一種光色均勻的led封裝產(chǎn)品及l(fā)ed光源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品及LED光源，其光色均勻的LED封裝產(chǎn)品包括LED支架、安裝在所述LED支架上的多顆LED芯片、以及包裹在LED芯片外的透鏡，所述LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過拱形導(dǎo)線串并聯(lián)在一起，所述各拱形導(dǎo)線的最高點(diǎn)比LED芯片的上表面高60-500微米，所述透鏡的外表面呈波浪形。本實用新型現(xiàn)對于現(xiàn)有技術(shù)而言，不僅同時兼具出光均勻的特點(diǎn)，而且不需要額外增加設(shè)備和工序，從而實現(xiàn)了LED器件膠體表面的自粗化，有效的改善了LED不均勻及黃圈問題、同時還可提高出光效率，工藝簡單且沒有增加額外的工序，利于大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】-種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品及LED光源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于LED【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品。

【背景技術(shù)】
[0002] 白光LED是LED家族中最后一個問世的，它是最被看好的LED新興產(chǎn)品，在照明市 場上具有很大發(fā)展?jié)摿?，其具有體積小、發(fā)熱量低、耗電量小、壽命長、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成 為替代傳統(tǒng)照明器具的最大潛力產(chǎn)品。
[0003] 目前，得到白光LED的主要包括藍(lán)光LED+黃色熒光粉、藍(lán)光LED+綠色及紅色熒光 粉、紫外LED+RGB熒光粉等。按照傳統(tǒng)制備工藝直接在LED芯片上點(diǎn)混有熒光粉的膠，容易 導(dǎo)致封裝后的LED容易出現(xiàn)光斑及黃圈現(xiàn)象，LED光斑及黃圈嚴(yán)重制約了 LED的應(yīng)用，其主 要原因是LED芯片發(fā)出的光通過熒光粉層的距離不一致是造成。
[0004] 目前為了能夠改善光斑及黃圈問題，主要的方法有：1、采用先進(jìn)的熒光粉涂覆工 藝，使熒光粉層更加均勻：如噴涂、電泳涂覆；2、加擴(kuò)散劑增加光在LED熒光粉層中的折射； 3、熒光粉層表面結(jié)構(gòu)粗化或讓膠體形成凹凸結(jié)構(gòu)。
[0005] 第一和第二種方式都沒能根本上解決光斑問題，尤其是第二中加擴(kuò)散粉還會降低 出光效率；第三種透鏡表面結(jié)構(gòu)粗化或讓膠體形成凹凸結(jié)構(gòu)可有效改善光色問題，同時出 光效率得到提升。但是目前制作第三種結(jié)構(gòu)LED的方法復(fù)雜，并不利于大規(guī)模生產(chǎn)，比如 US20130334553公開了一種改善黃圈的LED結(jié)構(gòu)及其制作方法，即在LED芯片附近加上柱狀 體，利用柱狀體與芯片的高度差可使膠體呈現(xiàn)凹凸起伏，該結(jié)構(gòu)可有效的改善黃圈現(xiàn)象；但 柱狀體的制作增加了封裝的工序，使流程更為復(fù)雜。 實用新型內(nèi)容
[0006] 為了解決上述問題，本實用新型的目的在于一種LED封裝產(chǎn)品及LED光源，該產(chǎn)品 的光色均勻，其制造簡單易行。
[0007] 為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0008] -種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其包括LED支架、安裝在所述LED支架上的多顆 LED芯片、以及包裹在LED芯片外的透鏡，所述LED芯片與LED支架、以及LED芯片之間通過 拱形導(dǎo)線串并聯(lián)在一起，所述各拱形導(dǎo)線的最高點(diǎn)比LED芯片的上表面高60-500微米，所 述透鏡的外表面呈波浪形。
[0009] 進(jìn)一步的，所述波浪形透鏡的各波峰與其下的拱形導(dǎo)線波峰之間的間距H1為該 拱形導(dǎo)線波峰與LED芯片上表面之間間距H2的0. 05-0. 6倍；所述波浪形透鏡的各波谷與 LED支架上表面之間的間距H3為其相鄰波峰與LED支架上表面之間的間距H4的0. 2-0. 9 倍。
[0010] 進(jìn)一步的，在所述透鏡外表面涂覆有不含熒光粉的第二透明膠層，所述第二透明 膠層的折射率小于所述透鏡。
[0011] 進(jìn)一步的，所述透鏡為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述透鏡固化后，還在 其外表面涂覆一層含有熒光粉的第二熒光粉層，所述第二熒光粉層的折射率小于所述透 鏡。
[0012] 一種前述任一項光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的LED光源，所述LED光源為直下式平 板燈、直下式TV背光源、筒燈或燈管。
[0013] 采用本實用新型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，在不增加設(shè)備和工序的基礎(chǔ)上，巧妙利用拱形導(dǎo)線 的對膠體表面的牽引，自動使膠體表面呈現(xiàn)凹凸?fàn)睿瑢崿F(xiàn)透鏡上表面的自粗化。配合合適粘 度的膠體同時控制芯片的數(shù)量及位置排布，可控制LED器件膠體凹凸的表面及形狀，LED發(fā) 出的光經(jīng)過這些凹凸形狀，使出光的路徑改變，同時讓部分光折射回來二次混合，出光更加 均勻、消除了出光路徑不一致導(dǎo)致的黃圈現(xiàn)象，另外還可提高LED的出光效率。
[0014] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是：
[0015] 1、本實用新型在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，僅僅通過控制引線、膠體膠量、硅膠的粘度及芯 片的排布，實現(xiàn)了 LED器件膠體表面的自粗化，有效的改善了 LED不均勻及黃圈問題、同時 還可提高出光效率，工藝簡單且沒有增加額外的工序，利于大規(guī)模生產(chǎn)；
[0016] 2、基于現(xiàn)有封裝設(shè)備完全可實現(xiàn)本實用新型，無需增加設(shè)備投入，另外本實用新 型沒有引入其他材料，以上兩點(diǎn)使得LED沒有增加額外的制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型實施例1的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實用新型實施例1的芯片幾種排布示意圖；
[0019] 圖3為本實用新型實施例2的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖
[0020] 圖4為本實用新型實施例3的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖中，
[0022] 100、LED 支架 200、LED 芯片
[0023] 300、拱形導(dǎo)線 400、封裝膠體
[0024] 500、第二透明膠層 600、第二熒光粉層

【具體實施方式】
[0025] 為了充分地了解本實用新型的目的、特征和效果，以下將結(jié)合附圖對本實用新型 的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明。
[0026] 實施例1
[0027] 如圖1和2所示，本實施例公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其包括LED支架 100、安裝在LED支架100上的多顆LED芯片200、以及包裹在LED芯片200外的透鏡，本實 施例中的透鏡就是封裝膠體400,本實施例中的封裝膠體400為熱固性高分子材料與熒光 粉的均勻混合體，所述熱固性高分子材料由硅膠、硅樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種或多種材料 組成，用于轉(zhuǎn)換光色。
[0028] 如圖1所示，LED芯片200與LED支架100、以及LED芯片200之間通過拱形導(dǎo)線 300串并聯(lián)在一起，在LED之間上形成凹凸延綿的波浪形狀。如圖2所示，所謂的多顆可以 是兩顆或兩顆以上，所謂的串并聯(lián)，可以是所有LED芯片串聯(lián)在一起，也可以是所有LED芯 片并聯(lián)，又或者是部分串聯(lián)部分并聯(lián)，總之其串并聯(lián)形式多樣、分布也變化多樣，以滿足不 同應(yīng)用的需求。但是，各LED芯片之間的連接或者LED芯片與LED之間的電極引出連接都 是采用拱形的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線按照目前的工藝一般選用金線。
[0029] 其中，各拱形導(dǎo)線300的最高點(diǎn)比LED芯片200的上表面高60-500微米，也即是 圖1中的H2,這樣子以便于在點(diǎn)膠時自然在LED芯片200外形成外表面為波浪形的透鏡。 需要說明的是這個數(shù)字不能太低，太低不便于形成波浪形結(jié)構(gòu)，太高也不行，太高拱形導(dǎo)向 300的承受力有限，點(diǎn)膠時會將其壓爬，因此經(jīng)過 申請人:大量實驗統(tǒng)計和計算得出該高度差 為60-500微米。
[0030] 如圖1所示，波浪形透鏡的各波峰與其下的拱形導(dǎo)線波峰之間的間距H1為該拱形 導(dǎo)線波峰與LED芯片上表面之間間距H2的0. 05-0. 6倍，因為H1太高或太低封裝膠體表面 不易形成波浪形。
[0031] 如圖1所示，波浪形透鏡的各波谷與LED支架上表面之間的間距H3為其相鄰波峰 與LED支架上表面之間的間距H4的0. 2-0. 9倍，也就是要求透鏡的外表面不能太平，具有 一定的凹凸起伏以達(dá)到較好的光轉(zhuǎn)換目的。
[0032] 本實施例還公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的制造方法，包括以下步驟：
[0033] (1)、如圖2所示，將多顆LED芯片安裝到LED支架上，并將LED芯片與LED支架、 以及LED芯片之間通過拱形導(dǎo)線串并聯(lián)在一起，各拱形導(dǎo)線的最高點(diǎn)比LED芯片的上表面 高60-500微米，以便形成高低不平的牽引結(jié)構(gòu)以便于后續(xù)點(diǎn)膠后形成波浪形的透鏡；
[0034] (2)、將LED支架置于溫度為40-80°C底板上預(yù)熱5-10分鐘，預(yù)熱后LED支架具有 一定的溫度，膠點(diǎn)上去后才不會很快凝固，保持一定的流動性；
[0035] (3)、將封裝膠體延拱形導(dǎo)線高點(diǎn)點(diǎn)到LED支架內(nèi)以覆蓋LED芯片，所述封裝膠體 的粘度介于100-10000毫帕·秒之間，本步驟所述的拱形導(dǎo)線高點(diǎn)實質(zhì)拱形導(dǎo)線向上彎曲 的頂點(diǎn)，是相對而言的，具體操作是可以根據(jù)LED支架的大小，其上LED芯片的分布情況， 選擇不同的拱形導(dǎo)線的高點(diǎn)，總之使得封裝膠從高往低流并且能夠均勻的流到LED支架 上；另外，本步驟根據(jù)實際情況，經(jīng)過大量實驗統(tǒng)計分析得出，封裝膠的封裝膠體的粘度介 于100-10000毫帕·秒之間，封裝膠體粘度與H1的高度呈正比例關(guān)系，獲得H3的高度與 封裝膠體的粘度呈反比例關(guān)系；本實施例中的封裝膠體為熱固性高分子材料與熒光粉的均 勻混合體，熱固性高分子材料由硅膠、硅樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種或多種材料組成，用于轉(zhuǎn) 換光色；其中，在點(diǎn)封裝膠過程使用的點(diǎn)膠頭直徑為〇. 2-0. 8毫米，點(diǎn)膠頭腔體內(nèi)的溫度為 40-60°C ;如此直徑和溫度的點(diǎn)膠頭有利于更加準(zhǔn)確的控制點(diǎn)膠量和點(diǎn)膠速度；
[0036] (4)、將點(diǎn)好封裝膠的LED支架置于50_100°C底板上放置至膠體流勻，放置的時間 跟封裝膠的粘度和點(diǎn)膠量、點(diǎn)膠面積等有關(guān)系，只要其在支架上流勻，基本不流動了為止， 在拱形導(dǎo)線的牽引作用下在形成外表面為波浪形的透鏡；
[0037] (5)、最后將LED支架放置于烤箱中加熱至封裝膠固化。
[0038] 采用本實用新型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，在不增加設(shè)備和工序的基礎(chǔ)上方法，利用拱形導(dǎo)線 300的對膠體表面的牽引，自動使膠體表面呈現(xiàn)凹凸?fàn)?，實現(xiàn)透鏡上表面的自粗化。配合合 適粘度的膠體同時控制芯片的數(shù)量及位置排布，可控制LED器件膠體凹凸的表面及形狀， LED發(fā)出的光經(jīng)過這些凹凸形狀，使出光的路徑改變，同時讓部分光折射回來二次混合，出 光更加均勻、消除了出光路徑不一致導(dǎo)致的黃圈現(xiàn)象，另外可提高LED的出光效率；
[0039] 所以，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是：
[0040] 1、本實用新型在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，僅僅通過控制引線、膠體膠量、硅膠的粘度及芯 片的排布，實現(xiàn)了 LED器件膠體表面的自粗化，有效的改善了 LED不均勻及黃圈問題、同時 還可提高出光效率，工藝簡單且沒有增加額外的工序，利于大規(guī)模生產(chǎn)；
[0041] 2、基于現(xiàn)有封裝設(shè)備完全可實現(xiàn)本實用新型，無需增加設(shè)備投入，另外本實用新 型沒有引入其他材料，以上兩點(diǎn)使得LED沒有增加額外的制造成本；
[0042] 實施例2
[0043] 本實施例公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，與實施例1的不同僅在于：
[0044] 如圖3所示，透鏡（封裝膠體400)由熱固性高分子材料與熒光粉均勻混合的封裝 膠體固化制備，在所述封裝膠體外表面涂覆有不含熒光粉的第二透明膠層500,所述第二透 明膠層500的折射率小于所述封裝膠體400。
[0045] 本實施例公開了上述光色均勻的LED封裝產(chǎn)品對應(yīng)的方法，與實施例1的不同僅 在于：
[0046] 如圖3所示，在所述封裝膠體固化后，還在其外表面涂覆一不含熒光粉的第二透 明膠層500,所述第二透明膠層500的折射率小于所述封裝膠體400。
[0047] LED發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)封裝膠體400的熒光粉產(chǎn)生白光，經(jīng)封裝膠體400的外表面的 凸凹狀結(jié)構(gòu)改變出光方向，在第二透明膠層500中混合均勻，出光效果更加均勻。
[0048] 實施例3
[0049] 如圖4所示，本實施例公開了一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，與實施例1的不同僅 在于：
[0050] 封裝膠體400為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固化后，還在 其外表面涂覆一層含有突光粉的第二突光粉層600,所述第二突光粉層600的折射率小于 所述封裝膠體400。
[0051] 本實施例公開了上述光色均勻的LED封裝產(chǎn)品對應(yīng)的方法，與實施例1的不同僅 在于：
[0052] 如圖4所示，封裝膠體400為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述封裝膠體固 化后，還在其外表面涂覆一層含有突光粉的第二突光粉層600,所述第二突光粉層600的折 射率小于所述封裝膠體。
[0053] LED發(fā)出的藍(lán)光經(jīng)封裝膠體400的凸凹狀結(jié)構(gòu)改變出光方向，在第二熒光粉層600 中激發(fā)熒光粉、同時混合均勻。
[0054] 實施例4
[0055] 本實施例還公開了一種包括實施例1-3的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的LED光源， 所述LED光源為直下式平板燈、直下式TV背光源、筒燈或燈管。
[0056] 以上詳細(xì)描述了本實用新型的較佳具體實施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng) 域中技術(shù)人員依本實用新型構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者根據(jù)有限的實 驗可以得到的技術(shù)方案，均應(yīng)該在由本權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1. 一種光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于，其包括LED支架、安裝在所述LED支架 上的多顆LED芯片、以及包裹在LED芯片外的透鏡，所述LED芯片與LED支架、以及LED芯片 之間通過拱形導(dǎo)線串并聯(lián)在一起，所述各拱形導(dǎo)線的最高點(diǎn)比LED芯片的上表面高60-500 微米，所述透鏡的外表面呈波浪形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于： 所述波浪形透鏡的各波峰與其下的拱形導(dǎo)線波峰之間的間距H1為該拱形導(dǎo)線波峰與 LED芯片上表面之間間距H2的0. 05-0. 6倍； 所述波浪形透鏡的各波谷與LED支架上表面之間的間距H3為其相鄰波峰與LED支架 上表面之間的間距H4的0. 2-0. 9倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于： 在所述透鏡表面涂覆有不含熒光粉的第二透明膠層，所述第二透明膠層的折射率小于 所述透鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品，其特征在于： 所述透鏡為不含熒光粉的熱固性高分子材料，在所述透鏡固化后，還在其外表面涂覆 一層含有熒光粉的第二熒光粉層，所述第二熒光粉層的折射率小于所述透鏡。
5. -種包括權(quán)利要求1-4任一項所述的光色均勻的LED封裝產(chǎn)品的LED光源，其特征 在于： 所述LED光源為直下式平板燈、直下式TV背光源、筒燈或燈管。
【文檔編號】H01L33/54GK203910790SQ201420166981
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】姚述光, 許朝軍, 萬垂銘, 姜志榮, 曾照明, 陳海英, 孫家鑫, 肖國偉 申請人:晶科電子（廣州）有限公司