專利名稱:一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用led的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種大功率LED,特指投影儀用光效率高、熱阻低、 壽命長的可用于替代傳統(tǒng)投影儀燈泡的LED。
背景技術:
目前,國內外對大功率LED的散熱問題的研究剛剛處于起步階段,己 有的技術大都集中于在LED的外部實施風冷、水冷和回路熱管等方法散熱, 這些散熱方式只是部分解決了由LED的封裝的散熱裝置到外界環(huán)境的散熱 問題。但是LED工作產生的熱量必須首先有效地從LED芯片或模組通過熱 界面材料傳導到第二級封裝的散熱裝置,而傳統(tǒng)的熱界面材料(主要采用 的是銀膠)由于其導熱率低而成為LED封裝系統(tǒng)有效散熱的瓶頸,因此, 目前的大功率LED因為散熱的問題,而不能用于投影儀,也就是說不能取 代投影儀的傳統(tǒng)燈泡。 ' 發(fā)明內容
簽于以上背景技術之缺陷,本實用新型提出一種熱阻低、光效率高、 壽命長的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED。
本實用新型的技術方案是設計一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,包 括非金屬基板,在所述非金屬基板設有復合金屬層正、負電極,其中,所述 復合金屬層正、負電極中的一個電極,向所述非金屬基板內部延伸至所述非 金屬基板的中部構成延伸部,在所述延伸部上設有一層碳納米管,在所述碳、負電極分別通過電極線與金屬
層正、負極相聯接;在所述發(fā)光芯片上設有熒光膠,所述熒光膠將所述碳納 米管、發(fā)光芯片和電極線封裝為一體,在所述熒光膠頂面上設有透鏡。
所述非金屬基板是陶瓷基板或多晶硅基板。
所述電極線是金線。
所述透鏡是硅膠透鏡。
所述硅膠透鏡的發(fā)光角度介于10度至160度之間。 所述發(fā)光芯片是15W-35W的發(fā)光芯片。
所述復合金屬層正、負電極是在所述銅層或銀漿層上鍍有鎳層,在鎳 層上鍍有銀層,所述所述銅層或銀漿層是蝕刻在非金屬基板上的。
所述銅層或銀漿層的厚度為10-18um。所述鎳層的厚度為3-5um。 所述銀層的厚度為3-5um。
本實用新型采用了具有超導熱性能的新型熱界面材料碳納米管,由于 碳納米管是一維導熱材料,沒有邊界聲子散射,所以高質量的碳納米管材料 具有超導熱性能,實驗測量數據顯示碳納米管的導熱率可以達到3000 W/mK, 遠高于導熱率較高的金屬材料銅的導熱率大約為400W/niK,鋁合金的導熱率 為大約180W/mK。碳納米管材料為我公司同香港科技大學共同合作研究開發(fā) 的,已申請了中國和美國專利。本實用新型中的LED功率為25W,光通量可 達到2000流明以上,可實現色溫范圍更大,體積小,并且散熱性能極好, 熱阻抗低,光衰減小,使用壽命高達6萬個小時以上,完全可以替代目前市 場上投影儀所用的燈泡。傳統(tǒng)投影儀光源雖然具有發(fā)光強度高的優(yōu)點,但是, 光線從光源出射后,經過反光碗,聚光鏡,菲涅爾透鏡,方可提供給液晶板使用。但投影儀燈泡價格過高,功率大,耗電量高,光路復雜。目前一個投影儀燈
泡價格在4000元左右,而每個燈泡只能使用2000多個小時,平均每個小時 需要2—3元的成本,而且2000流明的光通量,燈泡功率達到165W,用電量 非常大。本實用新型的大功率白光LED價格預計在700元左右,其使用壽命 高達6萬多個小時,平均每個小時只需要0.012元的使用成本。如此,投影 儀的售價成本可大大降低,而且用戶的使用成本也將得到最大程度的縮減, 并且此款大功率LED體積小,既節(jié)能又環(huán)保,光路簡單,光線直接或只通過 菲涅爾透鏡,即可使用。
圖1是本實用新型一種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
請參見圖1,圖1所揭示的是一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,包括 非金屬基板l,本實施例中的非金屬基板1是陶瓷板,在所述非金屬基板l 的相對兩側設有復合金屬層正、負電極21、 22,其中復合金屬層正極21向 非金屬基板1的中部延伸形成延伸部23,顯然,在實用生產中也可以將復合 金屬層負極22向非金屬基板1的中部延伸形成延伸部;在所述延伸部23上 設置或直接生成一層碳納米管3 (圖中的碳納米管3是帶夸張性的畫法,主 要是為了視圖方便,實際上,碳納米管3是很薄的一層),所述碳納米管3 為本申請人與香港科技大學共同合作研究開發(fā),所述碳納米管3已被申請了 中國和美國專利;在所述碳納米管3上粘接有發(fā)光芯片4,用于粘接發(fā)光芯 片4的芯片固定膠可為各類固定用粘貼膠;所述發(fā)光芯片4為25W,當然, 所述發(fā)光芯片4也可以采用15W-35W的發(fā)光芯片,主要根據客戶需要而定。所述發(fā)光芯片4的正、負電極分別通過電極線51、 52與復合金屬層正、負 極21、 22相聯接,本實施例中,所述電極線51、 52是金線;在所述發(fā)光芯 片4上設有熒光膠6,所述熒光膠6將所述碳納米管3、發(fā)光芯片4和電極 線51、 52封裝為一體,在所述熒光膠頂面上設有透鏡7。本例中所述透鏡7 是硅膠透鏡。其發(fā)光角度介于10度至160度之間。本實施例中的非金屬基 板l是陶瓷基板,顯然,非金屬基板l也可以用多晶硅基板。本實施例中的 復合金屬層正、負電極21、 22是先將銅層或銀漿層用蝕刻的方法附著在非 金屬基板1表面上,然后再在所述銅層或銀漿層上鍍一層鎳層,再在鎳層上 鍍一層銀層而形成。所述銅層或銀漿層的厚度可以在10-18um之間;所述鎳 層和銀層的厚度可以在3-5um之間。
使用時,將LED的復合金屬層正、負電極21、 22分別與電源的正負
極相接,發(fā)光芯片4通電發(fā)光,光射向熒光膠6產生白光,再通過透鏡7
聚光后射出。
實例對比,采用同一娛樂投影儀,分別用本實用新型的LED和 SONY(索尼)的VPL-CX5投影儀燈泡作對比,其條件及結果如下
娛樂投影儀參數顯示技術LCD;投影距離1.5-7.2米;液晶板尺
0.7英寸p-SiTFT微鏡陣列液;最高顯示分辯率1024*768。
(1)、采用8顆大小為40mil的本實用新型LED,波長為455-457.5nm 的藍光芯片,采用本實用新型封裝形式進行封裝,通過每顆發(fā)光芯片4的 電流為850mA,電壓為3.5V,則該大功率白光LED的總功率為23.8W。 結果為成品測試光電參數為色溫6008K、光效為92Lm/W,總光通量為 2189.6Lm,點亮老化1000個小時后,亮度實測為2156.7Lm,衰減比例為1.5%左右。
(2)、采用索尼VPL-CX5投影儀燈泡,165WUHP。 結果是色溫6000K;標稱光亮2000流明;燈泡使用壽命2000小
時
以上試驗表明,使用本實用新型所封裝出來的大功率白光LED各項參 數與投影儀用傳統(tǒng)燈泡的參數范圍基本吻合,而且用此款LED替代傳統(tǒng)投 影儀燈泡之光路設計簡單,成本大大降低,完全可以用于替代投影儀用傳 統(tǒng)燈泡。
以上所述之實例,只是本實用新型的較佳實例而已,并非來限制本實 用新型的實施范圍,故凡依本實用新型申請專利范圍所述的特征及原理所 做的等效變化或修飾,均包括于本實用新型申請專利范圍內。
權利要求1、一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于包括非金屬基板(1),在所述非金屬基板(1)設有復合金屬層正、負電極(21、22),其中,所述復合金屬層正、負電極(21、22)中的一個電極,向所述非金屬基板(1)內部延伸至所述非金屬基板(1)的中部構成延伸部(23),在所述延伸部(23)上設有一層碳納米管(3),在所述碳納米管(3)上設有發(fā)光芯片(4),所述發(fā)光芯片(4)的正、負電極分別通過電極線(51、52)與金屬層正、負極(21、22)相聯接;在所述發(fā)光芯片(4)上設有熒光膠(6),所述熒光膠(6)將所述碳納米管(3)、發(fā)光芯片(4)和電極線(51、52)封裝為一體,在所述熒光膠頂面上設有透鏡(7)。
2、 根據權利要求1所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于所述非金屬基板(1)是陶瓷基板或多晶硅基板。
3、 根據權利要求1或2所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于:所述電極線(51、 52)是金線。
4、 根據權利要求3所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于所述透鏡(7)是硅膠透鏡。
5、 根據權利要求4所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于所述硅膠透鏡的發(fā)光角度介于10度至160度之間。
6、 根據權利要求5所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于所述發(fā)光芯片(4)是15W-35W的發(fā)光芯片。
7、 根據權利要求6所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于所述復合金屬層正、負電極(21、 22)是在所述銅層或銀漿層上鍍有鎳層,在鎳層上鍍有銀層,所述銅層或銀漿層是蝕刻在非金屬基板上的。
8、 根據權利要求7所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于所述銅層或銀漿層的厚度為10-18um。
9、 根據權利要求7或8所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于:所述鎳層的厚度為3-5um。
10、 根據權利要求9所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,其特征在于所述銀層的厚度為3-5um。
專利摘要一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,包括非金屬基板,在所述非金屬基板設有復合金屬層正、負電極,其中,所述復合金屬層正、負電極中的一個電極,向所述非金屬基板內部延伸至所述非金屬基板的中部構成延伸部,在所述延伸部上設置一層碳納米管,在所述碳納米管上設有發(fā)光芯片,所述發(fā)光芯片的正、負電極分別通過電極線與金屬層正、負極相聯接;在所述發(fā)光芯片上設有熒光膠,所述熒光膠將所述碳納米管、發(fā)光芯片和電極線封裝為一體,在所述熒光膠頂面上設有透鏡。本實用新型具有熱阻低、光效率高、壽命長的優(yōu)點。用此款大功率LED替代投影儀傳統(tǒng)燈泡,可使投影儀變得體積小,節(jié)能,光路簡單,光線直接或只通過菲涅爾透鏡,即可使用。
文檔編號H01L33/62GK201408780SQ20092013082
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權日2009年4月14日
發(fā)明者韋運動 申請人:深圳市國冶星光電子有限公司