CN103557454A - 一种360°发光的白光led三维光源模组 - Google Patents

一种360°发光的白光led三维光源模组 Download PDF

Info

Publication number
CN103557454A
CN103557454A CN201310516739.3A CN201310516739A CN103557454A CN 103557454 A CN103557454 A CN 103557454A CN 201310516739 A CN201310516739 A CN 201310516739A CN 103557454 A CN103557454 A CN 103557454A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
substrate
light source
light emitting
white light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310516739.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王海波
卓宁泽
施丰华
汤坤
刘光熙
邢海东
朱月华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RESEARCH Institute OF ELECTRIC LIGHT SOURCE MATERIALS OF NATIONAL LIGHT INDUSTRY
NANJING QIGUANG PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
RESEARCH Institute OF ELECTRIC LIGHT SOURCE MATERIALS OF NATIONAL LIGHT INDUSTRY
NANJING QIGUANG PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RESEARCH Institute OF ELECTRIC LIGHT SOURCE MATERIALS OF NATIONAL LIGHT INDUSTRY, NANJING QIGUANG PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical RESEARCH Institute OF ELECTRIC LIGHT SOURCE MATERIALS OF NATIONAL LIGHT INDUSTRY
Priority to CN201310516739.3A priority Critical patent/CN103557454A/zh
Publication of CN103557454A publication Critical patent/CN103557454A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明公开了一种360°发光的白光LED三维光源模组，由基板、基板电极卡口、芯片、硅胶、下转换荧光器件、下转换荧光器件卡口组成；下转换荧光器件由基体材料，荧光粉组成。所述基板为正三面或者正四面或者正六面或者正八面等柱状结构，所述电极卡口设置在基板一端，所述芯片采用集成封装的方式固定在基板侧面，所述下转换荧光器件远离芯片放置于模组最外侧，所述下转换荧光器件卡口设置在荧光器件一端，所述荧光粉为同一基质的黄色荧光粉或者为黄色、红色复合荧光粉或者为黄色、红色、绿色复合荧光粉。本发明公开的一种360°发光的白光LED三维光源模组，减少整灯生产工艺，降低生产成本，出光角度大，显色指数高，减小芯片的接触热阻，有利于光源的整体散热，有效降低荧光粉的使用温度，提高长期使用过程中光谱的一致性和可靠性。

Description

一种360°发光的白光LED三维光源模组
技术领域
本发明涉及一种360°发光的白光LED三维光源模组，属于半导体照明领域。
背景技术
LED产生白光的方法主要有四种：(1)蓝光芯片激发黄色荧光粉；(2)红光、绿光、蓝光芯片直接混光；(3)蓝光芯片激发红色与绿色荧光粉；(4)UV芯片激发红色、绿色、黄色荧光粉。目前较普遍的方式为蓝光LED激发黄色荧光粉，其制备出的光源可靠性高，效率好。
在现有的技术领域，白光LED光源主要存在以下几点问题：
(1)光谱饱和度较低，显色指数不高，目前业内改善的方法主要是掺杂红色、绿色荧光粉。但所用的荧光粉大多为不同基质的红、绿、黄色荧光粉，由于各个基质荧光粉的化学及物理性质存在差异，在长时间使用过程，各基质的老化衰减及稳定性均不一致，容易引起光色失配的不良现象。
(2)封装完成的白光LED光路最多只能在设置有LED芯片的一侧实现180°平面传输，整体发光角度较小，即使在透镜的二次光学作用下，一般发光角度也不超过165°。
(3)白光的封装工艺即为传统的点胶涂覆的方式，荧光粉直接涂覆于芯片表面，由于芯片的产热量较大，长时间使用后会导致荧光粉受热产生的荧光猝灭效应；制备的白光还会存在由于荧光粉沉淀而引起的光色不均匀现象，从而影响视觉效果。
(4)此方式制备整灯的工艺主要是讲多颗白光LED通常是采用单颗白光串并联的组合方式固定在灯条上，这种方法由于增加了芯片到灯条之间的热阻，而引起芯片温度偏高的不良后果；同时工艺冗长，成本也比较高。
如专利号CN103325927A所涉及的360度发光LED支架与包含该支架的LED灯柱和专利号CN103148388A所涉及的LED芯片全角度节能灯。两篇专利所述的结构与制备方法能够优化生产制造工艺，实现高效率批量化生产，增大发光角度，但是其中的荧光粉涂覆采取传统的点胶形式，易引起荧光猝灭效应和光色不均匀现象。
如专利号CN103322525A所涉及的一种LED灯及其灯丝。该专利所述的蓝光与红光芯片固定在基板的侧面上能提高显色指数和发光角度，但是由制作工艺中没有添加硅胶在芯片表面，由此会加重芯片出光全反射现象，引起出光效率下降，同时裸露的芯片及金线的可靠性下降。
如专利号CN103277684A所涉及的LED芯片全角度无汞U型节能灯。该专利所述的发光灯柱由透明的玻璃基或者有机玻璃基PCB板结合蓝光和红光芯片制成，U型灯管内还充散热冷却的氮气，但是此种方法虽然能够增大出光角度、显色指数和散热效果，但是对于工艺的要求度高，成本昂贵，不适合实际应用。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明旨在提出一种360°发光的白光LED三维光源模组，能够减小LED芯片的热阻；提高光色的均匀性、稳定性、色彩还原性以及光源的使用寿命和出光角度。
本发明公开了一种360°发光的白光LED三维光源模组，由基板、基板电极卡口、芯片、硅胶、下转换荧光器件、下转换荧光器件卡口组成；下转换荧光器件由基体材料，荧光粉组成。
本发明所选的基板材质为铝、铜或者陶瓷中的一种，基板表面覆有电路；形状结构为正三面、正四面、正六面、正八面柱中的一种，芯片直接在基板上固晶、封胶；长度为1.0cm-120.0cm。
本发明所选的芯片采用集成封装的形式固定在基板上；芯片类型为蓝光芯片或蓝光芯片结合红光、绿光芯片中的至少一种，芯片的结构为正装、倒装、垂直类型中的一种。
本发明所选的下转换荧光器件为由红色、黄色、绿色荧光粉中的至少一种与高透明的有机或者无机基体材料中的一种制备而成，放置于模组最外侧。
本发明所选的荧光粉荧光器件通过注塑、热压、蒸镀、喷涂等方式制备而成。
本发明所选的荧光粉为硅酸盐或铝酸盐或氮化物或氮氧化物或氧化锌的同一基质的黄色荧光粉或者黄色、红色复合荧光粉或者黄色、红色、绿色复合荧光粉中的至少一种。
本发明的有益效果在于：
(1)荧光粉通过前处理与基体材料混合制备成型下转换荧光器件后可以有效降低传统涂覆方式中由于荧光粉沉淀而产生的光色不均匀的现象；由于芯片发光过程中输入电功率的70％转换成热量，下转换荧光器件远离芯片放置，位于模组最外侧，可以有效的缓解芯片对于荧光粉的加热影响，降低荧光粉由于长期受热而产生的荧光猝灭效应，提高荧光粉的稳定性和使用寿命。
(2)下转换荧光器件中用于光转换的红色、绿色、黄色荧光粉为同一基质荧光粉。荧光粉类型相同，其化学及物理性质一致，在长时间使用过程，能够保持相同的使用性能，避免光色失配。
(3)采用集成封装的方式将所有蓝光芯片集中固定在基板上，与现有单颗蓝光光源集成的方式相比，减少热阻层，有利于将芯片产生的热及时快速的散出；由于采取芯片的集成封装的方式可以减少不必要的组件和工艺，达到降低生产成本的目的。
(4)根据不同的配光要求，通过基板端口卡口，直接将灯棒结合到配套驱动插座上即可制备出整灯，工艺简单，灯棒的类型和数目都可以根据实际要求任意选择。
(5)选用铝质、铜质、陶瓷质的基板有助于芯片散热。
附图说明
图1是本发明一种360°发光的白光LED三维光源模组的三维爆炸视图；
图2是本发明一种360°发光的白光LED三维光源模组的截面示意图；
图3是正四面体基板结合芯片的三维立体图；
图4是正六面体基板结合芯片的三维立体图；
图5是正八面体基板结合芯片的三维立体图。
其中，1-基板，2-基板电极卡口，3-芯片，4-硅胶，5-下转换荧光器件，6-下转换荧光器件卡口，7-基体材料，8-荧光粉。
具体实施方式
现在结合附图来描述本发明的实施例
本发明的实现方式：如图1和图2所示，LED芯片(3)放置在基板的侧面，芯片以集成封装的方式规则有序的排列在基板上面，下转换荧光器件(5)以远离芯片的方式放置在模组最外侧，即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
实施例1：
1、选取正装蓝光芯片(3)作为激发光源，使用固晶胶将其固定于铝材质正三面体基板(1)上；2、芯片外侧利用模条将硅胶固定在芯片周围，烘烤固化；3、选择氧化锌基质的黄色和红色荧光粉与聚碳酸酯基体材料，以热压的方法制备下转换荧光器件(5)；4、将固有晶片的基板与荧光器件以同一轴线标准组合起来，即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
实施例2：
1、选取正装蓝光芯片(3)作为激发光源，使用固晶胶将其固定于铜材质正四面体基板(1)上；2、芯片外侧利用模条将硅胶固定在芯片周围，烘烤固化；3、选择氧化锌基质的黄色、红色、绿色荧光粉与聚甲基丙烯酸甲酯基体材料，以热压的方法制备下转换荧光器件(5)；4、将固有晶片的基板与荧光器件以同一轴线标准组合起来，即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
实施例3：
1、选取倒装类型蓝光和红光芯片(3)作为激发光源，使用固晶胶将其固定于陶瓷材质正六面体基板(1)上；2、芯片外侧利用模条将硅胶固定在芯片周围，烘烤固化；3、选择硅酸盐基质黄色和绿色荧光粉与聚碳酸酯基体材料，以注塑的方法制备下转换荧光器件(5)；4、将固有晶片的基板与荧光器件以同一轴线标准组合起来，即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
实施例4：
1、选取倒装类型蓝光芯片(3)作为激发光源，使用固晶胶将其固定于铜材质正八面体基板(1)上；2、芯片外侧利用模条将硅胶固定在芯片周围，烘烤固化；3、选择氮化物基质黄色、红色、绿色荧光粉与聚甲基丙烯酸甲酯基体材料，以注塑的方法制备下转换荧光器件(5)；4、将固有晶片的基板与荧光器件以同一轴线标准组合起来，即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
实施例5：
1、选取倒装类型蓝光和红光芯片(3)作为激发光源，使用固晶胶将其固定于铜材质正三面体基板(1)上；2、芯片外侧利用模条将硅胶固定在芯片周围，烘烤固化；3、选择铝酸盐基质黄色荧光粉与玻璃基体材料，以喷涂的方法制备下转换荧光器件(5)；4、将固有晶片的基板与荧光器件以同一轴线标准组合起来，即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
实施例6：
1、选取垂直类型蓝光和红光芯片(3)作为激发光源，使用固晶胶将其固定于陶瓷材质正四面体基板(1)上；2、芯片外侧利用模条将硅胶固定在芯片周围，烘烤固化；3、选择氮氧化物基质黄色、绿色荧光粉与玻璃基体材料，以蒸镀的方法制备下转换荧光器件(5)；4、将固有晶片的基板与荧光器件以同一轴线标准组合起来，即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
实施例7：
1、选取垂直类型的蓝光、红光、绿光芯片(3)作为激发光源，使用固晶胶将其固定于陶瓷材质正六面体基板(1)上；2、选择铝酸盐基质黄色与玻璃基体材料，以蒸镀的方法制备下转换荧光器件(5)；3、将固有晶片的基板与荧光器件以同一轴线标准组合起来；4、芯片和荧光器件中间用硅胶灌注填满，烘烤固化；即可得到一种360°发光的白光LED三维光源模组。
以上所述仅为本发明部分的实施例而已，并不限制本发明，对于本领域的技术人员而言，本发明可以进行以上所述的各种条件的变化组合形成新的配方或者结构。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，皆应仍属本发明所涵盖范围。

Claims (8)

1.一种360°发光的白光LED三维光源模组，由基板(1)、基板电极卡口(2)、芯片(3)、硅胶(4)、下转换荧光器件(5)、下转换荧光器件卡口(6)组成；下转换荧光器件(5)由基体材料(7)，荧光粉(8)组成；其特征在于所述的基板(1)的形状结构为正三面、正四面、正六面、正八面柱中的一种，芯片(3)直接在基板(1)上固晶、封胶。
2.根据权利要求1所述的360°发光的白光LED三维光源模组，其特征在于所述的基板(1)材质为铝、铜或者陶瓷中的一种，基板表面覆有电路。
3.根据权利要求2所述的360°发光的白光LED三维光源模组，其特征在于所述的基板(1)长度为1.0cm～120.0cm。
4.根据权利要求1所述的360°发光的白光LED三维光源模组，其特征在于所述的芯片(3)采用集成封装的形式。
5.根据权利要求4所述的360°发光的白光LED三维光源模组，其特征在于所述的芯片(3)为蓝光芯片或蓝光芯片结合红光、绿光芯片中的至少一种，芯片(3)的结构为正装、倒装、垂直类型中的一种。
6.根据权利要求1所述的360°发光的白光LED三维光源模组，其特征在于所述的下转换荧光器件(5)为由红色、黄色、绿色荧光粉中的至少一种与高透明的有机或者无机基体材料(7)中的一种制备而成，放置于模组最外侧。
7.根据权利要求1所述的360°发光的白光LED三维光源模组，其特征在于所述的下转换荧光器件(5)通过注塑、热压、蒸镀、喷涂等方式制备而成。
8.根据权利要求1所述的360°发光的白光LED三维光源模组，其特征在于所述的荧光粉(8)为硅酸盐或铝酸盐或氮化物或氮氧化物或氧化锌的同一基质的黄色荧光粉或者为黄色、红色复合荧光粉或者为黄色、红色、绿色复合荧光粉中的至少一种。
CN201310516739.3A 2013-10-29 2013-10-29 一种360°发光的白光led三维光源模组 Pending CN103557454A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310516739.3A CN103557454A (zh) 2013-10-29 2013-10-29 一种360°发光的白光led三维光源模组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310516739.3A CN103557454A (zh) 2013-10-29 2013-10-29 一种360°发光的白光led三维光源模组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103557454A true CN103557454A (zh) 2014-02-05

Family

ID=50011774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310516739.3A Pending CN103557454A (zh) 2013-10-29 2013-10-29 一种360°发光的白光led三维光源模组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103557454A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982798A (zh) * 2014-05-22 2014-08-13 东莞市佳盟照明科技有限公司 Led球泡灯
WO2019104763A1 (zh) * 2017-11-29 2019-06-06 苏州晶品新材料股份有限公司 一种 led 照明灯

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090268461A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-29 Deak David G Photon energy conversion structure
CN201651846U (zh) * 2010-01-26 2010-11-24 吴中林 一种白光led光源
US20110073899A1 (en) * 2008-05-30 2011-03-31 Toshiba Materials Co., Ltd White light source, backlight, liquid crystal display apparatus, and illuminating apparatus
EP2371888A2 (en) * 2010-03-30 2011-10-05 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resin composition, reflector for light-emitting semiconductor device, and light-emitting semiconductor unit
JP2011249573A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 三菱電機照明株式会社 発光装置及び波長変換シート及び照明装置
CN202209554U (zh) * 2011-08-25 2012-05-02 天津雍光半导体照明有限公司 集成式可调色温白光led
US8251528B2 (en) * 2008-09-03 2012-08-28 Samsung Led Co., Ltd. Wavelength conversion plate and light emitting device using the same
CN202629688U (zh) * 2012-05-22 2012-12-26 周志坚 一种多用360°三维发光的led灯具

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090268461A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-29 Deak David G Photon energy conversion structure
US20110073899A1 (en) * 2008-05-30 2011-03-31 Toshiba Materials Co., Ltd White light source, backlight, liquid crystal display apparatus, and illuminating apparatus
US8251528B2 (en) * 2008-09-03 2012-08-28 Samsung Led Co., Ltd. Wavelength conversion plate and light emitting device using the same
CN201651846U (zh) * 2010-01-26 2010-11-24 吴中林 一种白光led光源
EP2371888A2 (en) * 2010-03-30 2011-10-05 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resin composition, reflector for light-emitting semiconductor device, and light-emitting semiconductor unit
JP2011249573A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 三菱電機照明株式会社 発光装置及び波長変換シート及び照明装置
CN202209554U (zh) * 2011-08-25 2012-05-02 天津雍光半导体照明有限公司 集成式可调色温白光led
CN202629688U (zh) * 2012-05-22 2012-12-26 周志坚 一种多用360°三维发光的led灯具

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982798A (zh) * 2014-05-22 2014-08-13 东莞市佳盟照明科技有限公司 Led球泡灯
CN103982798B (zh) * 2014-05-22 2016-06-22 东莞市佳盟照明科技有限公司 Led球泡灯
WO2019104763A1 (zh) * 2017-11-29 2019-06-06 苏州晶品新材料股份有限公司 一种 led 照明灯

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105226167B (zh) 一种全角度发光的柔性led灯丝及其制造方法
CN204387765U (zh) 三维立体发光led灯泡
CN103322525B (zh) Led灯及其灯丝
CN201539737U (zh) 一种led灯具
CN101834263B (zh) 广角度发射的集成光源结构
CN106783821B (zh) 一种无荧光粉的全光谱led封装结构及其封装方法
KR20120133264A (ko) 발광소자 렌즈, 이를 포함하는 발광소자 모듈 및 이를 이용한 발광소자 모듈의 제조방법
CN103700652A (zh) 一种螺旋形led封装灯丝
CN106972092B (zh) 一种高发光效率的量子点白光led及其制备方法
CN103050615B (zh) 一种高显色性白光led器件
CN102222750A (zh) 白光led装置及其制作方法
CN201708188U (zh) 陶瓷大功率发光二极管
CN102254907A (zh) 一种led及其封装方法
CN109256458A (zh) 一种led产品封装结构及其封装方法
CN203413560U (zh) Led灯及其灯丝
CN207500850U (zh) Led灯丝与led球泡灯
CN103325926B (zh) 一种用于板上芯片led封装结构及其荧光粉涂覆方法
CN209104189U (zh) 一种宽色域cob器件
CN103557454A (zh) 一种360°发光的白光led三维光源模组
CN102148321A (zh) Led白光荧光帽及其制造方法
CN208256718U (zh) 一种led的封装结构
CN102891245A (zh) 将荧光晶片用于大功率白光led的封装结构及其封装方法
CN204361095U (zh) 一种基于远程荧光粉激发的hv-cob led光源
CN203415624U (zh) 一种高显色性白光led器件
CN203118943U (zh) 一种cob灯源板结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140205