红绿蓝三色芯片LED及背光模组的制作方法

本发明涉及LED的封装结构，尤其涉及红绿蓝三色芯片LED的封装结构。

背景技术：

目前，实现背光模组的高色域主要通过量子点。但是，由于量子点自身制程等因素，成本一直高居不下。三色芯片LED封装因半波宽窄，色纯度高，在实现液晶模组高色域的同时，同量子点方案相比具有相当大的成本优势。

参见图1所示出的现有的一种红绿蓝三色芯片LED的色坐标与颜色的关系，其中，三角框105为红绿蓝三色芯片LED对应背光模组的颜色范围，三角框103为NTSC色域标准，三角框101为SRGB色域标准。可见，三色芯片LED对应背光模组所表现的颜色范围能完全覆盖NTSC和SRGB标准。但是，现有的这种红绿蓝三色芯片LED存在色坐标偏移问题，应用于背光模组时，存在色点难以控制的问题，一方面会导致背光模组的色域较低，另一方面会增加ULED产品的成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种红绿蓝三色芯片LED的封装结构，能够便利于色点的控制，以较低成本实现背光模组的高色域。

本发明针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种红绿蓝三色芯片LED，包括：红光芯片；第一支架，用于固定该红光芯片，该第一支架的材质具有第一热阻值；绿光芯片；第二支架，用于固定该绿光芯片，该第二支架的材质具有第二热阻值；蓝光芯片；以及第三支架，用于固定该蓝光芯片，该第三支架的材质具有第三热阻值；其中，该第一热阻值最小，该第二热阻值居中，该第三热阻值最大。

本发明针对上述技术问题而提出的技术方案还包括，提出一种背光模组，其包括如上所述的红绿蓝三色芯片LED。

与现有技术相比，本发明的红绿蓝三色芯片LED通过巧妙地用三个支架来分别固定红绿蓝三色芯片，并利用三个支架材质的热阻值不同，来对红绿蓝三色芯片的结温予以补偿，以使这三个芯片的热衰减幅度基本一致，从而能够便利于色点的控制，以较低成本实现背光模组的高色域。

附图说明

图1是现有的一种红绿蓝三色芯片LED的色坐标与颜色的关系示意。

图2是本发明的红绿蓝三色芯片LED中三色芯片热衰减趋势分析示意。

图3是本发明的红绿蓝三色芯片LED中三色芯片热衰减不一致引起的色度偏移分析示意。

图4是本发明的红绿蓝三色芯片LED的封装结构示意。

其中，附图标记说明如下：400红绿蓝三色芯片LED 401红光芯片 402绿光芯片 403蓝光芯片 405第一支架 406第二支架 407第三支架 408银胶。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

参见图2，图2是本发明的红绿蓝三色芯片LED中三色芯片热衰减趋势分析示意。其中，横坐标为芯片的结温，纵坐标为亮度百分比，以室温25℃的亮度为基准100％，随着结温升高，亮度逐渐降低。可见，温度升高时，三种芯片的热衰减幅度明显不同，其中红色芯片热衰减(曲线201所示)最大，绿色芯片热衰减(曲线203所示)居中，蓝色芯片热衰减(曲线205所示)最小。

参见图3，图3是本发明的红绿蓝三色芯片LED中三色芯片热衰减不一致引起的色度偏移分析示意。其中，横坐标为色度X坐标，纵坐标为色度Y坐标，随着结温升高(从25℃往100℃方向变化)，色度不断偏移。热衰的主要影响因素为芯片的结温T_j。T_j的计算公式如下：T_j＝T_S+(R_θJA×P_D)，其中，T_S为焊盘温度，R_θJA为LED芯片热阻值，P_D为LED的封装功率。

值得一提的是，焊盘温度T_S是通过直接测量LED焊盘得到的。对于红绿蓝三色芯片LED，由于红绿蓝三个芯片封装于同一个LED内，所以红绿蓝三颗芯片的焊盘温度T_S是同步变化的。另外，由于红绿蓝三个芯片是通过单回路控制，电流I与电压V均同步变化，所以红绿蓝三个芯片的封装功率P_D也是相同的。

参见图4，图4是本发明的红绿蓝三色芯片LED的封装结构示意。本发明提出一种红绿蓝三色芯片LED 400，该红绿蓝三色芯片LED 400的封装结构包括：红光芯片401，绿光芯片402，蓝光芯片403，第一支架405，第二支架406，第三支架407以及银胶408。其中，红光芯片401通过银胶408固定于第一支架405上。绿光芯片402通过银胶408固定于第二支架406上。蓝光芯片403通过银胶408固定于第三支架407上。该第一支架405的材质具有第一热阻值。该第二支架406的材质具有第二热阻值。该第三支架407的材质具有第三热阻值。该第一热阻值最小，该第二热阻值居中，该第三热阻值最大。这种结构，由于这三个支架405、406、407的材质不同，进而热阻值不同，从而能够对这三个芯片401、402、403的结温进行补偿，以使这三个芯片401、402、403的热衰减幅度基本一致，进而改善色度偏移问题。

在本实施例中，第一支架405的材质选用EMC(Epoxy Molding Compound，热固性环氧树脂模塑料)。EMC的主要成分是环氧树脂，属于热固性材料环氧树脂，这种材料的热阻值较小，约为0.12W/(mK)。考虑到红光芯片401的热衰减幅度最大，选用EMC支架，可以有效降低结温的增长速度。

第二支架406的材质选用PA66(聚酰胺66)。这种材料的热阻值为0.24W/(mK)，高于EMC材料的热阻值，熔点290℃。考虑到绿光芯片402的热衰减幅度明显小于红光芯片401的热衰减幅度，选用PA66支架，可以较好地保证红光芯片401和绿光芯片402的热衰减幅度一致。

第三支架407的材质选用PTFE(聚四氟乙烯)。这种材料的热阻值为0.25W/(mK)，略高于PA66材料的热阻值，同时PTFE具有良好热稳定性、机械加工性、耐候性，熔点327℃。考虑到蓝光芯片403的热衰减幅度略小于绿光芯片402的热衰减幅度，选用PTFE支架，可以较好地保证三个芯片401、402、403的热衰减幅度一致。

值得一提的是，上述三个支架405、406、407的材料选择并不以上述实施例为限。在其他实施例中，可以根据实际应用的需要，选择其他材料来实现。只要这些材料的选择满足一些基本的特性：高耐温(耐温值≥190℃)，高反射率(反射率≥90％)，抗UV(紫外线)，以及抗黄化。

以上，本发明通过选用具有不同热阻值的三个支架405、406、407，来分别对三个芯片401、402、403的结温进行控制，使得红绿蓝三色芯片401、402、403的热衰减幅度近似一致。举例而言，当红光芯片401的结温达到65℃时，为保证衰减一致，绿光芯片402的结温需达到95℃，蓝光芯片403的结温需达到约120℃。

可以理解的是，在实际应用，该红绿蓝三色芯片LED 400通过焊锡焊接在背光模组的灯条PCB上。通电后，红绿蓝三色芯片401、402、403发光并产生大量的热量，热量通过三个支架405、406、407传导到灯条的铝基板上进行散热。由于红绿蓝三色芯片401、402、403同时封装在一个LED内，同时焊接在铝基板上，所以三个支架405、406、407的导热性能的差异性，会直接会影响红绿蓝三色芯片401、402、403在工作状态下的结温。

另外，因红绿蓝三色芯片401、402、403分别是通过银胶408固定于三个支架405、406、407上，银胶408的厚度也是影响LED热阻的重要因素。为便于参照亮度衰减速度精确控制结温，可以通过调整银胶408的厚度，使红绿蓝三色芯片401、402、403结温控制更加精准，保证红绿蓝三色芯片401、402、403亮度衰减一致。

与现有技术相比，本发明的红绿蓝三色芯片LED 400通过巧妙地用三个支架405、406、407来分别固定红绿蓝三色芯片401、402、403，并利用三个支架405、406、407材质的热阻值不同，对红绿蓝三色芯片401、402、403的结温予以补偿，以使这三个芯片401、402、403的热衰减幅度基本一致，从而能够便利于色点的控制，以较低成本实现背光模组的高色域。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。