專利名稱：低色溫白光led器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的高亮度白光發(fā)光二極管(LED),為了獲得最佳的電/光轉(zhuǎn) 換效率，多采用由InGaN (銦鎵氮)材料制成的藍(lán)光LED芯片，并將 其固定在鋁基座上；在該藍(lán)光LED芯片的表面涂布黃光熒光粉，再用 塑料材料制成的透鏡覆蓋并包容該藍(lán)光LED芯片和該黃光熒光粉。藍(lán) 光LED芯片發(fā)出的藍(lán)光與該藍(lán)光激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出的黃色熒光由 透鏡混光后向外發(fā)射出白光。但是，這種高亮度白光LED發(fā)射出的白 光色溫偏高，對(duì)人眼有刺激而且被照明的物體會(huì)產(chǎn)生不同于陽光下的 偏色現(xiàn)象；不適合人眼觀察被照明的物體。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為欲降低白光 LED的色溫，可采用增加藍(lán)光LED芯片上黃光熒光粉層的厚度或改 變黃光熒光粉配比的方法。而黃光熒光粉層的厚度與白光LED器件的 電/光轉(zhuǎn)換效率有關(guān)聯(lián)關(guān)系；為減低色溫而使黃光熒光粉的厚度大于其 最佳厚度，會(huì)直接增加藍(lán)光能量在黃光熒光粉層中的損耗；即降低高 亮度白光LED的電/光轉(zhuǎn)換效率并增加散熱量，因而不被業(yè)內(nèi)采用。 同樣對(duì)應(yīng)白光LED的電/光轉(zhuǎn)換效率，黃光熒光粉的組份也有最佳的 配比；為減低色溫而犧牲^/光轉(zhuǎn)換效率地改變黃光熒光粉的配比，事 實(shí)上也不被業(yè)內(nèi)采用。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在提供一種電/光轉(zhuǎn)換效率高的低色溫白光LED器件。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是低色溫白光LED器件，具有固定在鋁基座上表面的藍(lán)光LED芯片和涂布在藍(lán)光LED芯片上的黃光熒光粉。鋁基座的上表面還固定有黃光或紅光LED芯片；透鏡覆蓋在鋁基 座的上表面并包容黃光或紅光LED芯片和帶有黃光熒光粉的藍(lán)光 LED芯片。本實(shí)用新型用黃光或紅光LED芯片發(fā)出的黃光或紅光與高亮度白光LED發(fā)出的白光由透鏡混光向外發(fā)射出接近陽光色溫的 低色溫白光。因?yàn)樗{(lán)光LED芯片與黃光LED芯片是相互獨(dú)立的，按 照這兩個(gè)芯片的電/光轉(zhuǎn)換特性適當(dāng)選擇分別向這兩個(gè)芯片供電的電 參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)最佳的電/光轉(zhuǎn)換效率。
在一種實(shí)施結(jié)構(gòu)中在藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片外露的周邊表面上涂布黃光熒光粉，透鏡覆蓋在鋁基座的上表面并包容藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片以及它們周邊表面上的黃光熒光粉。由于 黃光熒光粉層不會(huì)吸收和阻擋黃光LED芯片發(fā)出的黃光，而黃光熒 光粉層的厚度可按照藍(lán)光LED芯片最佳電/光轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行設(shè)置。所 以本實(shí)用新型低色溫白光LED器件可以實(shí)現(xiàn)最佳的電/光轉(zhuǎn)換效率。
在一個(gè)推薦的實(shí)施例中所述藍(lán)光LED芯片的一個(gè)電極和黃光 LED芯片相同極性的電極與鋁基座成電聯(lián)接，并以一個(gè)引出端向外引出，藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片極性相反的電極分別以獨(dú)立的引 腳向外引出?？梢詼p少一個(gè)引出電極，方便應(yīng)用時(shí)的連線作業(yè)。
本實(shí)用新型低色溫白光LED器件，在同一個(gè)鋁基座上設(shè)置涂有黃光熒光粉的藍(lán)光LED芯片和黃光或紅光LED芯片。并用透鏡覆蓋在 鋁基座上并包容黃光LED芯片和帶有黃光熒光粉的藍(lán)光LED芯片。 藍(lán)光LED芯片發(fā)出的藍(lán)光與該藍(lán)光激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出的黃色熒光 混合而成的高色溫白光與黃光或紅光LED芯片發(fā)出的黃光或紅光由 透鏡混光向外發(fā)射出接近陽光色溫的偏黃或紅色的低色溫白光。按照 藍(lán)光LED芯片與黃光LED芯片的電/光轉(zhuǎn)換特性適當(dāng)選擇它們的供 電參數(shù)，即可以實(shí)現(xiàn)最佳的電/光轉(zhuǎn)換效率。在優(yōu)化的實(shí)施結(jié)構(gòu)中， 將藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片外露的周邊表面上涂布黃光熒光粉， 并由透鏡覆蓋在鋁基座的上表面并包容藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯 片以及它們周邊表面上的黃光熒光粉。在保證實(shí)現(xiàn)最佳的電/光轉(zhuǎn)換效 率的前提下，方便制造加工。進(jìn)而將鋁基座與藍(lán)光LED芯片的一個(gè) 電極和黃光LED芯片相同極性的電極形成電聯(lián)接，并以一個(gè)引出端向 外引出。減少一個(gè)引出電極，方便應(yīng)用時(shí)的連線作業(yè)。


圖1為本實(shí)用新型低色溫白光LED器件一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型低色溫白光LED器件又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一、實(shí)施例一
本實(shí)用新型低色溫白光LED器件一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。以固晶工藝分別將用InGaN (銦鎵氮)材料制成的藍(lán)光LED芯片 1和AIGalnP (鋁鎵銦磷)材料制成的黃光LED芯片2固定在鋁基座 5的上表面。鋁基座5與藍(lán)光LED芯片1的陰極和黃光LED芯片2 的陰極形成電聯(lián)接，并構(gòu)成藍(lán)光LED芯片1與黃光LED芯片2共同 的陰極引出端。藍(lán)光LED芯片1的陽極經(jīng)導(dǎo)線101聯(lián)接第一陽極引腳 102的上端；第一陽極引腳102的中部絕緣地穿套固定在鋁基座5的 過孔501中,第一陽極引腳102的下部從鋁基座5的下表面向外引出。 黃光LED芯片的陽極經(jīng)導(dǎo)線201聯(lián)接第二陽極引腳202的上端;第二 陽極引腳202的中部絕緣地穿套固定在鋁基座5的另一個(gè)過孔502中， 第二陽極引腳202的下部從鋁基座5的下表面向外引出。用YAG (釔 鋁石榴石)材料制成的黃光熒光粉3涂布在藍(lán)光LED芯片1和黃光 LED芯片2外露的周邊表面上。PMMA光學(xué)塑料材料制成的透鏡4 覆蓋在鋁基座5的上表面并包容藍(lán)光LED芯片1、黃光LED芯片2 和黃光熒光粉3。
二、實(shí)施例二
本實(shí)用新型低色溫白光LED器件又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，如圖2 所示。在開有四個(gè)過孔的鋁基座5'上表面設(shè)有絕緣層501'，絕緣層 501'向下延伸到四個(gè)過孔中形成絕緣管道502'、 503'、 504'、 505'。 在絕緣層501'的絕緣管道504'和絕緣管道505'的上方設(shè)有藍(lán)光 LED芯片1'，藍(lán)光LED芯片1'的陽極引線IOI'從絕緣管道504' 引出鋁基座5'，藍(lán)光LED芯片1'的陰極引線102'從絕緣管道505' 引出鋁基座5'。在絕緣層501'的絕緣管道502'和絕緣管道503'的上方設(shè)有紅光LED芯片2'。紅光LED芯片2'的陽極引線201'從 絕緣管道502'引出鋁基座5'，紅光LED芯片2'的陰極引線202' 從絕緣管道503'引出鋁基座5'。在藍(lán)光LED芯片1'的上表面涂布 了黃光熒光粉4'。 PMMA光學(xué)塑料材料制成的透鏡4'覆蓋在鋁基座 5'的絕緣層501'上表面并包容紅光LED芯片2'和帶有黃光熒光粉 3'的藍(lán)光LED芯片1'。
藍(lán)光LED芯片1'有一個(gè)絕緣材料制的片狀支持襯底103'。支持 襯底103'的上、下端面各附有一層金屬膜，這兩層金屬膜均被分割 成一大一小分隔開的兩部分。上層金屬膜較大的部分與下層金屬膜較 大的部分相對(duì)應(yīng)，并由一根貫穿支持襯底103'的金屬桿將它們聯(lián)接 成一體，該金屬桿的主體部分作為藍(lán)光LED芯片1'的陽極引線101' 從絕緣管道504'引出鋁基座5'。上層金屬膜較大部分的上表面設(shè)有 反射/歐姆/鍵合層，反射/歐姆/鍵合層的上表面聯(lián)接用GaN (鎵氮)材 料制成的藍(lán)光LED晶粒的P結(jié)。上層金屬膜較小的部分與下層金屬膜 較小的部分相對(duì)應(yīng)，并由一根貫穿支持襯底103'的金屬桿將它們聯(lián) 接成一體，該金屬桿的主體部分作為藍(lán)光LED芯片1'的陰極引線102' 從絕緣管道505'引出鋁基座5'。上層金屬膜較小部分的上表面聯(lián)接 一根金屬栓，該金屬栓的周邊涂有保護(hù)層105';該金屬栓的上端聯(lián)接 一塊金屬帶,此金屬帶的下表面聯(lián)接藍(lán)光LED晶粒的N結(jié)。藍(lán)光LED 晶粒的N結(jié)和金屬帶及保護(hù)層三者上表面暴露的部分涂布黃光熒光粉 3'。
紅光LED芯片2'有一個(gè)絕緣材料制的片狀支持襯底203'。支持 襯底203'的上、下端面各附有一層金屬膜，這兩層金屬膜均被分割成一大一小分隔開的兩部分。上層金屬膜較大的部分與下層金屬膜較大的部分相對(duì)應(yīng)，并由一根貫穿支持襯底203'的金屬桿將它們聯(lián)接 成一體，該金屬桿的主體部分作為紅光LED芯片2'的陽極引線201' 從絕緣管道502'引出鋁基座5'。上層金屬膜較大部分的上表面設(shè)有 反射/歐姆/鍵合層，反射/歐姆/鍵合層的上表面聯(lián)接用GaAsP(鎵砷磷) 材料制成的紅光LED晶粒的P結(jié)。上層金屬膜較小的部分與下層金屬 膜較小的部分相對(duì)應(yīng)，并由一根貫穿支持襯底203'的金屬桿將它們 聯(lián)接成一體，該金屬桿的主體部分作為紅光LED芯片2'的陰極引線 202'從絕緣管道503'引出鋁基座5'。上層金屬膜較小部分的上表面 聯(lián)接一根金屬栓，該金屬栓的周邊涂有保護(hù)層205';該金屬栓的上端 聯(lián)接一塊金屬帶，此金屬帶的下表面聯(lián)接紅光LED晶粒的N結(jié)。
上述藍(lán)光LED芯片1'的陰極和陽極內(nèi)部，以及紅光LED芯片2' 的陰極和陽極內(nèi)部可采用回流焊或共晶焊工藝實(shí)現(xiàn)聯(lián)接。藍(lán)光LED芯 片T的供電電流為350毫安，紅光LED芯片2'的供電電流為20 毫安。
藍(lán)光LED芯片1'也可采用InGaAIN (銦鎵鋁氮)材料制成的藍(lán)光 LED晶粒。而相應(yīng)的采用AIGalnP (鋁鎵銦磷)材料的黃光LED晶粒制 成黃光LED芯片替代上述紅光LED芯片2'，構(gòu)成本實(shí)施例的一個(gè)效果相同的變種。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例。然而，不以此限定本實(shí) 用新型實(shí)施的范圍。依本實(shí)用新型的技術(shù)方案及說明書內(nèi)容所作的等 效變化與修飾，皆應(yīng)屬于本實(shí)用新型涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.低色溫白光LED器件，具有固定在鋁基座上表面的藍(lán)光LED芯片和涂布在藍(lán)光LED芯片上的黃光熒光粉；其特征在于所述鋁基座的上表面還固定有黃光或紅光LED芯片；透鏡覆蓋在鋁基座的上表面并包容黃光或紅光LED芯片和帶有黃光熒光粉的藍(lán)光LED芯片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低色溫白光LED器件，其特征在于 在藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片外露的周邊表面上涂布黃光熒光粉， 透鏡覆蓋在鋁基座的上表面并包容藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片以及它們周邊表面上的黃光熒光粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低色溫白光LED器件，其特征在于 所述藍(lán)光LED芯片的一個(gè)電極和黃光LED芯片相同極性的電極與鋁基座成電聯(lián)接，并以一個(gè)引出端向外引出，藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片極性相反的電極分別以獨(dú)立的引腳向外引出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低色溫白光LED器件，其特征在于 所述藍(lán)光LED芯片的陰極和黃光LED芯片的陰極與鋁基座成電聯(lián)接， 并以一個(gè)引出端向外引出，藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片的陽極分別以獨(dú)立的引腳絕緣地穿過鋁基座上對(duì)應(yīng)的過孔向外引出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的低色溫白光LED器件，其特征在于 所述藍(lán)光LED芯片的陽極和黃光LED芯片的陽極與鋁基座成電聯(lián)接， 并以一個(gè)引出端向外引出，藍(lán)光LED芯片和黃光LED芯片的陰極分別以獨(dú)立的引腳向外引出。
專利摘要本實(shí)用新型低色溫白光LED器件，涉及一種發(fā)光二極管。解決高亮度白光LED色溫偏高的問題。該白光LED器件具有固定在鋁基座上表面的藍(lán)光LED芯片和涂布在藍(lán)光LED芯片上的黃光熒光粉；所述鋁基座的上表面還固定有黃光或紅光LED芯片；透鏡覆蓋在鋁基座的上表面并包容黃光或紅光LED芯片和帶有黃光熒光粉的藍(lán)光LED芯片。本實(shí)用新型用黃光或紅光LED芯片發(fā)出的黃光或紅光與高亮度白光LED發(fā)出的白光由透鏡混光向外發(fā)射出接近陽光色溫的低色溫白光。因?yàn)樗{(lán)光LED芯片與黃光或紅光LED芯片是相互獨(dú)立的，按照這兩個(gè)芯片的電/光轉(zhuǎn)換特性適當(dāng)選擇分別向這兩個(gè)芯片供電的電參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)最佳的電/光轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)F21V9/10GK201180951SQ20082010196
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者何開鈞, 葉榮南 申請(qǐng)人:廈門市現(xiàn)代半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心