CN1198078C - 混合集成led高效率全色彩灯 - Google Patents

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Abstract

本发明所述混合集成LED全色彩灯包括混合集成LED、瓷基座、多棱球状体封装帽、玻璃外壳和金属底座。其中瓷基座包括上下双层瓷基板导电带，该导电带为X-Y交叉二维布线层。本装置具有发光混色均匀，亮度高，并且易于制作。

Description

混合集成LED全色彩灯
技术领域
本发明涉及一种以LED为发光源的照明装置。
背景技术
近年来，由于在LED外延材料MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术实现超亮度蓝、绿、红和橙黄光等突破性大规模生产发展，单只LED芯片封装φ3、φ5在20mA电流下，已达到烛光级光强水平。以红、蓝、绿三基色LED芯片和YAG荧光粉复合制成白光源灯，已达到超过普通白炽灯发光效率10倍。目前，国内外也出现了许多LED灯的制品，但由于现有技术和条件限制，几乎很少见到高性能、高质量的LED灯成型制品。传统的以LED灯制作装饰灯、路边灯、草坪灯等的方式如下：采用φ3、φ5的LED分立器件灯捆扎在线路板上，其缺点是输出光强Iθ(光强角分布)指向性强，混合光效果不佳，并且分立件组合灯芯体太大，难近似灯芯光源，且光强再分布Iθ不易设计调正。还有采用树脂线路板组合LED芯片，其线路板不散热，易热老化变色，LED光衰加速，LED灯可靠性差，易损坏。一般组合的LED灯，置入球形灯中，由于各分立LED指向关系，造成灯壳表面要么出现单色光斑点，要么灯壳表面散射严重，发光均匀性有所提高，但发光效率明显衰减，亮度损失严重。
发明内容
本发明所述混合集成LED全色彩灯可以解决在不影响光效的情况下，灯壳表面不出现单色花斑点和具有合理的光强分布的问题。
本发明所述一种混合集成LED全色彩灯，它包括混合集成LED芯片、灯基座和灯罩；其特征在于：所述混合集成LED芯片为超高亮度大尺寸芯片，通过导电胶分别固化于一个瓷基板组成的灯基座上，所述瓷基板分上、下两层，叠加构成X-Y交叉二维布线层，即上层为X方向电极布线，下层Y方向电极布线；在瓷基板表面有亮银或金的镀层；在瓷基板的布线之间为固定混合集成LED芯片的孔；所述X-Y交叉二维布线层的每一对引线在瓷基板边焊成可伐合金引线，其表面为镀金层；有一透明光学塑料制成的多棱球状体封装帽与装入其内的混合集成LED芯片及瓷基板对接密封，共同构成LED内灯结构；所述LED内灯结构和罩于其外侧的玻璃壳共同被固定于金属灯座上；所述玻璃外壳经粗磨砂，且内涂30μm微颗粒玻璃粉。
本发明制作出的成品灯全色发光混色均匀，亮度高，并且易于制作。。
附图说明
图1是本发明所述混合集成LED全彩色灯的内灯结构示意图。
图2是本发明所述混合集成LED全彩色灯的结构示意图。
图3是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板X-Y交叉布线原理示意图。
图4是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板下层正面的Y方向导电带构成的下电极示意图。
图5是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板下层的Y方向导电带的侧视图。
图6是本发明所述混合集成LED全彩色灯的上层正面X方向导电带构成的上电极示意图。
图7是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板纵向剖视图。
图8是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板横向剖视图。
图9是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板正视图。
图10是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板侧面X方向外引线焊点图。
图11是本发明所述混合集成LED全彩色灯的瓷基板侧面Y方向外引线焊点图。
附图编号
1.瓷基板                      2.混合集成LED芯片
3.保护性预封层                4.多棱球状体封装帽
5.控灯外引线                  6.LED内灯结构对接密封层
7.玻璃壳                      8.金属灯座
9.双芯串联LED芯片座           10.单芯LED芯片座
11.Y方向导电带                12.LED芯片安装孔
13.Y方向侧焊点                14.Y方向可伐合金引线
15.X方向上电极导电带          16.LED芯片
17.LED内引线                  18.X方向可伐合金引线
19.瓷基板                     20.X方向侧焊点
具体实施方式
本装置中的LED芯片选择超高亮度大尺寸芯片，选择各色发光LED如下：红光：GaTIAs(双异质结DH)             λp650-680nm
绿光：InGaN(单量子阱结构SQW)         λp520、540nm
蓝光：GaN               λp470nm、430nm
橙黄光：InGaAIP         λp620、590nm
所述混合集成三基色(红、蓝、绿)LED芯片被固定于一个X-Y交叉布线的二维引线瓷基座。该瓷基座的布线及结构可参见图3、图4、图5、图6：X-Y交叉布线在瓷基座分上、下两层构成导电带，上层为X行方向电极板，下层为Y列方向电极板。上下层瓷基座由低熔点玻璃烧结(400℃左右)固定成一体。所述瓷基座板厚1.0mm，导电带0.3mm，导电带之间的LED芯片安装孔的间隙0.5mm，孔的直径为1mm。所述导电带为MO-Mn导电浆烧成后镀金或银制成。附图中给出的是一个6×6LED布线板，上、下双层引X-Y出线，以可伐带在上层X行双边通过Ag-Cu对MoMn带焊接，各引出6条外引线，同样在下层Y列双边引出6条外引线。X-Y各对引线，可控制任何单一LED或全体发光。本集成LED芯片组件可实现全色中白光和任何彩色单色光。
制做罩于LED、瓷基板之外的多棱球状体封装帽可用透明光学塑料，通过开模具注塑预制。用光学环氧树脂将装入多棱球状体封装帽内的LED及瓷基板组件进行对接密封，在60℃温度下，保持4小时进行固化。
玻璃外壳进行粗磨砂后，将壳体涂30μm微颗粒玻璃粉。将金属灯座与内灯结构对接固定，玻璃外壳与金属灯座对接固定。所述玻璃壳大小、形状可视应用需要选择。

Claims (1)

1.一种混合集成LED全色彩灯，它包括混合集成LED芯片、灯基座和灯罩；其特征在于：所述混合集成LED芯片为超高亮度大尺寸芯片，通过导电胶分别固化于一个瓷基板组成的灯基座上，所述瓷基板分上、下两层，叠加构成X-Y交叉二维布线层，即上层为X方向电极布线，下层Y方向电极布线；在瓷基板表面有亮银或金的镀层；在瓷基板的布线之间为固定混合集成LED芯片的孔；所述X-Y交叉二维布线层的每一对引线在瓷基板边焊成可伐合金引线，其表面为镀金层；有一透明光学塑料制成的多棱球状体封装帽与装入其内的混合集成LED芯片及瓷基板对接密封，共同构成LED内灯结构；所述LED内灯结构和罩于其外侧的玻璃壳共同被固定于金属灯座上；所述玻璃外壳经粗磨砂，且内涂30μm微颗粒玻璃粉。
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