CN102569279A - 一种提高显色指数及出光效率的led及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高显色指数及出光效率的LED及方法,包括基板,基板上表面设有一种以上深度的凹位,凹位的底面为LED芯片的安装位,基板上表面也设有LED芯片的安装位,凹位上的安装位安装有波长为380-470nm的芯片,基板上表面上的安装位安装有波长为580-660nm的芯片;在凹位内涂布有覆盖在波长为380-470nm的芯片上的荧光粉,在基板上表面涂布有透明胶层;方法通过将不同波段的LED芯片对应的设置到不同高度的安装位上,并使最上层的LED芯片未覆盖荧光粉,其他安装位上的LED芯片覆盖荧光粉来实现。该结构和方法能同时提高出光效率和显色指数。
Description
技术领域
本发明型涉及LED和方法。
背景技术
半导体照明灯具进入通用照明领域,生产成本是制约其发展的重要因素之一,目前常用的白光LED的COB封装是将多颗蓝光芯片直接固定在金属基印刷电路板MCPCB上,虽然相对传统的器件集成封装可以降低热阻,同时减少支架的制造工艺及成本,但表面连续涂敷荧光胶的用量仍然很大。此外,光源的显色性也是制约其在照明领域发展的另一个重要因素,为了提高COB LED的显色性,如图1所示,采用的方法主要是白光LED中加入红光LED,并将白光LED和红光LED安装在同一平面上,在美国专利US6577073B2中及申请号为200710008637.5申请日为2007.2.16公开日为2008.8.20的中国专利文献中均公开了这样的COB LED结构,这种将蓝光芯片和红光芯片都封装在基板同一表面的结构和方法,红光芯片被荧光胶覆盖,将会降低红光芯片的出光效率,从而影响了LED光源整体的发光效率。
发明内容
为了提高出光效率和显色指数,本发明提供了一种提高显色指数及出光效率的LED及方法。
提高显色指数及出光效率的LED的技术方案是:一种提高显色指数及出光效率的LED包括基板,基板上表面设有一种深度的凹位,凹位的底面为LED芯片的安装位,基板上表面也设有LED芯片的安装位,凹位上的安装位安装有波长为380-470nm的芯片,基板上表面上的安装位安装有波长为580-660nm的芯片;在凹位内涂布有覆盖在波长为380-470nm的芯片上的荧光粉,在基板上表面涂布有透明胶层。
上述结构的LED,由于具有阶梯性的LED芯片安装位,并在凹位上的安装位安装波长为380-470nm的芯片,基板上表面上的安装位安装波长为580-660nm的芯片,这样,当LED芯片发光时,相互之间的影响小,且安装到基板上表面上的LED芯片未覆盖荧光粉,可以消除荧光粉的吸光作用,使得自身的光效要远高于荧光胶受激发时的光效,这样,就可以显著提高LED光源的显色性指数和出光效率。同时,只在凹位内涂布一层与基板表面齐平的荧光胶,可更大地节约荧光粉和胶水的用量,这样就可以明显降低LED的封装成本。另外,涂布一层高折射率的透明胶层,能提高出光的均匀性,同时起来到保护发光芯片和电路的作用。
作为改进,凹位的侧壁上设有反光层。所述的反光层能将LED芯片的光更多的反射出去,因此,能进一步提高出光效率。
作为改进,所述的基板包括金属层、绝缘层和电路层,绝缘层设在金属层和电路层之间。
作为改进,凹位的安装位延伸至金属层。此结构,安装到凹位内的LED芯片所产生的热量能直接传递到金属层上,从而提高对安装到凹位内的LED芯片的散热效果,提高LED芯片的使用寿命。
作为具体化,凹位的深度为0.4-0.6mm。
作为改进,在基板上位于透明胶层的外围设有围坝,围坝的高度与透明胶层的高度相等。此结构能防止透明胶层溢出,提高LED透明胶层的均匀性。
提高LED显色指数及出光效率方法的技术方案是:通过将不同波段的LED芯片对应的设置到不同高度的安装位上,并使最上层的LED芯片未覆盖荧光粉,其他安装位上的LED芯片覆盖荧光粉来实现,其中,最上层安装位安装波长为580-660nm的芯片,其他安装位安装波长为380-470nm的芯片。
上述方法,由于将不同波段的LED芯片对应的设置到不同高度的安装位上,这样,当LED芯片发光时,不同高度安装位上的LED芯片相互之间的影响小,且安装到最上层安装位的LED芯片未覆盖荧光粉,可以消除荧光粉的吸光作用,使得自身的光效要远高于荧光胶受激发时的光效,这样,就可以显著提高LED光源的显色性指数和出光效率。
作为改进,最上层安装位为基板的上表面,其他安装位为设置在基板上的凹位的底面,荧光粉涂布在凹位内。只在凹位内涂布一层与基板表面齐平的荧光胶,可更大地节约荧光粉和胶水的用量并控制荧光粉的均匀性,这样就可以明显降低LED的封装成本。
作为改进,所述的基板包括金属层、绝缘层和电路层,绝缘层设在金属层和电路层之间,凹位的安装位延伸至金属层。此结构,安装到凹位内的LED芯片所产生的热量能直接传递到金属层上,从而提高对安装到凹位内的LED芯片的散热效果,提高LED芯片的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术COB LED的结构图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
如图2和图3所示,提高显色指数及出光效率的LED包括基板1,基板1包括金属层11、绝缘层12和电路层13,绝缘层12位于金属层11和电路层13之间,基板1上表面设有一种以上深度的凹位7,凹位7的底面为LED芯片的安装位,凹位中的安装位延伸至金属层11,以提高散热效率,基板1上表面设有LED芯片的安装位8,凹位7中的安装位用于安装波长为380-470nm的芯片3,基板上表面上的安装位用于安装波长为580-660nm的芯片4。为了将波长为380-470nm的芯片3的光更多的反射出来,在凹位的侧壁上设有反光层14,在凹位7内设有荧光粉2,荧光粉2的高度与基板1的上表面齐平。在基板1上设有围坝6,围坝6内涂布有与围坝高度相等的高折射率的透明胶5。
在本发明中还提供了一种提高LED显色指数及出光效率的方法,具体是:通过将不同波段的LED芯片对应的设置到不同高度的安装位上,并使最上层的LED芯片未覆盖荧光粉,其他安装位上的LED芯片覆盖荧光粉来实现,其中,最上层安装位安装波长为580-660nm的芯片,其他安装位安装波长为380-470nm的芯片。在本实施方式中,最上层的安装位指基板的上表面,其他的安装位指设置在基板上的凹位的底面,所述的基板包括金属层、绝缘层和电路层,绝缘层设在金属层和电路层之间,凹位的安装位延伸至金属层,当LED芯片安装到凹位上后,可提高散热效率;所述的荧光粉涂布在凹位中,荧光粉的高度与基板的上表面齐平;为了提高出光的均匀性,在基板上涂布有高折射率的透明胶层,为了在涂布透明胶时防止溢出,在透明胶外围设有围坝。
下表是利用本发明的LED和方法测试出显示指数和出光效率的相关参数,下表中“传统的LED”指将不同颜色的芯片安装到同一平面上的LED。
从上面的测试数据可知,本发明的结构和方法,将不同波段的芯片安装到不同高度的安装位上,能减小芯片发光后相互之间的影响,且位于基板上表面安装位上的芯片未涂布荧光粉,这样,位于基板上表面安装位上的芯片的发光不会受到影响,可以消除荧光粉的吸光作用,使得自身的光效要远高于荧光胶受激发时的光效,这样,就可以显著提高LED光源的显色性指数和出光效率。同时,只在凹位内涂布一层与基板表面齐平的荧光胶,可更大地节约荧光粉和胶水的用量,这样就可以明显降低LED的封装成本。另外,涂布一层高折射率的透明胶层,能提高出光的均匀性。同时起来到保护发光芯片和电路的作用。
Claims (9)
1.一种提高显色指数及出光效率的LED,包括基板,其特征在于:基板上表面设有一种以上深度的凹位,凹位的底面为LED芯片的安装位,基板上表面设有LED芯片的安装位,凹位上的安装位安装有波长为380-470nm的芯片,基板上表面上的安装位安装有波长为580-660nm的芯片;在凹位内涂布有覆盖在波长为380-470nm的芯片上的荧光粉,在基板上表面涂布有透明胶层。
2.根据权利要求1所述的提高显色指数及出光效率的LED,其特征在于:凹位的侧壁上设有反光层。
3.根据权利要求1或2所述的提高显色指数及出光效率的LED,其特征在于:所述的基板包括金属层、绝缘层和电路层,绝缘层设在金属层和电路层之间。
4.根据权利要求3所述的提高显色指数及出光效率的LED,其特征在于:凹位的安装位延伸至金属层。
5.根据权利要求1所述的提高显色指数及出光效率的LED,其特征在于:凹位的深度为0.4-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的提高显色指数及出光效率的LED,其特征在于:在基板上位于透明胶层的外围设有围坝,围坝的高度与透明胶层的高度相等。
7.一种提高LED显色指数及出光效率的方法,其特征在于:通过将不同波段的LED芯片对应的设置到不同高度的安装位上,并使最上层的LED芯片未覆盖荧光粉,其他安装位上的LED芯片覆盖荧光粉来实现,其中,最上层安装位安装波长为580-660nm的芯片,其他安装位安装波长为380-470nm的芯片。
8.根据权利要求7所述的提高LED显色指数及出光效率的方法,其特征在于:最上层安装位为基板的上表面,其他安装位为设置在基板上的凹位的底面,荧光粉涂布在凹位内。
9.根据权利要求8所述的提高LED显色指数及出光效率的方法,其特征在于:所述的基板包括金属层、绝缘层和电路层,绝缘层设在金属层和电路层之间,凹位的安装位延伸至金属层。
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