[發明專利]一種遠程熒光粉封裝結構及其實現方法

在審

• 申請號: 201710150287.X
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106876561A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 楊志平;董秀芹;劉彩;趙金鑫
• 申請（專利權）人: 河北利福光電技術有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/60;H01L33/64
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司13112
• 代理人: 蘇艷肅

技術領域

本發明涉及一種熒光粉封裝結構，具體地說是涉及一種遠程熒光粉封裝結構及其實現方法。

背景技術

目前白光LED的實現方式主要為藍光LED芯片激發黃色熒光粉，其封裝形式通常是將熒光粉和硅膠混合均勻后，直接涂覆或灌封于芯片表面，由芯片產生的藍光一部分直接通過熒光粉膜，其余部分光激發熒光粉產生黃光，兩部分光混合后在人眼的視覺下呈現為白光。這種LED芯片封裝結構工藝簡單，成本低，但由于熒光粉與芯片緊密接觸，使得芯片發光時所產生的熱量難以及時散發，導致芯片溫度升高，發光效率、可靠性及壽命降低，且芯片的熱量傳遞到熒光粉膜，使熒光粉也處于較高溫度之下，降低熒光粉的發光效率，加快熒光粉的老化，從而影響白光LED燈具的光學效率及可靠性。

近幾年，研究者們將遠程熒光粉技術應用于LED芯片設計，將LED芯片和熒光粉分離，改善了LED芯片和熒光粉的散熱環境，提高了燈具的發光效率及可靠性，但也存在以下問題：(1)LED出光面面積較大，熒光粉置于出光面透明基質上，所需熒光粉較多，導致成本增加；(2)LED熒光膜遠離LED芯片，其光損增加，且熒光粉層或熒光粉膜至芯片的距離和熒光粉層或熒光粉膜的厚度存在偏差，導致出光不均勻，如CN204459825及CN203718451中的光源實現方式在實際應用中存在出光不均勻等現象。

此外，傳統的藍光LED+黃色熒光粉封裝形式顯色指數低，最高僅能達到70，隨著人們對光品質要求的提高，逐漸出現了藍光LED芯片+紅色熒光粉+綠色熒光粉、紫外LED芯片+紅色熒光粉+綠色熒光粉+藍色熒光粉的形式。紫外LED芯片由于技術不成熟、芯片成本高，尚不能廣泛應用；藍光LED芯片+紅色熒光粉+綠色熒光粉逐漸成為高顯照明的主流趨勢，但現有封裝形式是將紅色熒光粉、綠色熒光粉和硅膠混合形成混合熒光粉層或膜，如CN103557457中單層熒光粉的設計，其紅色熒光粉與綠熒光粉顆粒相互接觸，存在光的二次吸收。例如，現在主流使用的(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu²⁺紅色熒光粉，其激發光譜較寬，在500～600nm仍存在較強吸收，而綠色熒光粉經LED芯片激發出的綠光會有一部分被紅色熒光粉吸收，導致綠色熒光粉的用量增加、芯片需求功率增加，從而使成本增加。

綜上，遠程熒光粉封裝形式存在下述問題：(1)用粉量大，(2)光損大，出光不均勻，(3)熒光粉膜之間存在光的再吸收問題，造成成本增加，這些限制了遠程熒光粉封裝形式的廣泛應用。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種遠程熒光粉封裝結構，以解決現有遠程熒光粉封裝結構用粉量大、出光不均勻及熒光粉膜之間存在的光再吸收等問題。

本發明的目的之二是提供一種遠程熒光粉封裝結構的實現方法，以制備用粉量少、高效、出光均勻、使用壽命長的新型遠程熒光封裝結構。

本發明的目的之一是這樣實現的：

一種遠程熒光粉封裝結構，包括基板、垂直安裝在所述基板外圍的反光板與散熱板，所述基板與反光板形成腔體；在所述基板上固定設置有LED芯片，在所述腔體內的LED芯片上方設置有若干熒光粉膜，各相鄰熒光粉膜之間設置有透明介質層；其中，經所述LED芯片激發出的光不存在被吸收問題的熒光粉膜設置在底層，位于底層熒光粉膜上方的熒光粉膜按照經所述LED芯片激發出的光被其他熒光粉膜吸收的嚴重程度由弱至強依次設置在底層熒光粉膜的上方。經所述LED芯片激發出的光不存在被吸收問題的熒光粉膜是指該熒光粉膜經LED芯片激發出的光不被其他熒光粉膜所吸收。例如，在紅、綠、藍三基色熒光粉中的兩種或兩種以上的混合物之間存在所發出的光被再次吸收的問題，由于紅色熒光粉的激發光譜較寬，對藍光、綠光產生較強的再吸收，并且綠色熒光粉的激光光譜寬，對藍光產生再吸收，則將不存在被吸收問題的紅色熒光粉膜設置在底層，被吸收最嚴重的藍色熒光粉膜設置在頂層，綠色熒光粉膜設置在兩者之間，紅、綠、藍熒光粉膜之間采用透明介質層隔開。

在所述LED芯片與所述底層熒光粉膜之間設置有第一透明介質層。

所述LED芯片為藍光LED芯片、紫外LED芯片或近紫外LED芯片。

所述透明介質層的材質為硅膠、PMMA、ABS、PSU、COP、TPX或PC中的一種，優選地，所述透明介質層的材質為硅膠。

所述第一透明介質層呈倒凹型，且底部與所述基板和LED芯片貼合。

所述反光板及散熱板的形狀為四棱柱形、圓柱形、不規則形狀或其他形狀。