一种高压低衰减高显指LED及其实现方法与流程

文档序号:15644630发布日期:2018-10-12 22:26阅读:230来源:国知局

本发明涉及led制造技术领域,更具体的,涉及一种高压低衰减高显指led及其实现方法。



背景技术:

led是发光二极管的简称,是一种半导体组件,led被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同,可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类;正常情况下,人们对于照明的要求普遍满足于对灯光亮度的要求,只要环境照亮度达到了人们工作与生活的需求就可以了;但是在很多的场合下,照明不仅仅对环境亮度有要求,同时对光的色彩还原性能也提出了要求,特别是在服装、珠宝等商场中,人们会发现,购买服装时,都喜欢将服装或者珠宝拿到自然光线下照射观看,这是因为服装或者珠宝在店中灯光下的颜色与自然光下的颜色有差异,这是因为自然光对于色彩的还原性能好,能够真实的还原出服装的色彩,而商场内的灯光照明不能够完整的还原出商品的色彩,为此不仅对于灯具的光照亮度有较高的要求,对于灯具的色彩还原性能(即显色指数)也有较高的要求;现有技术中高压交流白光led与直流白光led都主要采用高压蓝光芯片加yag荧光粉,所以其显色指数ra在75左右,若要提高其显色指数,则需要增加红色荧光粉,但这样做却会大幅降低其光效,而且红色荧光粉成本较高、化学稳定性差、光衰较大等致命的缺陷在促使提高白光led显色指数的同时,产品的寿命和亮度降幅很大。



技术实现要素:

为了克服现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题在于提出一种高压低衰减高显指led及其实现方法,通过三颗蓝光芯片以及一颗红光芯片相互串联形成高压灯珠并添加普通的yag荧光粉实现一种高压低衰减高显指的白光led,较于传统的高压白光led,无需添加红色荧光粉即可实现高显色指数,而且可以避免红色荧光粉本身的化学稳定性差导致led光衰减大、使用寿命短的问题,降低制造成本。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:一种高压低衰减高显指led包括包括基板、固定在所述基板上的三颗蓝光芯片以及一颗红光芯片,所述蓝光芯片与所述红光芯片相互串联,所述基板包括顶面、底面、第一侧面、与所述第一侧面对称的第三侧面、第二侧面以及与所述第二侧面对称的第四侧面,所述蓝光芯片在横向方向上沿所述第一侧面向所述第三侧面方向依次呈距离w等距排列,所述距离w为130um~170um,所述蓝光芯片在纵向方向上沿所述第四侧面向所述第二侧面方向依次呈距离h等距阶梯排列,所述h为200um~240um,所述红光芯片位于中间位置的所述蓝光芯片往所述第二侧面方向上的一侧,所述红光芯片与中间位置的所述蓝光芯片之间的纵向方向距离为m,所述红光芯片与靠近所述第三侧面的所述蓝光芯片之间的横向方向距离为n,所述m与所述n相等且均为100um~140um。

可选地,所述蓝光芯片均为同一规格的大功率ingan蓝光芯片,所述红光芯片为大功率alingap红光芯片。

一种高压低衰减高显指led实现方法,按如下步骤实施:

s101:准备三颗100ma的蓝光芯片、一颗100ma的红光芯片、基板以及导电金丝;

s102:准备定量的yag荧光粉以及硅胶,将所述yag荧光粉与所述硅胶进行搅拌混合,充分搅拌后的混合物自然沉淀后备用;

s103:将三颗所述蓝光芯片以及一颗所述红光芯片分别固定在所述基板上,并通过所述导电金丝将三颗所述蓝光芯片以及一颗所述红光芯片依次串联起来形成高压灯珠;

s104:将所述高压灯珠的引出端通过所述导电金丝与所述基板的对应电极焊接相连;

s105:将步骤二制备的所述混合物分别均匀涂覆在三颗所述蓝光芯片上并烘干固化;

s106:封装所述基板

可选地,所述蓝光芯片均为同一规格的大功率ingan蓝光芯片,所述红光芯片为大功率alingap红光芯片。

可选地,所述蓝光芯片与所述红光芯片之间串联形成11~12v的所述高压灯珠。

可选地,所述蓝光芯片的峰值波长为456nm~468nm,所述红光芯片的峰值波长为607nm~623nm,所述yag荧光粉的峰值波长为515nm~525nm。

可选地,所述蓝光芯片通过绝缘胶固定在所述基板上后在温度为150℃的环境下烧结1小时,所述红光芯片通过银胶固定在所述基板上后在温度为150℃的环境下烧结2小时。

可选地,所述基板为铝基板和陶瓷基板中的任意一种。

可选地,所述基板采用引脚式封装技术进行封装。

本发明的有益效果为:本发明通过三颗蓝光芯片以及一颗红光芯片相互串联形成高压灯珠并添加普通的yag荧光粉实现一种高压低衰减高显指的白光led,较于传统的高压白光led,无需添加红色荧光粉即可实现高显色指数,而且可以避免红色荧光粉本身的化学稳定性差导致led光衰减大、使用寿命短的问题,降低制造成本。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种高压低衰减高显指led的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式提供的一种高压低衰减高显指led的实现方法流程示意图。

图中:1、基板;11、第一侧面;12、第二侧面;13、第三侧面;14、第四侧面;2、蓝光芯片;3、红光芯片;4、导电金丝。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1和图2示例性地示出了本发明提供的一种高压低衰减高显指led及其实现方法,如图1所示,包括基板1、固定在所述基板1上的三颗蓝光芯片以及一颗红光芯片3,所述蓝光芯片2与所述红光芯片3相互串联,基板1包括顶面、底面、第一侧面11、与第一侧面11对称的第三侧面13、第二侧面12以及与第二侧面12对称的第四侧面14,蓝光芯片2沿第一侧面11向第三侧面13方向依次呈距离w等距排列,距离w为130um~170um,蓝光芯片2沿第四侧面14向第二侧面12方向依次呈距离h等距阶梯排列,h为200um~240um,红光芯片3位于中间位置的蓝光芯片2往第二侧面12方向上的一侧,红光芯片3与中间位置的蓝光芯片2之间的纵向方向距离为m,红光芯片3与靠近第三侧面13的蓝光芯片2之间的横向方向距离为n,m与n相等且均为100um~140um;具体来说,参考图1所示,蓝光芯片2沿第一侧面11向第三侧面13方向依次呈距离130um~170um等距排列且沿第四侧面14向第二侧面12方向依次呈距离200um~240um等距阶梯排列,另外红光芯片3位于中间位置的蓝光芯片2往第二侧面12方向上的一侧且红光芯片3与中间位置的蓝光芯片2距离等于其与靠近第三侧面13的蓝光芯片2之间的横向方向距离且该距离为100um~140um;具体来说,通过三颗蓝光芯片2以及一颗红光芯片相互串联,从而使得led不需要加入红色荧光粉即可实现高显指,避免了因红色荧光粉的化学不稳定性而导致led的光衰性大从而降低led的使用寿命,本发明中,蓝光芯片2之间或者蓝光芯片2与红光芯片3之间的排列距离如果过小,在进行涂胶处理不易操作,而且涂覆过量的胶液如果位于蓝光芯片2之间或者蓝光芯片2与红光芯片3之间的间隙内,由于间隙较小也难以较好的清除胶液,另外如果蓝光芯片2之间或者蓝光芯片2与红光芯片3之间的距离过大,则会增加排布空间,从而使得led的整体体积变大;为此本实施例中这样的排布方式更加紧凑有序、节省空间,而且合适的间距使得蓝光芯片2之间或者蓝光芯片2与红光芯片3之间的混光效果更佳。

如图2所示,一种高压低衰减高显指led实现方法,按如下步骤实施:

s101:准备三颗100ma的蓝光芯片2、一颗100ma的红光芯片3、基板1以及导电金丝4;

s102:准备定量的yag荧光粉以及硅胶,将yag荧光粉与硅胶进行搅拌混合,充分搅拌后的混合物自然沉淀后备用;

s103:将三颗蓝光芯片2以及一颗红光芯片3分别固定在基板1上,并通过导电金丝4将三颗蓝光芯片2以及一颗红光芯片3依次串联起来形成高压灯珠;

s104:将高压灯珠的引出端通过导电金丝4与基板1的对应电极焊接相连;

s105:将步骤二制备的混合物分别均匀涂覆在三颗蓝光芯片2上并烘干固化;

s106:封装基板1。

具体来说,步骤四中的高压灯珠的引出端与基板1的对应电极相连,其参考图1所示,高压灯珠的引出端由一颗蓝光芯片2的正电极端与红光芯片3的负电极端组成或者由一颗蓝光芯片2的负电极端与红光芯片3的正电极端组成,正电极端连接基板的p极,负电极端连接基板的n极,使用时,在正向电压下,电子由基板1的p极注入基板1的n极,空穴由n极注入p极,然后通过导电金线依次通过串联的蓝光芯片2与红光芯片3复合发光。

总的来说,本发明通过三颗蓝光芯片2以及一颗红光芯片3相互串联形成高压灯珠并添加普通的yag荧光粉实现一种高压低衰减高显指的白光led,较于传统的高压白光led,无需添加红色荧光粉即可实现高显色指数,而且可以避免红色荧光粉本身的化学稳定性差导致led光衰减大、使用寿命短的问题,降低制造成本。

可选地,蓝光芯片2均为同一规格的大功率ingan蓝光芯片,红光芯片3为大功率alingap红光芯片;具体来说,蓝光芯片2使用同一规格的ingan蓝光芯片结合alingap红光芯片串联形成的高压灯珠更加稳定,而且使用同一规格的蓝光芯片2也使得相互之间的兼容性更好,发光一致,效果稳定。

可选地,蓝光芯片2与红光芯片3之间串联形成11~12v的高压灯珠;具体来说,高压灯珠为11v~12v,较小的电压无法满足大功率led的需求,较大的电压容易提高生产成本而且增加使用能耗。

可选地,蓝光芯片2的峰值波长为456nm~468nm,红光芯片3的峰值波长为607nm~623nm,yag荧光粉的峰值波长为515nm~525nm;具体来说,经过大量的实验验证,峰值波长为456nm~468nm的蓝光芯片2串联峰值波长为607nm~623nm的红光芯片3结合峰值波长为515nm~525nm的yag荧光粉,达到的显示指数为94.6~95.8,能够很好的还原led白光色彩。

可选地,蓝光芯片2通过绝缘胶固定在基板1上并在温度为150℃的环境下烧结1小时,红光芯片3通过银胶固定在基板1上并在温度为150℃的环境下烧结2小时;具体来说,对于具有背面电极的红色芯片来说宜采用银胶来固定芯片,对于绝缘衬底的蓝光芯片2来说宜采用绝缘胶来固定芯片。

可选地,基板1为铝基板和陶瓷基板中的任意一种;具体来说,对于大功率的led来说,其产生的热量较大,如果不能较好的进行散热处理容易降低led的使用寿命,而铝基板或者陶瓷基板均具有较好的散热功能。

可选地,基板1采用引脚式封装技术进行封装;具体来说,引脚式封装采用引线架作为各种封装外型的引脚,这种封装常用环氧树脂或硅树脂作为包封材料,芯片约90%的热量由引线架传递到基板1上,再散发到周围空气中,其封装方式较为经济实用而且有助于芯片的散热。

本发明是通过优选实施例进行描述的,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

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