专利名称：Led发光结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED发光技术领域，尤其涉及一种LED发光结构。
背景技术：
LED (Light Emitting Diode)，即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。 它是利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，半导体中的少 数截流子和多数截流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、白色的光。LED光源由于具有高节能、寿命长、 利于环保等优点，实际上，自LED问世以来，LED的应用面越来越广泛，其 环保节能之优点使得LED被视为21世纪之主要照明光源之一。
LED不仅仅是应用于照明方面，其在装饰方面一直扮着很重要的角色，随 着人们生活水平的提高，对LED色彩的要求也越来越高，这使LED的显色性，
色彩有了更高的要求。
为了在照明市场占得一席之地，不同封装类型的白光LED在市场上不断出 现。随着LED的大量应用，LED的需要量逐渐增大，其中高功率LED也随着 照明的需要而而受到越来越多的关注。如何提高LED的功率以及如何解决高功 率LED的散热问题一直都是LED开发的一个重要课题。就照明模块而言，发 光功率、散热性能、出光效率以及白色纯度都是设计者所关心的焦点。在以往 的白光照明模块中，都是通过低波长芯片如蓝光或紫光芯片激发荧光材料而发 出白光，传统以点胶方式以荧光材料包裹芯片，荧光材料包裹芯片之厚度不一 致，从而使其发光光斑不均匀，且在极大的影响了出光效率。在传统的支架中 当芯片发光时，有正面发出光线和侧面发出的光线，正面发出的光线激发荧光 材料层后射出封装体外，侧面发出的光线会激发底部的荧光材料，经反射后射出封装体外和正面发出的光线相迭加从而形成黄圏。如何改善黄圈这一缺点成 为一个亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种能够有效改善黄圈的LED发光结构。
一种LED发光结构，其包括支架和发光芯片，所述支架具有一支撑面，所 述发光芯片设于所述支撑面上，所述支撑面在包围所述发光芯片的部分设有沟 槽，所述沟槽环绕于所述发光芯片周围。
优选地，所述沟槽的深度和宽度尺寸构造成为使得由所述发光芯片侧面发 出的光反射进入沟槽内再经过多次反射后发出。
优选地，所述沟槽的深度和宽度之比大于所述发光芯片高度与所述沟槽和 发光芯片侧面间距离之比。
更优选地，所述沟槽的至少一槽壁具有凹凸结构。
进一步地，所述支架包括架体和芯片载体，所述架体设有中空孔洞，所述 芯片载体设于所述中空孔洞中，所述芯片载体是由导热性材料制成，所述发光 芯片设于芯片载体表面上。
进一步地，所述发光芯片上覆盖有荧光材料，所述支架上覆盖有透明胶体， 所述透明胶体覆盖荧光材料以及沟槽。
更进一步地，所述焚光材料在芯片表面形成有荧光材料沉淀层。
进一步地，所述沟槽靠外侧的槽壁不低于其靠内侧的槽壁。所述沟槽呈方 形或圆形环绕于所述发光芯片的周围。
与现有技术相比，在所述LED发光结构中，所述支撑面在包围所述发光芯 片的部分设有沟槽，通过环绕芯片设置沟槽，能增加发光芯片侧面发光的反射 次数，使发光芯片侧面发出的光得到充分分散，从而能改善黄圈现象，并使出 光光斑均匀。此外，支架上覆盖有透明胶体时，透明胶体覆盖荧光材料以及沟槽，从而能增加胶体材料和支架的结合力从而提升其可靠度。以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中
图1是本实用新型第 一实施例提供的LED发光结构的截面示意图。
图2是
图1中的沟槽对侧面光进行反射的放大结构示意图。
图3是
图1中的沟槽局部放大结构示意图。
图4是目前的一种LED发光结构对侧面光进行反射的放大结构示意图。 图5是本实用新型第二实施例提供的LED发光结构的截面示意图。 图6是本实用新型第三实施例提供的LED发光结构的截面示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本实用新型的具体实施例进4亍进一步详细说明。应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅作为实例，并不用于限定本实用新型的保护范围。
请参阅
图1和2，为本实用新型第一实施例提供的LED发光结构10，该 LED发光结构10包括支架12以及设于支架12上的发光芯片14。支架12具有 一支撑面120,发光芯片14设于所述支撑面120上。该支撑面120在包围发光 芯片14的部分设有沟槽16，所述沟槽16环绕于发光芯片14周围。
支架12包括位于外围的架体122和位于中央的芯片载体124，架体122设 有中空孔洞125，芯片载体124设于所述中空孔洞125中。芯片载体12斗是由 导热性材料制成，例如铝、铜、铝铜合金或其他导热性良好的材料。发光芯片 14设于芯片载体124的表面上，也就是芯片载体124的顶面，该顶面也就是设 置所述发光芯片14的支撑面120。芯片载体124由底部侧向外延伸出环形凸缘 126，环形凸缘126具有较大表面积，芯片载体124可作为发光芯片14的热沉 结构，使发光芯片14发出的热量由芯片载体124沿轴向迅速传导至环形凸缘 126，再由环形凸缘126迅速传导至二次散热装置，从而快速冷却发光芯片14,使其维持较高的发光效率和发光效果。
如图l所示，发光芯片14两侧分别具有正负极，架体122在芯片载体124 周围对应发光芯片14正负极分别设有凹陷123，发光芯片14的正负极通过相 应的引脚19引出，引脚19通过金线17与发光芯片14的正负极电性连接，每 个引脚19的一端收容于相应的凹陷123内，另一端延伸出支架12的外部与外 部电源或电路连接。
沟槽16开i殳于芯片载体124的顶面，即支撑面120上。沟槽16的环绕形 状为方形或圆形，本实施例的沟槽16的环绕形状为方形。优选地，沟槽16深 度和宽度尺寸构造成为使得由发光芯片14侧面发出的光反射进入沟槽16内再 经过多次反射后发出。如图2所示，由发光芯片14侧面发出的光束L先入射 到沟槽16的靠外侧的槽壁162，再反射到沟槽16的底壁，接着在沟槽16的相 对两槽壁之间反射，直到发射出去。优选地，发光芯片14侧面发出的光束在相 对两槽壁之间经过多次反射后发射出去。如此， 一方面，通过将发光芯片14 侧面发出的光束在靠外侧的槽壁162进行反射，经过槽壁162的反射后，光束 获得充分分散，可极大降低侧面发射的光与正面发出的光线相迭加，从而避免 形成黄圈。另一方面，由于挖了沟槽16，使发光芯片14侧面所发出的光线先 在槽壁反射，而不能直接激发底部的荧光材料，从而会改善出光光斑，使整个 出光光斑均匀。因为在传统的支架中，支撑面120为一平面，当芯片发光时， 有正面发出光线和侧面发出的光线，正面发出的光激发荧光材料层后射出封装 体外，侧面发出的光线会激发底部的荧光材料，经反射后射出封装体外和正面 发出的光线相迭加从而形成黄圈。通过设置沟槽16,可以改善黄圈的出现。
优选地，沟槽16的深度和宽度之比大于发光芯片14高度与所述沟槽16 和发光芯片14侧面间距离之比。如图3所示，假定沟槽16和发光芯片14侧面 间的距离为D,发光芯片14高度为H,沟槽16的深度为P，宽度沟槽16的为 W, tl设发光芯片14的侧面最顶点发出的光照射于沟槽16外側的槽壁上，该 光束与沟槽16的底面成一定角度0， tan6=H/D。而P/W-tancp, 4艮明显，cp>0，因此，P/W>H/D,这样，发光芯片14侧面发出的光线会在沟槽16内进行多次 反射。由图3可知，发光芯片14的侧面最顶点发出的光需要照射于沟槽16外 侧的槽壁上，而不能像图4那样(传统的支架)，照射于平坦的支撑面时，将 直接反射出去，从而和正面发出的光线相迭加，形成黄圈。
另外，请再参阅
图1,发光芯片14上覆盖有荧光材料15，支架12上覆盖 有透明胶体13，透明胶体13覆盖荧光材料15以及沟槽16，还可进一步覆盖凹 陷123。通过沟槽16以及凹陷123的凹凸结构，可以增强透明胶体13与支架 12之间的接触面积，使透明胶体13和支架有更好的结合力。透明胶体13为透 镜形状，以达到预定的光出射角度。
此外，在发光芯片14的表面沉淀形成一层荧光材料沉淀层142，其形成过 程为在制作白光时，采用荧光粉沉淀技术，使荧光材料15在一定条件下，例 如在60。温度下保持2个小时，使荧光材料15由于沉淀而在芯片及芯片载体124 的顶部形成一薄层，即荧光材料沉淀层142。沉淀层142的荧光材料能有效的 被激发，从而提高出光效率。此外，荧光材料沉淀层142还可进一步覆盖沟槽 16的槽底。
请参阅图5，为本实用新型第二实施例中的LED发光结构20的结构示意 图。其中，LED发光结构20具有与LED发光结构IO类似的结构，图5与
图1 中相同的元件采用相同的标号，表示相同的结构和组成，在此不再赘述。与第 一实施例的LED发光结构10主要不同之处在于，本实施例的沟槽26靠外的槽 壁262高于靠内的槽壁，也即高于支撑面120,还可进一步略高于发光芯片14 的顶面。
与前面实施例相同，在发光芯片14的表面沉淀形成一层荧光材料沉淀层 142,以提高出光效率，荧光材料沉淀层142同样可进一步覆盖沟槽26的槽底。
请参阅图6,为本实用新型第三实施例中的LED发光结构30的结构示意 图。其中，LED发光结构30具有与LED发光结构20类似的结构，图6与图5 中相同的元件采用相同的标号，表示相同的结构和组成，在此不再赘述。与第二实施例的LED发光结构20主要不同之处在于支架32的结构。
支架32包括杯状架体322以及芯片载体324。本实施例的架体322具有倒 锥形的中空部分323,为一个杯体，发光芯片14、荧光材料15、透明胶体13 均收容于杯体的中空部分323,该倒锥形的中空部分323具有倾斜的槽壁328， 可对发光芯片14发出的边缘光束进行反射，从而改善出光角度和出光光斑。
架体322还同样具有收容芯片载体324的中空孔洞325,中空孔洞325与 中空部分323相通，此结构引线为框架式引线，将发光芯片14的两极分别与一 引脚327电性连接，每个引脚327经由相应的开槽321延伸到外侧面，并绕着 架体322的外侧面延伸到架体322的底面。
本实施例的中空孔洞325包括紧邻中空部分323的第一通孔325a以及与第 一通孔325a相4妄相通的第二通孔325b,第一通孔325a的孔径小于第二通孔 325b的孔径，第二通孔325b贯穿架体322底部。相应地，第一通孔325a收容 芯片载体324的主体，而芯片载体324的凸缘326收容于第二通孔325b中，并 突伸出第二通孔325b外，以便与二次散热装置相充分接触，将热量及时迅速地 散发出去。
在以上实施例中，沟槽的槽壁都是平直的壁，在其他的实施例中，沟槽靠 外侧的槽壁可以形成有台阶，另外，沟槽也可以是弧形沟槽，并不限于上述实 施例所示的方形槽，还可以是V形槽，梯形槽或其他任意形状的槽。进一步地， 沟槽靠外侧的槽壁和/或内侧的槽壁可以具有凹凸结构，如锯齿形结构等，以使 入射到该槽壁的光更加发散，可大大削弱侧面光对正面发出的光的影响。当然， 沟槽还可以有其他的变形，在此不——列举，这些变化或变更都应该属于本实 用新型的构思之内。
在以上实施例的LED发光结构中，支撑面120在包围发光芯片14的部分 设有沟槽16、 26，通过环绕芯片14设置沟槽16、 26,能增加发光芯片14侧面 发出的光反射的次数，使发光芯片14侧面发出的光得到充分分散，从而能消除 黄圈的出现，而且4吏出光光斑均匀。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种LED发光结构，其包括支架和发光芯片，所述支架具有一支撑面，所述发光芯片设于所述支撑面上，其特征在于，所述支撑面在包围所述发光芯片的部分设有沟槽，所述沟槽环绕于所述发光芯片周围。
2、 如权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述沟槽的深度和次反射后发出。
3、 如权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述沟槽的深度和 宽度之比大于所述发光芯片高度与所述沟槽和发光芯片侧面间距离之比。
4、 如权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述发光芯片上覆 盖有荧光材料，所述支架上覆盖有透明胶体，所述透明胶体覆盖荧光材料以及 沟槽。
5、 如权利要求4所述的LED发光结构，其特征在于，所述荧光材料在芯 片表面形成有荧光材料沉淀层。
6、 如权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述沟槽的至少一槽壁具有凹凸结构。
7、 如权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述支架包括架体 和芯片载体，所述架体具有中空孔洞，所述芯片载体设于所述中空孔洞中，所 述芯片载体是由导热性材料制成，所述发光芯片设于芯片载体表面上。
8、 如权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述沟槽靠外侧的 槽壁不低于其靠内侧的槽壁。
9、 如权利要求1所述的LED发光结构，其特征在于，所述沟槽呈方形或 圆形环绕于所述发光芯片的周围。
专利摘要本实用新型涉及一种LED发光结构，其包括支架和发光芯片，所述支架具有一支撑面，所述发光芯片设于所述支撑面上，所述支撑面在包围所述发光芯片的部分设有沟槽，所述沟槽环绕于所述发光芯片周围。在所述LED发光结构中，所述支撑面在包围所述发光芯片的部分设有沟槽，通过环绕芯片设置沟槽，能增加发光芯片侧面发光的反射次数，使发光芯片侧面发出的光得到充分分散，从而能改善黄圈现象，而且使出光光斑均匀。
文档编号F21V19/00GK201425186SQ20092013181
公开日2010年3月17日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者黄建中 申请人:弘凯光电(深圳)有限公司