專利名稱：一種白光led背光源及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光LED背光源及其制作方法，屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于白光LED具有發(fā)光效率高、功耗低、壽命長、環(huán)保等很多優(yōu)點，因此被認為是 將來最有希望取代傳統(tǒng)光源的照明光源，最近將白光LED作為顯示器等的背光源使用的研 究開發(fā)正在進行著?，F(xiàn)有的白光LED的具體結(jié)構(gòu)是，將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)熒光 粉封裝在一起做成，其中，GaN芯片發(fā)射λ ρ = 465nm、Wd = 30nm的藍光，高溫?zé)Y(jié)制成的 含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃光。而且，藍光芯片被安裝在碗形反射腔中， 覆蓋著混合有YAG熒光粉的樹脂薄層。上述藍光芯片發(fā)出的藍光的一部分被熒光粉吸收， 另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，就可以得到白光。這種通過藍光芯片得到白光的 方法，構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高。但是，由于所覆蓋的YAG熒光粉的成分固定，導(dǎo)致難以有效控制色坐標及色溫，而 且如此封裝的白光管的色彩不夠柔和，顯色性較差，顯色指數(shù)也較低，通常在50-80之間， 難以滿足人們的要求。再者，YAG熒光粉的光衰速度較快，白光的壽命縮短，無法獲得穩(wěn)定 的光輸出和維持較高的器件壽命，難以滿足人們對照明光源的長壽命的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題點而做出，其目的在于提供一種既 降低了熱阻、又提高了顯色性能的白光LED背光源及其制作坊法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種背光源，其包括金屬基板；氮化鋁薄層，附 著在所述金屬基板的上表面；多個藍色發(fā)光二極管，通過共晶焊方式設(shè)置在所述氮化鋁薄 層上，并且位于所述氮化鋁薄層的中部位置；肖特基二極管，相對于所述藍色發(fā)光二極管設(shè) 置在距離中心部更遠的位置；多個電極，從所述金屬基板的側(cè)面引出，用于與所述多個藍色 發(fā)光二極管和所述肖特基二極管電連接；以及熒光膠層，由覆蓋在所述氮化鋁薄層和多個 藍色發(fā)光二極管及肖特基二極管的上方的熒光膠凝固而成，所述熒光膠包含紅、綠、橙色熒 光粉。另外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述多個藍色發(fā)光二極管、所述肖特基二極管同所述氮化鋁 薄層結(jié)合的底面為光滑平面。此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，在所述金屬基板的四個側(cè)面形成規(guī)定尺寸的擋沿，該擋沿的 上沿比金屬基板的上表面高出一定尺寸、并且與所述熒光膠層的上表面平齊。再者，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述熒光膠中包含的紅、綠、橙色熒光粉分別是成分為 Silicate 的 TMR-300595-01C090 型熒光粉，成分為 Silicate 的 TMG300530-01B200 型熒光 粉，成分為Silicate的TM0100582-390480型熒光粉。另外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述熒光膠層是通過涂敷混合了 0. 30g成分為Silicate的 TMR-300595-01C090 型熒光粉、0. 69g 成分為 Silicate 的 TMG300530-01B200 型熒光粉、0. Olg成分為Silicate的TM0100582-390480型熒光粉和10g的道康寧6550硅膠而構(gòu)成的
熒光膠形成。為了實現(xiàn)上述目的，提供一種白光LED背光源的制造方法，包括如下步驟在所述 金屬基板的上表面附著氮化鋁薄層；在所述金屬基板上引出多個電極，并且在氮化鋁薄層 的整個上表面鍍一層金膜；在鍍有金膜的所述氮化鋁薄層上通過共晶焊方式設(shè)置多個藍色 發(fā)光二極管，所述多個藍色發(fā)光二極管位于氮化鋁薄層的中部位置，并且，使用銀膠在所述 氮化鋁薄層上安裝肖特基二極管；通過金絲焊接將所述多個藍色發(fā)光二極管串聯(lián)連接之 后，再將串聯(lián)的多個藍色發(fā)光二極管與所述肖特基二極管并聯(lián)起來，然后再分別連接到各 自的電極上；在金屬基板的側(cè)面形成規(guī)定高度的擋沿，使得該擋沿的上沿比所述金屬基板 的上表面高出規(guī)定尺寸；按規(guī)定比例紅、綠、橙色熒光粉和道康寧硅膠形成熒光膠；將配制 好的所述熒光膠均勻涂敷在所述氮化鋁薄層、所述多個藍色發(fā)光二極管及所述肖特基二極 管上以形成熒光膠層，并且使該熒光膠層的上表面同由所述擋沿的上沿平齊；將所述金屬 基板送入烘箱，烘烤規(guī)定時間后取出。此外，優(yōu)選的是，在上述制造方法中，混合0. 30g成分為Silicate的 TMR-300595-01C090 型熒光粉、0. 69g 成分為 Silicate 的 TMG300530-01B200 型熒光粉、 0. Olg成分為Silicate的TM0100582-390480型熒光粉和IOg的道康寧6550硅膠而構(gòu)成所
述熒光膠。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，通過共晶焊將多個藍色發(fā)光二極管設(shè)置在氮化鋁薄層 上，從而改善了藍色發(fā)光二極管同氮化鋁薄層及金屬基板的結(jié)合結(jié)構(gòu)，因此大大降低了整 個產(chǎn)品封裝后的熱阻，提高了散熱性能。再者，由于紅、綠、橙色的熒光粉形成熒光膠，明顯 地提高了顯色性能。


通過下面結(jié)合附圖對其實施例進行描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點將會變得 更加清楚和容易理解。圖1是表示本發(fā)明涉及的白光LED背光源的具體結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2是表示本發(fā)明涉及的白光LED背光源的具體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。圖3是表示本發(fā)明涉及的白光LED背光源中的藍色發(fā)光二極管和肖特基二極管的 電連接關(guān)系的等價電路圖。附圖標記1 金屬基板， 2: 氮化鋁薄層3:電極， 4，4'藍色發(fā)光二極管5:肖特基二極管， 6: 檔沿，7:熒光膠層
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。圖1是表示本發(fā)明涉及的白光LED背光源的具體結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖2是表示本發(fā) 明涉及的白光LED背光源的具體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。為了清楚地表示白光LED背光源的具體結(jié)構(gòu)，該圖中忽視了熒光膠層的存在，而示出了本應(yīng)該被覆蓋在熒光膠層下的結(jié)構(gòu)。如圖 1、圖2所示，本實施方式涉及的白光LED背光源包括金屬基板1，例如由Imm厚度的銅基 板構(gòu)成，在本實施方式中設(shè)其尺寸為6mmX4mm ；氮化鋁薄層2，附著在所述金屬基板2的上 表面；2個藍色發(fā)光二極管4、4’，通過共晶焊方式設(shè)置在所述氮化鋁薄層2上，并且位于所 述氮化鋁薄層2的中部位置；1個肖特基二極管5，相對于2個藍色發(fā)光二極管4、4’位于距 離中心部更遠的位置，通過銀膠被固定在所述氮化鋁薄層2上；6個電極，從所述金屬基板1 的側(cè)面引出。其中，所述藍色發(fā)光二極管4、4’、肖特基二極管5同所述氮化鋁薄層2結(jié)合的底面 為光滑平面。此外，在所述金屬基板1的四個側(cè)面粘貼白色的PC材料，形成規(guī)定尺寸的擋沿6， 該擋沿6的上沿比金屬基板1的上表面高出規(guī)定尺寸，在本實施方式中，所述擋沿6高出金 屬基板1的上表面0. 5mm左右。在所述氮化鋁薄層2上通過共晶焊設(shè)置的2個藍色發(fā)光二極管4、4’通過金絲焊 串聯(lián)連接，而且，所述2個藍色發(fā)光二極管4、4’與肖特基二極管5之間并聯(lián)連接。其等價 等價路如圖3所示。此外，按照白光LED背光源的設(shè)計，所述2個藍色發(fā)光二極管4、4’與肖特基二極 管5的各管腳分別連到6個電極3上。在此，例如藍色發(fā)光二極管采用0. 2W的發(fā)光二極管， 其可以發(fā)出460nm 462. 5nm的藍光，亮度為2000mcd。另外，在所述金屬基板1的上方，均勻地涂敷由紅色熒光粉、綠色熒光粉、橙色 熒光粉和道康寧硅膠混合而成的熒光膠，形成熒光膠層7，該熒光膠層7覆蓋住所述2個 藍色發(fā)光二極管4、4’和所述肖特基二極管5，并且，涂敷后的熒光膠層7上表面同由所 述擋沿6的上沿平齊。在本實施例中，例如，所述紅色熒光粉采用成分為Silicate的 TMR-300595-01C090型熒光粉，所述綠色熒光粉采用成分為Silicate的TMG300530-01B200 型熒光粉，所述橙色熒光粉采用成分為Silicate的TM0100582-390480型熒光粉，所述道康 寧硅膠采用6550硅膠。更優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述熒光膠是將0. 30g的所述紅色熒光粉、0. 69g 的所述綠色熒光粉、0. Olg的所述橙色熒光粉和IOg的道康寧6550硅膠按比例混合而成。在本實施方式中，由于在藍色發(fā)光二極管芯片上涂敷的熒光膠包含紅、綠、橙三色 熒光粉，因此通過調(diào)整三者比例，可以靈活地調(diào)節(jié)各色光的比例。向藍色發(fā)光二極管施加規(guī) 定的電流時，所述橙色熒光粉能夠彌補各色的不足，使得最終發(fā)出的白光更接近日光，提高 了顯色性，色坐標可以達到X = O. 3218、Y = 0. 3246，白光更加舒適柔和。下面，詳細描述具有上述結(jié)構(gòu)的白光LED背光源的制作過程。首先，加工出例如厚1mm、長6mm、寬4mm的金屬基板1。其次，在所述金屬基板1的上表面附著氮化鋁薄層2。接著，在所述金屬基板1上引出6個電極3，并且在氮化鋁薄層2的整個上表面鍍 一層例如2um厚度的金膜。然后，利用例如電子工業(yè)公司第二研究所生產(chǎn)的G幾-225共晶爐，通過共晶焊在 鍍有金膜的氮化鋁薄層2上分別設(shè)置2個藍色發(fā)光二極管4、4’，所述2個藍色發(fā)光二極管 4、4’位于氮化鋁薄層2的中部位置。然后，在氮化鋁薄層2的相對于2個藍色發(fā)光二極管 4、4’位于距離中心部更遠的位置，用銀膠安裝一個肖特基二極管5。在此，上述的2個藍色發(fā)光二極管4、4’及肖特基二極管5同氮化鋁薄層2結(jié)合的底面為光滑平面。之后，通過金絲焊接將2個藍色發(fā)光二極管4、4’串聯(lián)連接之后，再將串聯(lián)的2個 藍色發(fā)光二極管4、4’與肖特基二極管5并聯(lián)起來，然后再分別連接到各自的電極3上。然后，在金屬基板1的側(cè)面粘貼白色的PC材料，形成規(guī)定尺寸的擋沿6，該擋沿6 的上沿比金屬基板的上表面高出規(guī)定尺寸。然后，混合0. 30g成分為Silicate的TMR-300595-01C090型熒光粉、0.69g成分為 Silicate 的 TMG300530-01B200 型熒光粉、0. Olg 成分為 Silicate 的 TM0100582-390480 型 熒光粉和IOg的道康寧6550硅膠，混合均勻后，抽真空規(guī)定時間，例如15分鐘。之后，利用 點膠機將上述配制好的熒光膠均勻涂敷在形成于金屬基板1上方的氮化鋁薄層2上，以形 成熒光膠層7，并且，該熒光膠層7覆蓋住所述2個藍色發(fā)光二極管4和所述肖特基二極管 5，同時，該該熒光膠層7的上表面同由所述PC材料構(gòu)成的所述擋沿6的上沿平齊。最后，金屬基板1送入烘箱，烘烤規(guī)定時間后取出，即完成了本發(fā)明涉及的白光 LED背光源的制作過程。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，由于通過共晶焊將2個藍色發(fā)光二極管設(shè)置在氮化鋁薄 層上，從而改善了藍色發(fā)光二極管同氮化鋁薄層及金屬基板的結(jié)合結(jié)構(gòu)，因此大大降低了 整個產(chǎn)品封裝后的熱阻，提高了散熱性能。再者，由于不使用YAG熒光粉，而是使用混合了 成分為 Silicate 的 TMR-300595-01C090 型熒光粉、成分為 Silicate 的 TMG300530-01B200 型熒光粉、成分為Silicate的TM0100582-390480型熒光粉的熒光膠，解決了白光LED背光 源的顯色性差的問題，明顯地提高了顯色性能。在上述實施方式中，以設(shè)置2個藍色發(fā)光二極管為例做了說明，但藍色發(fā)光二極 管的數(shù)量不限于2個，也可以設(shè)置3個以上的藍色發(fā)光二極管；再者，以設(shè)置6個電極為例 做了說明，但電極數(shù)量不限于6個，可以是其它數(shù)量的多個電極。在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進行各種改 進和變形，而這些改進和變形，都落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上 述的具體描述只是更好的解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書及其等同物 限定。
權(quán)利要求
一種白光LED背光源，其特征在于，包括金屬基板；氮化鋁薄層，附著在所述金屬基板的上表面；多個藍色發(fā)光二極管，通過共晶焊方式設(shè)置在所述氮化鋁薄層上，并且位于所述氮化鋁薄層的中部位置；肖特基二極管，相對于所述藍色發(fā)光二極管設(shè)置在距離中心部更遠的位置；多個電極，從所述金屬基板的側(cè)面引出，用于與所述多個藍色發(fā)光二極管和所述肖特基二極管電連接；以及熒光膠層，由覆蓋在所述氮化鋁薄層和多個藍色發(fā)光二極管及肖特基二極管的上方的熒光膠凝固而成，所述熒光膠包含紅、綠、橙色熒光粉。
2.如權(quán)利要求1所述的白光LED背光源，其特征在于，所述多個藍色發(fā)光二極管、所述肖特基二極管同所述氮化鋁薄層結(jié)合的底面為光滑平
3.如權(quán)利要求1所述的白光LED背光源，其特征在于，在所述金屬基板的四個側(cè)面形成規(guī)定尺寸的擋沿，該擋沿的上沿比金屬基板的上表面 高出一定尺寸、并且與所述熒光膠層的上表面平齊。
4.如權(quán)利要求1所述的白光LED背光源，其特征在于，所述熒光膠中包含的紅、綠、橙色熒光粉分別是成分為Silicate的 TMR-300595-01C090型熒光粉，成分為Silicate的TMG300530-01B200型熒光粉，成分為 Silicate 的 TM0100582-390480 型熒光粉。
5.如權(quán)利要求1所述的白光LED背光源，其特征在于，所述熒光膠層是通過涂敷混合了 0. 30g成分為Silicate的TMR-300595-01C090型熒 光粉、0. 69g 成分為 Silicate 的 TMG300530-01B200 型熒光粉、0. Olg 成分為 Silicate 的 TM0100582-390480型熒光粉和IOg的道康寧6550硅膠而構(gòu)成的熒光膠形成。
6.一種白光LED背光源的制造方法，其特征在于，包括如下步驟在所述金屬基板的上表面附著氮化鋁薄層；在所述金屬基板上引出多個電極，并且在氮化鋁薄層的整個上表面鍍一層金膜；在鍍有金膜的所述氮化鋁薄層上通過共晶焊方式設(shè)置多個藍色發(fā)光二極管，所述多個 藍色發(fā)光二極管位于氮化鋁薄層的中部位置，并且，使用銀膠在所述氮化鋁薄層上安裝肖 特基二極管；通過金絲焊接將所述多個藍色發(fā)光二極管串聯(lián)連接之后，再將串聯(lián)的多個藍色發(fā)光二 極管與所述肖特基二極管并聯(lián)起來，然后再分別連接到各自的電極上；在金屬基板的側(cè)面形成規(guī)定高度的擋沿，使得該擋沿的上沿比所述金屬基板的上表面 高出規(guī)定尺寸；按規(guī)定比例紅、綠、橙色熒光粉和道康寧硅膠形成熒光膠；將配制好的所述熒光膠均勻涂敷在所述氮化鋁薄層、所述多個藍色發(fā)光二極管及所述 肖特基二極管上以形成熒光膠層，并且使該熒光膠層的上表面同由所述擋沿的上沿平齊；將所述金屬基板送入烘箱，烘烤規(guī)定時間后取出。
7.如權(quán)利要求6所述的白光LED背光源的制造方法，其特征在于，混合 0. 30g 成分為 Silicate 的 TMR-300595-01C090 型熒光粉、0. 69g 成分為 Silicate 的 TMG300530-01B200 型熒光粉、0. Olg 成分為 Silicate 的 TM0100582-390480 型熒光粉和 IOg的道康寧6550硅膠而構(gòu)成所述熒光膠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種白光LED背光源，其包括金屬基板；氮化鋁薄層，附著在所述金屬基板的上表面；多個藍色發(fā)光二極管，通過共晶焊方式設(shè)置在所述氮化鋁薄層上，并且位于所述氮化鋁薄層的中部位置；肖特基二極管，相對于所述藍色發(fā)光二極管設(shè)置距離中心部更遠的位置；多個電極，從所述金屬基板的側(cè)面引出；以及熒光膠層，由覆蓋在所述氮化鋁薄層和多個藍色發(fā)光二極管及肖特基二極管的上方的熒光膠凝固而成，所述熒光膠包含紅、綠、橙色熒光粉。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，降低了整個器件的熱阻，并且提高了顯色性能。
文檔編號F21S8/00GK101988656SQ200910162160
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者吉愛華, 姜濱 申請人:歌爾聲學(xué)股份有限公司