專利名稱：用于照明或顯示設(shè)備的高亮度led彩色光學模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED照明產(chǎn)品，特別一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組。
背景技術(shù)：
隨著LED技術(shù)的飛速發(fā)展及大功率LED生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟，其低耗、高效、體積小、重量輕和長壽命等眾多優(yōu)點，使其得到廣泛的應用，大功率LED的封裝技術(shù)的發(fā)展，大大加快了大功率LED在照明領(lǐng)域的應用，隨著彩色LED芯片技術(shù)的發(fā)展，高亮度LED彩色光學模組開始應用于對光的顏色和色溫等要求較高的照明或顯示等領(lǐng)域，LED彩色光學模組的封裝要求較高，不僅對LED芯片的散熱問題，還是對芯片排列布置以及間距等問題，都提出了較高的要求，目前低熱阻大功率發(fā)光二極管的封裝方法，生產(chǎn)工藝復雜，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也較復雜，需要絕緣層、覆銅層、電極層和外絕緣層，金屬基板中心設(shè)有凹坑，LED芯片安裝于凹坑中，導致加工工序較多，生產(chǎn)成本較高，另外覆銅板下面的絕緣層也增加了熱阻；另外現(xiàn)有LED芯片模組發(fā)射光線的顏色和色溫達不到高標準的要求，無法拓展其應用。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)工藝簡單、成本較低、熱阻較小，以及發(fā)射光線的顏色和色溫能達到高標準要求的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED 彩色光學模組，包括高導熱基板和LED芯片，所述高導熱基板包括金屬基板和陶瓷基板，所述LED芯片為紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片各至少一個；所述LED芯片直接固定連接于所述高導熱基板上；所述高導熱基板上還設(shè)有線路層，當高導熱基板為金屬基板時，所述線路層和金屬基板之間設(shè)有絕緣層，所述LED芯片之間通過所述線路層電連接。優(yōu)選的，所述紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片分別并聯(lián)；或其中兩種 LED芯片并聯(lián)在一起，另外一種LED芯片單獨并聯(lián)；或三種LED芯片均并聯(lián)在一起。優(yōu)選的，所述用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組還設(shè)有保護罩，所述保護罩包括邊框和設(shè)于邊框上或與邊框為一整體的透明窗，所述保護罩罩設(shè)于所述LED 芯片的上面。優(yōu)選的，所述LED芯片為單極芯片，其陽極為LED芯片底座，其陰極從LED芯片的上表面引出；當高導熱基板為金屬基板時，所述LED芯片的底座即陽極直接固定連接于所述金屬基板上；當高導熱基板為陶瓷基板時，所述LED芯片的底座即陽極直接固定連接于所述陶瓷基板上并相互電連接；所述紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片的陰極分別電連接于相互絕緣的所述線路層；或其中兩種LED芯片的陰極電連接于同一所述線路層或相互連通的所述線路層，另外一種LED芯片的陰極電連接于與之絕緣的所述線路層；或三種LED芯片的陰極均電連接于同一所述線路層或相互連通的所述線路層。
優(yōu)選的，所述用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組還設(shè)有溫度監(jiān)控裝置，所述溫度監(jiān)控裝置與控制所述用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組的電源開啟或關(guān)閉的電控裝置電信號連接。優(yōu)選的，所述金屬基板包括銅基板、鋁基板和銀基板，所述陶瓷基板包括氧化鋁陶瓷基板和氮化鋁陶瓷基板。優(yōu)選的，所述LED芯片與所述高導熱基板的固定連接為高導熱錫膏焊接或銀漿固晶連接。優(yōu)選的，所述紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片的發(fā)光面積比為優(yōu)選的，所述LED芯片還包括白光LED芯片或黃光LED芯片。優(yōu)選的，所述高導熱基板上還設(shè)有輔助定位的光學定位孔。采用本技術(shù)方案的有益效果是采用紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片各至少一個，三色LED芯片的組合能很方便的調(diào)整光線的色彩和色溫，LED芯片直接固定連接于金屬基板上，可以采用焊接、銀漿固晶等加工工藝，不需要經(jīng)過其它加工工藝，金屬基板與LED芯片之間沒有絕緣層，大大降低了熱阻，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本較低。
圖1是本發(fā)明一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組實施例1的剖視圖；圖2是本發(fā)明一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組實施例1的示意圖；圖3是本發(fā)明一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組實施例2的示意圖；圖4是本發(fā)明一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組實施例3的示意圖；圖5是本發(fā)明一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組實施例4的示意圖。圖中數(shù)字和字母所表示的相應部件名稱11.金屬基板12.陶瓷基板2.單極LED芯片21.紅光LED芯片22.藍光LED芯片23.綠光LED芯片M陰極25.白光LED芯片3.線路層條31.紅光線路層條32.藍光線路層條33.綠光線路層條34.白光線路層條41.邊框42.透明窗5.溫度傳感器6.絕緣層7.引腳8.光學定位孔
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例1，如圖1和圖2所示，一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，包括金屬基板1和單極LED芯片2，單極LED芯片2為紅光LED芯片21兩個、藍光LED芯片22 — 個和綠光LED芯片23三個；單極LED芯片2直接固定連接于金屬基板11上；金屬基板11上還設(shè)有線路層，線路層和金屬基板11之間設(shè)有絕緣層6，線路層包括紅光線路層條31、藍光線路層條32和綠光線路層條33，單極LED芯片的陽極通過金屬基板11連通在一起，構(gòu)成共陽極，紅光LED芯片21、藍光LED芯片22和綠光LED芯片23的陰極分別連接于紅光線路層條31、藍光線路層條32和綠光線路層條33上，即紅光LED芯片21、藍光LED芯片22和綠光LED芯片23三種芯片分別并聯(lián)，并分別引出引腳7。本實施例還設(shè)有保護罩和溫度監(jiān)控裝置，保護罩包括邊框41和設(shè)于邊框上或與邊框為一整體的透明窗42，保護罩罩設(shè)于單極LED芯片2的上面。溫度監(jiān)控裝置為一溫度傳感器5，溫度傳感器5與控制用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組的電源開啟或關(guān)閉的電控裝置電信號連接，當溫度超過設(shè)定值時， 溫度傳感器5向電控裝置發(fā)出過熱信號，電控裝置切斷單極LED芯片2的電源，達到保護模組的目的。金屬基板11上還設(shè)有輔助定位的光學定位孔8，以方便模組的安裝和調(diào)校。本實施例中，金屬基板11包括銅基板、鋁基板和銀基板，一般優(yōu)選為銅基板。本實施例中，單極LED芯片2與金屬基板11的固定連接為高導熱錫膏焊接或銀漿固晶連接。其中紅光LED芯片21、藍光LED芯片22和綠光LED芯片23的發(fā)光面積比為 2:1: 3時效果最佳。三種顏色的單極LED芯片的排列方式如圖所示，可達到最佳的效^ ο實施例2，如圖3所示，其余與實施例1相同，不同之處在于，單極LED芯片2為紅光LED芯片21三個、藍光LED芯片22兩個和綠光LED芯片23四個。三種顏色的單極LED芯片的排列方式如圖所示，可達到最佳的效果。實施例3，如圖4所示，其余與實施例1相同，不同之處在于，單極LED芯片2為紅光LED芯片21五個、藍光LED芯片22三個和綠光LED芯片23八個。三種顏色的單極LED芯片的排列方式如圖所示，可達到最佳的效果。實施例4，如圖5所示，其余與實施例1相同，不同之處在于，單極LED芯片2為紅光LED芯片21六個、藍光LED芯片22四個和綠光LED芯片23九個，還設(shè)有白光LED芯片25六個和白光線路層條34，六個白光LED芯片25的陰極均連接于白光線路層條34，并專門引出引腳 7,四種顏色的單極LED芯片的排列方式如圖所示，可達到最佳的效果。實施例6，其余與實施例1到5任一一個實施例相同，不同之處在于，LED芯片為雙極芯片， 其各色LED芯片的陰極的連接方式與前述實施例相同，其金屬基板11上還設(shè)有陽極線路層條，所有LED芯片的陽極均連接于陽極線路層條上，有LED芯片直接固定連接于金屬基板11 上，使熱阻最小。上述實施例中，高導熱基板，還可以采用陶瓷基板，如氧化鋁陶瓷基板和氮化鋁陶瓷基板，此時陶瓷基板上的線路層條與基板之間不設(shè)絕緣層6。當采用陶瓷基板和單極LED芯片2時，因為芯片之間的距離很近，可以用導電材料將各色芯片的陽極電連接并一起固定在陶瓷基板上，形成共陽極連接。另外LED芯片還可增設(shè)黃光LED芯片。采用本技術(shù)方案的有益效果是采用紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片各至少一個，三色LED芯片的組合能很方便的調(diào)整光線的色彩和色溫，LED芯片直接固定連接于金屬基板上，可以采用焊接、銀漿固晶等加工工藝，不需要經(jīng)過其它加工工藝，金屬基板與LED芯片之間沒有絕緣層，大大降低了熱阻，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本較低。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，包括高導熱基板和LED芯片， 所述高導熱基板包括金屬基板和陶瓷基板，其特征在于，所述LED芯片為紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片各至少一個；所述LED芯片直接固定連接于所述高導熱基板上；所述高導熱基板上還設(shè)有線路層，當高導熱基板為金屬基板時，所述線路層和金屬基板之間設(shè)有絕緣層，所述LED芯片之間通過所述線路層電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片分別并聯(lián)；或其中兩種LED芯片并聯(lián)在一起，另外一種LED芯片單獨并聯(lián)；或三種LED芯片均并聯(lián)在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組還設(shè)有保護罩，所述保護罩包括邊框和設(shè)于邊框上或與邊框為一整體的透明窗，所述保護罩罩設(shè)于所述LED芯片的上
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述LED芯片為單極芯片，其陽極為LED芯片底座，其陰極從LED芯片的上表面引出；當高導熱基板為金屬基板時，所述LED芯片的底座即陽極直接固定連接于所述金屬基板上；當高導熱基板為陶瓷基板時，所述LED芯片的底座即陽極直接固定連接于所述陶瓷基板上并相互電連接；所述紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片的陰極分別電連接于相互絕緣的所述線路層；或其中兩種LED芯片的陰極電連接于同一所述線路層或相互連通的所述線路層，另外一種LED芯片的陰極電連接于與之絕緣的所述線路層；或三種LED芯片的陰極均電連接于同一所述線路層或相互連通的所述線路層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組還設(shè)有溫度監(jiān)控裝置，所述溫度監(jiān)控裝置與控制所述用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組的電源開啟或關(guān)閉的電控裝置電信號連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述金屬基板包括銅基板、鋁基板和銀基板，所述陶瓷基板包括氧化鋁陶瓷基板和氮化鋁陶瓷基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述LED芯片與所述高導熱基板的固定連接為高導熱錫膏焊接或銀漿固晶連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片的發(fā)光面積比為2 1 3。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述LED芯片還包括白光LED芯片或黃光LED芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，其特征在于，所述高導熱基板上還設(shè)有輔助定位的光學定位孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學模組，包括高導熱基板和LED芯片，高導熱基板包括金屬基板和陶瓷基板，LED芯片為紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片各至少一個；LED芯片直接固定連接于所述高導熱基板上；高導熱基板上還設(shè)有線路層，當高導熱基板為金屬基板時，線路層和金屬基板之間設(shè)有絕緣層，LED芯片之間通過所述線路層電連接，采用紅光LED芯片、藍光LED芯片和綠光LED芯片各至少一個，三色LED芯片的組合能很方便的調(diào)整光線的色彩和色溫，LED芯片直接固定連接于金屬基板上，可以采用焊接、銀漿固晶等加工工藝，不需要經(jīng)過其它加工工藝，金屬基板與LED芯片之間沒有絕緣層，大大降低了熱阻，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本較低。
文檔編號H01L33/48GK102376698SQ20101026534
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者李蕊, 熊大曦 申請人:蘇州科醫(yī)世凱半導體技術(shù)有限責任公司