[發(fā)明專利]LED發(fā)光材料、LED發(fā)光裝置及制作方法

有效

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• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN101899301A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 周明杰;時朝璞;馬文波
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;C09K11/79;C03C4/12;H01L33/50
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及半導體LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種LED發(fā)光材料、LED發(fā)光裝置及制作方法。

【背景技術(shù)】

由于LED壽命長、能耗低、啟動快等優(yōu)異特點，LED器件已被廣泛應用于信號燈、汽車燈、大屏幕顯示及照明等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的白光LED通過藍光LED芯片與熒光粉組合來獲取白光。典型的白光LED封裝工藝是在焊線后，向藍光芯片上點入熒光粉膠再進行烘烤。采用這種封裝方法可以很容易的獲得白光LED，商用白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)可以做到100lm/W。

但傳統(tǒng)的白光LED發(fā)光裝置仍然存在嚴重的問題：由于白光LED器件的白光是通過芯片的藍光與YAG(三價鐿離子(Yb³⁺)摻入釔鋁石榴石)：Ce³⁺熒光粉的黃光復合而成，缺少紅色成分，造成所得到的白光LED顯色性較低；若將黃粉和紅粉直接混合制備一體化的粉體材料，由于黃粉和紅粉的密度不一致，在制備過程中極易造成粉體分布不均勻，最終導致發(fā)光不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

基于此，有必要提供一種能使制得的LED發(fā)光裝置顯色性優(yōu)異、發(fā)光均勻的LED發(fā)光材料及其制備方法。

此外，還有必要提供一種顯色性優(yōu)異，發(fā)光均勻的LED發(fā)光裝置及其制造方法。

一種LED發(fā)光材料，包括壘疊的多層玻璃及位于每兩層玻璃之間的熒光層，所述多層玻璃中至少有一層為在藍光激發(fā)下發(fā)射紅光或橙紅光的發(fā)光玻璃且對應的所述熒光層中至少有一層為在藍光激發(fā)下發(fā)射黃光的熒光粉，或者所述多層玻璃中至少有一層為在藍光激發(fā)下發(fā)射黃光的發(fā)光玻璃且對應的所述熒光層中至少有一層為在藍光激發(fā)下發(fā)射紅光或橙紅光的熒光粉。

優(yōu)選的，所述多層玻璃為兩層玻璃，所述兩層玻璃中至少有一層為在藍光激發(fā)下發(fā)射紅光或橙紅光的發(fā)光玻璃且對應的所述熒光層為在藍光激發(fā)下發(fā)射黃光的熒光粉，或者所述兩層玻璃中至少有一層為在藍光激發(fā)下發(fā)射黃光的發(fā)光玻璃且對應的所述熒光層為在藍光激發(fā)下發(fā)射紅光或橙紅光的熒光粉。

優(yōu)選的，所述在藍光激發(fā)下發(fā)射紅光或橙紅光的發(fā)光玻璃為摻雜有Eu³⁺、Sm³⁺或Pr³⁺中至少一種離子的發(fā)光玻璃；所述在藍光激發(fā)下發(fā)射黃光的熒光粉為摻Ce³⁺的釔鋁石榴石體系熒光粉、摻Ce³⁺的鋱鋁石榴石體系熒光粉或Eu²⁺激活的硅酸鹽體系熒光粉中的至少一種；所述在藍光激發(fā)下發(fā)射黃光的發(fā)光玻璃為摻雜了Ce³⁺的YAG陶瓷發(fā)光玻璃；所述在藍光激發(fā)下發(fā)射紅光或橙紅光的熒光粉為Eu²⁺激活的硅酸鹽體系紅色熒光粉、Eu²⁺激活的氮化物體系紅色熒光粉或Ce³⁺激活的石榴石體系紅色熒光粉中的至少一種。

優(yōu)選的，所述多層玻璃與熒光層為一體設計，多層玻璃通過軟化熔合在一起將熒光層夾在中間。

一種上述LED發(fā)光材料的制備方法，選擇在藍光激發(fā)下發(fā)出相應顏色可見光的多層玻璃和熒光粉；根據(jù)預設的玻璃層數(shù)，在玻璃表面涂敷熒光粉；在熒光粉上覆蓋玻璃，以形成具有多層玻璃且每兩層玻璃之間夾有熒光層的LED發(fā)光材料。

優(yōu)選的，還包括對所述多層玻璃進行加熱使玻璃軟化與熒光層熔合而形成一體化結(jié)構(gòu)的步驟。

一種LED發(fā)光裝置，包括LED芯片、固定LED芯片的基座及涂敷在LED芯片周圍的透明封裝材料，此外，還包括覆蓋在所述透明封裝材料之上與透明封裝材料緊密接觸的上述LED發(fā)光材料。

優(yōu)選的，所述透明封裝材料為環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、熱塑性材料或聚氨酯材料中的至少一種。

一種LED發(fā)光裝置的制造方法，將LED芯片固定在基座上，在LED芯片周圍填充透明封裝材料；在所述透明封裝材料上覆蓋上述LED發(fā)光材料；將上述覆蓋有LED發(fā)光材料的透明封裝材料移至烘箱中保溫，使透明封裝材料完全凝固，即得所述LED發(fā)光裝置。

優(yōu)選的，所述透明封裝材料為環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、熱塑性材料或聚氨酯材料中的至少一種。

上述LED發(fā)光材料中玻璃在藍光激發(fā)下可以發(fā)射紅光或者黃光，補充了黃色熒光粉缺少的紅色成分或者紅色熒光粉缺少的黃色成分，提高了白光LED的顯色性，并且還可以避免傳統(tǒng)的同時使用黃粉和紅粉造成發(fā)光不均勻等問題。

使用上述LED發(fā)光材料進行傳統(tǒng)的白光LED封裝，工藝簡便、制得的LED發(fā)光裝置性能可靠、一致性好且成本較低。

【附圖說明】

圖1為LED發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)示意圖。