液体封装大功率三基色基led芯片阵列分布及的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种液体封装大功率三基色基LED芯片阵列分布及制作。将芯片阵列置于基板上，其中奇数行“RBG······RBG······”，偶数行“BGR······BGR······”，可以保持在整体及局部范围内三种芯片的数目比均为1∶1∶1，并将三基色LED芯片阵列中同种颜色的芯片以电极阵列的方式进行串联和/或并联；再将基板安置于金属壳体内，壳体开口处设置有透明挡板，然后在芯片上方填充透光绝缘液体，透光绝缘液体通过透明挡板密封在金属腔体内。透明液体通过对流快速的将热量带走、传递给金属管壳，再快速扩散到空气中，散热效率更高，采用该发明实现的白光LED，发光均匀性好，显示指数高。
【专利说明】
液体封装大功率三基色基LED芯片阵列分布及制作
技术领域
[0001]本发明涉及照明光源领域，具体涉及液体封装的大功率LED装置以及R、G、B三基色芯片阵列分布。
【背景技术】
[0002]基于发光二极管(Light Emitting D1de)的固体照明则被认为是二^--世纪的光源，与传统的光源相比，发光二极管具有发光效率高、寿命长、体积小、响应快等特点。
[0003]在发光二极管的早期应用中，由于功率比较低，产生的热量很少，散热问题不需要考虑。随着高亮度单色和白光二极管的出现，将发光二极管应用于日常照明成为一种趋势，而将功率型发光二极管用于照明，需要解决的一个最主要的问题就是散热。
[0004]近年来国内外相继出现一些液体封装LED的方法，都是希望通过液体的对流来对LED进行散热，但是这些方法没有把握住为LED芯片散热的核心。其中一部分封装方法的核心是用液体包裹LED灯珠，用液体去包裹LED灯珠，液体只能给LED灯珠的树脂壳体散热，根本无法给LED芯片进行散热。选择用树脂、塑料、玻璃等透明壳体封装液体和LED芯片，SP使封装液体通过对流有效地将LED芯片产生的热量带走，但是液体无法将热快速的扩散到外界空气中去，因为包裹液体的透明壳体是阻热材料，它严重减缓了液体与外界的热交换。
[0005]实现白光的方式有很多种，每种方法各有千秋，但采用R、G、B三基色LED芯片组合，只要通过各芯片的电流稳定、散热性好的话这种方法相对于其它方式制作更简单、更稳定、可实现全彩发光，显色指数更高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决现有大功率LED封装技术存在的散热困难、发光均匀性差、显色指数低等问题。
[0007]本发明提供了一种液体封装大功率LED的方法，用透光绝缘液体直接对LED芯片进行封装，将R、G、B三基色LED芯片阵列置于高热导率的陶瓷基板上，再将基板安置于金属壳体内，壳体开口处设置有透明挡板，然后在芯片上方填充透光绝缘液体，透光绝缘液体通过透明挡板密封在金属腔体内。
[0008]本发明提供一种大功率三基色LED芯片阵列分布方法，将R、G、B三基色LED芯片阵列置于高热导率的陶瓷基板上，其中奇数行“RBG……RBG……”，偶数行“BGR……BGR……”，可以保持在整体范围内三种芯片的数目比为1:1:1的情况下，还可以保持局部范围内三种芯片的数目比也为1:1:1。
[0009]本发明还提供了一种三基色LED芯片阵列的制作方法，包括以下步骤:
[0010]提供一种基板，在所述基板上制作电极阵列；提供三基色LED芯片阵列，将所述三基色LED芯片阵列以整体和局部范围均保持1:1:1方式排列在所述基板上；用所述电极阵列将所述三基色LED芯片阵列中同种颜色的芯片进行串联和/或并联。
[0011]优选的在所述基板上设置过孔，并且在所述的孔内填充导电材料。
[0012]本发明给LED芯片提供了双散热通道，散热效率更高；一方面，芯片产生的热量通过高热导率的底板快速传递给金属壳体，然后金属壳体快速的将热量传递到空气中去；另一方面芯片所产生的热量能直接通过液体的对流传递给金属壳体，然后金属壳体再快速的将热量传递到空气中去。
[0013]本发明采用液态封装，光从芯片发出，先经过液体再通过透镜，一般来说，芯片的折射率比液体大，但是液体的比透镜的小，所以在液态封装结构中只发生一次全反射，所以，采用液态封装可以提高了 LED的出光效率。
[0014]本发明采用三基色LED芯片封装实现的白光LED，比用蓝光LED芯片加YAG荧光粉封装实现的白光LED具有更高的显色指数、更高的光效；同时，可以实现全彩显示、变色温照明。
[0015]本发明创新地将三基色LED芯片以整体和局部范围均保持1:1:1方式排布在基板上。目前三基色LED发光模块的封装方式基本上是将同色的芯片排列成一字形阵列后，再将不同颜射的阵列交叉排列在一起，该方法的优点是芯片间的连接电路简单，但是其最大缺点是在白光照明下，光斑边缘颜射不均匀，在有物体遮挡时会产生色散。在本发明中，三基色LED芯片是以整体和局部范围均保持1:1:1方式排布在基板上，该布局方式得到的光源具有很好的颜射均匀性，照明光路上有遮挡时也不会产生色散。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例一中大功率LED装置的截面图；
[0017]图2是本发明实施例一中大功率LED装置的整体图；
[0018]图3是本发明实施例一中大功率三基色LED芯片分布阵列图。
[0019]图4是本发明实施例一中红色LED芯片峰值波长随电流的变化示意图；
[0020]图5是本发明实施例一中绿色LED芯片峰值波长随电流的变化示意图；
[0021]图6是本发明实施例一中蓝色LED芯片峰值波长随电流的变化示意图；
[0022]图7是本发明实施例一中大功率LED传统封装和液态封装透射率图；
【具体实施方式】
[0023]实施例一
[0024]—种液体封装的大功率LED装置，截面示意图如图1所示，其包括透明档板11，透明液体12，金属壳体13，三基色LED芯片阵列14，基板15，散热片16所组成。其整体装置示意图如图2所示，其外型可以根据需求进行设计，可以是方柱型，也可以是不规则的多面体型。
[0025]三基色LED芯片分布阵列如图3所示，13，所述三基色LED芯片阵列中包含有红色LED芯片21、绿色LED芯片22、蓝色LED芯片23，三基色LED芯片是以整体和局部范围均保持1:1:1方式排布在陶瓷基板上。其中奇数行三基色LED芯片以“RBG……RBG……”，偶数行三基色LED芯片以“BGR……BGR……”顺序排列，当然所述奇数行和偶数行的排列顺序可以互换。
[0026]本发明还提供了一种三基色LED芯片阵列的制作方法，包括以下步骤:
[0027]提供一种基板，在所述基板上制作电极阵列；
[0028]提供三基色LED芯片阵列，将所述三基色LED芯片阵列以整体和局部范围均保持1:1:1方式排列在所述制作过电极基板上；
[0029]用所述电极阵列将所述三基色LED芯片阵列中同种颜色的芯片进行串联和/或并联。
[0030]作为对本实施例的进一步改进，在所述基板上设置过孔，并且在所述的孔内填充导电材料。
[0031]采用对本发明中三基色LED芯片的光谱测试来佐证本发明的散热效率更高，其红色LED芯片峰值波长随电流的变化如图4所示，绿色LED芯片峰值波长随电流的变化如图5所示，蓝色LED芯片峰值波长随电流的变化如图6所示；该样品在三基色LED芯片上增加输入电流，其峰值波长几乎不发生漂移，这说明该样品散热性能良好。
[0032]本发明采用液态封装，可以减少全反射损失，提高LED的出光效率，其传统封装和液态封装透射率图如图7所示；同时，本发明中的LED阵列是由R、G、B三基色LED芯片组合而成，其封装实现的白光LED具有更高的显色指数、更高的光效；同时，可以实现全彩显示、变色温照明。
【主权项】
1.一种液体封装的大功率LED装置，其特征在于:所述液体封装的大功率LED装置包括金属壳体、透明绝缘液体填充在开口腔体内，腔体开口处设置有透明档板，三基色LED芯片设置于基板上，并且在金属壳体处设置有散热片。2.如权利要求1所述，其LED装置外型可以是方柱型，也可以是不规则的多面体型，其散热片外型可以是片型，柱型，也可以是不规则的任意形状。3.如权利要求1所述，其基板可以是AlN陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板，也可以是任意具有一定的导电和导热性能的基板。4.如权利要求1所述，其三基色LED芯片直接浸润于透光绝缘液体中。5.如权利要求4所述，其透光绝缘液体可以是液态的环氧树脂，也可以是化学性质、物理性质非常稳定，对光几乎无吸收、导电性能差的任意液体。6.如权利要求1所述，三基色LED芯片以阵列方式分布，其特征在于:三基色LED芯片是以整体和局部范围均保持1:1:1方式排布在基板上。7.如权利要求6所述，三基色LED芯片阵列由红色、绿色、蓝色LED芯片组成，其比例为1:1: 1，其数量和芯片之间的间距按照实际需求而定。8.一种三基色LED芯片阵列的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 提供一种基板，在所述基板上制作电极阵列；提供三基色LED芯片阵列，将所述三基色LED芯片阵列以整体和局部范围均保持1:1:1方式排列在所述基板上；用所述电极阵列将所述三基色LED芯片阵列中同种颜色的芯片进行串联和/或并联。9.如权利要求8所述的LED芯片阵列方法，其特征在于:在所述基板上设置过孔，并且在所述的孔内填充导电材料。
【文档编号】H01L33/64GK105990327SQ201510074159
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月7日
【发明人】彭冬生, 曾丹, 谭聪聪
【申请人】彭冬生