CN106098903A - 多面出光csp光源及其制造方法 - Google Patents

多面出光csp光源及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多面出光CSP光源及其制造方法，其包括发光芯片，以及包围该发光芯片的荧光胶体，该荧光胶体为包括至少六面发光面的多面体形状。其制造方法包括：(1)将发光芯片放置在载板上；(2)在发光芯片上涂覆荧光胶体；(3)将涂覆荧光胶体的发光芯片放入具有多面体型腔的模具；(4)通过热压成型设备将荧光胶体与发光芯片真空压合成型，使荧光胶体固化；(5)将模具与荧光胶体分离，形成CSP光源；(6)将CSP光源与载板分离。本发明多面出光CSP光源的出光更均匀，制造成本低，生产效率高。

Description

多面出光CSP光源及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及照明领域，尤其是涉及一种多面出光CSP光源及其制造方法。
【背景技术】
现有普通五面发光CSP(Chip Scale Package，芯片级封装)光源结构如图1、图2所示，它由位于中部的发光芯片110和处在外部从上面和四周包围发光芯片的荧光胶体120组成；该发光芯片110是俯视为正方形的倒装芯片，荧光胶体120由混合了荧光粉的硅胶经固化成型；由于CSP光源体积小，且能够五面出光，使得在TV背光模组结构设计方面更灵活；基于倒装晶片的CSP光源，由于能够使用大电流驱动，满足相同的亮度需求，采用CSP光源则能大幅减少光源的使用数量；CSP光源在TV背光领域的应用潜力巨大，配合优化的透镜，制成的背光灯体能够达到出色的光学效果。
但是普通五面出光的CSP光源的结构特点，使其出光主要集中在上方和四周，如图3所示，在光源上方和四周，光强较大；而在CSP荧光胶棱所在的方向，光线较稀疏，光强较弱；这种光学特性，导致普通五面发光的CSP，在二次光学匹配时，容易出现光斑、光圈等配光不良，不利于二次光学匹配，同时也增大了透镜开发的技术难度。
因此，提供一种发光均匀、结构简单的多面出光CSP光源及其制造方法实为必要。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种出光均匀的多面出光CSP光源及其制造方法。
为实现本发明目的，提供以下技术方案：
本发明提供一种多面出光CSP光源，其包括发光芯片，以及包围该发光芯片的荧光胶体，该荧光胶体为包括至少六面发光面的多面体形状。本发明多面出光CSP光源，解决了普通五面出光的CSP光源的出光主要集中在上方和四周的光强分布不均匀的缺陷，本发明多面出光CSP光源不仅在上方和四周有较强出光，同时可以在CSP荧光胶棱所在的方向以及其他方向也有出光面，使CSP光源的出光更均匀，提高二次光学匹配良率，便于后端光学透镜的设计开发。
优选的，该荧光胶体为四角锥台型，这种四角锥台型的CSP光源结构在普通五面发光CSP光源的基础上，将荧光胶体的上面四条棱切成平面，构造出另外四个发光面，将上面和侧面较强的光通量，引向光强较弱的位置，从而使光强分布更加均匀，即让光源发光面均匀化。四角锥台型CSP光源的制造方法与普通五面发光CSP相似，只需对荧光胶体的成型模具进行修改，即可实现四角锥台型CSP光源的高效、高品质批量生产，其结构简单，制造成本低，生产效率高。
由于将荧光胶棱变形成为荧光胶面，构成了上部是四角锥台型的荧光胶结构，这种结构，将CSP光源强弱不均的光强分布均匀化，使得后端透镜结构和光学设计更加简单，也解决了TV背光灯条在光学视效上出现光斑、光圈的问题。同时，由于此结构增大了CSP光源荧光胶体棱的角度，在光源使用的过程中，可以有效避免荧光胶体因碰撞、跌落等造成的损伤。
本发明的多面体形状在四角锥台型实施方式的基础上的变化，例如在四角锥台型的基础上将其各面相交处的棱再切成平面，等等多种形变方式，都在本发明的实施方式范围内。
优选的，该荧光胶体为包括多个发光面的半球形，半球形荧光胶体具有更多面向的发光面，让光源发光面均匀化，从而使光强分布更加均匀。只需对荧光胶体的成型模具进行相应修改，即可实现高效、高品质批量生产，其结构简单，制造成本低，生产效率高。
本发明还提供一种多面出光CSP光源的制造方法，包括如下步骤：
(1)将发光芯片放置在载板上；
(2)在发光芯片上涂覆荧光胶体；
(3)将涂覆荧光胶体的发光芯片放入具有多面体型腔的模具；
(4)通过热压成型设备将荧光胶体与发光芯片真空压合成型，使荧光胶体固化；
(5)将模具与荧光胶体分离，形成CSP光源；
(6)将CSP光源与载板分离。
本发明多面出光CSP光源的制造方法，只需在普通五面发光CSP光源的生产模具基础上，将模具的型腔修改成相应的多面体形状即可，可以实现高效、高品质批量生产，制造成本低，生产效率高。
优选的，在步骤(3)中，模具与荧光胶体之间采用薄膜隔离。，防止模具与荧光胶无法分离，使模具与荧光胶体分离操作更容易。
优选的，该模具的多面体型腔为四角锥台型的型腔或半球形的型腔。
作为批量生产应用，优选的，在步骤(1)中，将多个发光芯片排列在载板上；并且在步骤(5)与步骤(6)之间还包括步骤(50)：将多个相互连接的CSP光源切割成单个CSP光源。
在步骤(2)中，可选液态的荧光胶或半固态荧光膜。
对比现有技术，本发明具有以下优点：
本发明多面出光CSP光源及其制造方法，解决了普通五面出光的CSP光源的出光主要集中在上方和四周的光强分布不均匀的缺陷，本发明多面出光CSP光源不仅在上方和四周有较强出光，同时可以在CSP荧光胶棱所在的方向以及其他方向也有出光面，使CSP光源的出光更均匀，提高二次光学匹配良率，便于后端光学透镜的设计开发。只需在普通五面发光CSP光源的生产模具基础上，将模具的型腔修改成相应的多面体形状即可，可以实现高效、高品质批量生产，制造成本低，生产效率高。
【附图说明】
图1为现有技术CSP光源的主视图；
图2为现有技术CSP光源的主视图；
图3为现有技术CSP光源的出光面向示意图；
图4为本发明多面出光CSP光源实施例一的结构及出光面向示意图；
图5为本发明多面出光CSP光源实施例一的立体视图；
图6为本发明多面出光CSP光源实施例二的结构及出光面向示意图；
图7为本发明多面出光CSP光源制造方法实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
请参阅图4和图5，本发明多面出光CSP光源实施例一包括发光芯片210，以及包围该发光芯片的荧光胶体220，本实施例中该荧光胶体220为四角锥台型，这种四角锥台型的CSP光源结构在普通五面发光CSP光源的基础上，将荧光胶体的上面四条棱切成平面，构造出另外四个发光面230，将上面和侧面较强的光通量，引向光强较弱的位置，从而使光强分布更加均匀，即让光源发光面均匀化，如图4所示发光面向，除了四周四个面向和顶部面向，还有侧上方的四个面向。
由于将荧光胶棱变形成为荧光胶面，构成了上部是四角锥台型的荧光胶结构，这种结构，将CSP光源强弱不均的光强分布均匀化，使得后端透镜结构和光学设计更加简单，也解决了TV背光灯条在光学视效上出现光斑、光圈的问题。同时，由于此结构增大了CSP光源荧光胶体棱的角度，在光源使用的过程中，可以有效避免荧光胶体因碰撞、跌落等造成的损伤。
本发明的多面体形状在四角锥台型实施方式的基础上的变化，例如在四角锥台型的基础上将其各面相交处的棱再切成平面，等等多种形变方式，都在本发明的实施方式范围内。
例如实施例二，请参与图6，该荧光胶体为包括多个发光面的半球形荧光胶体221，半球形荧光胶体221具有更多面向的发光面，让光源发光面均匀化，从而使光强分布更加均匀。只需对荧光胶体的成型模具进行相应修改，即可实现高效、高品质批量生产，其结构简单，制造成本低，生产效率高。
请参与图7，本发明多面出光CSP光源的制造方法包括如下步骤：
(S1)将多个发光芯片210排列在载板230上；
(S2)在发光芯片上涂覆荧光胶体220，该荧光胶体可选液态的荧光胶或半固态荧光膜；
(S3)将涂覆荧光胶体的发光芯片放入具有多面体型腔241的模具240，模具与荧光胶体之间采用薄膜隔离，防止模具与荧光胶无法分离，使模具与荧光胶体分离操作更容易；
(S4)通过热压成型设备将荧光胶体与发光芯片真空压合成型，使荧光胶体固化，与发光芯片紧密粘接(荧光胶体内、荧光胶体与发光芯片粘接的部位不存在气泡)；
(S5)将模具240与荧光胶体220分离，形成CSP光源；
(S6)将多个相互连接的CSP光源切割成单个CSP光源；
(S7)将单个CSP光源200与载板230分离。
本发明多面出光CSP光源的制造方法，只需在普通五面发光CSP光源的生产模具基础上，将模具的型腔修改成相应的多面体形状即可，可以实现高效、高品质批量生产，制造成本低，生产效率高。
该模具的多面体型腔可以因应需要设置为四角锥台型的型腔或半球形的型腔，或其他多面体形状，该多面体型腔具体形状可参照前述关于多面体荧光胶体形状相应设置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多面出光CSP光源，其包括发光芯片，以及包围该发光芯片的荧光胶体，其特征在于，该荧光胶体为包括至少六面发光面的多面体形状。
2.如权利要求1所述的多面出光CSP光源，其特征在于，该荧光胶体为四角锥台型。
3.如权利要求1所述的多面出光CSP光源，其特征在于，该荧光胶体为包括多个发光面的半球形。
4.一种多面出光CSP光源的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将发光芯片放置在载板上；
(2)在发光芯片上涂覆荧光胶体；
(3)将涂覆荧光胶体的发光芯片放入具有多面体型腔的模具，
(4)通过热压成型设备将荧光胶体与发光芯片真空压合成型，使荧光胶体固化；
(5)将模具与荧光胶体分离，形成CSP光源；
(6)将CSP光源与载板分离。
5.如权利要求4所述的多面出光CSP光源的制造方法，其特征在于，在步骤(3)中，模具与荧光胶体之间采用薄膜隔离。
6.如权利要求4或5所述的多面出光CSP光源的制造方法，其特征在于，该模具的多面体型腔为四角锥台型的型腔或半球形的型腔。
7.如权利要求4或5所述的多面出光CSP光源的制造方法，其特征在于，在步骤(1)中，将多个发光芯片排列在载板上；并且在步骤(5)与步骤(6)之间还包括步骤(50)：将多个相互连接的CSP光源切割成单个CSP光源。
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