專利名稱：一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用led的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種大功率LED，特指投影儀用光效率高、熱阻低、 壽命長的可用于替代傳統(tǒng)投影儀燈泡的LED。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外對大功率LED的散熱問題的研究剛剛處于起步階段，己 有的技術(shù)大都集中于在LED的外部實施風(fēng)冷、水冷和回路熱管等方法散熱， 這些散熱方式只是部分解決了由LED的封裝的散熱裝置到外界環(huán)境的散熱 問題。但是LED工作產(chǎn)生的熱量必須首先有效地從LED芯片或模組通過熱 界面材料傳導(dǎo)到第二級封裝的散熱裝置，而傳統(tǒng)的熱界面材料(主要采用 的是銀膠)由于其導(dǎo)熱率低而成為LED封裝系統(tǒng)有效散熱的瓶頸，因此， 目前的大功率LED因為散熱的問題，而不能用于投影儀，也就是說不能取 代投影儀的傳統(tǒng)燈泡。 ' 發(fā)明內(nèi)容
簽于以上背景技術(shù)之缺陷，本實用新型提出一種熱阻低、光效率高、 壽命長的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED。
本實用新型的技術(shù)方案是設(shè)計一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，包 括非金屬基板，在所述非金屬基板設(shè)有復(fù)合金屬層正、負(fù)電極，其中，所述 復(fù)合金屬層正、負(fù)電極中的一個電極，向所述非金屬基板內(nèi)部延伸至所述非 金屬基板的中部構(gòu)成延伸部，在所述延伸部上設(shè)有一層碳納米管，在所述碳、負(fù)電極分別通過電極線與金屬
層正、負(fù)極相聯(lián)接；在所述發(fā)光芯片上設(shè)有熒光膠，所述熒光膠將所述碳納 米管、發(fā)光芯片和電極線封裝為一體，在所述熒光膠頂面上設(shè)有透鏡。
所述非金屬基板是陶瓷基板或多晶硅基板。
所述電極線是金線。
所述透鏡是硅膠透鏡。
所述硅膠透鏡的發(fā)光角度介于10度至160度之間。 所述發(fā)光芯片是15W-35W的發(fā)光芯片。
所述復(fù)合金屬層正、負(fù)電極是在所述銅層或銀漿層上鍍有鎳層，在鎳 層上鍍有銀層，所述所述銅層或銀漿層是蝕刻在非金屬基板上的。
所述銅層或銀漿層的厚度為10-18um。所述鎳層的厚度為3-5um。 所述銀層的厚度為3-5um。
本實用新型采用了具有超導(dǎo)熱性能的新型熱界面材料碳納米管，由于 碳納米管是一維導(dǎo)熱材料，沒有邊界聲子散射，所以高質(zhì)量的碳納米管材料 具有超導(dǎo)熱性能，實驗測量數(shù)據(jù)顯示碳納米管的導(dǎo)熱率可以達(dá)到3000 W/mK， 遠(yuǎn)高于導(dǎo)熱率較高的金屬材料銅的導(dǎo)熱率大約為400W/niK，鋁合金的導(dǎo)熱率 為大約180W/mK。碳納米管材料為我公司同香港科技大學(xué)共同合作研究開發(fā) 的，已申請了中國和美國專利。本實用新型中的LED功率為25W，光通量可 達(dá)到2000流明以上，可實現(xiàn)色溫范圍更大，體積小，并且散熱性能極好， 熱阻抗低，光衰減小，使用壽命高達(dá)6萬個小時以上，完全可以替代目前市 場上投影儀所用的燈泡。傳統(tǒng)投影儀光源雖然具有發(fā)光強(qiáng)度高的優(yōu)點，但是， 光線從光源出射后，經(jīng)過反光碗,聚光鏡,菲涅爾透鏡，方可提供給液晶板使用。但投影儀燈泡價格過高，功率大，耗電量高，光路復(fù)雜。目前一個投影儀燈
泡價格在4000元左右，而每個燈泡只能使用2000多個小時，平均每個小時 需要2—3元的成本，而且2000流明的光通量，燈泡功率達(dá)到165W，用電量 非常大。本實用新型的大功率白光LED價格預(yù)計在700元左右，其使用壽命 高達(dá)6萬多個小時，平均每個小時只需要0.012元的使用成本。如此，投影 儀的售價成本可大大降低，而且用戶的使用成本也將得到最大程度的縮減， 并且此款大功率LED體積小，既節(jié)能又環(huán)保，光路簡單，光線直接或只通過 菲涅爾透鏡，即可使用。
圖1是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參見圖1，圖1所揭示的是一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED,包括 非金屬基板l，本實施例中的非金屬基板1是陶瓷板，在所述非金屬基板l 的相對兩側(cè)設(shè)有復(fù)合金屬層正、負(fù)電極21、 22，其中復(fù)合金屬層正極21向 非金屬基板1的中部延伸形成延伸部23，顯然，在實用生產(chǎn)中也可以將復(fù)合 金屬層負(fù)極22向非金屬基板1的中部延伸形成延伸部；在所述延伸部23上 設(shè)置或直接生成一層碳納米管3 (圖中的碳納米管3是帶夸張性的畫法，主 要是為了視圖方便，實際上，碳納米管3是很薄的一層)，所述碳納米管3 為本申請人與香港科技大學(xué)共同合作研究開發(fā)，所述碳納米管3已被申請了 中國和美國專利；在所述碳納米管3上粘接有發(fā)光芯片4，用于粘接發(fā)光芯 片4的芯片固定膠可為各類固定用粘貼膠；所述發(fā)光芯片4為25W，當(dāng)然， 所述發(fā)光芯片4也可以采用15W-35W的發(fā)光芯片，主要根據(jù)客戶需要而定。所述發(fā)光芯片4的正、負(fù)電極分別通過電極線51、 52與復(fù)合金屬層正、負(fù) 極21、 22相聯(lián)接，本實施例中，所述電極線51、 52是金線；在所述發(fā)光芯 片4上設(shè)有熒光膠6，所述熒光膠6將所述碳納米管3、發(fā)光芯片4和電極 線51、 52封裝為一體，在所述熒光膠頂面上設(shè)有透鏡7。本例中所述透鏡7 是硅膠透鏡。其發(fā)光角度介于10度至160度之間。本實施例中的非金屬基 板l是陶瓷基板，顯然，非金屬基板l也可以用多晶硅基板。本實施例中的 復(fù)合金屬層正、負(fù)電極21、 22是先將銅層或銀漿層用蝕刻的方法附著在非 金屬基板1表面上，然后再在所述銅層或銀漿層上鍍一層鎳層，再在鎳層上 鍍一層銀層而形成。所述銅層或銀漿層的厚度可以在10-18um之間；所述鎳 層和銀層的厚度可以在3-5um之間。
使用時，將LED的復(fù)合金屬層正、負(fù)電極21、 22分別與電源的正負(fù)
極相接，發(fā)光芯片4通電發(fā)光，光射向熒光膠6產(chǎn)生白光，再通過透鏡7
聚光后射出。
實例對比，采用同一娛樂投影儀，分別用本實用新型的LED和 SONY(索尼)的VPL-CX5投影儀燈泡作對比，其條件及結(jié)果如下
娛樂投影儀參數(shù)顯示技術(shù)LCD;投影距離1.5-7.2米；液晶板尺
0.7英寸p-SiTFT微鏡陣列液；最高顯示分辯率1024*768。
(1)、采用8顆大小為40mil的本實用新型LED,波長為455-457.5nm 的藍(lán)光芯片，采用本實用新型封裝形式進(jìn)行封裝，通過每顆發(fā)光芯片4的 電流為850mA，電壓為3.5V，則該大功率白光LED的總功率為23.8W。 結(jié)果為成品測試光電參數(shù)為色溫6008K、光效為92Lm/W，總光通量為 2189.6Lm，點亮老化1000個小時后，亮度實測為2156.7Lm，衰減比例為1.5%左右。
(2)、采用索尼VPL-CX5投影儀燈泡，165WUHP。 結(jié)果是色溫6000K;標(biāo)稱光亮2000流明；燈泡使用壽命2000小
時
以上試驗表明，使用本實用新型所封裝出來的大功率白光LED各項參 數(shù)與投影儀用傳統(tǒng)燈泡的參數(shù)范圍基本吻合，而且用此款LED替代傳統(tǒng)投 影儀燈泡之光路設(shè)計簡單，成本大大降低，完全可以用于替代投影儀用傳 統(tǒng)燈泡。
以上所述之實例，只是本實用新型的較佳實例而已，并非來限制本實 用新型的實施范圍，故凡依本實用新型申請專利范圍所述的特征及原理所 做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于包括非金屬基板(1)，在所述非金屬基板(1)設(shè)有復(fù)合金屬層正、負(fù)電極(21、22)，其中，所述復(fù)合金屬層正、負(fù)電極(21、22)中的一個電極，向所述非金屬基板(1)內(nèi)部延伸至所述非金屬基板(1)的中部構(gòu)成延伸部(23)，在所述延伸部(23)上設(shè)有一層碳納米管(3)，在所述碳納米管(3)上設(shè)有發(fā)光芯片(4)，所述發(fā)光芯片(4)的正、負(fù)電極分別通過電極線(51、52)與金屬層正、負(fù)極(21、22)相聯(lián)接；在所述發(fā)光芯片(4)上設(shè)有熒光膠(6)，所述熒光膠(6)將所述碳納米管(3)、發(fā)光芯片(4)和電極線(51、52)封裝為一體，在所述熒光膠頂面上設(shè)有透鏡(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于所述非金屬基板(1)是陶瓷基板或多晶硅基板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于:所述電極線(51、 52)是金線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于所述透鏡(7)是硅膠透鏡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于所述硅膠透鏡的發(fā)光角度介于10度至160度之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于所述發(fā)光芯片(4)是15W-35W的發(fā)光芯片。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于所述復(fù)合金屬層正、負(fù)電極(21、 22)是在所述銅層或銀漿層上鍍有鎳層，在鎳層上鍍有銀層，所述銅層或銀漿層是蝕刻在非金屬基板上的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于所述銅層或銀漿層的厚度為10-18um。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于:所述鎳層的厚度為3-5um。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，其特征在于所述銀層的厚度為3-5um。
專利摘要一種替代投影儀傳統(tǒng)燈泡用LED，包括非金屬基板，在所述非金屬基板設(shè)有復(fù)合金屬層正、負(fù)電極，其中，所述復(fù)合金屬層正、負(fù)電極中的一個電極，向所述非金屬基板內(nèi)部延伸至所述非金屬基板的中部構(gòu)成延伸部，在所述延伸部上設(shè)置一層碳納米管，在所述碳納米管上設(shè)有發(fā)光芯片，所述發(fā)光芯片的正、負(fù)電極分別通過電極線與金屬層正、負(fù)極相聯(lián)接；在所述發(fā)光芯片上設(shè)有熒光膠，所述熒光膠將所述碳納米管、發(fā)光芯片和電極線封裝為一體，在所述熒光膠頂面上設(shè)有透鏡。本實用新型具有熱阻低、光效率高、壽命長的優(yōu)點。用此款大功率LED替代投影儀傳統(tǒng)燈泡，可使投影儀變得體積小，節(jié)能，光路簡單，光線直接或只通過菲涅爾透鏡，即可使用。
文檔編號H01L33/62GK201408780SQ20092013082
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者韋運動 申請人:深圳市國冶星光電子有限公司