专利名称：功率型白光发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大功率功率型白光发光二极管，用于照明、装饰灯、太阳能灯、矿灯、亮灯工程和显示等。
背景技术：
现有技术的白光功率型发光二极管通常先把发蓝光或紫外光的发光二极管芯片倒装在硅片上、然后装在金属底座上；芯片出光面和其四周上有发光粉，它可吸收蓝光并发出黄光、再与蓝光混色产生白光，或吸收紫外光发出白光。目前，由于输入发光二极管的电能有约80％将转变成热能，其热量主要来自发光二极管芯片的p-n结，芯片四周温度很高，发光粉层正好就处于这里，发光粉层面积小，其单位面积负载功率为普通荧光灯的2000多倍，其表面亮度高达600万cd/m2以上，如此高的表面亮度会不利于人眼，高温将导致发光粉的发光效率下降、光衰加快、发光二极管的寿命缩短；这是目前制造长寿命大功率白光功率型发光二极管的一大障碍。
其次，目前白光功率型发光二极管的发光粉的涂布均匀度差、工艺复杂、一致性差，这是目前制造大功率白光功率型发光二极管的又一问题。
此外，目前白光功率型发光二极管的制造工艺复杂、难于大批量生产、成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，提供一种结构简单、热阻低、发光粉的涂布工艺简单、发光粉层均匀、一致性好、发光粉层温度低、寿命长、发光效率高、发光二极管制造工艺简单、适合于批量生产、成本低且大功率的功率型白光发光二极管。
本实用新型的目的是这样实现的它包括有至少一个发光二极管芯片，一个高热导率金属基，发光二极管芯片被安装在金属基上，发光二极管芯片的电极经引线和与金属基绝缘的导体引出，所述的发光二极管芯片的光出射面上有透光介质层，透光介质层上有一透光盖，透光盖的内表面上有发光粉层；发光粉层面积大、而且不与发光二极管芯片直接结触，发光粉层温度低，发光效率高、光衰小、发光二极管的工作寿命长。
所述的高热导率金属基为如铝基或铜基电路板的金属基电路板，其上有绝缘层和导电层；所述金属基电路板上有至少一个用于将发光二极管用螺丝或铆钉固定在外加的散热器上的螺丝孔或其周边有至少一个缺口。
所述的高热导率金属基为带有至少一个螺丝并由铜、铜合金、铝制成的高热导率金属基；所述金属基上带有至少一个用于将发光二极管用螺丝或铆钉更紧密地固定在外加的散热器上的螺丝孔。
所述的铆钉可为实芯或空芯的，引出线可从空芯铆钉中央穿过引向发光二极管后方；金属基电路板上还有电子元件。
所述的透光介质层为硅胶、环氧树脂或塑料中的至少一种材料组成，其中还有光散射粉。
所述的透光介质层上的透光盖由玻璃或塑料制成，为透明或漫射的，其形状可为圆形、方形或其它形状，其光出射面的形状为曲面或平面，其上还可有一系列小透镜小棱镜等光学结构，它被用胶固定在金属基上，所述固定胶可与透光介质层相同。
所述的透光介质层与透光盖上的发光粉层之间有空气隙或第二透光介质层；所述的发光粉层为至少一层、每层至少有一种发光色的发光粉层。
所述的发光二极管芯片的引出线为金属基电路板上的导电层或与金属基绝缘的金属薄片或金属线；所述的发光二极管的引出线中的一个也可以是金属基。
所述的至少一个发光二极管芯片为至少一个发蓝光或紫外光的发光二极管芯片，它被正装或倒装在金属基。
所述的至少一个发光二极管芯片为至少一个发蓝光或紫外光的发光二极管芯片和至少一种、每种至少一个发其它色可见光的发光二极管芯片，后者用于调节发光二极管出射光的色温和显色指数。
本实用新型的功率型白光发光二极管与现有技术功率型发光二极管相比，具有结构简单、发光粉的涂布工艺简单、发光粉层均匀、一致性好、发光粉层温度低、工作寿命长、发光效率高、发光二极管制造工艺简单、适合于批量生产、成本低等优点。
图1为本实用新型的功率型发光二极管的一个实施例的原理结构示意图。
图2为本实用新型的功率型发光二极管的又一个实施例的原理结构示意图。
图3为本实用新型的功率型发光二极管的又一个实施例的原理结构示意图。
图4为本实用新型的功率型发光二极管的又一个实施例的原理结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍图1为本实用新型的功率型发光二极管的一个实施例的原理结构示意图。它包括有至少一个发光二极管芯片1，至少一个金属基的电路板2，电路板2的金属基3为铜或铝等高热导率板，金属基上有绝缘层4和导电层5，在安装芯片处没有绝缘层4和导电层5、为一光反射面或光反射碗6(图1所示为光反射碗的例子)，发光二极管芯片1被用高热导率胶7固定在金属基3上，发光二极管芯片的电极经引线8和导电层5相连，导电层5同时用于连结外电源，接通外电源即可点亮发光二极管；发光二极管芯片1的光出射面上有透光介质层9，透光介质层上有一透光盖10，透光盖10的内表面上有发光粉层11；所述的至少一个发光二极管芯片1为至少一个发蓝光或紫外光的发光二极管芯片；所述的发光粉层11为至少一层、每层至少有一种发光色的发光粉层，它们可吸收芯片所产生的蓝光发出黄光并与蓝光混合产生白光、或吸收芯片所产生的紫外光产生白光；所述的透光介质层9为耐温、抗紫外的介质层，例如为硅胶、环氧树脂或塑料等；其中也可含有白色或透明的光散射粉12，例如钛白粉、氧化铝、氧化镁等金属氧化物粉、银粉等；所述的透光盖10由玻璃或塑料制成，为透明或漫射的，其形状可为圆形或方形，其光出射面的形状可为球面、曲面或平面，其上还可有一系列小透镜小棱镜等光学结构，它被用胶13固定在金属基2上，所述固定胶13可与透光介质层9相同。
图2为本实用新型的功率型发光二极管的又一个实施例的原理结构示意图。其特征在于所述的透光盖10为曲面；金属基电路板2上有至少一个螺丝孔15或其周边有至少一个缺口，用于将发光二极管用螺丝21或铆钉22固定在外加的散热器20上，在用铆钉时，铆钉可为实芯或空芯的，引出线23可从空芯铆钉中央穿过引向发光二极管后方；金属基电路板2和散热器20之间有导热胶24。图2中其它数字所表示的意义与图1中的相同。
图3为本实用新型的功率型发光二极管的又一个实施例的原理结构示意图。其特征在于所述的高热导率金属基3为带有至少一个螺丝16的高热导率金属底座，由铜、铜合金、铝等制成，同时所述金属基3还可带有至少一个螺丝孔，用于将发光二极管用螺丝或铆钉等更紧密地固定在外加的散热器上；所述的透光介质层9和发光粉层11之间有空气隙或第二透光介质层14；所述的发光二极管的引出线为与金属基3绝缘的金属薄片17或金属线，所述的发光二极管的引出线中的一个也可以是金属基3。图3中其它数字所表示的意义与图1中的相同。
图4为本实用新型的功率型发光二极管的又一个实施例的原理结构示意图。所述的至少一个发光二极管芯片1被倒装在金属基3上，芯片1与金属基3之间有高热导率胶18，芯片1的电极与电路板之间有导电材料19、例如焊锡、相互连接；所述的电路板上还可有电子元件25，所述的至少一个发光二极管芯片1为至少一个发蓝光或紫外光的发光二极管芯片1a和至少一种发光色、每种至少一个的发其它色可见光的发光二极管芯片1b，后者用于调节发光二极管出射光的色温和显色指数等，由于发光二极管与被照明物之间的距离远大于芯片间距，且发光二极管芯片上无成象装置，因而出射光可很好混色。图4中其它数字所表示的意义与图1中的相同。
本实用新型介绍的功率型发光二极管所涉及的专门技术，是本专业一般人员所熟悉的，因此只要了解本发明的内容，可以做各种形式的变化和代换。
权利要求1.一种功率型白光发光二极管，它包括有至少一个发光二极管芯片，一个高热导率金属基，发光二极管芯片被安装在金属基上，发光二极管芯片的电极经引线和与金属基绝缘的导体引出，其特征在于所述的发光二极管芯片(1)的光出射面上有透光介质层(9)，透光介质层上有一透光盖(10)，透光盖的内表面上有发光粉层(11)。
2.根据权利要求1所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的高热导率金属基(3)为如铝基或铜基电路板的金属基电路板(2)，其上有绝缘层(4)和导电层(5)；所述金属基电路板(2)上有至少一个用于将发光二极管用螺丝(21)或铆钉(22)固定在外加的散热器(20)上的螺丝孔(15)或其周边有至少一个缺口。
3.根据权利要求1所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的高热导率金属基(3)为带有至少一个螺丝(16)并由铜、铜合金、铝制成的高热导率金属基；所述金属基(3)上带有至少一个用于将发光二极管用螺丝(21)或铆钉(22)更紧密地固定在外加的散热器(20)上的螺丝孔(15)。
4.根据权利要求2或3所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的铆钉(22)可为实芯或空芯的，引出线(23)可从空芯铆钉中央穿过引向发光二极管后方；金属基电路板(2)上还有电子元件(25)。
5.根据权利要求1所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的透光介质层(9)为硅胶、环氧树脂或塑料中的至少一种材料组成，其中还有光散射粉(12)。
6.根据权利要求1或5所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的透光介质层上的透光盖(10)由玻璃或塑料制成，为透明或漫射的，其形状可为圆形、方形或其它形状，其光出射面的形状为曲面或平面，其上还可有一系列小透镜小棱镜等光学结构，它被用胶(13)固定在金属基(2、3)上，所述固定胶(13)可与透光介质层(9)相同。
7.根据权利要求1或5所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的透光介质层(9)与透光盖上的发光粉层(11)之间有空气隙或第二透光介质层(14)；所述的发光粉层(11)为至少一层、每层至少有一种发光色的发光粉层。
8.根据权利要求1所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的发光二极管芯片的引出线为金属基电路板上的导电层(5)或与金属基(3)绝缘的金属薄片(17)或金属线；所述的发光二极管的引出线中的一个也可以是金属基(3)。
9.根据权利要求1或8所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的至少一个发光二极管芯片(1)为至少一个发蓝光或紫外光的发光二极管芯片，它被正装或倒装在金属基(3)。
10.根据权利要求1或8所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述的至少一个发光二极管芯片为至少一个发蓝光或紫外光的发光二极管芯片(1a)和至少一种、每种至少一个发其它色可见光的发光二极管芯片(1b)，后者用于调节发光二极管出射光的色温和显色指数。
专利摘要一种功率型白光发光二极管，它包括有至少一个发光二极管芯片，一个高热导率的金属基，例如金属基电路板，所述发光二极管芯片被正装或倒装在金属基上，发光二极管芯片的电极经引线和与金属底座绝缘的导电体引出，发光二极管芯片的光出射面上有透光介质层，其中有光散射粉，透光介质层上有一透光盖，透光盖的内表面上有发光粉层，发光粉涂布工艺简单、均匀、一致性好、发光粉层面积大、且不与发光二极管芯片直接结触、温度低、发光效率高、光衰小、发光二极管的寿命长、制造工艺简单、适合于大批量生产。可用于照明、装饰灯、太阳能灯、矿灯、台灯、床头灯、车船灯和显示等。
文档编号H01L33/00GK2713647SQ200420086790
公开日2005年7月27日 申请日期2004年7月27日 优先权日2004年7月27日
发明者葛世潮 申请人:葛世潮