[發(fā)明專利]一種白光LED

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010166062.1
• 申請(qǐng)日: 2010-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN102237474A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周超瑛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江雄邦節(jié)能產(chǎn)品有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/48
• 分類號(hào): H01L33/48;H01L33/50;H01L33/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED照明技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及熒光粉及散射物質(zhì)在LED中的配置。?

背景技術(shù)

當(dāng)前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。?

中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下，形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、?揚(yáng)州和石家莊七個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地。?

目前，中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。2007年中國(guó)LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過300億元，已成為L(zhǎng)ED全彩顯示屏、太陽(yáng)能LED、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國(guó)，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國(guó)內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶外照明發(fā)展最快，已有上百家LED企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路，但在室內(nèi)通用照明市場(chǎng)方面仍顯落后。?

白光LED由于其顯色性顯色性及光線自然度好備受青睞，白光LED一般采用兩種方法形成。第一種是利用“藍(lán)光技術(shù)”與熒光粉配合形成白光；第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產(chǎn)生白光器件。第一種方法產(chǎn)生白光的系統(tǒng)激發(fā)芯片發(fā)光和熒光粉封裝在一起，當(dāng)熒光粉受藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出白光第二種方法采用不同色光的芯片封裝在一起，通過各色光混合而產(chǎn)生白光。?

第二種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高；現(xiàn)普遍采用第一種方法，傳統(tǒng)的LED白光轉(zhuǎn)化是在燈杯上方設(shè)置熒光粉層，或?qū)晒夥蹖泳o鄰芯片涂覆。?

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化方式是最低效的，不僅使部分發(fā)出的光重新進(jìn)入LED芯片，而且從斯托克位移中損耗的輻射能進(jìn)一步提高芯片溫度.從而大大降低發(fā)光效果。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是以低能耗獲取均勻白光；減少因斯托克位移輻射使芯片溫度降低提高芯片發(fā)光效率。?

本發(fā)明所述白光LED技術(shù)方案為，白光LED包含LED芯片、杯形芯片底座、熒光粉及封裝材料，其特征在于熒光粉與封裝材料混合且層狀分布。?

本發(fā)明所述熒光粉與封裝材料混合中還含有散射物質(zhì)，可以使得芯片發(fā)射光在封裝材料中多次激發(fā)熒光粉提高轉(zhuǎn)化率，光的轉(zhuǎn)換和散射都會(huì)適應(yīng)實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用需要從不用層面上，不同角度上被激發(fā)，獲得均勻白光。?

本發(fā)明于所述層數(shù)量大于2緊鄰芯片上的為第一層上有密度小的散射物質(zhì)和熒光粉，致使在封裝材料表面上激發(fā)出相當(dāng)均勻的光，其中含有大量藍(lán)光以及第一批被轉(zhuǎn)換的光，第二層緊接第一層，有最大密度的散射物質(zhì)和熒光粉，第三層散射物質(zhì)和熒光粉密度較第二層小，之后各層散射物質(zhì)和熒光粉密度逐漸變小。離芯片距離越大，轉(zhuǎn)會(huì)的可能性就越小，因?yàn)樯蠈游镔|(zhì)的熒光粉微粒較少。?

本發(fā)明所述第一層與第二層上散射物質(zhì)和熒光粉密度比為1∶4第二層之后各層散射物質(zhì)和熒光粉密度呈半數(shù)遞減。?

本發(fā)明所述第一層封裝材料、散射物質(zhì)、熒光粉的質(zhì)量比為100∶4∶1。?

本發(fā)明所述散射物質(zhì)為納米Al₂O₃、SiO₂和CaO顆粒.所述熒光粉為本領(lǐng)域常用熒光粉根據(jù)LED芯片配型選用。?

本發(fā)明所述LED芯片為GaN基芯片。GaN是極穩(wěn)定的化合物，又是堅(jiān)硬的高熔點(diǎn)材料，熔點(diǎn)約為1700℃，GaN具有高的電離度，在Ⅲ-Ⅴ族化合物中是最高的(0.5或0.43)。在大氣壓力下，GaN晶體一般是六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。它在一個(gè)無胞中有4個(gè)原子，原子體積大約為GaAs的一半。因?yàn)槠溆捕雀撸质且环N良好的涂層保護(hù)材料。?

本發(fā)明所述封裝材料為環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅。?

本發(fā)明有益效果：?

(1)正是因?yàn)闊艄鈨?nèi)部的散射物質(zhì)和轉(zhuǎn)換物質(zhì)在三維空間里以層式分布，且層與層之間物質(zhì)密度由下往上逐步減小，加上輻射光的反射作用，確保燈光發(fā)出高度均勻的光。?

(2)與傳統(tǒng)的“轉(zhuǎn)換物質(zhì)過于貼近芯片”的封裝技術(shù)相比，該項(xiàng)新技術(shù)能夠提高20％的光效。?

(3)由上往下俯視(15°到-15°)，呈現(xiàn)出光線逐步減弱，最大強(qiáng)度僅為25°到45°之間，光的最大角度不超過180°。?