一种LED光源制造方法与流程

文档序号:16093338发布日期:2018-11-27 23:16阅读:207来源:国知局

本发明涉及LED技术领域,更具体地说,是涉及一种LED光源制造方法。



背景技术:

LED是一种半导体固体发光器件,具有寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化等显著优点,因而越来越受到市场的青睐。

目前LED的封装方法和工艺大同小异,具体技术路线包括:固晶,将LED芯片用固晶机固定在基体或者支架上;焊线,用焊线机将芯片与芯片、芯片与支架的电路相连;点胶,将按照一定比例调配好的荧光粉和胶水混合物,涂覆在芯片上,然后固化,即完成了基本的封装流程。上述LED的封装工艺在各个封装企业、各种类型的产品上应用非常普遍,但是由于点胶过程发生在将芯片固定在基体或支架上之后,因此在进行点胶时只能单独对每一个LED芯片进行点胶,这样会造成荧光胶在不同LED芯片上的分布均不一致,从而会导致制备的LED光源的光、色参数的一致性较低,无法保证LED光源的良品率。并且,采用现有封装方法和工艺制作的白光照明产品,照明效果依然不理想,存在不自然和不舒服之感。

以上不足,有待改进。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种LED光源制造方法,以解决现有制备工艺制备的LED光源照明舒适感差、以及LED光源一致性低的技术问题。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种LED光源制造方法,包括:

制备荧光胶,将红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉与硅胶混合处理,所述红色荧光粉、所述绿色荧光粉和所述黄绿荧光粉的总重量占所述荧光胶的重量比为17%~43%;

固定蓝光LED芯片,将多个蓝光LED芯片固定在下治具上;

将所述荧光胶涂覆在所述蓝光LED芯片上形成荧光膜,获得白光发光体半成品;

将所述白光发光体半成品划片,获得白光发光体,每个白光发光体包含至少一个所述蓝光LED芯片以及涂覆在所述蓝光LED芯片表面的荧光膜;

选取红光发光体,所述红光发光体用于补偿所述白光发光体相对于自然光缺少的部分;

将所述白光发光体和所述红光发光体固定在承载基体上,获得LED光源。

在一个实施例中,所述制备荧光胶步骤包括:

原料制备,将所述红色荧光粉、所述绿色荧光粉和所述黄绿荧光粉与所述硅胶按指定重量比搅拌混合形成原料;

所述红色荧光粉、所述绿色荧光粉和所述黄绿荧光粉的重量比为(0.020~0.035):(0.018~0.030):(0.140~0.253);

原料脱泡,将所述原料放入脱泡机中进行脱泡,直到所述原料表面无气泡产生,获得所述荧光胶。

在一个实施例中,所述原料脱泡步骤后还包括:

将所述荧光胶放入低温干燥箱中,所述低温干燥箱的温度不大于~0.5℃。

在一个实施例中,所述红色荧光粉的色坐标为(X:0.660~0.716,Y:0.286~0.340);

所述绿色荧光粉的色坐标为(X:0.064~0.081,Y:0.488~0.507);

所述黄绿荧光粉的色坐标为(X:0.367~0.424,Y:0.545~0.571)。

在一个实施例中,所述红色荧光粉、所述绿色荧光粉和所述黄绿荧光粉的重量比为(0.020~0.035):(0.018~0.030):(0.140~0.253);

或者,

所述红色荧光粉、所述绿色荧光粉和所述黄绿荧光粉的重量比为(0.010~0.022):(0.020~0.040):(0.080~0.140);

或者,

所述红色荧光粉、所述绿色荧光粉和所述黄绿荧光粉的重量比为(0.010~0.020):(0.030~0.068):(0.071~0.130)。

在一个实施例中,所述固定LED芯片步骤包括:

准备下治具,切割适合所述下治具尺寸的双面胶,将所述双面胶的一面贴合在所述下治具上;

将垫片贴合在所述双面胶上;

将多个所述蓝光LED芯片放置在所述垫片中固定。

在一个实施例中,所述将所述荧光胶涂覆在所述蓝光LED芯片上形成荧光膜,获得白光发光体半成品步骤包括:

将所述荧光胶涂覆在多个所述蓝光LED芯片上;

将上治具压合在所述荧光胶的表面,确保所述蓝光LED芯片表面的荧光胶厚度一致,将所述上治具与所述下治具连接后放入烤箱中烘烤;

将所述上治具和所述下治具从烤箱中取出冷却,所述荧光胶形成厚度一致的荧光膜,获得白光发光体半成品;

从所述下治具上取下所述白光发光体半成品。

在一个实施例中,所述将所述荧光胶涂覆在多个所述蓝光LED芯片上步骤和所述将上治具压合在所述荧光胶的表面,且将所述上治具与所述下治具连接后放入烤箱中烘烤步骤之间还包括:

将所述下治具放入脱泡机中进行脱泡,直到所述荧光胶表面无气泡产生。

在一个实施例中,所述上治具表面贴合有避免和所述荧光胶粘贴的防粘层。

在一个实施例中,所述从所述下治具上取下所述白光发光体半成品步骤包括:

将所述上治具与所述下治具分离;

将带有所述白光发光体半成品的下治具放置到加热台上进行发泡,贴合在所述下治具上的双面胶与所述下治具分离;

从所述下治具上取下所述白光发光体半成品。

本发明提供的一种LED光源制造方法的有益效果在于:

(1)采用在多个蓝光LED芯片表面统一成荧光膜后再将荧光膜和蓝光LED芯片固定在承载基体上,因此在成膜过程中可以保证荧光膜的一致性,使得不同LED光源中白光发光体的一致性高,确保了LED光源的光、色等参数的一致性高。

(2)荧光粉包括红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉,且荧光粉的重量占荧光胶的总重量的17%~43%,当LED光源工作时,蓝光LED芯片接通电源后产生蓝光,荧光膜吸收蓝光后被激发,从而产生其他色光,多种色光混合后形成白光,白光与红光发光体产生的红光相混合,从而产生近自然光,近自然光中红色光的相对光谱功率大于0.60,青色光的相对光谱功率大于0.30,蓝色光的相对光谱功率小于0.75,与现有的白光LED光源产生的光谱相比,各个波段的相对光谱功率均明显提高,与自然光更加接近,用户在使用LED光源进行照明时更加舒适和自然。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法的流程示意;

图2为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法中制备荧光胶的流程示意图;

图3为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法中固定蓝光LED芯片的流程示意图;

图4为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法中将荧光胶涂覆在蓝光LED芯片上形成荧光膜获得白光发光体半成品的流程示意图;

图5为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法的LED光源的光谱示意图;

图6为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法的LED光源的光谱与自然光的对比图;

图7为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法的白光发光体的光谱示意图一;

图8为本发明实施例提供的一种LED光源制造方法的白光发光体的光谱示意图二;

图9为现有白光LED光源的光谱示意图;

图10为采用本发明实施例提供的一种LED光源制造方法制作的LED光源的结构示意图一;

图11为采用本发明实施例提供的一种LED光源制造方法制作的LED光源的结构示意图二。

具体实施方式

为了使本发明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,对本发明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用以解释本发明,并不用于限定本发明。

需要说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是为了便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

关于相对光谱功率的概念如下:由于一种光源所发射的光谱往往不是单一的波长,而是由许多不同波长的混合辐射所组成,因此将光源的光谱辐射按波长顺序和各波长强度分布称为光源的光谱功率分布。用于表征光谱功率大小的参数可以分为绝对光谱功率和相对光谱功率,其中绝对光谱功率分布曲线指的是以光谱辐射的各种波长光能量绝对值所作的曲线;而相对光谱功率分布曲线指的是将光源辐射光谱的各种波长的能量进行相互比较,作归一化处理后使辐射功率仅在规定的范围内变化的光谱功率分布曲线,其中辐射功率最大的相对光谱功率为1,其他波长的相对光谱功率均小于1。

关于色比的概念如下:任何白光均可由红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色以相应比例混合得到,为了表示R、G、B三原色各自在白光总量中的相对比例,引入色度坐标r、g、b,其中,r=R/(R+G+B),g=G/(R+G+B),b=B/(R+G+B),r+g+b=1,r为红光色比、g为绿光色比、b为蓝光色比。

请参阅图1,一种LED光源制造方法,包括:

步骤S10:制备荧光胶,将红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉与硅胶混合处理,红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉的总重量占荧光胶总重量的17%~43%;

步骤S20:固定蓝光LED芯片,将多个蓝光LED芯片固定在下治具上;

步骤S30:将荧光胶涂覆在蓝光LED芯片上形成荧光膜,获得白光发光体半成品;

步骤S40:将白光发光体半成品进行划片,获得白光发光体,每个白光发光体包含至少一个蓝光LED芯片以及涂覆在蓝光LED芯片表面的荧光膜;

步骤S50:选取红光发光体,红光发光体用于补偿白光发光体相对于自然光缺少的部分;

步骤S60:将白光发光体和红光发光体固定在承载基体上,获得LED光源,此时获得的LED光源为近自然光LED光源。

一方面,现有的LED光源在制作时,通常采用的方法是首先将LED芯片固定连接在基体上,然后再对LED芯片进行点胶,由于在点胶过程中每次只能单独对一个LED芯片进行点胶,因此在点胶过程中无法保证所有LED芯片点胶过程的一致性,从而会造成点胶不均匀,形成的LED光源中发光体的一致性差,导致LED光源的光、色参数的一致性低。本实施例中采用在多个蓝光LED芯片表面统一成荧光膜后再将荧光膜和蓝光LED芯片固定在承载基体上,因此在成膜过程中可以保证荧光膜的一致性,使得不同LED光源中白光发光体的一致性高,确保了LED光源的光、色等参数的一致性高。

另一方面,在LED照明领域,研究接近自然光的照明光源是本领域的发展趋势之一,也是众多研究人员和单位一直在努力的方向,现有技术中也出现一些致力于接近自然光的照明光源,通常称这种光源产生的光为“近自然光”,近自然光指光谱形状(相应波段的相对光谱功率)与自然光接近,至少部分光学参数与自然光接近,该接近的程度不局限于某数值。

然而,通过现有封装方法和工艺制备的LED光源,其产生的光谱与自然光光谱的差异很大,从而无法获得近自然光(如图9所示)。而通过本实施例提供的LED光源制造方法所制备的LED光源中,荧光粉包括红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉,且荧光粉的重量占荧光胶的总重量的17%~43%,当LED光源工作时,蓝光LED芯片接通电源后产生蓝光,荧光膜吸收蓝光后被激发,从而产生其他色光,多种色光混合后形成白光,白光与红光发光体产生的红光相混合,从而产生近自然光,近自然光中红色光的相对光谱功率大于0.60,青色光的相对光谱功率大于0.30,蓝色光的相对光谱功率小于0.75,与现有的白光LED光源产生的光谱相比,各个波段的相对光谱功率均明显提高,与自然光更加接近(请参阅图5),用户在使用LED光源进行照明时更加舒适和自然。

进一步地,红光发光体包括红光LED芯片,红光LED芯片的波长范围为640nm~700nm,红光LED芯片的中心波长可以为690nm±5nm、680nm±5nm、670nm±5nm等。通过提升红光的相对光谱功率,使得光谱更加接近自然光,640nm~700nm红光具有保健功能,进而提升了近自然光照明的健康等级。

蓝光对人眼的伤害非常严重,尤其是对未成年学生和儿童的视力损害比较明显,当光谱中蓝光过高时,会导致儿童色弱,降低儿童的辨色能力,并且导致未成年人近视率的攀升。同时蓝光过高还会影响人们的视觉感受和精神状态,长期处于这种环境下易产生眩晕、疲惫等不舒适感。现有的LED光源中蓝光部分的比例很高,因此对人眼的伤害非常严重。本实施例提供的LED光源产生的光谱中蓝色光的相对光谱功率小于0.75,且蓝光色比b小于5.7%,从而在确保光谱与自然光接近的情况下、有效降低了光谱中蓝光比例,视觉感受更加舒适,有利于使用者的身体健康。

请参阅图2,进一步地,步骤S10包括:

步骤S101:原料制备,将红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉与硅胶按指定重量比搅拌混合,其中红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉的重量比为(0.020~0.035):(0.018~0.030):(0.140~0.253);

步骤S102:原料脱泡,将原料放入脱泡机中进行脱泡,直到原料表面无气泡产生,获得荧光胶。

在一个实施例中,上述硅胶优选为AB硅胶,以乙烯基等单体和二氧化硅等助剂为原料制成的A型硅胶和B型硅胶组合得到AB硅胶,该类硅胶具有很好的力学强度和透光率,可将荧光粉很好地固定在LED芯片的表面,且不会对荧光粉的性能产生影响。

在一个实施例中,将红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉与硅胶混合时搅拌的时间通常为15min~30min,一方面可以确保将原料搅拌均匀,另一方面也避免时间上的浪费,使得制备过程整体上更紧凑,效率更高。

进行原料脱泡的过程即是将原料中的气体抽出。在一个实施例中,当原料放置在脱泡机中时,脱泡机可以进行抽真空,原料中的气体被抽出,直到原料的表面不再有气泡冒出,即说明气体被完全排出,脱泡的时间通常为30min~40min。进行脱泡处理可以使得原料中红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉与硅胶搅拌更加均匀,确保后续步骤中荧光膜成膜后一致性高。

进一步地,步骤S102后还包括:

步骤S103:将荧光胶放入低温干燥箱中储藏备用,低温干燥箱的温度不大于~0.5℃,从而能够对荧光胶进行很好的储藏。

进一步地,红色荧光粉的色坐标为(X:0.660~0.716,Y:0.286~0.340);

绿色荧光粉的色坐标为(X:0.064~0.081,Y:0.488~0.507);

黄绿荧光粉的色坐标为(X:0.367~0.424,Y:0.545~0.571)。

由于本实施例提供荧光粉由特有色坐标的红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿色荧光粉组成,在上述三种荧光粉的重量比范围内组合得到的荧光粉可以与蓝光LED芯片很好地匹配,该荧光粉在被蓝光LED芯片产生的蓝光激发时产生的光线与蓝光混合可获得相对光谱分布更加优化的、接近自然光的白光。具体地,在该白光光谱中,480~500nm波段的相对光谱大于0.3,500~640nm波段的相对光谱大于0.6(请参阅图7)。一方面,与现有白光LED光源相比,本实施例提供的LED光源产生的白光各波段的相对光谱功率均明显提升,从而有效提升了显色指数,且白光LED光源产生的白光与自然光更加接近,因此物体和环境的颜色更加真实,会使得人们更加舒适,有效保障了用眼健康。另一方面,本实施例提供的LED光源的白光光谱中480~500nm的青光部分相对光谱比例较传统白光LED光源更高,解决了近自然光研究中长期存在的青光偏低的问题,使得LED光源产生的白光更加接近真实自然光,也使得显色指数R12进一步提升,将LED光源用于照明时,青光部分的比例提高也可以有效改善儿童视力,避免了视力缺陷。

进一步地,红色荧光粉优选为氮化物红色荧光粉,更优选地,氮化物红色荧光粉包括CaSrAlSiN3(1113结构)。绿色荧光粉优选为氮氧化物绿色荧光粉,更优选地,氮氧化物绿色荧光粉包括BaSi2O2N2(1222结构)。黄绿荧光粉包括Y3Al5Ga5O12(即镓掺杂钇铝石榴石)。CaSrAlSiN3类氮化物红色荧光粉、BaSi2O2N2类氮氧化物绿色荧光粉和Y3Al5Ga5O12黄绿荧光粉,均可达到各自荧光粉需要的色坐标,而且具有更好的发光强度和稳定性,非常适合用于本实施例的荧光胶中,且上述荧光粉的种类均可在市场上购得。

在一个实施例中,红色荧光粉的粒径不大于15μm,所述绿色荧光粉的粒径不大于15μm,所述黄绿荧光粉的粒径不大于15μm。在上述粒径范围内,三种荧光粉混合可得到分散更加均匀的荧光胶,有助于提高后续步骤中荧光膜的一致性。更优选地,红色荧光粉的粒径为11~15μm,绿色荧光粉的粒径为11~15μm,黄绿荧光粉的粒径为11~15μm。

在一个实施例中,荧光胶中红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉的重量比为(0.020~0.035):(0.018~0.030):(0.140~0.253),在该重量比范围的荧光组合物,在被蓝光激发后,可形成色温为2700K~3000K的近自然光的白光,此时的白光光谱中,480~500nm波段的相对光谱大于0.30,500~640nm波段的相对光谱大于0.70,得到的白光光谱与自然光的白光光谱更接近。

在一个实施例中,荧光胶中红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉的重量比为(0.010~0.022):(0.020~0.040):(0.080~0.140),在该重量比范围的荧光组合物,在被蓝光激发后,可形成色温为4000K~4200K的近自然光的白光,此时的白光光谱中,480~500nm波段的相对光谱大于0.45,500~640nm波段的相对光谱大于0.65,得到的白光光谱与自然光的白光光谱更接近。

在一个实施例中,荧光胶中红色荧光粉、绿色荧光粉和黄绿荧光粉的重量比为(0.010~0.020):(0.030~0.068):(0.071~0.130),在该重量比范围的荧光组合物,在被蓝光激发后,可形成色温为5500K~6000K的近自然光的白光,此时的白光光谱中,480~500nm波段的相对光谱大于0.40,500~640nm波段的相对光谱大于0.60,得到的白光光谱与自然光的白光光谱更接近。

作为荧光胶的实施例1:

一种荧光胶,含有AB硅胶、CaSrAlSiN3红色荧光粉(色坐标,X:0.660~0.716,Y:0.286~0.340)、BaSi2O2N2绿色荧光粉(色坐标,X:0.064~0.081,Y:0.488~0.507)和Y3Al5Ga5O12黄绿色荧光粉(色坐标,X:0.367~0.424,Y:0.545~0.571);其中,CaSrAlSiN3红色荧光粉、BaSi2O2N2绿色荧光粉和Y3Al5Ga5O12黄绿色荧光粉的重量比为(0.020~0.035):(0.018~0.030):(0.140~0.253),该三种荧光粉在荧光层中的质量百分含量为33~43%。

该荧光层通过蓝光激发,可获得色温为2700K~3000K的近自然光的白光:光谱中,480~500nm波段的相对光谱大于0.30,500~640nm波段的相对光谱大于0.70。

作为荧光胶的实施例2

一种荧光胶,含有AB硅胶、CaSrAlSiN3红色荧光粉(色坐标,X:0.660~0.716,Y:0.286~0.340)、BaSi2O2N2绿色荧光粉(色坐标,X:0.064~0.081,Y:0.488~0.507)和Y3Al5Ga5O12黄绿色荧光粉(色坐标,X:0.367~0.424,Y:0.545~0.571);其中,CaSrAlSiN3红色荧光粉、BaSi2O2N2绿色荧光粉和Y3Al5Ga5O12黄绿色荧光粉的重量比为(0.010~0.022):(0.020~0.040):(0.080~0.140),该三种荧光粉在荧光层中的质量百分含量为25~35%。

该荧光胶通过蓝光激发,可获得色温为4000K~4200K的近自然光的白光:光谱中,480~500nm波段的相对光谱大于0.45,500~640nm波段的相对光谱大于0.65。

作为荧光胶的实施例3

一种荧光胶,含有AB硅胶、CaSrAlSiN3红色荧光粉(色坐标,X:0.660~0.716,Y:0.286~0.340)、BaSi2O2N2绿色荧光粉(色坐标,X:0.064~0.081,Y:0.488~0.507)和Y3Al5Ga5O12黄绿色荧光粉(色坐标,X:0.367~0.424,Y:0.545~0.571);其中,CaSrAlSiN3红色荧光粉、BaSi2O2N2绿色荧光粉和Y3Al5Ga5O12黄绿色荧光粉的重量比为(0.010~0.020):(0.030~0.068):(0.071~0.130),该三种荧光粉在荧光层中的质量百分含量为17~27%。

该荧光胶通过蓝光激发,可获得色温为5500K~6000K的近自然光的白光:光谱中,480~500nm波段的相对光谱大于0.40,500~640nm波段的相对光谱大于0.60。

在一个实施例中,蓝光LED芯片的波长范围为457.5nm~480nm,至少为457.5nm~460nm,从而可进一步提高青光比例。在众多的白光LED光源中,青光比例是难于提升的,在降低蓝光比例的情况下更加难以提升青光,同时与青光对应的显色指数R12也是难以提升的。本实施例突破传统惯例(传统的白光LED光源中通常采用450nm~455nm蓝光芯片),选择了457.5nm~480nm的蓝光芯片,同时致力于上述荧光胶的开发,采用上述荧光胶制作荧光膜,通过该两方面的相互配合,使得LED光源发射的光谱中青光的相对光谱功率得到明显提升。同时由于青光的提升,显色指数R12也得到提升,在一定程度上有助于在抑制蓝光的同时能够保持较高色温。传统近自然光的光源产生的白光中青光相对光谱功率低于0.3(如图9所示),而本实施例提供的白光LED光源产生的白光中青光部分的相对光谱功率则可以提升至0.4及以上(如图8所示)。

请参阅图3,进一步地,步骤S20包括:

步骤S201:准备下治具,切割适合下治具尺寸的双面胶,将双面胶的一面贴合在下治具上,双面胶的另一面贴合有透明膜,贴合有透明膜的一面朝上设置。优选地,双面胶为Rivα双面胶,双面胶的发泡胶(厚度为36μm)一面朝向下治具,贴合在下治具的表面;双面胶的亚克力胶(厚度为50μm)一面则向上设置,用于后续步骤中与垫片连接。应当理解的是,双面胶也可以为其他类型,此处不做限制。

步骤S202:撕掉粘贴在下治具的双面胶上的透明膜,将垫片贴合在双面胶上,其中垫片设有内框,蓝光LED芯片可设于内框中。

步骤S203:将多个蓝光LED芯片放置在垫片中固定。通过设置垫片,一方面可以对蓝光LED芯片的位置进行固定,有利于后续步骤中将荧光胶涂覆在蓝光LED芯片的表面;另一方面避免了将蓝光LED芯片直接固定连接在双面胶上。

在一个实施例中,步骤S201和步骤S202之间还包括检测双面胶是否完全贴合在下治具上,具体方法为:

对下治具进行烘烤,将贴合有双面胶的下治具放入烤箱中进行烘烤,烘烤的条件为:烘烤温度100℃,烘烤时间20min;

观察双面胶和下治具之间是否有气泡;

如果有气泡产生,则将双面胶从下治具上撕下,然后将双面胶重新粘贴在下治具上,并重复上述步骤;

如果没有气泡产生,则表明双面胶与下治具贴合良好,继续进行步骤S202。

请参阅图4,进一步地,步骤S30包括:

步骤S301:将荧光胶涂覆在多个蓝光LED芯片上;其中蓝光LED芯片按照预设顺序排列在垫片上,荧光胶装入注射器中,并通过注射器滴在蓝光LED芯片的表面,使得蓝光LED芯片的表面均涂覆有该荧光胶。

步骤S302:将上治具压合在荧光胶的表面,确保蓝光LED芯片表面的荧光胶厚度一致,将上治具与下治具连接后放入烤箱中烘烤;其中上治具的表面贴合避免与荧光胶粘贴的防粘层。在一个实施例中,防粘层为双面胶,双面胶的一面与上治具表面贴合,双面胶的另一面贴合有透明膜,该透明膜在压合过程中与荧光胶接触,但荧光胶并不会粘贴在该透明膜的表面,从而确保在压合过程中荧光胶贴合在蓝光LED芯片的表面。优选地,双面胶为Rivα双面胶,双面胶的发泡胶(厚度为36μm)一面朝向上治具,贴合在上治具的表面;双面胶的亚克力胶(厚度为50μm)一面则向下设置,透明膜贴合在亚克力胶的表面。上治具和下治具连接时,上治具的插销完全卡进下治具的开孔中,从而确保上治具和下治具连接紧密。烘烤的时间为1小时,有利于荧光膜成膜,且荧光膜一致性好。

步骤S303:将上治具和下治具从烤箱中取出后冷却,此时荧光胶形成厚度一致的荧光膜,从下治具上取下后获得白光发光体半成品,从而确保了各个蓝光LED芯片表面的荧光膜厚度一致。优选地,荧光膜的厚度不大于0.3mm,更优选为0.1mm至0.3mm。

在一个实施例中,步骤S301和步骤S302之间还包括对荧光胶进行脱泡,即在将荧光胶涂覆在多个蓝光LED芯片上的过程中,空气会再次进入到荧光胶中,为了确保后续荧光胶成膜过程中的成膜质量,将下治具放入脱泡机中进行脱泡,脱泡的时间为30min~40min,直到荧光胶表面无气泡产生,从而确保荧光胶中的空气能够完全被排出。

在一个实施例中,步骤S303包括:

将上治具与下治具放置在冷却台上进行降温;

待冷却后,将上治具与下治具分离,此过程中可以通过镊子将上治具从下治具上取下;

将带有白光发光体半成品的下治具放置到加热台上进行发泡,发泡的温度为200℃,使得下治具上的双面胶与下治具分离;

从下治具上取下白光发光体半成品。

进一步地,在获得白光发光体半成品后,需要对其进行测量,检查其厚度是否达到要求;如果厚度达到要求,则进行后续划片步骤;如果厚度达不到要求,则直接将其舍弃,确保最终获得LED光源的质量。

进一步地,步骤S40中对白光发光体半成品进行切片的过程是在切割膜上进行的,即首先将白光发光体半成品贴在切割膜上,然后根据预设需求对其进行划片,从而分成多个白光发光体,每个白光发光体包含至少一个蓝光LED芯片以及涂覆在蓝光LED芯片表面的荧光膜。切割膜优选为ELPNBD~5172切割膜,当然也可以采用其他类型的切割膜,此处不做限制。优选地,每个白光发光体中包含一个LED芯片。

进一步地,步骤S50中将白光发光体和红光发光体固定在承载基体上时,可以采用正装或倒装的方式。

在采用倒装方式时,只需将白光发光体中蓝光LED芯片以及红光发光体中红光LED芯片与承载基体上的电路相对应连接即可,操作简单方便,同时还可以减小白光发光体的尺寸。优选地,荧光膜的宽度小于0.8mm,荧光膜和蓝光LED芯片的高度小于0.3mm,此时LED光源的宽度小于1mm,LED光源的高度小于0.5mm,一方面整体尺寸很小,另一方面使得蓝光LED芯片产生的光线均需要通过荧光膜后出射,确保了出射光线的均匀化。当然,荧光膜的尺寸可以根据实际需要进行调整,并不仅限于上述的情形。采用倒装芯片的方式,一方面有利于蓝光LED芯片与承载基体有效连接,另一方面蓝光LED芯片工作时产生的热量也可以通过承载基体快速传导至外部,从而有利于高效散热,同时在制备时蓝光LED芯片的表面成膜一致性好,进而可以避免正装芯片的点胶过程造成一致性差的问题。不仅如此,采用倒装芯片还可以使得不同产品在色温相同时处于同一BIN位,色温一致性好。

在采用正装方式时,由于需要在蓝光LED芯片的正面打金线,因此需要预先将金线用于与承载基体连接的连接部设于荧光膜外。

进一步地,在将白光发光体和红光发光体固定在承载基体上,白光发光体和红光发光体可采用串联或并联的方式,优选为串联,即连接相同的正负极引脚,统一相同电流驱动,从而不需要针对不同发光体配置不同的驱动电流,不需要在承载基体上增加控制电路,仅需要按照其对应的电流供电即可。因此,LED光源在结构上更为简化,体积进一步减小,应用更加简便灵活,成本更低。当然,白光发光体和红光发光体也可以采用并联的方式,即白光发光体和红光发光体分别连接不同的正负极引脚,单独驱动,此时各自的驱动电流可以相同,也可以不同。

进一步地,步骤S60中将白光发光体和红光发光体固定在承载基体上后,还可以在承载基体上点封装胶体,从而对白光发光体和红光发光体进行封装,使得白光发光体和红光发光体的结构更加稳定。

采用本实施例提供的LED光源制造方法制备的LED光源如下:

请参阅图10和图11,LED光源包括基底层10、设置于基底层10上的至少一组发光组件20,以及与发光组件20电连接的电路30,每组发光组件20包括白光发光体201和红光发光体202,白光发光体201包括蓝光LED芯片2011和覆盖蓝光LED芯片2011的荧光膜2012,红光发光体202包括红光LED芯片。白光发光体201发射的白光与红光发光体202发射的红光混合,红光用于补偿白光相对于自然光谱缺失的红光部分,形成近自然光;近自然光中红色光的相对光谱功率大于0.60,近自然光中青色光的相对光谱功率大于0.30,近自然光中蓝色光的相对光谱功率小于0.75(请参阅图5)。每组发光组件20都可以发出近自然光,因此在LED光源包含了多组发光组件20的情况下,同样能够发出近自然光。

请参阅图5和图6,不仅如此,LED光源产生的光线在各波段光谱更为优化的同时,还具有严格的光学参数要求,如色温,色容差,显色指数Ra、显色指数R9、显色指数R12以及蓝光色比等等。其中,近自然光的色温包含2500K~6500K,色容差小于5,蓝光色比小于5.7%。显色指数Ra大于95,显色指数RR9大于90,显色指数R12大于80。

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

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1