专利名称：一种led灯结构及其封装方法
技术领域：
本发明属于照明技术领域，特别是涉及一种LED灯结构及其封装方法。
背景技术：
LED (Light Emitting Diode,发光二极管)具有体积小、寿命长、节能、环保、响应速度快等诸多优点，广泛应用于仪器指示灯、仪器背光源、汽车灯等领域。现有技术通常采用一种平面布置的LED灯结构，包括基板、LED芯片、封装胶、反光杯和透镜；多个反光杯固定在基板上，反光杯内安装至少一个LED芯片,封装胶与突光粉混合物点涂在LED芯片之上，透镜固定在反光杯的顶部。 发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题
现有技术中无法对荧光粉的点涂厚度和形状进行精确控制，很难控制其一致性，导致同一颗LED芯片的各发光方向的发光颜色不同；同时，将荧光粉直接涂覆在LED芯片表面时，由于光散射的作用，使LED芯片的发光效率不高；且热阻较大也会降低LED芯片的发光效率。
发明内容
为了解决现有LED灯结构中存在的荧光粉的点涂厚度与形状不易精确控制、发光颜色不一致和发光效率不高等问题，本发明实施例提供了一种LED灯结构及其封装方法，所述技术方案如下
一方面，本发明实施例提供了一种LED灯结构,所述结构包括基板、LED芯片、反光杯和封装胶，所述基板上固定有至少一个所述反光杯，每个所述反光杯内安装有至少一个所述LED芯片，所述封装胶填充在所述反光杯内并包覆所述LED芯片；所述结构还包括封盖所述反光杯的复眼透镜，所述复眼透镜的背面固定在所述封装胶的上表面，且所述复眼透镜的背面涂有荧光粉。其中，本发明实施例中的荧光粉与无水酒精混合后通过喷涂的方式涂覆在所述复眼透镜的背面。其中，本发明实施例中的复眼透镜的背面为平面结构且正面由多个相似的微型曲面透镜组成。其中，本发明实施例中的微型透镜的形状为圆形且直径小于1mm。进一步地，本发明实施例中的复眼透镜的厚度为O. lmm-5mm。优选地，本发明实施例提供的LED灯结构还包括围坝，所述围坝固定在所述基板上且包围所述反光杯。优选地，本发明实施例中的LED芯片以COB封装形式安装在所述反光杯内。另一方面，本发明实施例还提供了一种前述LED灯结构的封装方法，所述方法包括
a、将荧光粉均匀分散于无水酒精中，将所述混合物均匀喷涂到复眼透镜的背面后烘干;
b、将LED芯片安装在基板上的反光杯内；
C、在反光杯中注满封装胶，将所述复眼透镜的背面固定在所述封装胶的上表面。其中，本发明实施例步骤a中的烘干温度为80-110°C。进一步地，本发明实施例中的荧光粉的厚度通过喷涂时间和/或喷涂压力来控制。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是本发明实施例采用了一种芯片与荧光粉分离式的LED灯结构，通过将背部涂有荧光粉的复眼透镜置于距离芯片一定位置处，提高了 LED的发光一致性和发光效率。同时本发明过采用荧光粉与无水酒精混合后喷 涂到复眼透镜的背面的方式控制荧光粉的厚度和平整度，提高了发光的均匀性。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例I和实施例2中提供的LED灯结构的结构示意 图2是本发明实施例2中提供的LED灯结构外观示意 图3是本发明实施例2中提供的基座与反光杯组合的外观示意 图4是本发明实施例2中提供的基座与反光杯组合的另一外观示意 图5是本发明实施例2中提供的复眼透镜的外观示意 图6是本发明实施例2中提供的复眼透镜的另一外观示意 图7是本发明实施例3中提供的LED灯结构的封装方法的流程图。图中基板I、LED芯片2、反光杯3、封装胶4、围坝5、复眼透镜6、荧光粉7。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例I
如图I所示，本发明实施例提供了一种LED灯结构，该LED灯结构包括基板1、LED芯片2、反光杯3和封装胶4。其中,基板I上固定有至少一个反光杯3,每个反光杯3内安装有至少一个LED芯片2，封装胶4填充在反光杯3内并包覆LED芯片2，该LED灯结构还包括封盖反光杯3的复眼透镜6，该复眼透镜6的背面固定在封装胶4的上表面，且该复眼透镜6的背面涂有荧光粉7。具体地，前述的荧光粉与无水酒精混合后通过喷涂的方式涂覆在复眼透镜的背面。则本发明实施例中荧光粉的厚度可以通过喷涂时间和/或喷涂压力来控制，即本发明实施例提供的LED灯结构的荧光粉层的厚度与均匀度都可以精确地控制。
本发明实施例采用了一种芯片与荧光粉分离式的LED灯结构，通过将背部涂有荧光粉的复眼透镜置于距离芯片一定位置处，提高了 LED的发光一致性和发光效率。同时本发明过采用荧光粉与无水酒精混合后喷涂到复眼透镜的背面的方式控制荧光粉的厚度和平整度，提高了发光的均匀性。实施例2
为便于对本实施例的理解，下面结合图1-6简单介绍本实施例提供的LED灯结构。如图I和图2所示，本发明实施例提供的LED灯结构包括基板1、LED芯片2、反光杯3、封装胶4、围坝5和复眼透镜6。其中,基板I上固定有至少一个反 光杯3,基板I上设有围坝5,该围坝5在反光杯3四周包围所有的反光杯3，每个反光杯3内安装有至少一个LED芯片2，封装胶4填充在反光杯3内并包覆LED芯片2，复眼透镜6的背面固定在封装胶4的上表面，且该复眼透镜6的背面涂有荧光粉7。
具体地，前述的荧光粉7与无水酒精混合后通过喷涂的方式涂覆在复眼透镜6的背面。那么本发明实施例中荧光粉7的厚度可以通过喷涂时间和/或喷涂压力来控制。其中，参见图2-4，本发明实施例中的基板I是一种金属或者陶瓷制成的具有导热功能的平板，可以是方形或者圆形等。具体地，本发明实施例中的基板I采用圆形铝基板。其中，本发明实施例中的LED芯片2可以是蓝光LED芯片、红光LED芯片或者绿光LED芯片等。具体地，本发明实施例中的LED芯片2采用蓝光LED芯片。其中，本发明实施例中的反光杯3具有用于反射的光滑凹面，凹面的形状为抛物面、内锥面、双曲面或者椭球面等；且该光滑凹面需做镜面处理，镜面处理过程具体可以是在反光杯3内表面涂镀银层或镀铝层等反射层。本实施例中的反光杯3具有汇聚光的作用，可以提高发光效率。进一步地，本实施例中反光杯3可以直接在基板2上成型。具体地，参见图1-4，本发明实施例中的反光杯3为碗型且呈阵列式分布于基板I上，反光杯3的底面为平面结构，该平面结构上设有用于安装LED芯片2的电极，用金线连接该平面结构上的电极与LED芯片2上的电极即可完成LED芯片2的安装。其中，本发明实施例中的封装胶4为硅胶或环氧树脂等，不仅可以提高出光率，还对LED芯片2和内部电路具有保护作用。具体地，本发明实施例中的封装胶4充满反光杯3后，封装胶4的上表面可以与反光杯3的顶部平齐，也可以略高于反光杯3的顶部；则复眼透镜6的背面可以直接固定在封装胶7的上表面上。其中，参见图1-4，本发明实施例中的围坝5垂直于基板I的表面且环绕在反光杯3的四周形成环状闭合。本发明实施例中的围坝5的作用主要起汇聚光线及保护复眼透镜6的的作用。具体地，如图I、图2和图4所示，本发明实施例中的围坝5为圆环状，并采用双围坝设计，该双围坝呈同心圆环状。进一步地，本实施例中围坝5可以直接模塑在基板2上。其中，本发明实施例采用现有技术中的复眼透镜6，主要起配光作用，使本发明可以获得高的光能利用率和大面积的均匀照明。具体地，如图5和图6所示，本发明实施例中的复眼透镜6的背面为平面结构而复眼透镜6的正面由多个相似的微型曲面透镜组成，该微型复眼透镜可以为圆形、椭圆形或平行四边形等，本发明实施例并不限定微型透镜的形状，微型透镜可以根据具体的配光要求设计为各种形状。本发明实施中根据反光杯3开口的大小和反光杯3之间的距离等参数，复眼透镜6可以采用多种安装方式，如果反光杯3开口面积较小，数量较多，则整个反光杯3顶部组成的平面放置一个复眼透镜6 ;如果反光杯3开口面积较大，数量较少，间隔较远，则可以在每个反光杯3顶部平面单独设置一个复眼透镜6。其中，如图I和图2所示，本发明实施例中的复眼透镜6的外形为圆形且直径略大于围坝5的直径，整个复眼透镜6覆盖所有反光杯3顶部组成的平面。具体地，如图2和图5所示，复眼透镜6的厚度为O.微型透镜为圆形且直径小于1mm。其中，本发明实施例中的荧光粉7包括黄色荧光粉或红色荧光粉等荧光粉，荧光粉7与无水酒精混合后通过喷涂的方式涂覆在复眼透镜6的背面，烘干后即可在复眼透镜6的背面形成一层厚度可控且厚度均匀的荧光粉层。具体地，本发明实施例采用黄色荧光粉与前述的蓝光LED芯片配合设计。
优选地，本发明实施例中的LED芯片2以COB (Chip On Board，板上芯片)封装形式安装在反光杯3内。其中，COB封装技术为本领域中的常见技术，本发明实施例省略详细描述。本发明实施例采用了一种芯片与荧光粉分离式的LED灯结构，通过将背部涂有荧光粉的复眼透镜置于距离芯片一定位置处，提高了 LED的发光一致性和发光效率。同时本发明过采用荧光粉与无水酒精混合后喷涂到复眼透镜的背面的方式控制荧光粉的厚度和平整度，提高了发光的均匀性。实施例3
本发明实施例中提供了一种实施例I和2提供的LED灯结构的封装方法，如图7所示，该封装方法包括
301、将荧光粉均匀分散于无水酒精中，将荧光粉与无水酒精组成的混合物均匀喷涂到复眼透镜的背面，然后在80-110°C温度下烘干，烘干至全部酒精挥发完即可。本发明实施例中的荧光粉的厚度可以通过喷涂时间和/或喷涂压力来控制。其中，本发明实施例中的复眼透镜的背面为平面结构而复眼透镜的正面由多个相似的微型曲面透镜组成，该微型复眼透镜可以为圆形、椭圆形或平行四边形等。优选地，本发明实施例中的烘干温度为100°C。302、将LED芯片安装在基板上的反光杯内；
其中，本发明实施例将反光杯呈阵列式地固定在基板上，也可以让反光杯直接在基板上成型；然后将LED芯片固定在的反光杯安装面上，用金线连接LED芯片上的电极和安装面上的对应电极。优选地，本发明实施例中的LED芯片以COB封装形式安装在反光杯内。303、在反光杯中注满封装胶，将复眼透镜的背面固定在封装胶的上表面。其中，本发明实施例中的封装胶充满反光杯后，封装胶的上表面可以与反光杯的顶部平齐，也可以略高于反光杯的顶部；然后将复眼透镜的背面(涂覆有荧光粉)直接固定在封装胶的上表面上，即可实现荧光粉与LED芯片分离。本发明实施例采用了一种芯片与荧光粉分离式的LED灯封装方法，该方法通过将背部涂有荧光粉的复眼透镜置于距离芯片一定位置处，提高了 LED的发光一致性和发光效率。同时本发明过采用荧光粉与无水酒精混合后喷涂到复眼透镜的背面的方式控制荧光粉的厚度和平整度，提高了发光的均匀性。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内 。
权利要求
1.一种LED灯结构，所述结构包括基板、LED芯片、反光杯和封装胶，所述基板上固定有至少一个所述反光杯，每个所述反光杯内安装有至少一个所述LED芯片，所述封装胶填充在所述反光杯内并包覆所述LED芯片；其特征在于，所述结构还包括封盖所述反光杯的复眼透镜，所述复眼透镜的背面固定在所述封装胶的上表面，且所述复眼透镜的背面涂有荧光粉。
2.根据权利要求I所述的LED灯结构，其特征在于，所述荧光粉与无水酒精混合后通过喷涂的方式涂覆在所述复眼透镜的背面。
3.根据权利要求I所述的LED灯结构，其特征在于，所述复眼透镜的背面为平面结构且正面由多个相似的微型曲面透镜组成。
4.根据权利要求3所述的LED灯结构，其特征在于，所述微型透镜的形状为圆形且直径小于Imm0
5.根据权利要求3所述的LED灯结构，其特征在于，所述复眼透镜的厚度为O. lmm-5mm0
6.根据权利要求I所述的LED灯结构，其特征在于，所述结构还包括围坝，所述围坝固定在所述基板上且包围所述反光杯。
7.根据权利要求1-6任一所述的LED灯结构，其特征在于所述LED芯片以COB封装形式安装在所述反光杯内。
8.如权利I所述的LED灯结构的封装方法，其特征在于所述方法包括 a、将荧光粉均匀分散于无水酒精中，将所述混合物均匀喷涂到复眼透镜的背面后烘干; b、将LED芯片安装在基板上的反光杯内； C、在反光杯中注满封装胶，将所述复眼透镜的背面固定在所述封装胶的上表面。
9.根据权利要求8所述的封装方法，其特征在于步骤a中的烘干温度为80-110°C。
10.根据权利要求8所述的封装方法，其特征在于所述荧光粉的厚度通过喷涂时间和/或喷涂压力来控制。
全文摘要
本发明公开了一种LED灯结构及其封装方法，属于照明技术领域。该结构包括基板、LED芯片、反光杯、封装胶和封盖所述反光杯的复眼透镜，所述基板上固定有至少一个所述反光杯，每个所述反光杯内安装有至少一个所述LED芯片，所述封装胶填充在所述反光杯内并包覆所述LED芯片，所述复眼透镜的背面固定在所述封装胶的上表面，且所述复眼透镜的背面涂有荧光粉。本发明实施例采用一种芯片与荧光粉分离式的LED灯结构，通过将背部涂有荧光粉的复眼透镜置于距离芯片一定位置处，提高了LED的发光一致性和发光效率。同时，本发明通过采用荧光粉与无水酒精混合后喷涂到复眼透镜的背面的方式控制荧光粉的厚度和平整度，提高了发光的均匀性。
文档编号H01L33/58GK102969308SQ20121046909
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者马建设, 贺丽云, 胡杰, 徐红英, 苏萍, 刘彤 申请人:彩虹奥特姆(湖北)光电有限公司, 清华大学深圳研究生院