CN204829346U - 高显色及长寿命的led照明光组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开高显色及长寿命的LED照明光组件，包括基片，基片的表面开设有封闭LED芯片的凹槽，LED芯片为RGB三基色，LED芯片和凹槽之间填充有硅胶，RGB发光强度比例为3：6：1。将LED芯片封装到铝基板中，形成LED与铝基板固化体，减少了LED灯散热步骤，方便LED灯具的散热，可以获得各种颜色的光，由于发光全部来自红、绿、蓝三种LED，不需要进行光谱转换，因此其能量损失最小，效率高，RGB三基色的LED也可以单独发光，且其发光强度可以单独调节，灵活性强，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

Description

高显色及长寿命的LED照明光组件

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域，特别是涉及高显色及长寿命的LED照明光组件。

背景技术

目前LED照明灯构造主要由灯罩、金属散热件、电源、LED光源组成。随着半导体工业技术的进步，发光二极管性价比日益提高，LED照明灯取代传统照明灯是大势所趋。

市场上所有LED照明灯的LED大多是焊接在金属材质的基板（如铝基板）上。整个照明灯的散热途径：LED→PCB板(铝基板)→导热绝缘胶→金属外壳→灯体外。虽然铝基板等金属基板具有极为优良的导热性能和高强度的电气绝缘性能，但是由于是散热途径太长，LED产生的热量不易排除，导致LED结温升高，LED结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致LED失效。另外，LED照明灯长期处于高温下工作，会造成照明灯的绝缘性能退化、元器件损坏、材料的热老化、低熔点焊缝开裂、焊点脱落等不良现象。

散热处理已经成为LED照明灯设计中至关重要的挑战之一，即在架构紧缩，操作空间越来越小的情况下，如何解决LED的散热，使PN结产生的热量能尽快的散发出去，不仅可提高产品的发光效率，同时也提高了产品的可靠性和寿命；鉴于LED对散热条件的要求较高，如果PN结结温超过标准限定值，LED就会加剧光衰，降低效率，甚至停止工作。所以，散热问题是LED照明灯最难解决的关键。

此外，白光LED主流的制备方法是蓝光LED芯片激发黄色荧光粉。可获得光通量和发光效率较高的白光。缺点是难以得到低色温高显色性的白光，由于光谱中缺少红光成份，所以色温高而显色性差。目前，蓝光LED芯片和黄色荧光粉混合的方案难以实现在4,000K以下的低色温且Ra>80高显色性的白光。大功率LED的颜色漂移不仅是由荧光粉老化所引起,更主要的因素是材料本身的变化。封装材料（如硅胶等）在紫外光的照射下容易老化，寿命缩短，会导致LED的颜色漂移严重。为了使LED灯发出不伤眼睛、给人眼感觉舒适的暖白色光，就需提高LED显色性。

综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要高显色及长寿命的LED照明光组件，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

针对现有技术中LED照明灯在散热和显色性不足，且影响LED照明灯的使用寿命，本实用新型提出高显色及长寿命的LED照明光组件，设计新颖，缩短LED照明灯的散热途径，提高LED显色性，使LED照明灯发出柔和的暖白色光，不伤眼睛，给人眼感觉舒适。已解决现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

高显色及长寿命的LED照明光组件，包括基片，基片的表面开设有封闭LED芯片的凹槽，LED芯片为RGB三基色，LED芯片和凹槽之间填充有硅胶，RGB发光强度比例为3：6：1。

进一步，所述的凹槽的两侧安装有接通线路层的芯片焊点，芯片焊点通过导线衔接LED芯片的正负极。

进一步，所述的基片采用的材质为铝材。

进一步，所述的凹槽的数量和LED芯片的数量相同。

进一步，所述的基片的底部设置有散热件，散热件的材质为金属。

进一步，所述的凹槽的形状为圆形。

进一步，所述的凹槽的形状为长方形。

本实用新型的有益效果是：本产品结构简单，将LED芯片封装到铝基板中，形成LED与铝基板固化体，减少了LED灯散热步骤，方便LED灯具的散热，可以获得各种颜色的光，由于发光全部来自红、绿、蓝三种LED，不需要进行光谱转换，因此其能量损失最小，效率高，RGB三基色的LED也可以单独发光，且其发光强度可以单独调节，灵活性强，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图中1-基片，2-凹槽，3-LED芯片，4-芯片焊点，5-导线，6-散热件。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1、高显色及长寿命的LED照明光组件，包括基片1，基片1的表面开设有封闭LED芯片3的凹槽2，LED芯片3为RGB三基色，LED芯片3和凹槽2之间填充有硅胶，RGB发光强度比例为3：6：1，基板由电路层(铜箔层)、导热绝缘层和金属基层组成，基板具有优异的导热能力、良好的机械加工性能及强度、良好的电磁屏蔽性能、良好的磁力性能，RGB三基色LED照明光组件，不需要荧光粉封装材料。

另外，凹槽2的两侧安装有接通线路层的芯片焊点4，芯片焊点4通过导线5衔接LED芯片3的正负极，基片1采用的材质为铝材。凹槽2的数量和LED芯片3的数量相同。基片1的底部设置有散热件6，散热件6的材质为金属。

在本实用新型的实施例中凹槽的形状为圆形。

在实用新型的另一个实施例中凹槽的形状为长方形。

通过调节三基色LED芯片的工作电流，由于三种LED芯片发出的光的主波长一般是：红光为615~620nm，绿光为530~540nm，蓝光为460~470nm。要达到最佳光效，可在这三种光的主波长范围内经过实验选择最佳的主波长配比。如果为了提高显色指数，可采用蓝光（460nm）、绿光（525nm）、红光(635nm)组合，这种光的主波长配比可得到最佳的显色指数（达95以上），最低色温可做到2700K。把三种LED芯片发出的光的主波长和发光强度进行优化组合，对于三种LED红、绿、蓝芯片的发光强度的比例定位为3（红）：6（绿）：1（蓝）。

本实用新型在具体封装时，在基板上设置凹槽，把RGB三基色LED芯片放置凹槽中，在RGB三基色LED芯片和凹槽之间填充硅胶，在凹槽的两侧设置LED芯片焊点，LED芯片焊点与铝基板的线路层电连接，RGB三基色LED芯片的P、N极通过打金线连接或用帮定机帮定到LED芯片焊点上，然后根据实际生产要求在铝基板的铜箔层制出铝基铜箔线路。采取这种封装方法，RGB三基色LED芯片与铝基板成为一个LED与铝基板固化体。与LED→PCB板(铝基板)→导热绝缘胶→金属外壳→灯体外散热途径相比较，采用本封装技术设计的照明灯的散热途径为LED与铝基板固化体→导热绝缘胶→金属外壳→灯体外，减少了一道散热步骤。采用本发明封装的LED灯具的散热效果好，可有效降低RGB三基色LED芯片工作时的温度，对提高LED显色性和寿命能起到良好的作用。

将RGB三基色LED芯片集成封装到铝基板中，形成LED与铝基板固化体，能有效缩短LED灯的散热途径，其具有以下的有益效果：

1、把一组或多组RGB三基色LED芯片封装到铝基板上，缩短散热途径，散热效果好，LED工作光效高，使用寿命长。

2、RGB三基色LED芯片采取分散式的布局在同一铝基板上，采取纵、横向散热处理，散热面积增大，可以有效解决LED存在的散热难的弊端，有效的降低了LED工作时的结温，避免导致不可逆转性光衰。

3、与传统的蓝光加荧光粉技术相比较，采用RGB三基色LED芯片直接封装到铝基板上，其光效高，显色指数高，光衰低。

4、与传统的蓝光加荧光粉技术相比较，采用RGB三基色LED芯片直接封装到铝基板上，由于不需要荧光粉等封装材料，不会出现荧光粉等封装材料老化等不良问题，能有效地解决色温飘移的问题。

5、LED为冷光源，光色柔和，无眩光，不像其它光源含有一些有害气体，且LED废弃品可回收利用，是真正的绿色节能产品。

6、LED光源是一种高硬度树脂发光体而非钨丝玻璃等容易损坏光源，故抗震力相对较高，环境温度适应力强。

7、由于“RGB三基色LED芯片”直接封装到铝基板上，在LED照明灯生产上减少了“LED焊接到铝基板上”的一道加工工序，适合于LED照明灯批量生产。

8、低色温（3000K左右），柔和的暖白色光，不伤眼睛，给人眼感觉舒适。

9、由于“RGB三基色LED芯片”直接封装到“铝基板”上，有效的解决了LED照明灯的散热问题，LED照明灯5000小时光通量的维持率≥98%，10000小时光通量的维持率≥96%。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.高显色及长寿命的LED照明光组件，包括基片，其特征在于：基片的表面开设有封闭LED芯片的凹槽，LED芯片为RGB三基色，LED芯片和凹槽之间填充有硅胶，RGB发光强度比例为3：6：1。

2.根据权利要求1所述高显色及长寿命的LED照明光组件，其特征在于：所述的凹槽的两侧安装有接通线路层的芯片焊点，芯片焊点通过导线衔接LED芯片的正负极。

3.根据权利要求1所述高显色及长寿命的LED照明光组件，其特征在于：所述的基片采用的材质为铝材。

4.根据权利要求1所述高显色及长寿命的LED照明光组件，其特征在于：所述的凹槽的数量和LED芯片的数量相同。

5.根据权利要求1所述高显色及长寿命的LED照明光组件，其特征在于：所述的基片的底部设置有散热件，散热件的材质为金属。

6.根据权利要求1所述高显色及长寿命的LED照明光组件，其特征在于：所述的凹槽的形状为圆形。

7.根据权利要求1所述高显色及长寿命的LED照明光组件，其特征在于：所述的凹槽的形状为长方形。