[發明專利]一種改善大功率LED光斑的方法

有效

• 申請號: 201210403009.8
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102945919A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 蘇水源
• 申請（專利權）人: 廈門多彩光電子科技有限公司
• 主分類號: H01L33/58
• 分類號: H01L33/58
• 代理公司: 廈門市誠得知識產權代理事務所(普通合伙) 35209
• 代理人: 賴開慧

技術領域

本發明涉及LED（Light-Emitting?Diode，發光二極管），尤其涉及一種改善大功率LED光斑的LED封裝結構。

背景技術

利用熒光粉轉換的方法實現LED發出白光是目前研究得最多最熱的一種方法。在實現LED發出白光過程中，熒光材料（熒光粉）覆蓋LED的封裝結構及工藝技術則是白光LED制成的關鍵核心。

例如，對于用于照明領域的功率型白光LED，其色溫與色度的空間分布均勻性是產品性能的重要指標。人眼能分辨的色溫差異為50-100K，目前普通LED器件色度的均勻性仍不理想，甚至單顆?LED的角向色溫差異可大到800K。可見，對于白光LED，出射白光光斑均勻性研究與改善是一個重要課題。

現有對改善光斑的方法，基本上是從熒光膠工藝方面著手，例如申請日為2011.12.28、申請號為201110445591.X的發明專利，公開了一種LED光斑改善方法，該方法包括步驟1：選料：選擇杯深為0.46±0.02mm，杯口角度為135度的支架，并選擇粒徑17-19um和粒徑4-5um的熒光粉相互搭配；步驟2：點膠：用黃色熒光膠點成半球形結構，與透鏡成近似平行的兩個面。上述方法通過選擇粒徑17-19um和粒徑4-5um的熒光粉相互搭配，有效提高了光通量，且將黃色熒光膠點成半球形結構，增大了發光區域。上述專利對光斑的改善有一定的效果，但無法消除LED的邊緣黃斑現象，因為邊緣黃斑現象是由于LED的邊緣藍光出射少，而熒光粉發出的黃光出射多造成的。

另外也有在熒光膠中加入擴散粉來緩解光斑的問題，但是由于光無法通過擴散粉，光在擴散粉的表面發生漫反射，則會降低光通量。因此，一專利申請號為200910251589.1的發明專利，公開了一種LED熒光膠，該發明是通過擴散粉和增白粉的結合，來提升擴散性并利于光體的折射。其中，擴散粉是以內徑小于5微米的可融性TO粉，將該擴散粉充分混合于硅膠以提升擴散性，達到光斑擴散，提升其一致性。增白粉是由菱形體SiO₂與Al₂O₃結合形成的，增白粉可于混合體中形成一面堅實的屏障，以便于光體的折射。該專利中，需要將擴散粉和增白粉結合使用才能達到緩解光斑的效果。且SiO₂?的折射率約為1.55，經過其折射后再經過Al₂O₃粉劑（金屬球形顆粒）的金屬表面反射，使得光得以擴散，因此需要SiO₂?和Al₂O₃搭配使用；另外，Al₂O₃易受粉塵污染不易儲存，需要即取即用，因此工藝復雜，制備不易。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種改善大功率LED光斑的方法，通過多種混合顆粒的配合，代替SiO₂和Al₂O₃搭配使用，在保證光通量的前提下，改善大功率LED光斑的問題，解決邊緣黃斑問題，同時簡化工藝，使得制備變得簡單。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是，一種改善大功率LED光斑的方法，在LED封裝結構中的硅膠層和/或熒光膠層內均勻分布多面體結構的透明顆粒，所述透明顆粒占填充膠的2%-10%重量比。所述透明顆粒是SiO₂透明顆粒、PC（聚碳酸脂）透明顆粒和PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂）透明顆粒的混合顆粒;所述SiO₂透明顆粒占填充膠的0.6%-3.7%重量比,?所述PC透明顆粒占填充膠的0.2%-2.3%重量比,?所述PMMA透明顆粒占填充膠的1.2%-6.3%重量比。其中，PMMA透明顆粒是凹透鏡形狀（中間薄兩邊厚形狀），SiO₂透明顆粒是3至8面體形狀，PC透明顆粒是大于8面的多面體形狀（例如六棱柱、七棱錐、七棱柱、八棱柱等等）。

其中LED封裝結構包括LED芯片、支架、熒光膠層、光學透鏡，以及硅膠層。其中，硅膠層和/或熒光膠層均勻分布了多面體結構的透明顆粒。支架上設有放置LED芯片的杯碗、將LED芯片的正負極通過導線引出的正導電腳和負導電腳、以及包覆上述正導電腳和負導電腳的基座；所述LED芯片放置于所述支架的杯碗內，所述熒光膠層完全覆蓋所述LED芯片，所述硅膠層位于熒光膠層和光學透鏡之間。通過在原有的LED封裝結構中的填充膠散布多面體結構的透明顆粒，改善大功率LED光斑現象。