專利名稱：一種平板led光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型封裝的LED光源，尤其涉及一種在平板透光介質(zhì)中直接封裝的LED光源。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化的城市中存在大量的玻璃幕墻建筑，這些建筑在白天的時候十分的迷人多彩，然而，當(dāng)夜幕降臨的時候，由于玻璃介質(zhì)的光學(xué)特性，對于玻璃幕墻建筑的泛光照明都缺乏應(yīng)有的效果。長期以來，人們都在探索對于玻璃結(jié)構(gòu)的燈光裝飾技術(shù)，開發(fā)了許多新型光源和新的照明技術(shù)。常見的照明技術(shù)例如內(nèi)透光照明如圖1所示，其方法是在玻璃幕墻背后，即室內(nèi)安裝燈泡或燈管等普通點光源，為玻璃幕墻提供照明光。這種照明方式，其安裝方式簡單，費用也較小，然而需要在室內(nèi)設(shè)置安裝支架，鋪設(shè)電氣線路，對室內(nèi)裝飾形成一定程度的破壞；同時耗電量也較大，安全性能上也存在缺陷。另一方面，由于缺乏統(tǒng)一的照明體系，這種照明方式隨安裝的方式不同而在燈光效果上有很大的差異，并且，照明效果單一，不富有變幻。為此，人們對玻璃結(jié)構(gòu)的燈光裝飾進行了不懈地探索和研究，并產(chǎn)生了一些初步的成果。如圖2所示，中國00806278號專利公布了一種平板固態(tài)的LED光源結(jié)構(gòu)，該平板光源包括一個具有第一導(dǎo)電類型的第一GaN包復(fù)層110；形成在第一層上、具有第二導(dǎo)電類型的第二GaN包復(fù)層115，該第二包復(fù)層115上至少有一個窗口區(qū)域形成在第一包復(fù)層110上面；一個InxGa1-xN活性層120；以及形成在第二包復(fù)層上的、具有相反導(dǎo)電類型的第三包復(fù)層125。加入一個或多個用來將第一波長的光轉(zhuǎn)換成第二波長光的磷層140以提供復(fù)合光。這種結(jié)構(gòu)的LED光源可以產(chǎn)生均勻大面積光，作為大面積發(fā)光屏使用，但由于存在一個突出的缺陷，即結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、工藝難度相當(dāng)高，導(dǎo)致相應(yīng)的成本也比較高。另一方面，如果把該結(jié)構(gòu)的LED光源直接應(yīng)用于玻璃結(jié)構(gòu)的燈光裝飾，必然存在需要在玻璃上敷設(shè)電氣線路等不可克服的困難，因而在實際的工程應(yīng)用中必將受到很多的制約發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述平板透光介質(zhì)燈光照明存在的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工藝上容易實現(xiàn)的平板LED光源，這種光源可以作為獨立的發(fā)光體，方便的用于平板透光介質(zhì)的燈光照明。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種平板LED光源，包括兩塊平板透光介質(zhì)、至少一個帶有電極引腳的LED管芯，所述帶有電極引腳的LED管芯封裝在所述兩塊平板透光介質(zhì)的平面之間，所述電極引腳引伸至平板透光介質(zhì)側(cè)面形成兩個供電電極。
所述的平板LED光源，其中，所述帶有電極引腳的LED管芯封裝在所述兩塊平板透光介質(zhì)中任一塊平面的凹槽內(nèi)。
所述的平板LED光源，其中，所述兩塊平板透光介質(zhì)，至少其中一塊為平板玻璃。
所述的平板LED光源，其中，所述平板玻璃為彩色玻璃。
所述的平板LED光源，其中，所述LED管芯發(fā)射紅色或綠色或藍色光。
所述的平板LED光源，其中，所述LED管芯外周表面覆有磷層，所述磷層能夠轉(zhuǎn)換所述LED管芯發(fā)射光的波長，得到復(fù)合光。
所述的平板LED光源，其中，多個所述帶有電極引腳的LED管芯相互之間電連接，按預(yù)定空間位置排列構(gòu)成點陣光。
所述的平板LED光源，其中，所述帶有電極引腳的LED管芯按串聯(lián)或并聯(lián)方式連接。
所述的平板LED光源，其中，所述電極引腳為金屬或合金導(dǎo)線。
所述的平板LED光源，其中，所述電極引腳直徑小于0.2mm。
本發(fā)明的有益效果為本實用新型以現(xiàn)代透光介質(zhì)，特別是玻璃加工及LED封裝工藝為基礎(chǔ)，無需要在玻璃上敷設(shè)明顯的電氣線路，采用極細的金屬導(dǎo)線或合金導(dǎo)線與LED管芯晶片電極相連，創(chuàng)造性地把LED管芯晶片直接封裝在兩塊平板玻璃中，形成一個獨立的發(fā)光體，這種發(fā)光體無須借助周圍結(jié)構(gòu)環(huán)境的支持而單獨使用，因此不破壞周圍其他裝飾；由于LED管芯晶片的尺寸在微米量級，而所采用的導(dǎo)線的直徑均小于0.2毫米，在通常狀態(tài)下，很難發(fā)現(xiàn)隱藏在雙層玻璃之間的LED芯片和導(dǎo)線，所以在斷開電源的時候不會由于這種光源的存在影響人們由室內(nèi)向外觀察的視野，甚至可能根本就覺察不到它的存在；當(dāng)夜幕降臨的時候，這種LED光源發(fā)出星星點點明亮的光輝，在晶瑩剔透的背景下，無論室內(nèi)室外都會感覺到美的享受；特別是當(dāng)平板玻璃的顏色不同、形狀各異，而封裝在平板玻璃中的LED管芯可以發(fā)射紅、綠、藍不同基色光以及覆有磷層后發(fā)出多種顏色復(fù)合光，并且把多個LED管芯經(jīng)過串并連接，按預(yù)定物理空間排列封裝構(gòu)成點陣或各種不同花樣圖案光時，上述因素的多種形式組合，就可以產(chǎn)生色彩斑斕、圖案豐富多彩的LED光源，從而形成強烈的燈光裝飾照明效果。
本技術(shù)方案還有以下優(yōu)點一方面，由于LED發(fā)熱量小，無紫外輻射，并且它通常工作在安全電壓的范圍內(nèi)，因而這種光源也是節(jié)能、安全以及清潔的冷光源。另一方面，由于這種光源結(jié)構(gòu)簡單，工藝難度小，因而它將比同類光源更具有成本低廉的優(yōu)勢。可以預(yù)期，這種新型LED光源必將在玻璃幕墻結(jié)構(gòu)建筑的燈光裝飾照明、廣告招牌照明、背景照明以及娛樂門市的藝術(shù)裝飾照明等許多領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。


圖1是玻璃幕墻內(nèi)透光照明安裝方式示意圖圖2是平板固態(tài)LED光源結(jié)構(gòu)示意圖圖3a是本實用新型LED光源結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖圖3b是本實用新型LED光源結(jié)構(gòu)的俯視示意圖圖4是LED管芯為紅、綠、藍單色光的結(jié)構(gòu)示意圖圖5是LED管芯外周覆有磷層形成白色復(fù)合光源的結(jié)構(gòu)示意圖圖6是LED管芯串聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖圖7是LED管芯并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明參見圖3a和圖3b，平板LED光源的單元結(jié)構(gòu)包括上下兩塊平板玻璃101和102，一塊LED管芯晶片11以及兩根很細的作為LED管芯電極引腳12的金屬或合金導(dǎo)線。兩根引腳12通過超聲波熱壓鍵合技術(shù)分別鍵合在管芯晶片11的P、N兩極上，形成LED發(fā)光的基本單元。預(yù)先在兩塊平板玻璃任一塊的平面上刻蝕好與LED管芯及引腳形狀尺寸相適配的凹槽，將LED發(fā)光基本單元置于其中，然后采用透明膠合劑如樹脂等材料加之冷壓的辦法將上下兩塊玻璃平面粘合在一起，并將電極引腳12引伸到兩塊平板玻璃的邊緣即玻璃側(cè)面，作為供電用的接觸電極13，形成平板LED光源。由此可見，該平板LED光源結(jié)構(gòu)極為簡單，工藝上容易實現(xiàn)。由于LED管芯晶片11極小，僅在微米量級，而作為電極引腳12的金屬導(dǎo)線的直徑小于0.2毫米，因此封裝在雙層玻璃之間不易被人發(fā)覺從而不會破壞平板透光介質(zhì)整體效果。在實際使用中，兩塊平板可以是任何透光介質(zhì)，例如，兩塊平板介質(zhì)都是玻璃、透明塑料、有機玻璃等材料，也可以一塊是玻璃，另一塊是其它透光介質(zhì)；平板玻璃還可以是彩色玻璃，如作為玻璃幕墻使用時，兩塊都是綠色玻璃、棕色或蘭色玻璃。
圖4(a，b，c)給出了紅、綠、藍各基色光源實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，每一個LED管芯——紅色管芯111、綠色管芯112、藍色管芯113分別發(fā)射紅、綠、藍色光，構(gòu)成代表一種顏色的新型平板玻璃LED光源；由于磷層可以轉(zhuǎn)換光的波長，因此可以在LED管芯周圍敷上一層很薄的不同顏色的磷層，就能通過紅、綠、藍基色光得到多種顏色的復(fù)合光。如圖5所示，在GaN LED(發(fā)蘭色光)的管芯周圍附加一層很薄的黃色光的磷層14，復(fù)合發(fā)出的光將為白色，其他顏色的復(fù)合光源均可以通過類似的方法得到。
在更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域里，可以在同一組玻璃內(nèi)設(shè)置多個上述結(jié)構(gòu)的LED發(fā)光基本單元，這些單元之間可以采取并聯(lián)或者串聯(lián)等多種聯(lián)結(jié)方式，使LED發(fā)光單元在玻璃內(nèi)按預(yù)先設(shè)計好的靈活多樣的物理空間排列方式進行封裝，形成點陣光或者其他各種需要的花樣圖案光?，F(xiàn)以在同一組玻璃內(nèi)設(shè)置兩個LED發(fā)光基本單元為例加以說明，如圖6所示，在一組平板玻璃內(nèi)兩個LED管芯形成串聯(lián)的聯(lián)接方式，只要使得第一個管芯的P極同下一個管芯的N極聯(lián)接在一起，最后將第一個LED管芯的N極引腳和下一個LED管芯的P極引腳引伸至平板玻璃邊緣側(cè)端形成接觸電極即可。若有N個LED管芯相互串聯(lián)，其結(jié)構(gòu)和連接方法亦相同。在制作工藝上，既可以通過P、N極之間直接用金屬或合金導(dǎo)線聯(lián)接起來實現(xiàn)，也可以通過兩塊單元之間的同向順序拼接來實現(xiàn)，這種方式極為方便。在一組平板玻璃內(nèi)兩個LED管芯并聯(lián)方式如圖7所示，兩個LED單元的P極和N極互相聯(lián)結(jié)在一起，然后連接所有LED單元P極和N極的引腳引伸至平板玻璃邊緣側(cè)端形成接觸電極，若有N個LED管芯相互并聯(lián)，其結(jié)構(gòu)和連接方法亦相同。并聯(lián)方式和串聯(lián)方式各具有自己的優(yōu)缺點在并聯(lián)方式下，每個LED單元結(jié)構(gòu)之間互相獨立，施加在對應(yīng)LED單元上的工作電壓相一致，因而單個LED單元的損壞并不影響其他的LED單元；而在串聯(lián)的工作方式下，單個LED單元的損壞將直接對其他LED單元的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，在LED單元被損壞的個數(shù)較多的情況下，可能產(chǎn)生雪崩式的損壞效應(yīng)。另一方面，由圖6、圖7可以看出，由于并聯(lián)方式需要在一個表面進行二次超聲波熱壓鍵合，因此LED單元串聯(lián)的工作方式相對于并聯(lián)方式結(jié)構(gòu)比較簡單，工藝也比較簡單。
在實際使用中，上述實施方式還可以做多種形式組合、搭配，產(chǎn)生多種效果的平板LED光源，還可以采取多組、多形狀玻璃拼接的方式形成各種不同的圖案。另一方面，還可以在需要的情況下，單獨控制這些發(fā)光單元，進行亮度、顏色等各種不同的變化、搭配，達到不同的效果。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述描述做出各種可能的等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種平板LED光源，其特征在于包括兩塊平板透光介質(zhì)、至少一個帶有電極引腳的LED管芯，所述帶有電極引腳的LED管芯封裝在所述兩塊平板透光介質(zhì)的平面之間，所述電極引腳引伸至平板透光介質(zhì)側(cè)面形成兩個供電電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板LED光源，其特征在于所述帶有電極引腳的LED管芯封裝在所述兩塊平板透光介質(zhì)中任一塊平面的凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板LED光源，其特征在于所述兩塊平板透光介質(zhì)，至少其中一塊為平板玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板LED光源，其特征在于所述平板玻璃為彩色玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板LED光源，其特征在于所述LED管芯發(fā)射紅色或綠色或藍色光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平板LED光源，其特征在于所述LED管芯外周表面覆有磷層，所述磷層能夠轉(zhuǎn)換所述LED管芯發(fā)射光的波長，得到復(fù)合光。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板LED光源，其特征在于多個所述帶有電極引腳的LED管芯相互之間電連接，按預(yù)定空間位置排列構(gòu)成點陣光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平板LED光源，其特征在于所述帶有電極引腳的LED管芯按串聯(lián)或并聯(lián)方式連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一權(quán)項所述的平板LED光源，其特征在于所述電極引腳為金屬或合金導(dǎo)線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的平板LED光源，其特征在于所述電極引腳直徑小于0.2mm。
專利摘要一種平板LED光源，包括兩塊平板透光介質(zhì)、至少一個帶有電極引腳的LED管芯，所述帶有電極引腳的LED管芯封裝在所述兩塊平板透光介質(zhì)的平面之間，所述電極引腳引伸至平板透光介質(zhì)側(cè)面形成兩個供電電極。該平板LED光源結(jié)構(gòu)極為簡單，工藝上容易實現(xiàn)，可以用作玻璃幕墻及其它平板透光介質(zhì)的裝飾或照明。當(dāng)在一組玻璃中將多個帶有電極引腳的LED管芯按預(yù)先設(shè)計好的物理空間排列方式進行封裝，并且管芯發(fā)光顏色各異，就可以產(chǎn)生色彩斑斕、圖案豐富多彩的點陣光，從而形成強烈的燈光裝飾、照明效果。
文檔編號H01L33/00GK2657205SQ0326832
公開日2004年11月17日 申請日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
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