发光二极管封装结构及封装方法

文档序号:1695937 发布日期:2019-12-10 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 发光二极管封装结构及封装方法 (Light emitting diode packaging structure and packaging method ) 是由 陈雨叁 刘莹莹 王艳刚 于 2018-06-01 设计创作,主要内容包括:本申请涉及发光二极管领域,公开了一种发光二极管封装结构及封装方法。该封装结构包括第一波长转换层,第二波长转换层和第三光学层;第一波长转换层位于第二波长转换层和发光二极管之间;第二波长转换层远离第一波长转换层的一侧设置有第三光学层,第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层;其中,第一波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第一波长的光,第二波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同,第三波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第三波长的光。通过上述方式,可以高效的提高封装后的发光二极管显色指数的同时保证可靠性。(The application relates to the field of light emitting diodes and discloses a light emitting diode packaging structure and a packaging method. The packaging structure comprises a first wavelength conversion layer, a second wavelength conversion layer and a third optical layer; the first wavelength conversion layer is positioned between the second wavelength conversion layer and the light emitting diode; a third optical layer is arranged on one side, away from the first wavelength conversion layer, of the second wavelength conversion layer, and comprises a light guide layer and/or a third wavelength conversion layer; the first wavelength conversion layer is used for converting light emitted by the light emitting diode into light with a first wavelength, the second wavelength conversion layer is used for converting light emitted by the light emitting diode into light with a second wavelength, the first wavelength is different from the second wavelength, and the third wavelength conversion layer is used for converting light emitted by the light emitting diode into light with a third wavelength. By the method, the reliability of the packaged light-emitting diode is guaranteed while the color rendering index of the packaged light-emitting diode is efficiently improved.)

发光二极管封装结构及封装方法

技术领域

本申请涉及发光二极管领域,特别是涉及一种发光二极管封装结构及封装方法。

背景技术

目前,发光二极管作为一种节能环保型的光源已经普遍替代传统光源,广泛地应用在各个室内和室外场所(如:居家室内照明、商场装饰照明、舞台灯光照明、室外路灯、广场照明灯、广告展示牌、建筑外墙装饰灯光、交通信号灯等)。在白光发光二极管照明领域,人们不断的追求高光效、高亮度,以达到最高效率的能量转换和效益的提升。

在这发展过程中,大功率高亮度的应用需求也越来多,随着大功率发光二极管的亮度不断的提升,对其封装的工艺和材料要求逐渐提高。大功率发光二极管可以采用荧光陶瓷取代硅胶荧光层或者树脂荧光层(荧光粉和粘合剂混合)的封装。相比于有机封装的硅胶荧光层或者树脂荧光层,荧光陶瓷具有更好的散热和耐热性能,但转换效率更低。荧光陶瓷封装的发光二极管具有更好的可靠性,但仍存在显色指数偏低的问题。

为解决这一问题,现有技术中提出了红色和黄色双层荧光陶瓷粘合构成的封装结构,经发光二极管发出的蓝光激发后,黄色荧光陶瓷产生黄光,红色荧光陶瓷产生红光,与未被荧光陶瓷激发的蓝光混合成白光。双层荧光陶瓷封装的发光二极管中的红光能够补充光谱缺失部分,从而提高显色指数,但是荧光陶瓷的转换效率较低且不易于调控,从而使得发光效果不够理想。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种发光二极管封装结构及封装方法,能够解决封装后的发光二极管显色指数低的问题同时保证可靠性。

为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种发光二极管封装结构,该封装结构包括第一波长转换层,第二波长转换层和第三光学层;第一波长转换层位于第二波长转换层和发光二极管之间;第二波长转换层远离第一波长转换层的一侧设置有第三光学层,第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层;其中,第一波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第一波长的光,第二波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同,第三波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第三波长的光。

为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:依序在发光二极管之上贴合叠置第一波长转换层、第二波长转换层和第三光学层;或者,先依序贴合叠置第一波长转换层、第二波长转换层和第三光学层,然后再将其贴合设置于该发光二极管之上,并且第一波长转换层靠近该发光二极管;该贴合方式采用无色透明光学胶贴合;第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层;第一波长转换层和第三波长转换层包括荧光陶瓷或荧光玻璃中的至少一种;导光层包括透明陶瓷或玻璃中的至少一种;第二波长转换层包括荧光陶瓷、荧光玻璃、硅胶荧光层、树脂荧光层、量子点薄膜中的至少一种。

本申请的有益效果为:区别于现有技术的情况,本申请通过提供一种发光二极管封装结构,该封装结构包括第一波长转换层,第二波长转换层和第三光学层;第一波长转换层位于第二波长转换层和发光二极管之间;第二波长转换层远离第一波长转换层的一侧设置有第三光学层,第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层;其中,第一波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第一波长的光,第二波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同,第三波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第三波长的光。第二波长转换层发出的不同于第一波长的第二波长的光可以弥补光谱中缺失的部分,提高封装后的发光二极管的显色指数。同时第三光学层能调整表面出光的均匀性,并且能够实现第一波长转换层和第二波长转换层与空气等外界环境的隔离,能够避免第一波长转换层和/或第二波长转换层在较高温度下的劣化、失效,提高发光二极管的可靠性,特别是保证了在较高功率和温度情况下的可靠性。

附图说明

图1是本申请的发光二极管封装结构第一实施例的结构示意图;

图2是本申请的发光二极管封装结构第二实施例的结构示意图;

图3是本申请的发光二极管封装结构第三实施例的结构示意图;

图4是本申请的发光二极管封装结构第四实施例的结构示意图;

图5是本申请的发光二极管封装结构第五实施例的结构示意图;

图6是本申请的发光二极管封装结构第六实施例的结构示意图;

图7是本申请的发光二极管封装方法一实施例的流程示意图;

图8是本申请的发光二极管封装方法另一实施例的流程示意图;

图9是现有技术发光二极管的封装方案效果示意图;

图10是本申请的发光二极管的封装方案一实施例效果示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,本申请以下所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。

以下实施例中不冲突的可以相互结合。

图1是本申请的发光二极管封装结构第一实施例的结构示意图。

如图1,101为发光二极管,102为第一波长转换层,103为硅胶荧光层或者树脂荧光层,104为第三波长转换层。

发光二极管101可以为蓝光发光二极管101,可以是单颗发光二极管101,也可以是多颗发光二极管101形成的发光二极管组,还可以是其他发光二极管101,此处不作具体限定。

第一波长转换层102位于硅胶荧光层或者树脂荧光层103和发光二极管101之间,第一波长转换层102用于将发光二极管101发出的光转换为第一波长的光,硅胶荧光层或者树脂荧光层103用于将发光二极管101发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同。

第一波长的光、第二波长的光和发光二极管101发出的且未被吸收的光可以混合得到白光。一般而言,第一波长的光和发光二极管101发出的且未被吸收的光混合也可以得到白光。两种白光相比,前者加入了第二波长的光,能够补充光谱中缺失的部分,从而提高显色指数。例如,发光二极管发出的光为蓝光,第一波长的光可以为黄光,第二波长的光可以为红光。可以理解,第一波长小于第二波长;本实施方式中,第一波长的黄光的波长小于第二波长的红光,并且本实施方式中的黄光不能激发红光荧光粉,红光荧光由发光二极管所发出的更短波长的光激发,具体的可以为蓝光或紫外光等,因此保证了整个发光装置较高的光效。

第一波长转换层102的导热系数大于硅胶荧光层或者树脂荧光层103,因此硅胶荧光层或者树脂荧光层103产生的热量可以通过第一波长转换层102扩散。

第一波长转换层102包括荧光陶瓷或荧光玻璃中的至少一个,其中,荧光陶瓷层可以为纯相荧光陶瓷层,也可以为复相荧光陶瓷层。

硅胶荧光层包括硅胶和荧光粉,其中硅胶作为粘接相将荧光粉封装在当中。荧光玻璃层包括荧光粉和玻璃,其中玻璃作为粘接相将荧光粉封装在当中。纯相荧光陶瓷层一般由纯相荧光陶瓷组成,不包括作为粘接相的其他组分;如铈掺杂的钇铝石榴石纯相荧光陶瓷(YAG:Ce)。复相荧光陶瓷层包括荧光粉和陶瓷材料,其中陶瓷材料作为粘接相将荧光粉封装在其中,如常见的陶瓷材料氧化铝、未掺杂的钇铝石榴石等;在一些具体的实施方式中,荧光陶瓷可以为YAG:Ce&Al2O3,也即铈掺杂的钇铝石榴石荧光粉和氧化铝做为粘接相的复相荧光陶瓷。可以理解,硅胶荧光层中硅胶和荧光粉的比例可以调整,荧光玻璃层中荧光粉和玻璃粉的比例可以调整,纯相陶瓷层中钇铝石榴石和铈的比例可以调整,复相荧光陶瓷层中钇铝石榴石、铈和氧化铝的比例可以调整。根据具体的色温需求可以具体调整,这里不再赘述。

硅胶荧光层或者树脂荧光层103都包括荧光粉,硅胶荧光层包括硅胶,树脂荧光层包括树脂,荧光粉包括青色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉中的至少一种。红色荧光粉可以为红色氮化物荧光粉如(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+。可以理解,由于硅胶或树脂等作为粘接相的荧光层中,荧光粉颗粒的粒径可以较大,同时粘接相和荧光粉的比例也可以在较大范围内调整,因此硅胶荧光层或者树脂荧光层的转换效率高于同样颜色的荧光陶瓷或者荧光玻璃。

荧光粉粒径大于0,并且小于或者等于10微米。荧光粉与所述硅胶或者树脂的比例为1:1至1:10。硅胶荧光层或者树脂荧光层103厚度大于0,并且小于或者等于50微米,硅胶荧光层或者树脂荧光层103最佳厚度为大于或者等于40微米并且小于或者等于50微米。

第三波长转换层104位于硅胶荧光层或者树脂荧光层103之上,第三波长转换层104用于将发光二极管101发出的光转换为第三波长的光,第三波长与第一波长/第二波长可以相同,也可以不同。

第三波长转换层104的导热系数大于硅胶荧光层或者树脂荧光层103,因此硅胶荧光层或者树脂荧光层103产生的热量可以通过第三波长转换层104扩散。可以理解,在一些实施方式当中,第一波长转换装置和第二波长转换层是主要发光区域,最终的出射光中大部分由第一波长光和第二波长波长光组成,因此第一波长转换层和第二波长转换层的产生的热量较多;特别是第二波长转换层,由于其相对于其他波长转换材料较低的转换效率,产生的热量更多;而仅有少部分发光二极管所发出的光通过第三波长转换层转换为第三波长光,因此,第三波长转换层的产生的热量相对于第二波长转换层小;同时由于第三波长转换为荧光陶瓷或荧光玻璃等导热系数较高的材料,因此,硅胶荧光层或者树脂荧光层103产生的热量可以通过第三波长转换层104扩散。

第三波长转换层104包括荧光陶瓷或荧光玻璃中的至少一个,第三波长转换层104的结构可以和第一波长转换层102相同。

以上实施例仅为示意,并不限制本申请的保护范围。

图2是本申请的发光二极管封装结构第二实施例的结构示意图。

本申请的发光二极管封装结构第一实施例和第二实施例的主要区别在于,第一实施例的第二波长转换层为硅胶荧光层或者树脂荧光层,第二实施例的第二波长转换层为量子点薄膜。

如图2,201为发光二极管,202为第一波长转换层,203为量子点薄膜层,204为第三波长转换层。

第一波长转换层202位于量子点薄膜层203和发光二极管201之间,第一波长转换层202用于将发光二极管201发出的光转换为第一波长的光,量子点薄膜层203用于将发光二极管201发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同。

第一波长转换层202的导热系数大于量子点薄膜层203,因此量子点薄膜层203产生的热量可以通过第一波长转换层202扩散。

第三波长转换层204位于量子点薄膜203之上,第三波长转换层204用于将发光二极管201发出的光转换为第三波长的光,第三波长与第一波长/第二波长可以相同,也可以不同。

第三波长转换层204的导热系数大于量子点薄膜203,因此量子点薄膜203产生的热量可以通过第三波长转换层204扩散。

量子点是一种低维半导体材料,其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍。量子点一般为球形或类球形,其直径常在2到20纳米之间。量子点薄膜203中的量子点可以为红光量子点,如包含硒化镉和硫化锌的镉类化合物、包含硒化镉和硫化锌镉的镉类化合物以及包含铜铟硫和硫化锌的非镉类化合物,并且可以通过调整量子点配方和厚度,使蓝光吸收率降低。

以上实施例仅为示意,并不限制本申请的保护范围。

图3是本申请的发光二极管封装结构第三实施例的结构示意图。

如图3,301为发光二极管,302为第一波长转换层,303为硅胶荧光层或者树脂荧光层,304为导光层。

本申请的发光二极管封装结构第三实施例和第一实施例的主要区别在于,第一实施例位于硅胶荧光层或者树脂荧光层之上的为第三波长转换层,第三实施例位于硅胶荧光层或者树脂荧光层之上的为导光层。

第一波长转换层302位于硅胶荧光层或者树脂荧光层303和发光二极管301之间,第一波长转换层302用于将发光二极管301发出的光转换为第一波长的光,硅胶荧光层或者树脂荧光层303用于将发光二极管301发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同。

304导光层位于硅胶荧光层或者树脂荧光层303之上,导光层304可以由蓝宝石构成,导光层304表面可以做微结构,也可以镀一层增透膜,提高表面的光的提取效率(出光效率),另外,导光层304可以起到导光的作用,这样可以使出光效率大幅度提高。可以理解,导光层还可以为其他透明陶瓷材料,如钇铝石榴石(Y3Al5O12)、镁铝尖晶石(MgAl2O4)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AION)等透明陶瓷材料;在其他一些实施方式中,导光层还可以为玻璃。由于导光层具备很高的导热系数,同时其没有波长转换的热量产生,因此能很好的实现第二波长转换层的散热,提高第二波长转换层的热稳定性。

以上实施例仅为示意,并不限制本申请的保护范围。

图4是本申请的发光二极管封装结构第四实施例的结构示意图。

如图4,401为发光二极管,402为第一波长转换层,403为量子点薄膜,404为导光层。

本申请的发光二极管封装结构第四实施例和第二实施例的主要区别在于,第二实施例位于量子点薄膜之上的为第三波长转换层,第四实施例位于量子点薄膜之上的为导光层。

第一波长转换层402位于量子点薄膜403和发光二极管401之间,第一波长转换层402用于将发光二极管401发出的光转换为第一波长的光,量子点薄膜403用于将发光二极管401发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同。

导光层404位于量子点薄膜层403之上。

以上实施例仅为示意,并不限制本申请的保护范围。

图5是本申请的发光二极管封装结构第五实施例的结构示意图。

如图5,501为发光二极管,502为第一波长转换层,503为硅胶荧光层或者树脂荧光层,504为第三波长转换层,505为导光层。

本申请的发光二极管封装结构第五实施例和第一实施例的主要区别在于,第五实施例比第一实施例多了一层导光层。

第一波长转换层502位于硅胶荧光层或者树脂荧光层503和发光二极管501之间,第一波长转换层502用于将发光二极管501发出的光转换为第一波长的光,硅胶荧光层或者树脂荧光层503用于将发光二极管501发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同。

第三波长转换层504位于硅胶荧光层或者树脂荧光层503之上,第三波长转换层504用于将发光二极管501发出的光转换为第三波长的光,第三波长与第一波长/第二波长可以相同,也可以不同。

导光层505位于第三波长转换层504之上。

以上实施例仅为示意,并不限制本申请的保护范围。

图6是本申请的发光二极管封装结构第六实施例的结构示意图。

如图6,601为发光二极管,602为第一波长转换层,603为量子点薄膜,604为第三波长转换层,605为导光层。

本申请的发光二极管封装结构第六实施例和第二实施例的主要区别在于,第六实施例比第二实施例多了一层导光层。

第一波长转换层602位于量子点薄膜603和发光二极管601之间,第一波长转换层602用于将发光二极管601发出的光转换为第一波长的光,量子点薄膜603用于将发光二极管601发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同。

第三波长转换层604位于量子点薄膜603之上,第三波长转换层604用于将发光二极管601发出的光转换为第三波长的光,第三波长与第一波长/第二波长可以相同,也可以不同。

导光层605位于第三波长转换层604之上。

以上实施例仅为示意,并不限制本申请的保护范围。

本申请通过提供一种发光二极管封装结构,该封装结构包括第一波长转换层,第二波长转换层和第三光学层;第一波长转换层位于第二波长转换层和发光二极管之间;第二波长转换层远离第一波长转换层的一侧设置有第三光学层,第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层;其中,第一波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第一波长的光,第二波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同,第三波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第三波长的光。第二波长转换层包括荧光陶瓷、荧光玻璃、硅胶荧光层、树脂荧光层、量子点薄膜中的至少一种,发出的第二波长的光可以弥补光谱中缺失的部分并且具有更高的转换效率,提高封装后的发光二极管的显色指数。同时由于第一波长转换层和第三光学层的导热系数大于第二波长转换层的导热系数,第二波长转换层产生的热量可以通过第一波长转换层和第三光学层扩散出去,保证了发光二极管的可靠性。

图7是本申请的发光二极管封装方法一实施例的流程示意图。

S10:在发光二极管之上设置第一波长转换层。

第一波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第一波长的光。

发光二极管可以为蓝光发光二极管,可以是单颗发光二极管,也可以是多颗发光二极管组形成的发光二极管组,还可以是其他发光二极管,此处不作具体限定。

在发光二极管之上设置荧光陶瓷或荧光玻璃中的至少一个以形成第一波长转换层,其中,荧光陶瓷层可以为纯相荧光陶瓷层,也可以为复相荧光陶瓷层。

硅胶荧光层包括硅胶和荧光粉,其中硅胶作为粘接相将荧光粉封装在当中。荧光玻璃层包括荧光粉和玻璃,其中玻璃作为粘接相将荧光粉封装在当中。纯相荧光陶瓷层一般由纯相荧光陶瓷组成,不包括作为粘接相的其他组分;如铈掺杂的钇铝石榴石纯相荧光陶瓷(YAG:Ce)。复相荧光陶瓷层包括荧光粉和陶瓷材料,其中陶瓷材料作为粘接相将荧光粉封装在其中,如常见的陶瓷材料氧化铝、未掺杂的钇铝石榴石等;在一些具体的实施方式中,荧光陶瓷可以为YAG:Ce&Al2O3,也即铈掺杂的钇铝石榴石荧光粉和氧化铝做为粘接相的复相荧光陶瓷。可以理解,硅胶荧光层中硅胶和荧光粉的比例可以调整,荧光玻璃层中荧光粉和玻璃粉的比例可以调整,纯相陶瓷层中钇铝石榴石和铈的比例可以调整,复相荧光陶瓷层中钇铝石榴石、铈和氧化铝的比例可以调整。

荧光玻璃的制备包括:将荧光粉、玻璃粉和有机载体混合后进行点胶或刮涂,再熔融成型以形成所述荧光玻璃层。其中,融熔成型的温度根据所选取的玻璃粉和荧光粉具体设定。进一步的,熔融成型还包括脱模层制备步骤,具体如下:首先将氮化硼、二氧化钛和氧化铝中的至少一种粉体和有机载体混合均匀,形成脱模浆料,将浆料涂覆在陶瓷基板上形成脱模层,然后将荧光粉、玻璃粉和有机载体的混合浆料均匀刮涂在脱模层上;接着进行熔融成型。其中,陶瓷基板可以为氮化铝基板、氧化铝基板等至少一种。脱模层的设置能便于荧光玻璃在熔融成型后能容易的和陶瓷基板分开;方便后续操作。

荧光陶瓷的制备包括:将荧光陶瓷切割加工成薄片状的荧光陶瓷层。在一些实施方式中,将成品荧光陶瓷直接按需求切割成所需要的厚度和大小的荧光陶瓷层。还可以根据需要,进一步对荧光陶瓷抛光处理。

第一波长转换层与发光二极管可以用无色透明光学胶贴合在一起,也可以使用硅胶贴合。

S11:在第一波长转换层之上设置第二波长转换层。

第二波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第二波长的光,第一波长与第二波长不同,其中第二波长转换层包括硅胶荧光层或者树脂荧光层、量子点薄膜中的至少一个。

第一波长的光、第二波长的光和发光二极管发出的且未被吸收的光可以混合得到白光。一般而言,第一波长的光和发光二极管发出的且未被吸收的光混合也可以得到白光。两种白光相比,前者加入了第二波长的光,能够补充光谱中缺失的部分,从而提高显色指数。例如,发光二极管发出的光为蓝光,第一波长的光可以为黄光,第二波长的光可以为红光。

将硅胶和荧光粉混合形成硅胶荧光层,将树脂和荧光粉混合形成树脂荧光层,其中,荧光粉包括青色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉中的至少一种。红色荧光粉可以为红色氮化物荧光粉如(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+。硅胶荧光层或者树脂荧光层的转换效率高于同样颜色的荧光陶瓷或者荧光玻璃。

荧光粉粒径大于0,并且小于或者等于10微米;荧光粉与粘合剂的比例为1:1至1:10;硅胶荧光层或者树脂荧光层厚度大于0,并且小于或者等于50微米。

硅胶荧光层或者树脂荧光层的制作工艺为将硅胶或者树脂和荧光粉混合均匀,然后放置于真空环境中去除气泡,涂覆于表面没有做附着力增强处理的聚对苯二甲酸类塑料上,再在150摄氏度下烘烤5分钟到10分钟,进行脱模处理,再烘烤使得涂覆物完全固化。可以理解,在其他一些实施方式中,依据硅胶或树脂的具体种类不同,还可以采用光固化等固化方式。

第一波长转换层的导热系数大于第二波长转换层,因此第二波长转换层产生的热量可以通过第一波长转换层扩散。

S12:在第二波长转换层远离第一波长转换层的一侧设置第三光学层,第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层。

可以为第二波长转换层上只设置第三波长转换层,也可以为第二波长转换层上设置第三波长转换层并且第三波长转换层上设置导光层,导光层可以由蓝宝石构成。第三波长转换层用于将发光二极管发出的光转换为第三波长的光,第三波长与第一波长/第二波长可以相同,也可以不同。

第三波长转换层的导热系数大于第二波长转换层。

第三波长转换层的制备方法可以与第一波长转换层相同,第三波长转换层的结构可以和第一波长转换层相同。

第一波长转换层与第二波长转换层可以用无色透明光学胶贴合在一起,也可以使用硅胶贴合,同样地,第二波长转换层与第三波长转换层、第三波长转换层与第二波长转换层、导光层与第二波长转换层以及第三波长转换层与导光层都可以用无色透明光学胶或者硅胶贴合。

图8是本申请的发光二极管封装方法另一实施例的流程示意图。

S20:在发光二极管之上设置第一波长转换层,在第一波长转换层之上设置第二波长转换层,在第二波长转换层远离第一波长转换层的一侧设置第三光学层,第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层。

S21:将该三层结构贴合设置于发光二极管之上,第一波长转换层靠近发光二极管。

可以理解,在其他一些实施方式,可以根据需要适当调整本申请的发光二极管封装方法一实施例的操作步骤的顺序。示例性的,贴合方式还可以为将第一波长转换层、第二波长转换层、第三波长转换层与导光层中的至少一种按顺序贴合后切割成和发光二极管大小相同的块体后再贴合在发光二极管上,同样地,可以使用无色透明光学胶或者硅胶。

图9为现有技术发光二极管的封装方案效果示意图,其中,波长转换层采用了硅胶封装荧光粉,也即硅胶荧光层,如图9中所示,封装结构的表面平整度较低,影响表面出光的均匀性。由于最终从出光面出射的光包括了未经转换的发光二极管芯片所发出的光、第一波长转换层所发出的光以及第二波长转换层所发出的光(本例中为硅胶荧光层所发出的光),上述三种不同来源的光的充分均匀混合才能获得颜色、亮度均匀的出射光,表面平整度较差的出光面,使得不同位置光的光程不同,因此不同位置光的均匀性受到影响。

图10为本申请的发光二极管的封装方案一实施例效果示意图,其中,在第二波长转换层之上设置了第三波长转换层,本实施例中第三波长转换层采用包含钇铝石榴石和铈的荧光陶瓷层,第三波长转换层的出光面平整度相对于图9中的硅胶荧光层平整度高,提高了本申请所述的封装结构的出光均匀性。同时,一方面如上所述,采用荧光陶瓷等具有较高导热率的第三波长转换层,能够提高第二波长转换层的散热率,另一方面,第三波长转换层隔绝了第二波长转换层与外界环境(如空气)的直接接触,能够避免第二波长转换层在较高温度下的劣化、失效,特别是第二波长转换层采用硅胶、树脂等有机物封装红色荧光粉的实施方式中。

本申请通过提供一种发光二极管封装方法,该封装方法包括依序在发光二极管之上贴合叠置第一波长转换层、第二波长转换层和第三光学层;或者,先依序贴合叠置第一波长转换层、第二波长转换层和第三光学层,然后再将其贴合设置于该发光二极管之上,并且第一波长转换层靠近该发光二极管;该贴合方式采用无色透明光学胶贴合;第三光学层包括导光层和/或者第三波长转换层;第一波长转换层和第三波长转换层包括荧光陶瓷或荧光玻璃中的至少一种;导光层包括透明陶瓷或玻璃中的至少一种;第二波长转换层包括荧光陶瓷、荧光玻璃、硅胶荧光层、树脂荧光层、量子点薄膜中的至少一种。。第二波长转换层发出的第二波长的光可以弥补光谱中缺失的部分并且具有更高的转换效率,提高封装后的发光二极管的显色指数。同时由于第一波长转换层和第三光学层的导热系数大于第二波长转换层的导热系数,第二波长转换层产生的热量可以通过第一波长转换层和第三光学层扩散出去,保证了发光二极管的可靠性。

再次说明,以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,例如各实施例之间技术特征的相互结合,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

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