[實用新型]一種高顯指高光效封裝體

有效

• 申請號: 201921109829.X
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN210535664U
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 孫智江;王書昶;吳陸;吉愛華
• 申請（專利權）人: 海迪科（南通）光電科技有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/50;H01L33/54
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本實用新型涉及一種高顯指高光效封裝體，包括一支撐件，所述支撐件上設置有第一LED芯片和第二LED芯片；在所述第二LED芯片的表面中至少頂面設置有紅色熒光粉膠體層，形成封裝體A；在所述第一LED芯片和封裝體A外設置有不含紅色熒光粉的短波長熒光粉膠體層，形成整體封裝體。本實用新型的優點在于：本實用新型高顯指高光效封裝體，采用多個不同波長的芯片激發可以兼顧到不同熒光粉的激發波長。

技術領域

本發明屬于半導體光電子及光學領域，特別涉及一種高顯指高光效封裝體。

背景技術

當前的白光LED一般有如下幾種形式，如圖1曲線(1)所示，采用藍光激發單一黃色熒光粉。這種情況下一般光效較高，但是顯示指數只有70左右，而且不適于做低色溫的應用。在需要做中低色溫應用時，一般要加入紅色熒光粉。如果需要將顯色指數進一步提高到80以上時，則需要同時加入紅色和綠色熒光粉。如圖1曲線(2)所示，同時采用紅色和綠色熒光粉其顯色指數可以達到80。但從圖1曲線(2)中可以看出，在全光譜應用時，光譜在460-510nm間的藍色和青色部分仍然有缺失，因此在全光譜應用中常常需要加入峰值波長在470-505nm間的青色熒光粉。對于常規實現全光譜的技術方案而言，基本都是采用藍光芯片激發混合熒光粉來實現，但是這樣帶來的顯色指數和光效還遠不能滿足高光效、高顯色指數的需求。為了進一步提升光源的顯色指數和光效，工業界也提出了幾種方案，比如：采用紫光芯片來激發熒光粉，可以在一定程度上彌補藍光芯片激發帶來的光譜缺陷。

首爾半導體推出的SunLike全光譜光源，該技術結合首爾半導體LED芯片專利技術和Toshiba Materials TRI-R熒光粉技術，產生自然光光譜。Sunlike全光譜實現技術：其全部采用紫光LED芯片來激發整體封裝層中混在一起的各色熒光粉。具體實現方式，如圖2所示。這種方案的不足在于，所有的混合熒光粉都是采用紫光來激發，而紫光的激發效率本身就很低，不能實現對混合熒光粉的高效率激發，形成紫光的浪費。而且該方案還存在著紫光激發藍色熒光粉出來的藍光再次激發其他長波長熒光粉的二次激發問題，從而影響整體的顯示品質，無法進一步提升光源的光效和顯色。

信達光電專利技術全光譜實現方式：(專利號201810067979.2)采用紫光芯片、兩種不同主波長范圍的藍光芯片，以及涂覆于紫光芯片、藍光芯片上的光轉化層，光轉化層通過熒光粉和封裝膠制備。換句話說，即采用的發射波長為490～505nm的青粉、發射波長為520～540nm的綠粉、發射波長為640～660nm的深紅色粉，和封裝膠混合在一起構成光轉化層。具體實現方式，如圖3所示。該方案中依然采用熒光粉混合激發，不同的是，部分芯片是紫光，部分是藍光，一定程度上提高了全光譜的品質，但是依然存在熒光粉二次激發，激發效率低的問題。采用量子效率比較高的藍光芯片，提升了整體光效，但是會存在紫光被沒有必要的浪費在激發除470-505波長以外的熒光粉的問題，還有藍光熒光粉二次激發長波長熒光粉，整體激發效率低的問題。且該方案在如果要實現不同色溫的話，需要改變封裝層中紅色熒光粉的濃度來實現，尤其在低色溫下，由于高濃度的紅色熒光粉的存在，整個封裝體會非常渾濁而且顏色較深，從而光源整體的光效和顯色指數受到一定的限制。

綜合以上幾種方案，總結下來都存在如下幾個共同的問題：

第一，從圖4-圖9中的六種熒光粉的光譜中可以看出，不同熒光粉其最佳的激發波長不同，采用單一波長的光激發混合熒光粉無法兼顧到每種熒光粉的最佳激發波長，因而對于某種熒光粉其激發效率較低。所以采用混合熒光粉，雖然也能提升顯色指數，但其能量損失較大，發光效率較低。例如對于青色熒光粉，由于其發光波長與激發波長比較接近，激發效率很低，應采用更短波長的藍光或紫光激發。但采用更短波長的藍光或紫光激發混合熒光粉，雖然可以提高青色熒光粉的激發效率，但是卻增加了短波長光子在激發黃色和紅色熒光粉時的光子能量消耗。