专利名称：一种LED芯片4π出光的高效率LED发光管的制作方法
技术领域：
一种LED芯片4 π出光的高效率LED发光管技术领域[0001]本实用新型涉及的是一种LED发光管，特别是一种LED芯片4 π出光的高效率 LED发光管，用于照明或作为分立发光器件。
背景技术：
[0002]我们在以前申请的专利中提出了一种LED芯片P-N结4 π出光的高效率LED发光条(也称为LED发光管)，见中国专利申请号201010278760. 0和201010610092 ；所述LED芯片P-N结4 π出光的LED发光条的发光效率高、工艺简单、成本低，可用于制造LED照明灯或作为分立发光器件。[0003]LED P-N结原本是4 π发光的，但早期的LED因为LED的发光效率低，用作指示灯和显示器时、需要把光聚焦，于是把LED芯片安装在一个金属反射碗内。随后发展起来的高光通量的功率型LED、则由于大功率工作的LED P-N结必须紧贴热沉和金属散热器散热，否则、P-N结将很快被烧毁。于是，原本4 π发光的LED P-N结被变成2 π发光体，P-N 结向反射碗或散热器方向的2 π光需要经过反射、多次反射和各种吸收后才能出射，这导致目前LED P-N结的内量子效率虽然已经高达接近90%，而外量子效率却仅约为30% ；内量子效率近90%，即在P-N结中原本仅仅只有约10%的电子漏掉、其能量直接变为热，90%的电子产生光子，这90%-30%=60%的光子却因反射、多次反射和各种吸收不能出射而转变成热。 如何让尽可能多的光子出射、让外量子效率尽可能接近内量子效率，既提高发光效率、又减少LED的发热量、减轻LED的散热困难，这是一个有巨大潜力的课题。我们上述专利提出的 LED芯片P-N结4 π出光的高效率LED发光条就是根据这一原理提出的一种高效率LED器件。[0004]但现有技术LED P-N结出光的发光条的发光粉涂覆工艺比较复杂，发光色的径向分布欠均勻，发光的色温和显色指数(CRI)不容易控制，产品一致性较差。发明内容[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种发光色分布均勻、 发光色温和CRI容易控制且一致性好的、生产工艺简单、成本低的LED芯片P-N结4 π出光的高效率LED发光管。它进一步改进LED P-N结出光的高效率LED发光管(即LED发光条)的性能，简化其制造工艺，降低其成本。[0006]本实用新型所述的LED P-N结4 π出光的高效率LED发光管，它包括有一个透明基板，所述透明基板上安装有至少一串LED芯片，透明基板的二端各有一个电引出线，所述电引出线被固定装置固定在透明基板的二端；所述LED芯片被用连接线相互连接，其二端的电极与所述电引出线连接，所述LED芯片被透明胶固定在透明基板上并构成一种芯片基板是透明的LED芯片；所述透明基板、芯片及其连接线上有一层透明介质层并构成一个裸LED 发光管。[0007]所述的LED芯片为相同或不同发光色的芯片，每个芯片有一个或多个LED P_N结。[0008]所述固定装置由高温塑料、高温胶、改性树脂、环氧树脂、陶瓷、低熔点玻璃或银浆制成，所述电引出线被固定在透明基板端部，且该电引出线面向芯片的一端裸露以供芯片连接线点焊。[0009]所述的电引出线为可与芯片一起点焊的金属引线。[0010]所述透明介质层为高透光率、高折射率或高导热系数的，如硅胶、改性树脂、环氧树脂、或塑料介质。[0011]所述裸LED发光管外还有一由光致发光粉和透明介质混合制成的发光粉管，所述透明介质由硅胶、改性树脂、环氧树脂、塑料或玻璃构成。[0012]所述发光粉管和裸LED发光管之间还充有高透光率高折射率高导热率介质，所述介质由硅胶、环氧树脂、改性树脂、塑料构成。[0013]所述裸LED发光管外有一层紧贴裸LED发光管的光致发光粉和透明介质混合制成的发光粉层，所述透明介质由硅胶、环氧树脂、改性树脂、塑料构成。[0014]本实用新型对于单色或多色芯片混合发光、并不需要发光粉转换其发光色的发光管，所述裸LED发光管即可作为一个单独的发光器件使用了。[0015]对于LED芯片是发蓝光或紫外光、并需要用发光粉将其转换成其它发光色的发光管，在裸发光管外需要有至少一层带有发光粉的透明介质层。[0016]所述裸LED发光管上的透明介质层为用模具灌注制成的弧形曲面介质层，在所述透明介质层固化后、再用模具灌注混合有发光粉的透明介质层，以保证发光粉层厚度均勻一致。[0017]本实用新型的LED P-N结出光的LED发光条管与现有技术相比，具有发光色分布均勻、发光的色温和显色指数容易控制且一致性好、生产简单、成本低等优点。用于制造LED灯泡和LED照明灯具，也可作为分立发光器件。
[0018]图1为本实用新型所述一个实施例的正视结构示意图。[0019]图2为图1中的A— A剖视结构示意图。[0020]图3为本实用新型带有发光粉管的一个实施例的正视结构示意图。[0021]图4为图3中的B—B剖视结构示意图。[0022]图5为图3中的B—B剖视的又一结构示意图。[0023]图6为本实用新型发光粉层紧贴裸LED发光管的一个实施例的剖面结构示意图。[0024]图中1、透明基板；2、芯片；3、固晶胶；4、连接线；5、引出线；6、固定装置；7、电引出线电焊部；8、连接线；9、透明介质层；10、裸LED发光管；11、光致发光管；12、发光管与引出线的连接处；13、透明介质；14、发光粉层。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本实用新型作详细介绍。图1为本实用新型的LED P-N结4 π 出光的高效率LED发光管(或称条)的一个实施例的结构正视示意图，图2为图1的A-A剖面图。如图1所示，所述LED发光管包括有一个透明基板1，基板1上安装有至少一串、串联或串/并联的、相同或不同发光色的芯片基板是透明的LED芯片2，每个芯片有一个或多个LED P-N结，被用透明胶3固定在透明基板1上；4为芯片之间的连接线，把各芯片的P-N 结同方向连接起来。每串LED芯片二端的电极由透明基板1 二端的引出线5引出；所述引出线5为可与芯片一起点焊的金属引线，例如镀金或银的金属线或片。所述引出线5被用固定装置6固定在基板端部，其面向芯片2的一端7裸露在固定装置6外、以供芯片引出线 8点焊。所述芯片上覆盖有一层高折射率高透光率高导热系数的透明介质9、以保护芯片和电连接线、提高芯片光出射率，所述透明介质例如为透明硅胶、环氧树脂、改性树脂、塑料或透明塑料。当二端电极加上适当的电压、所述LED芯片1即可发光。[0026]所述固定电极引出线5的固定装置6由高温胶、高温塑料、陶瓷、改性树脂、低熔点玻璃或银浆等制成。[0027]上述固定有至少一串LED芯片的LED P_N结4 π出光的LED发光管10可称为裸 LED发光管。若所述至少一串芯片为单色芯片或多种发光色芯片混合的、且不需要用发光粉将芯片所发光的光色转变时，所述裸LED发光管10即可用于制造LED照明灯具或显示装置，或作为分立发光器件。[0028]图2为图1的A—A剖面结构示意图。图2中的数字所代表的意义与图1中的相同。[0029]若所述至少一串LED芯片2为发蓝光或紫外光的芯片、并需要把所述蓝光或紫外光用发光粉把它转变成其它色的光时，所述裸LED发光管10外还需要有至少一层光致发光粉层，例如为发光粉和透明介质均勻混合后制成的发光粉管或紧贴裸LED发光管的混合有发光粉的透明介质层。[0030]图3所示为带有光致发光粉和透明介质均勻混合后制成的发光粉管11的LED P-N 结出光的高效率LED发光管的一个实施例的正视结构示意图。图3中10为裸LED发光条，11为发光粉和透明介质均勻混合后制成的发光粉管，所述发光管11至少有一端与裸 LED发光条10相互连接，如图中12所示；图3所示为二端都密封的例子。[0031]所述发光粉管11的透明介质、例如为硅胶、环氧树脂、塑料、改性树脂、玻璃等。[0032]图4为图3的B—B剖面结构示意图，图中11为发光粉管，图4中其它数字所代表的意义和图1、2中的相同。[0033]所述裸LED发光条10和发光粉管11之间，还可充有高透光率高折射率高导热系数的透明介质，例如硅胶、改性树脂、环氧树脂和塑料等，如图5中13所示，图5中其它数字所代表的意义和图4中的相同。[0034]图6所示为发光粉和透明介质混合的发光粉层14紧贴裸LED发光管10的LED P-N 结出光的高效率LED发光管的一个实施例的剖面结构示意图。图6中10为裸LED发光管；为了获得厚度均勻、一致性好的发光粉层，裸LED发光管上的透明介质层9a为用模具灌注制成的弧形曲面介质层，在所述透明介质层9a固化后、再用模具灌注发光粉层14，从而可获得厚度均勻的发光粉层；所述透明介质例如为硅胶、改性树脂、环氧树脂和塑料等。图 6中其它数字所代表的意义和图4中的相同。[0035]本实用新型要求保护的范围不限于本文中介绍的各实施例，凡基于本发明申请专利范围和说明书内容所作的各种形式的变换和代换、皆属本发明专利涵盖的范围。
权利要求1.一种LED芯片出光的高效率LED发光管，它包括有一个透明基板(1)，所述透明基板上安装有至少一串LED芯片O)，透明基板(1)的二端各有一个电引出线(5)，所述电引出线(5)被固定装置(6)固定在透明基板(1)的二端；所述LED芯片被用连接线相互连接，其两端的电极与所述电引出线(5)连接，其特征在于所述LED芯片(2)被透明胶(3)固定在透明基板(1)上并构成一种芯片基板是透明的LED芯片；所述透明基板(1)、芯片(2) 以及连接线(4、8)上有一层透明介质层(9)并构成一个裸LED发光管(10)。
2.根据权利要求1所述的LED芯片4π出光的高效率LED发光管，其特征在于所述的 LED芯片⑵为相同或不同发光色的芯片，每个芯片(2)有一个或多个LED P-N结。
3.根据权利要求1所述的LED芯片4π出光的高效率LED发光管，其特征在于所述固定装置(6)由高温塑料、高温胶、改性树脂、环氧树脂、陶瓷、低熔点玻璃或银浆制成，所述电引出线(5)被固定在透明基板(1)端部，且该电引出线(5)面向芯片的一端裸露以供芯片连接线(8)点焊。
4.根据权利要求1或3所述的LED芯片4π出光的高效率LED发光管，其特征在于所述的电引出线(5)为可与芯片一起点焊的金属引线。
5.根据权利要求1所述的LED芯片4π出光的高效率LED发光管，其特征在于所述透明介质层(9)为硅胶介质层、改性树脂介质层、环氧树脂介质层或塑料介质层。
6.根据权利要求1所述的LED芯片4π出光的高效率LED发光管，其特征在于所述发光粉管(11)和裸LED发光管(10)之间还充有高透光率高折射率高导热率介质(13)，所述介质(1 由硅胶、环氧树脂、改性树脂或塑料构成。
专利摘要一种LED芯片4π出光的高效率LED发光管，它包括有一个透明基板，所述透明基板上安装有至少一串LED芯片，透明基板的二端各有一个电引出线，所述电引出线被固定装置固定在透明基板的二端；所述LED芯片被用连接线相互连接，其二端的电极与所述电引出线连接，所述LED芯片被透明胶固定在透明基板上并构成一种芯片基板是透明的LED芯片；所述透明基板、芯片及其连接线上有一层透明介质层并构成一个裸LED发光管；所述裸发光条外还有一层混合有发光粉的透明介质层；它可制成发光色分布均匀、发光的色温和CRI容易控制且一致性好、生产简单、成本低的LED发光管，用于制造LED照明灯具或作为分立发光器件。
文档编号H01L33/48GK202281057SQ20112014819
公开日2012年6月20日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者葛世潮 申请人:浙江锐迪生光电有限公司