CN204088306U - 一种白光led模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种白光LED模组，其包括至少一颗蓝光LED芯片，其特征在于，在蓝光LED芯片表面上设置有红色发光膜、绿色发光膜和透明膜中的至少一个，其中，红色发光膜、绿色发光膜和/或透明膜按照分层和/或分区域的方式布置在白光LED模组的出光面侧。本实用新型在蓝光LED芯片表面一定区域涂覆一层含红色荧光粉的膜，以取代红光LED芯片，在蓝光LED芯片表面另一个区域涂覆一层含绿色荧光粉的膜，以取代绿光LED芯片，最后在蓝光LED芯片表面剩下的区域直接涂覆一层透明的膜，达到在相同环境下工作，增加一致性，寿命也有所增加，而且使用三种发光膜设置在芯片表面，在制作发光膜的过程中可将其表面做成凹凸形状，减少了光的全反射，增加出光效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED发光领域，尤其涉及一种白光LED模组。
背景技术
近年来，白光LED发展迅速，以其节能、环保、寿命长等优势，将逐渐占据整个市场，被称为21世纪新一代光源。RGB LED三基色发光芯片目前仍然是一些高端液晶显示器的首选背光类型，所以价格贵点也是理所当然。因为RGB LED的色质指数CQS高，色保真度高，现在台湾许多企业用色质指数CQS来衡量芯片的好坏，而不是用显色指数CRI来衡量。
目前，人们通常采用将红色、绿色和蓝色三种LED芯片封装在一起来制作白光LED，如申请公布号为CN103187410A和申请公布号为CN102418869A的中国专利。但由于红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片使用的衬底外延材料有所不同，因此在电压，散热，寿命等各方面有所不同。因此，采用红色、绿色和蓝色三种LED芯片封装在一起制作的RGB LED在使用过程中只要有一颗LED芯片死灯就会造成整灯失效，这种情况大大减小了其使用寿命。
另外，RGB LED使用三基色调和产生白色背光，在工程上，就不得不考虑到电压、电流变化导致的产生的色彩偏移，还需要考虑到RGB LED完全失效或部分失效后的影响等等问题。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种白光LED模组。
本实用新型公开了一种白光LED模组，其包括至少一颗蓝光LED芯片，其特征在于，在所述蓝光LED芯片表面上设置有红色发光膜、绿 色发光膜和透明膜中的至少一个，其中，所述红色发光膜、所述绿色发光膜和/或所述透明膜按照分层和/或分区域的方式布置在所述白光LED模组的出光面侧。
根据一个优选的实施方式，所述蓝光LED芯片表面至少分为三个区域，所述红色发光膜、所述绿色发光膜和所述透明膜交替设置于所述蓝光LED芯片表面上的不同区域中。
根据一个优选的实施方式，所述红色发光膜、所述绿色发光膜和所述透明膜按蜂窝状的排布结构交替设置于所述蓝光LED芯片表面上。
根据一个优选的实施方式，所述蓝光LED芯片表面上用于设置所述红色发光膜、所述绿色发光膜和所述透明膜区域的大小是根据所需色温的色坐标确定的。
根据一个优选的实施方式，所述红色发光膜和所述绿色发光膜分层设置于所述蓝光LED芯片表面上。
根据一个优选的实施方式，所述红色发光膜设置于所述蓝光LED芯片的表面之上，所述绿色发光膜设置于所述红色发光膜的表面之上，并且所述绿色发光膜和所述红色发光膜的厚度是根据所需色温的色坐标来确定的。
根据一个优选的实施方式，所述绿色发光膜设置于所述蓝光LED芯片的表面之上，所述红色发光膜设置于所述绿色发光膜的表面之上，并且所述绿色发光膜和所述红色发光膜的厚度是根据所需色温的色坐标来确定的。
根据一个优选的实施方式，所述白光LED模组包括多颗封装在一起的相同波段、相同电压，不同亮度的蓝光LED芯片，在相邻的三个所述蓝光LED芯片表面上分别单独设置有所述红色发光膜、所述绿色发光膜和所述透明膜。
根据一个优选的实施方式，所述红色发光膜是由混合有红色荧光粉的环氧树脂或硅胶形成的；所述绿色发光膜是由混合有绿色荧光粉的环氧树脂或硅胶形成的；所述透明膜是由透明的环氧树脂或硅胶形成的。
根据一个优选的实施方式，所述红色发光膜和所述绿色发光膜中红 色荧光粉和绿色荧光粉的浓度是根据所需色温的色坐标确定的。
根据一个优选的实施方式，所述红色发光膜、所述绿色发光膜和所述透明膜均具有包括波浪状或锯齿状的凹凸不平的表面结构。
根据一个优选的实施方式，所述蓝光LED芯片为普通蓝光LED芯片或高压蓝光LED芯片，所述蓝光LED芯片为水平结构的LED芯片或倒装结构的LED芯片。
本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型将红色发光膜、绿色发光膜和透明膜分区域或/和分层设置在蓝光LED芯片表面，并且可以根据所需色温的色坐标确定红色发光膜、绿色发光膜和透明膜各自在蓝光LED芯片表面上所占面积的大小，从而获得一定亮度比例的红光、绿光和蓝光，这些具有一定亮度比例的红光、绿光和蓝光混合就可以获得相应色温的白光；
2.本实用新型将红、绿两种颜色的发光膜按一定顺序分层设置在蓝光LED芯片上，由于不同颜色层会吸收不同光线，能量衰减情况也不同，所以可以根据不同的颜色层排序，产生不同的白光；
3、本实用新型将红色发光膜、绿色发光膜和透明膜按蜂窝状的排布结构交替设置于蓝光LED芯片表面上，蜂窝结构的相邻三个六边形内分别设置不同颜色的发光膜，红色蜂窝格旁边注定有一个透明格和一个绿色格，如此相邻三个六边形内发出三种颜色的光，混合发出白光。这样的结构出光均匀、效果好。
4、本实用新型红色发光膜、绿色发光膜和透明膜具有包括波浪状、锯齿状的凹凸不平的表面结构，可以减少光的全反射，增加了出光效率。
附图说明
图1是本实用新型第一种优选实施方式的主视图；
图2是本实用新型第一种优选实施方式的俯视图；
图3是本实用新型第一种优选实施方式封装示意图；
图4是本实用新型第二种优选实施方式的俯视图；
图5是本实用新型第二种优选实施方式封装示意图；
图6是本实用新型红色发光膜、绿色发光膜和透明膜蜂窝状的排布结构示意图；
图7、图8是本实用新型红色发光膜、绿色发光膜分层设置的示意图；
图9是本实用新型另一种优选实施方式的封装示意图；
图10、图11是本实用新型设置红色发光膜、绿色发光膜和透明膜的示意图。
附图标记列表
100：白光LED模组
101：蓝光LED芯片 102：红色发光膜 103：绿色发光膜
104：透明膜
201：LED芯片电极 202：注入孔
具体实施方式
下面结合附图具体说明本实用新型。
图1、图2是本实用新型第一种优选实施方式的主视图和俯视图。图1、图2示出了一种白光LED模组100，在一颗蓝光LED芯片101表面上的不同区域设置有红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104。当点亮蓝光LED芯片时，在设置有红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104的区域就会相应发出红光、绿光和蓝光，这三种颜色的光相混合就会产生白光。在这个蓝光LED芯片101表面可以分为三个区域，红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104交替设置于蓝光LED芯片101表面上的不同区域中。最后将这个蓝光LED芯片封装起来，形成白光LED模组100，如图3所示。在同一颗蓝光LED芯片上不同区域设置红色发光膜和绿色发光膜用以分别取代红色LED芯片和绿色LED芯片，可以达到LED芯片在相同环境下工作，增加一致性，寿命也有所增加。
如图4所示，也可以将多颗排列在一起的蓝光LED芯片表面按照所 需色温的色坐标确定的红光、绿光、蓝光的亮度比例划分为三个大小不同的区域，红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104交替设置于对应的区域中。最后将这些排列在一起的蓝光LED芯片一起封装，形成白光LED模组100，如图5所示。
红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104也可以按蜂窝状的排布结构交替设置于蓝光LED芯片101表面上。如图6所示。
将封装在LED芯片上的胶层中设计出蜂窝结构，相邻三个六边形内分别灌注不同颜色的封装胶，这样，红色蜂窝格旁边注定有一个透明格和一个绿色格，如此相邻三个六边形内发出三种颜色的光，混合发出白光，这样的结构出光均匀、效果好。
红色发光膜102和绿色发光膜103也可以分层设置在蓝光LED芯片101表面上。将红色发光膜102和绿色发光膜103按照一定顺序分层设置在蓝光LED芯片101上，由于不同颜色层会吸收不同光线，能量衰减情况也不同，在分层设置发光膜时，不同的颜色层排序，会产生不同的白光，从而形成不同的白光LED。所以，可以先将红色发光膜102设置于蓝光LED芯片101表面上，再将绿色发光膜103设置于红色发光膜102表面上。如图7所示。也可以先将绿色发光膜103设置于蓝光LED芯片101表面上，再将红色发光膜102设置于绿色发光膜103表面上。如图8所示。绿色发光膜103和红色发光膜102的厚度是根据所需色温的色坐标来确定的。
图9是本实用新型另一种优选实施方式的封装示意图。多颗封装在一起的相同波段、相同电压，不同亮度的蓝光LED芯片101，在相邻的三个蓝光LED芯片101表面上分别单独设置有红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104。如在一颗蓝色LED芯片表面设置红色发光膜，以取代红色LED芯片，在第二颗蓝色LED芯片表面设置绿色发光膜，以取代绿色LED芯片，最后在第三颗蓝色LED芯片表面直接设置透明膜。最后将三颗芯片封装在一起，混合发白光。达到LED芯片在相同环境下工作，增加一致性，寿命也有所增加。
红色发光膜102是将混合有红色荧光粉的环氧树脂或硅胶通过点胶 或喷涂在蓝光LED芯片101表面上形成的。绿色发光膜103是将混合有绿色荧光粉的环氧树脂或硅胶通过点胶或喷涂在蓝光LED芯片101表面上形成的。透明膜104将透明的环氧树脂或硅胶直接通过点胶或喷涂在蓝光LED芯片101表面上形成的。
在蓝光LED芯片101表面上用于设置红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104区域的大小是根据所需色温的色坐标确定的。红色发光膜102和绿色发光膜103中红色荧光粉和绿色荧光粉的浓度也是根据所需色温的色坐标确定的。比如想要配到色温为5700K，色坐标为0.33,0.33的白光，就需要红光、绿光、蓝光的亮度比例是3:6:1，如此就可将蓝光LED芯片表面区域分成3:6:1，分别在对应的区域上形成红色发光膜、绿色发光膜和透明膜。
红色发光膜102、绿色发光膜103和透明膜104具有包括波浪状、锯齿状等的凹凸不平的表面结构。将发光膜表面做成凹凸形状，可以减少光的全反射，增加了出光效率。
蓝光LED芯片101可以为普通蓝光LED芯片或高压蓝光LED芯片。蓝光LED芯片101可以为水平结构的LED芯片或倒装结构的LED芯片。
本实用新型的白光LED模组100可以按照如下工艺步骤制备：
1.选择合适的蓝光LED芯片；
蓝光LED芯片为普通蓝光LED芯片或高压蓝光LED芯片，蓝光LED芯片为水平结构的LED芯片或倒装结构的LED芯片。
2.根据RGB混合发白光原理，确定其RGB三种颜色在蓝光LED芯片上所占面积的大小、RGB的亮度比例，及其红色荧光粉、绿色荧光粉的配比用量；
3.通过点胶或涂覆的方式在蓝光LED芯片上设置红色发光膜、绿色发光膜和透明膜；
水平结构的蓝光LED芯片，采用点胶工艺，如图10、图11所示。将水平结构的蓝光LED芯片放置于模具中，该模具具有上下两个夹板，在下夹板上放置LED芯片，在上夹板LED芯片电极对应处有两根延长棒，用来覆盖LED芯片电极201，以保护电极不被胶体覆盖，便于后续 焊线，上夹板表面做出凹凸不平，以减少光的全反射，增加了出光效率，然后固定好后，由三个注入孔202分别缓慢注入三种加粉混合后的胶体，经过烘烤过后，取出的LED芯片表面就分别贴上了一层所需的发光膜。同样倒装结构的蓝光LED芯片也可以采用这种方式设置发光膜。
倒装结构的蓝光LED芯片，采用表面喷涂工艺，在整块晶元未切割之前对所有晶元进行喷涂，然后再切割成单颗芯片，同样实现表面涂覆。同样水平结构的蓝光LED芯片也可以采用这种方式设置发光膜。
4.将单颗或多颗蓝光LED芯片封装在一起，使其混合发白光，形成白光LED模组。
本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型将红色发光膜、绿色发光膜和透明膜分区域或/和分层设置在蓝光LED芯片表面，并且可以根据所需色温的色坐标确定红色发光膜、绿色发光膜和透明膜各自在蓝光LED芯片表面上所占面积的大小，从而获得一定亮度比例的红光、绿光和蓝光，这些具有一定亮度比例的红光、绿光和蓝光混合就可以获得相应色温的白光；
2.本实用新型将红、绿两种颜色的发光膜按一定顺序分层设置在蓝光LED芯片上，由于不同颜色层会吸收不同光线，能量衰减情况也不同，所以可以根据不同的颜色层排序，产生不同的白光；
3、本实用新型将红色发光膜、绿色发光膜和透明膜按蜂窝状的排布结构交替设置于蓝光LED芯片表面上，蜂窝结构的相邻三个六边形内分别设置不同颜色的发光膜，红色蜂窝格旁边注定有一个透明格和一个绿色格，如此相邻三个六边形内发出三种颜色的光，混合发出白光。这样的结构出光均匀、效果好。
4、本实用新型红色发光膜、绿色发光膜和透明膜具有包括波浪状、锯齿状的凹凸不平的表面结构，可以减少光的全反射，增加了出光效率。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变 形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种白光LED模组(100)，其包括至少一颗蓝光LED芯片(101)，其特征在于，在所述蓝光LED芯片(101)表面上设置有红色发光膜(102)、绿色发光膜(103)和透明膜(104)中的至少一个，其中，所述红色发光膜(102)、所述绿色发光膜(103)和/或所述透明膜(104)按照分层和/或分区域的方式布置在所述白光LED模组(100)的出光面侧。
2.根据权利要求1所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述蓝光LED芯片(101)表面至少分为三个区域，所述红色发光膜(102)、所述绿色发光膜(103)和所述透明膜(104)交替设置于所述蓝光LED芯片(101)表面上的不同区域中。
3.根据权利要求2所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述红色发光膜(102)、所述绿色发光膜(103)和所述透明膜(104)按蜂窝状的排布结构交替设置于所述蓝光LED芯片(101)表面上。
4.根据权利要求3所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述蓝光LED芯片(101)表面上用于设置所述红色发光膜(102)、所述绿色发光膜(103)和所述透明膜(104)区域的大小是根据所需色温的色坐标确定的。
5.根据权利要求1所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述红色发光膜(102)和所述绿色发光膜(103)分层设置于所述蓝光LED芯片(101)表面上。
6.根据权利要求5所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述红色发光膜(102)设置于所述蓝光LED芯片(101)的表面之上，所述绿色发光膜(103)设置于所述红色发光膜(102)的表面之上，并且 所述绿色发光膜(103)和所述红色发光膜(102)的厚度是根据所需色温的色坐标来确定的。
7.根据权利要求5所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述绿色发光膜(103)设置于所述蓝光LED芯片(101)的表面之上，所述红色发光膜(102)设置于所述绿色发光膜(103)的表面之上，并且所述绿色发光膜(103)和所述红色发光膜(102)的厚度是根据所需色温的色坐标来确定的。
8.根据权利要求1所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述白光LED模组(100)包括多颗封装在一起的相同波段、相同电压，不同亮度的蓝光LED芯片(101)，
在相邻的三个所述蓝光LED芯片(101)表面上分别单独设置有所述红色发光膜(102)、所述绿色发光膜(103)和所述透明膜(104)。
9.根据权利要求1至8之一所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述红色发光膜(102)、所述绿色发光膜(103)和所述透明膜(104)均具有包括波浪状或锯齿状的凹凸不平的表面结构。
10.根据权利要求1至8之一所述的白光LED模组(100)，其特征在于，所述蓝光LED芯片(101)为普通蓝光LED芯片或高压蓝光LED芯片，
所述蓝光LED芯片(101)为水平结构的LED芯片或倒装结构的LED芯片。
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