纳更多的COB光源，使光源亮度更高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。