專利名稱：用于照明或顯示設(shè)備的高亮度led彩色光學(xué)模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種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(xué)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(diǎn)，使其得到廣泛的應(yīng)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(yīng)用，隨著彩色LED芯片技術(shù)的發(fā)展，高亮度LED彩色光 學(xué)模組開始應(yīng)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(xué)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(fù)雜，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也較 復(fù)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(dǎo)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(dá)不到高標(biāo)準(zhǔn)的要求，無法拓展其應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型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(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)要求的用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED 彩色光學(xué)模組。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(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(xué)模組，包括高導(dǎo)熱基板和LED芯片，所述高導(dǎo)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(lán)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(dǎo)熱基板上；所述高導(dǎo)熱基板上還設(shè)有線路層，當(dāng)高導(dǎo)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(lán)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(dú)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(xué)模組還設(shè)有保護(hù)罩，所 述保護(hù)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(hù)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(dāng)高導(dǎo)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(dāng)高導(dǎo)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(lán)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(xué)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(xué)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(dǎo)熱基板的固定連接為高導(dǎo)熱錫膏焊接或銀漿固 晶連接。優(yōu)選的，所述紅光LED芯片、藍(lán)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(dǎo)熱基板上還設(shè)有輔助定位的光學(xué)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(lán)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是本實(shí)用新型一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學(xué)模組實(shí)施例1 的剖視圖；圖2是本實(shí)用新型一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學(xué)模組實(shí)施例1 的示意圖；圖3是本實(shí)用新型一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學(xué)模組實(shí)施例2 的示意圖；圖4是本實(shí)用新型一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學(xué)模組實(shí)施例3 的示意圖；圖5是本實(shí)用新型一種用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學(xué)模組實(shí)施例4 的示意圖。圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)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(lán)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(lán)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(xué)定位孔具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)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(xué)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(lán)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(lán) 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(lán)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(lán)光線路層條32和綠光線路層條33上，即紅光LED芯片21、藍(lán)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(shí)施例還設(shè)有保護(hù)罩和溫度監(jiān)控裝置，保護(hù)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(hù)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(xué)模組的電源開啟或關(guān)閉的電控裝置電信號連接，當(dāng)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(dá)到保護(hù)模 組的目的。金屬基板11上還設(shè)有輔助定位的光學(xué)定位孔8，以方便模組的安裝和調(diào)校。本實(shí)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(shí)施例中，單極LED芯片2與金屬基板11的固定連接為高導(dǎo)熱錫膏焊接或銀漿 固晶連接。其中紅光LED芯片21、藍(lán)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(dá)到最佳的效^ ο實(shí)施例2，如圖3所示，其余與實(shí)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(lán)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(dá)到最佳的效果。實(shí)施例3，如圖4所示，其余與實(shí)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(lán)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(dá)到最佳的效果。實(shí)施例4，如圖5所示，其余與實(shí)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(lán)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(dá)到最佳的效果。實(shí)施例6，其余與實(shí)施例1到5任一一個實(shí)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(shí)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(shí)施例中，高導(dǎo)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。[0040]當(dāng)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(dǎo)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(lán)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。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬 于本實(shí)用新型的保護(hù)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(xué)模組，包括高導(dǎo)熱基板和LED芯片， 所述高導(dǎo)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(lán)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(dǎo)熱基板上；所述高導(dǎo)熱基板上還設(shè)有線路層，當(dāng)高導(dǎo)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(xué)模組，其特征在 于，所述紅光LED芯片、藍(lán)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(dú)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(xué)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(xué)模組還設(shè)有保護(hù)罩，所述保護(hù)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(hù)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(xué)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(dāng)高導(dǎo)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(dāng)高導(dǎo)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(lán)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)模組，其特征在 于，所述LED芯片與所述高導(dǎo)熱基板的固定連接為高導(dǎo)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(xué)模組，其特征在 于，所述紅光LED芯片、藍(lán)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(xué)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(xué)模組，其特征在 于，所述高導(dǎo)熱基板上還設(shè)有輔助定位的光學(xué)定位孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了用于照明或顯示設(shè)備的高亮度LED彩色光學(xué)模組，包括高導(dǎo)熱基板和LED芯片，高導(dǎo)熱基板包括金屬基板和陶瓷基板，LED芯片為紅光LED芯片、藍(lán)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(dǎo)熱基板上；高導(dǎo)熱基板上還設(shè)有線路層，當(dāng)高導(dǎo)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(lán)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H01L33/48GK201829496SQ20102050819
公開日2011年5月11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(dǎo)體技術(shù)有限責(zé)任公司