一种高光效光源组件及其制备方法与流程

文档序号：11925351阅读：212来源：国知局

本发明涉及照明技术领域，具体地是涉及一种高光效光源组件及其制备方法。

背景技术：

LED照明技术经过多年的发展和积累，已经展现出优秀的节能效果，LED光源作为一种新兴的半导体发光元件，具有体积小、耗能低、发热量低和寿命长等优点，因此LED灯被广泛的使用。

现在广泛使用的LED灯，主要包括LED光源、基板、散热体、底座和灯泡壳。目前市场上普遍使用的是铝基板(环氧板、陶瓷板)，并且铝基板(环氧板、陶瓷板)与LED厂家均分开生产，然后贴片组成LED光源组件，制备过程较为复杂，尤其是贴片工艺，很容易造成元件损坏。而且这种传统的LED灯整体的光效不高，一般都只能在80lm/W左右，难以满足市场上越来越高的光效需求。

因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种高光效光源组件及其制备方法，其可以有效提高光源组件的光效，并简化生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高光效光源组件，自上而下依次包括硅胶层、荧光粉层、LED芯片层、银浆线路层和基板，其中所述基板内部设有多个用于散热的导流孔，所述荧光粉层采用高光效荧光粉制备而成。

优选地，所述高光效荧光粉含式(I)化合物：

M¹_yM²₅O_zC_x：M³_w……………………………………(I)

其中，2.25≦x≦3.75，2.7≦y≦3，0.01＜w≦0.3，且4.5≦z≦7.5；

M¹选自下组：Sc³⁺、Y³⁺、La³⁺、Sm³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Pm³⁺、Er³⁺、Lu³⁺、及其组合；

M²选自下组：Al³⁺、In³⁺、Ga³⁺、及其组合；及

M³选自下组：Tm³⁺、Bi³⁺、Tb³⁺、Ce³⁺、Eu³⁺、Mn³⁺、Er³⁺、Yb³⁺、Ho³⁺、Gd³⁺、Pr³⁺、Dy³⁺、Nd³⁺、及其组合。

优选地，所述高光效荧光粉为Y_2.98Al₅O_7.5C_2.25：Tm_0.02、Y_2.95Al₅O₆C₃：Bi_0.05、Y_2.94Al₅O₆C₃：Tb_0.06、Y_2.95Al₅O_7.5C_2.25：Ce_0.05、Y_2.95Al₅O₆C₃：Ce_0.05、Y_2.95Al₅O_4.5C_3.75：Ce_0.05、Y_2.95Al₅O₆C₃：Mn_0.05、Y_2.75GaAl₄O₆C₃：Mn_0.25、Y_2.94Al₅O_4.5C_3.75：Bi_0.06、Y_2.94Al₅O_4.5C_3.75：Tm_0.06、Y_2.94Al₅O_4.5C_3.75：Ce_0.04Tb_0.02、Y_2.95Al₅O_4.5C_3.75：Mn_0.05、Y_2.95Ga₅O_4.5C_3.75：Mn_0.05、Y_2.94Al₅O₆C₃：Bi_0.06、Y_2.94Al₅O₆C₃：Mn_0.06、Y_2.94Al₅O₆C₃：Ce_0.06、Lu_1.72Gd_1.2Al₅O₆C₃：Ce_0.05Pr_0.03、Lu_1.72Er₁Ga₅O_4.5C_3.75：Mn_0.25Dy_0.03、Lu_1.92Sc₁Al₅O₆C₃：Ce_0.05Yb_0.03、Sm_1.92La₁Al₅O₆C₃：Ce_0.05Ho_0.03、Y_2.32Gd_0.6In₁Al₄O₆C₃：Ce_0.05Nd_0.03、或Lu_1.95Pm₁Al₅O₆C₃：Ce_0.05。

优选地，所述基板为陶瓷基板。

一种基于上述所述的高光效光源组件的制备方法，包括如下步骤：

S1：将高导热陶瓷材料经过挤压机或者成型模具形成基板，该基板内部设有多个用于散热的导流孔；

S2：对基板进行微波固形；

S3：对固形后的基板进行预热处理和烘烤处理；

S4：在基板上印刷导电银浆，形成银浆线路层；

S5：利用固晶机将一个或者多个LED芯片固定在银浆线路层上，形成LED芯片层；

S6：在LED芯片层上印刷高光效荧光粉，形成荧光粉层；

S7：将硅胶固定在荧光粉层上，形成硅胶层。

优选地，所述步骤S2具体包括：

将基板放入工业微波炉中，以2455MHZ的频率进行固形，3分钟后取出。

优选地，所述步骤S3具体包括：

将固形后的基板放入烘箱中，将温度设置为200℃，预热8h后取出，放入高温烘箱中；

将高温烘箱温度设置为1600℃，烘烤5h后取出。

优选地，所述步骤S4具体包括：

通过电路板印刷机在基板上印刷导电银浆，形成银浆线路层；

放入烘箱中，将温度设置在130℃-150℃之间，烘烤20-30min后取出。

优选地，所述步骤S6具体包括：

采用全自动荧光粉涂布机在LED芯片层上印刷高光效荧光粉，形成荧光粉层；

将其放入烘箱中，将温度设置在145℃-155℃之间，烘烤25-30min后取出。

优选地，所述步骤S7具体包括：

利用全自动点胶机将硅胶固定在荧光粉层上，形成硅胶层；

将其放置于烘箱中，将温度设置为50℃，60min后取出。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

1.本发明所述的高光效光源组件，由于基板内部设有多个导流孔，便于空气流通，故散热性能优越。同时由于高光效荧光粉的选用，也使得整灯的光效提高，可达到200lm/W以上。

2.本发明所述的高光效光源组件的制备方法，制备工艺简单，无需贴片工序，可以降低不良率，大幅度降低生产和制备成本，有利于企业推广应用。

附图说明

图1为本发明所述的高光效光源组件的结构示意图；

图2为本发明所述的高光效光源组件的制备方法的流程图。

其中：1-硅胶层，2-荧光粉层，3-LED芯片层，4-银浆线路层，5-基板,6-导流孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，为符合本发明的一种高光效光源组件，自上而下依次包括硅胶层1、荧光粉层2、LED芯片层3、银浆线路层4和基板5，其中所述基板5内部设有多个用于散热的导流孔6，所述荧光粉层2采用高光效荧光粉制备而成。

优选地，所述高光效荧光粉含式(I)化合物：

M¹_yM²₅O_zC_x：M³_w……………………………………(I)

其中，2.25≦x≦3.75，2.7≦y≦3，0.01＜w≦0.3，且4.5≦z≦7.5；

M¹选自下组：Sc³⁺、Y³⁺、La³⁺、Sm³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Pm³⁺、Er³⁺、Lu³⁺、及其组合；

M²选自下组：Al³⁺、In³⁺、Ga³⁺、及其组合；及

M³选自下组：Tm³⁺、Bi³⁺、Tb³⁺、Ce³⁺、Eu³⁺、Mn³⁺、Er³⁺、Yb³⁺、Ho³⁺、Gd³⁺、Pr³⁺、Dy³⁺、Nd³⁺、及其组合。

本实施例的高光效荧光粉烧结温度约在1600℃，耐受温度提高，且热稳定性良好。应用于LED芯片上时，发光强度及发光效能良好，耐受温度高，并具有良好演色性，放出的光色自然不刺眼。

优选地，所述基板5为陶瓷基板。

本实施例所述的高光效光源组件，由于基板内部设有多个导流孔，便于空气流通，故散热性能优越。同时由于高光效荧光粉的选用，也使得整灯的光效提高，可达到200lm/W以上。

实施例2

如图2所示，为一种基于实施例1所述的高光效光源组件的制备方法，其包括如下步骤：

S1：将高导热陶瓷材料(优选为高岭土)经过挤压机或者成型模具形成基板，该基板内部设有多个用于散热的导流孔；