專(zhuān)利名稱(chēng)：雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型申請(qǐng)涉及一種獲得高顯色性暖白光的封裝結(jié)構(gòu)，以及由此得到的一種 低色溫高顯色性的暖白燈，屬于LED照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)光二極管(LED)芯片和封裝技術(shù)的提升，白光LED作為普通照明光源逐步 受到人們的青睞。它具有低壓、低功耗、高可靠性、長(zhǎng)壽命等一系列優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于LED 路燈、LED燈具等領(lǐng)域，是一種符合國(guó)家“節(jié)能減排”政策的綠色新光源，有望取代目前在照 明領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的熒光燈和白熾燈。熒光燈在發(fā)光過(guò)程中需利用汞蒸氣作為放電介質(zhì)， 對(duì)人體產(chǎn)生危害，白熾燈由于電光轉(zhuǎn)換效率低，使得白光LED向普通照明尤其是室內(nèi)照明 又前進(jìn)了一大步。然而，白光LED的顯色性是制約其進(jìn)入室內(nèi)照明，特別是閱讀照明、醫(yī)療照明的技 術(shù)瓶頸。長(zhǎng)期以來(lái)，人們采用InGaN基藍(lán)光LED芯片和Ce3+激活的稀土石榴石(YAG:Ce3+) 黃色熒光粉組合來(lái)制備冷白光LED(Tc > 5，000K)，可實(shí)現(xiàn)顯色指數(shù)高于80，但制備暖白光 LED(Tc < 5，000K)時(shí)，由于白光LED光譜的不均衡使得人們?cè)诩夹g(shù)上難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)低色溫 和高顯色性?，F(xiàn)有的低色溫高顯色性白光LED的制備方法，包括(I)RGB三基色芯片混合成白 光；(2)近紫外LED芯片激發(fā)RGB熒光粉；(3)藍(lán)光LED芯片激發(fā)熒光粉；但這些方法都存 在著不足之處1. RGB三基色芯片混合成白光該方法將紅、綠、藍(lán)三色LED功率型芯片集成封裝在單個(gè)器件之內(nèi)，調(diào)節(jié)三基色的 配比，理論上可以獲得各種顏色的光。通過(guò)調(diào)整三色LED芯片的工作電流可產(chǎn)生寬譜帶白 光，也就是說(shuō)通過(guò)多芯片集成的方法能獲得低色溫高顯色性的白光LED。這種方法的缺點(diǎn) 是封裝結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，電路實(shí)現(xiàn)較困難，白光穩(wěn)定性較差，成本比較高。由于紅、綠、藍(lán)三種 顏色LED芯片的量子效率不同，各自隨溫度和驅(qū)動(dòng)電流的變化不一樣，且隨時(shí)間的衰減也 不同，所以輸出白光的色度不穩(wěn)定。為了使其穩(wěn)定，需要對(duì)三種顏色分別加反饋電路進(jìn)行補(bǔ) 償，所以封裝結(jié)構(gòu)及電路比較復(fù)雜。2、近紫外LED芯片激發(fā)熒光粉采用高亮度的近紫外LED(400nm)激發(fā)RGB三基色熒光粉，產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色， 并通過(guò)調(diào)整三色熒光粉的配比可以形成白光。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是(1)在低色溫情況下，顯色指數(shù)高；(2)光色與色溫可調(diào)。其缺 點(diǎn)是(1)高發(fā)光效率的功率型近紫外LED芯片不容易制作，價(jià)格昂貴；(2)封裝材料(如硅 膠等)在紫外光的照射下容易老化，壽命縮短；(3)近紫外激發(fā)的RGB熒光粉光轉(zhuǎn)換效率不 高；(4)存在紫外線泄漏的安全隱患。3、藍(lán)光LED芯片激發(fā)熒光粉這是目前常用的方法，又分為以下幾種不同的情況[0012]3. 1、藍(lán)光LED激發(fā)單色熒光粉目前，白光LED主流的制備方法是藍(lán)光LED芯片激發(fā)YAG:Ce3+黃色熒光粉。該 方法的優(yōu)點(diǎn)是可獲得光通量和發(fā)光效率較高的白光；缺點(diǎn)是難以得到低色溫高顯色性的白 光，由于光譜中缺少紅光成份，所以色溫高而顯色性差。目前，藍(lán)光LED芯片和YAG:Ce3+黃 色熒光粉混合的方案難以實(shí)現(xiàn)在4，000K以下的低色溫且Ra > 80高顯色性的白光LED。3. 2藍(lán)光LED激發(fā)雙色熒光粉采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)黃色和紅色熒光粉得到的白光，但由于目前紅色熒光粉的 轉(zhuǎn)換效率較低，在同樣的工作電流下，該方法的缺點(diǎn)是粉體的轉(zhuǎn)換效率不高，發(fā)光效率有待 提高。這里的紅色熒光粉主要是提高顯色性的，而紅色熒光粉一般是硫化物、硅酸鹽類(lèi)、氮 化物構(gòu)成的。紅色熒光粉會(huì)降低晶片激發(fā)熒光粉的效率，故降低了亮度，并且熒光粉易衰 減，還會(huì)造成(x，Y)值飄移，即色飄，造成高顯色性暖白燈，衰減大，色飄移等現(xiàn)象。3. 3藍(lán)光LED激發(fā)三色熒光粉采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)β -SiAlON:Eu綠色熒光粉、Ca-α -SiAlON:Eu黃色熒光粉 和CaAlSiN3:Eu紅色熒光粉，獲得了色溫從冷白到暖白可調(diào)、顯色指數(shù)為80的白光。該方 法的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)調(diào)整三種熒光粉的比例來(lái)獲得一定范圍的可調(diào)色溫；缺點(diǎn)是熒光粉的 轉(zhuǎn)換效率不高，粉體 不易混合等。3. 4藍(lán)光LED激發(fā)四色熒光粉通過(guò)藍(lán)光LED激發(fā)四種混合的氮氧化物/氮化物熒光粉(β -SiAlONiEu綠色熒光 粉、Ca-α -SiAlON:Eu黃色熒光粉、CaAlSiN3:Eu紅色熒光粉和BaSi202N2:Eu碧藍(lán)熒光粉) 制備出在寬范圍波動(dòng)的色溫下(2，900 7，000K)高顯色指數(shù)(95以上)的白光LED。特 別是獲得了色溫Tc為2，900K和顯色指數(shù)Ra為98的白光LED，而且光效也較高，達(dá)28 Im/ W.這是通過(guò)調(diào)節(jié)四種熒光粉的比例來(lái)獲得的不同色溫下不同顯色指數(shù)的白光LED.采用藍(lán)光LED激發(fā)四種混合的氮氧化物/氮化物熒光粉，其優(yōu)點(diǎn)是可以在低色溫 的情況下獲得較高顯色指數(shù)的白光LED，且色溫可調(diào)，缺點(diǎn)是該方法所采用的熒光粉制備技 術(shù)不成熟，且多種粉體混合較為困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型申請(qǐng)即是針對(duì)目前在高顯色性暖白燈技術(shù)領(lǐng)域所存在的上述不足之 處，提供一種雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)以及由此得到的暖白燈。本實(shí)用新型申請(qǐng)的設(shè)計(jì)思路是針對(duì)紅色的熒光粉存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，采用紅色晶 片來(lái)替代紅色熒光粉，由于紅色晶片具有很好的光衰，且波長(zhǎng)穩(wěn)定，不易發(fā)生顏色飄移現(xiàn) 象，用紅光LED晶片和藍(lán)光LED晶片激發(fā)黃色熒光粉，從而產(chǎn)生暖白光。具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型所述的雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 的LED封裝結(jié)構(gòu)包括晶片支架、紅光LED晶片、藍(lán)光LED晶片，各部分的連接關(guān)系如下所述1)所述的晶片支架具有兩對(duì)管腳；2)所述藍(lán)光LED晶片和紅光LED晶片各與一對(duì)管腳電連接，藍(lán)光LED晶片和紅光 LED晶片之間并聯(lián)。用所述的雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)去激發(fā)黃色熒光粉，從而得到低色溫高 顯色性的暖白燈。[0027]所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的藍(lán)光LED晶片為大功率或小功率LED晶片。所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的紅光LED晶片為高亮度大功率或小功率LED晶片。所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的晶片支架是雙晶片LED支架。所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的雙晶片LED支架包括3528雙晶片LED支架、 1204雙晶片LED支架或、5050雙晶片LED支架或0603雙晶片LED支架。本實(shí)用新型還保護(hù)一種高顯色性暖白燈，其特征在于所述的高顯色性暖白燈具 有所述的封裝結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型申請(qǐng)所述雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)和由此得到的高顯色性暖 白燈，具有以下的優(yōu)點(diǎn)1、現(xiàn)有高顯色性暖白燈，使用紅色熒光粉激發(fā)，亮度低、色飄嚴(yán)重，不為市場(chǎng)所接 受，而使用紅色晶片替代紅色熒光粉，解決了亮度低和色飄移的現(xiàn)象，使LED的效果接近于 白熾燈的要求，從而可應(yīng)用家居照明和燈飾應(yīng)用；2、得到的白光，具有低色溫和高顯色性的效果，解決了以往技術(shù)中無(wú)法解決的問(wèn) 題，特別是獲得了色溫Tc為2，900K和顯色指數(shù)Ra為98的白光LED，而且光效也較高，；3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，可以制備各種燈具，以適應(yīng)不同的場(chǎng)合。

附圖是本實(shí)用新型申請(qǐng)所述的雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，1 為L(zhǎng)ED晶片、2為紅光LED晶片、3為藍(lán)光LED晶片、21為第一正管腳、22為第一負(fù)管腳、31 為第二正管腳、32為第二負(fù)管腳。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的 說(shuō)明，目的是為了公眾更好的理解本實(shí)用新型申請(qǐng)所述的技術(shù)內(nèi)容，而不是對(duì)本實(shí)用新型 申請(qǐng)所述技術(shù)內(nèi)容的限制，事實(shí)上，在本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)內(nèi)，所做的任意增減、替換和改 進(jìn)都在本實(shí)用新型申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案之內(nèi)。具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型所述的雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)，包括晶片支架1、 紅光LED晶片2、藍(lán)光LED晶片3，其中，所述的晶片支架具有兩對(duì)管腳，分別是第一正管腳 21、第一負(fù)管腳22、第二正管腳31、第二負(fù)管腳32 ；所述紅光LED晶片2和藍(lán)光LED晶片3 各與一對(duì)管腳電連接，紅光LED晶片2和藍(lán)光LED晶片3之間并聯(lián)。作為本實(shí)用新型所述的LED封裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的藍(lán)光LED晶片為大 功率或小功率LED晶片，所述的紅光LED晶片為高亮度大功率或小功率LED晶片，所述的晶 片支架是雙晶片LED支架，例如可以是3528雙晶片LED支架、1204雙晶片LED支架或、5050 雙晶片LED支架或0603雙晶片LED支架。用所述的LED封裝結(jié)構(gòu)作為發(fā)光單元，激發(fā)黃色 熒光粉，產(chǎn)生高顯色性的暖白光。本實(shí)用新型還保護(hù)一種高顯色性暖白燈，其中，所述的高 顯色性暖白燈具有所述的LED封裝結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案使用紅色晶片替代紅色熒光粉，解決了亮度低和色飄 移的現(xiàn)象，使LED的效果接近于白熾燈的要求，從而可應(yīng)用家居照明和燈飾應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種雙晶片高顯色性暖白光封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的LED封裝結(jié)構(gòu)包括晶片 支架、紅光LED晶片、藍(lán)光LED晶片，各部分的連接關(guān)系如下所述1)所述的晶片支架具有兩對(duì)管腳；2)所述藍(lán)光LED晶片和紅光LED晶片各與一對(duì)管腳電連接，藍(lán)光LED晶片和紅光LED 晶片之間并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的藍(lán)光LED晶片為大功率或小 功率LED晶片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的紅光LED晶片為高亮度大功 率或小功率LED晶片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的晶片支架是雙晶片LED支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的雙晶片LED支架包括3528雙 晶片LED支架、1204雙晶片LED支架、5050雙晶片LED支架或0603雙晶片LED支架。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型申請(qǐng)?zhí)峁┮环N能夠產(chǎn)生高顯色性暖白光的LED封裝結(jié)構(gòu)以及由此得到的暖白燈，所述的LED封裝結(jié)構(gòu)包括晶片支架、紅光LED晶片、藍(lán)光LED晶片，其中，所述的晶片支架具有兩對(duì)管腳，所述藍(lán)光LED晶片和紅光LED晶片各與一對(duì)管腳電連接，藍(lán)光LED晶片和紅光LED晶片之間并聯(lián)。本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案使用紅色晶片替代紅色熒光粉，解決了亮度低和色飄移的現(xiàn)象，使LED的效果接近于白熾燈的要求，從而可應(yīng)用家居照明和燈飾應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01L33/48GK201838590SQ20102058105
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者揚(yáng)州, 楊子明 申請(qǐng)人:深圳市日上光電有限公司