[發明專利]提升混光效果的白光二極體封裝改良結構

無效

• 申請號: 201110370549.6
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN103107168A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 吳秉宸;路洹瀛;沈士超
• 申請（專利權）人: 東貝光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/50;H01L33/54
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明關于一種發光二極體結構，尤指一種在不影響波長600nm～700nm發光二極體發光效率下，將波長400nm～500nm的光源部分轉換成為490nm～600nm的光線，并使不同波長的光線均勻混合的提升混光效果的白光二極體改良結構。

背景技術

發光二極體作為白光背光應用在現今生活中十分廣泛，而白光背光主要由R、G、B三色發光二極體混光及封裝互補色螢光粉(熒光粉)兩種方式形成。由于R、G、B三3色發光二極體混光成本較高，紫外光激發多色螢光粉則發光穩定性差、光衰較大且有對健康影響的疑慮，較便宜且高效率的藍光發光二極體加上黃色螢光粉封裝所形成的白光發光二極體因而成為近來發光二極體背光源的主流。但由于黃色螢光粉相關的專利皆掌握于日本，且僅有兩色混光的白光其演色性較差，加上發光二極體制造封裝的技術逐漸成熟，1998年美國GELcore提出在藍色LED晶片上涂覆綠色和紅色螢光粉，借助藍光LED分別激發可發紅光(SrS:Su或CaS:Eu)及綠光(SrGa2S4:Eu)的硫化物螢光粉，粉體發出紅、綠光與未被吸收的藍光混和產生白光的發光二極體發光效率大幅提升，逐漸占有市場優勢，成為背光源的主流之一。

除了單顆發光二極體晶片封裝的發光二極體，現今的技術也能將一顆以上的發光二極體晶片封裝于同一發光二極體支架內而成為點光源，加上紅光螢光粉有效轉換效率較低，因此，也有以藍光發光二極體晶片及紅光發光二極體晶片加上綠光螢光粉封裝而成的發光二極體技術。如專利號US6577073(臺灣地區公告號594828)揭露的內容，將紅光與藍光發光二極體置于同一支架內，并覆蓋可發出綠光的螢光粉，使螢光粉受到藍光激發后發出綠光，便可與紅光、藍光混合成為白光的點光源。由于紅光的發光效率為三色發光二極體中偏低，更因為無法激發螢光粉而受到螢光粉的遮蔽降低其出光效率，使得此種發光二極體的出光效率較差，故，便有如公告號M380580的發光二極體結構設計，以資改善出光效率，但此種封裝結構制作過程繁雜，大幅增加成本且不利于量產。

于是，有鑒于上述缺失，本發明提供一種結構簡單而便于制造的發光二極體封裝結構，且具有能提升混光效果及改良發光效率的功效，提供較高演色性的白光點光源。

發明內容

本發明的一目的，旨在提供一種發光二極體封裝結構，使螢光粉能涂覆于指定區域以使其激發轉換光能效果提升，并能降低遮蔽其他波長光線的機率，使整體光效能提升。

本發明的另一目的，旨在提供一種便于封裝制程制作的支架結構，使前述的結構能易于量產而具有實質的產業效益，并利用光學設計增加混光效果使出光更加均勻。

為達上述的目的，本發明的提升混光效果的白光二極體封裝改良結構，包括：至少一第一發光晶片，供以提供波長400nm～500nm的光源；至少一第二發光晶片，供以提供波長600nm～700nm的光源；一支架結構，供以容裝該第一發光晶片與該第二發光晶片，使該第一發光晶片與該第二發光晶片個別的出光經過混光后形成白光點光源出光效果，該支架結構包含：一第一容置部，為下窄上寬的杯狀結構，供以設置該第一發光晶片；一第二容置部，為下窄上寬的杯狀結構，供以設置該第二發光晶片；一間隔部，位于該第一容置部與該第二容置部之間，供該第一發光晶片與該第二發光晶片打線連接設置；及一混光區，供該第一發光晶片與該第二發光晶片的出光于該混光區內混光后形成白光點光源；一第一膠體，摻雜一綠光螢光粉并充填至該第一容置部供以包覆該第一發光晶片，使第一發光晶片發出的部分光源經該綠光螢光粉激發后由波長400nm～500nm轉換至490nm～600nm的光源；一第二膠體，供充填該第二容置部以包覆該第二發光晶片；及一覆蓋膠體，封裝充填于該混光區內而設置于該第一膠體與該第二膠體上。

有鑒于出光的指向性范圍，該第一容置部與該第二容置部的剖面為下窄上寬的梯形。且為了光學的混光及出光效果，該第一容置部與該第二容置部的剖面為下窄上寬的梯形，且該梯形非相鄰該間隔部的一底角為一直角的設置。

其中，該第一膠體的該綠光螢光粉摻雜形成于該第一發光晶片的表面而完全包覆該第一發光晶片，以達到光能轉換的效果，提供不同波長的出光，提升演色性的表現。

其中，該第二膠體摻雜一擴散劑，使出光更加均勻而無被該綠光螢光粉遮蔽的憂慮。為達到均勻混光的目的，該覆蓋膠體摻雜一擴散劑，使不同波長的光線均勻混合的后，形成白色的點光源。