本發(fā)明涉及LED的封裝結(jié)構(gòu)，尤其涉及紅綠藍(lán)三色芯片LED的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，實(shí)現(xiàn)背光模組的高色域主要通過量子點(diǎn)。但是，由于量子點(diǎn)自身制程等因素，成本一直高居不下。三色芯片LED封裝因半波寬窄，色純度高，在實(shí)現(xiàn)液晶模組高色域的同時(shí)，同量子點(diǎn)方案相比具有相當(dāng)大的成本優(yōu)勢(shì)。

參見圖1所示出的現(xiàn)有的一種紅綠藍(lán)三色芯片LED的色坐標(biāo)與顏色的關(guān)系，其中，三角框105為紅綠藍(lán)三色芯片LED對(duì)應(yīng)背光模組的顏色范圍，三角框103為NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)，三角框101為SRGB色域標(biāo)準(zhǔn)?？梢?，三色芯片LED對(duì)應(yīng)背光模組所表現(xiàn)的顏色范圍能完全覆蓋NTSC和SRGB標(biāo)準(zhǔn)。但是，現(xiàn)有的這種紅綠藍(lán)三色芯片LED存在色坐標(biāo)偏移問題，應(yīng)用于背光模組時(shí)，存在色點(diǎn)難以控制的問題，一方面會(huì)導(dǎo)致背光模組的色域較低，另一方面會(huì)增加ULED產(chǎn)品的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種紅綠藍(lán)三色芯片LED的封裝結(jié)構(gòu)，能夠便利于色點(diǎn)的控制，以較低成本實(shí)現(xiàn)背光模組的高色域。

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種紅綠藍(lán)三色芯片LED，包括：紅光芯片；第一支架，用于固定該紅光芯片，該第一支架的材質(zhì)具有第一熱阻值；綠光芯片；第二支架，用于固定該綠光芯片，該第二支架的材質(zhì)具有第二熱阻值；藍(lán)光芯片；以及第三支架，用于固定該藍(lán)光芯片，該第三支架的材質(zhì)具有第三熱阻值；其中，該第一熱阻值最小，該第二熱阻值居中，該第三熱阻值最大。

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案還包括，提出一種背光模組，其包括如上所述的紅綠藍(lán)三色芯片LED。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED通過巧妙地用三個(gè)支架來(lái)分別固定紅綠藍(lán)三色芯片，并利用三個(gè)支架材質(zhì)的熱阻值不同，來(lái)對(duì)紅綠藍(lán)三色芯片的結(jié)溫予以補(bǔ)償，以使這三個(gè)芯片的熱衰減幅度基本一致，從而能夠便利于色點(diǎn)的控制，以較低成本實(shí)現(xiàn)背光模組的高色域。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有的一種紅綠藍(lán)三色芯片LED的色坐標(biāo)與顏色的關(guān)系示意。

圖2是本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED中三色芯片熱衰減趨勢(shì)分析示意。

圖3是本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED中三色芯片熱衰減不一致引起的色度偏移分析示意。

圖4是本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED的封裝結(jié)構(gòu)示意。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：400紅綠藍(lán)三色芯片LED 401紅光芯片 402綠光芯片 403藍(lán)光芯片 405第一支架 406第二支架 407第三支架 408銀膠。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。

參見圖2，圖2是本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED中三色芯片熱衰減趨勢(shì)分析示意。其中，橫坐標(biāo)為芯片的結(jié)溫，縱坐標(biāo)為亮度百分比，以室溫25℃的亮度為基準(zhǔn)100％，隨著結(jié)溫升高，亮度逐漸降低。可見，溫度升高時(shí)，三種芯片的熱衰減幅度明顯不同，其中紅色芯片熱衰減(曲線201所示)最大，綠色芯片熱衰減(曲線203所示)居中，藍(lán)色芯片熱衰減(曲線205所示)最小。

參見圖3，圖3是本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED中三色芯片熱衰減不一致引起的色度偏移分析示意。其中，橫坐標(biāo)為色度X坐標(biāo)，縱坐標(biāo)為色度Y坐標(biāo)，隨著結(jié)溫升高(從25℃往100℃方向變化)，色度不斷偏移。熱衰的主要影響因素為芯片的結(jié)溫T_j。T_j的計(jì)算公式如下：T_j＝T_S+(R_θJA×P_D)，其中，T_S為焊盤溫度，R_θJA為L(zhǎng)ED芯片熱阻值，P_D為L(zhǎng)ED的封裝功率。

值得一提的是，焊盤溫度T_S是通過直接測(cè)量LED焊盤得到的。對(duì)于紅綠藍(lán)三色芯片LED，由于紅綠藍(lán)三個(gè)芯片封裝于同一個(gè)LED內(nèi)，所以紅綠藍(lán)三顆芯片的焊盤溫度T_S是同步變化的。另外，由于紅綠藍(lán)三個(gè)芯片是通過單回路控制，電流I與電壓V均同步變化，所以紅綠藍(lán)三個(gè)芯片的封裝功率P_D也是相同的。

參見圖4，圖4是本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED的封裝結(jié)構(gòu)示意。本發(fā)明提出一種紅綠藍(lán)三色芯片LED 400，該紅綠藍(lán)三色芯片LED 400的封裝結(jié)構(gòu)包括：紅光芯片401，綠光芯片402，藍(lán)光芯片403，第一支架405，第二支架406，第三支架407以及銀膠408。其中，紅光芯片401通過銀膠408固定于第一支架405上。綠光芯片402通過銀膠408固定于第二支架406上。藍(lán)光芯片403通過銀膠408固定于第三支架407上。該第一支架405的材質(zhì)具有第一熱阻值。該第二支架406的材質(zhì)具有第二熱阻值。該第三支架407的材質(zhì)具有第三熱阻值。該第一熱阻值最小，該第二熱阻值居中，該第三熱阻值最大。這種結(jié)構(gòu)，由于這三個(gè)支架405、406、407的材質(zhì)不同，進(jìn)而熱阻值不同，從而能夠?qū)@三個(gè)芯片401、402、403的結(jié)溫進(jìn)行補(bǔ)償，以使這三個(gè)芯片401、402、403的熱衰減幅度基本一致，進(jìn)而改善色度偏移問題。

在本實(shí)施例中，第一支架405的材質(zhì)選用EMC(Epoxy Molding Compound，熱固性環(huán)氧樹脂模塑料)。EMC的主要成分是環(huán)氧樹脂，屬于熱固性材料環(huán)氧樹脂，這種材料的熱阻值較小，約為0.12W/(mK)?？紤]到紅光芯片401的熱衰減幅度最大，選用EMC支架，可以有效降低結(jié)溫的增長(zhǎng)速度。

第二支架406的材質(zhì)選用PA66(聚酰胺66)。這種材料的熱阻值為0.24W/(mK)，高于EMC材料的熱阻值，熔點(diǎn)290℃?？紤]到綠光芯片402的熱衰減幅度明顯小于紅光芯片401的熱衰減幅度，選用PA66支架，可以較好地保證紅光芯片401和綠光芯片402的熱衰減幅度一致。

第三支架407的材質(zhì)選用PTFE(聚四氟乙烯)。這種材料的熱阻值為0.25W/(mK)，略高于PA66材料的熱阻值，同時(shí)PTFE具有良好熱穩(wěn)定性、機(jī)械加工性、耐候性，熔點(diǎn)327℃?？紤]到藍(lán)光芯片403的熱衰減幅度略小于綠光芯片402的熱衰減幅度，選用PTFE支架，可以較好地保證三個(gè)芯片401、402、403的熱衰減幅度一致。

值得一提的是，上述三個(gè)支架405、406、407的材料選擇并不以上述實(shí)施例為限。在其他實(shí)施例中，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，選擇其他材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。只要這些材料的選擇滿足一些基本的特性：高耐溫(耐溫值≥190℃)，高反射率(反射率≥90％)，抗UV(紫外線)，以及抗黃化。

以上，本發(fā)明通過選用具有不同熱阻值的三個(gè)支架405、406、407，來(lái)分別對(duì)三個(gè)芯片401、402、403的結(jié)溫進(jìn)行控制，使得紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403的熱衰減幅度近似一致。舉例而言，當(dāng)紅光芯片401的結(jié)溫達(dá)到65℃時(shí)，為保證衰減一致，綠光芯片402的結(jié)溫需達(dá)到95℃，藍(lán)光芯片403的結(jié)溫需達(dá)到約120℃。

可以理解的是，在實(shí)際應(yīng)用，該紅綠藍(lán)三色芯片LED 400通過焊錫焊接在背光模組的燈條PCB上。通電后，紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403發(fā)光并產(chǎn)生大量的熱量，熱量通過三個(gè)支架405、406、407傳導(dǎo)到燈條的鋁基板上進(jìn)行散熱。由于紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403同時(shí)封裝在一個(gè)LED內(nèi)，同時(shí)焊接在鋁基板上，所以三個(gè)支架405、406、407的導(dǎo)熱性能的差異性，會(huì)直接會(huì)影響紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403在工作狀態(tài)下的結(jié)溫。

另外，因紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403分別是通過銀膠408固定于三個(gè)支架405、406、407上，銀膠408的厚度也是影響LED熱阻的重要因素。為便于參照亮度衰減速度精確控制結(jié)溫，可以通過調(diào)整銀膠408的厚度，使紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403結(jié)溫控制更加精準(zhǔn)，保證紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403亮度衰減一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的紅綠藍(lán)三色芯片LED 400通過巧妙地用三個(gè)支架405、406、407來(lái)分別固定紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403，并利用三個(gè)支架405、406、407材質(zhì)的熱阻值不同，對(duì)紅綠藍(lán)三色芯片401、402、403的結(jié)溫予以補(bǔ)償，以使這三個(gè)芯片401、402、403的熱衰減幅度基本一致，從而能夠便利于色點(diǎn)的控制，以較低成本實(shí)現(xiàn)背光模組的高色域。

上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。