专利名称：Led封装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED封装结构技术领域，更具体地说，是涉及一种可提高出光效率的 LED封装结构。
背景技术：
由于LED (Light Emitting Diode ；发光二极管)具有寿命长、能耗低、启动快等优 点，LED器件已被广泛应用于信号灯、汽车灯、大屏幕显示及照明等领域。目前最常用的白 光LED是采用蓝光LED芯片与荧光粉组合而获取白光的。典型的白光LED封装工艺是这样 的，在蓝光LED芯片焊线后，向蓝光芯片上点入荧光粉胶再进行烘烤。采用这种封装方法可 以轻易的获得白光LED，是目前商用白光LED封装广泛采用的一种方法。这种广泛使用的白光LED封装工艺存在以下问题荧光粉胶胶体中的荧光粉颗粒 会使LED芯片发出的蓝光后向散射；而荧光粉本身的受激辐射会产生大量朝向芯片方向辐 射的光，因此，会有相当一部分能量的光在荧光粉胶、芯片和反光杯之间来回弹射，其中大 部分都被芯片和封装材料吸收并转化为热能，直接导致LED器件光效的损失和工作温度的 上升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种出光效率高的LED封装结构。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种LED封装结构，包括基座、 位于所述基座上的LED芯片、位于所述LED芯片出光位置的光学薄膜层、以及位于所述光学 薄膜层外侧的荧光体层，所述光学薄膜层采用两种具有不同折射率的材料交替镀膜构成， 在所述LED芯片与所述光学薄膜层之间还设有可使LED芯片所发出的光线相对所述光学薄 膜层的入射角减小的光路调整构件。更具体地，所述光路调整构件为反光杯。更具体地，所述反光杯的纵截面呈抛物线状并由金属或塑胶材料制成，所述反光 杯内壁上设有反光镀层。更具体地，所述光路调整构件为光学聚焦透镜或者光学聚焦透镜组。更具体地，还包括一支架，所述支架一端与所述基座连接另一端与所述荧光体层 连接，所述光学聚焦透镜或者光学聚焦透镜组通过所述支架中部定位。更具体地，构成所述光学薄膜层的两种材料中，一种材料为SiO2 ；另一种材料为 TiO2, Ta2O5, ZrO2中的一种或两种以上的混合物。更具体地，所述光学薄膜层通过真空蒸镀或化学气相沉积方式形成于所述荧光体 层的内壁上。更具体地，经所述光路调整构件调整后的光线相对所述光学薄膜层的入射角不大 于 45°。更具体地，所述入射角不大于30°
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更具体地，所述LED芯片的数量至少为一个，波长范围为300nm 490nm。这样，通过光路调整构件使LED芯片发出的光以较小的角度投射到光学薄膜层 上，确保LED芯片发出的光在透过光学薄膜层时具有很高的透射率，使其能够充分进入荧 光体层激发荧光材料发光，同时，光学薄膜层对荧光粉体发出的长波长的光具有高反射性， 使荧光粉体发出的光被有效地传输到LED器件外部，极大地提高了器件的光取出效率，从 而提高LED器件的总体光效。
图1是本发明实施例一的剖视示意图；图2为实施例一中的光学薄膜层的透射光谱示意图；图3为实施例一的光路原理示意图；图4为本发明实施例二的剖视示意图。
具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结 合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅 用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参照图1至图3，为本发明LED封装结构的实施例一，包括基座102、位于所述基 座102上的LED芯片101、位于所述LED芯片101出光位置的光学薄膜层104、以及位于所 述光学薄膜层104外侧的荧光体层105，所述光学薄膜层采用两种具有不同折射率的材料 交替镀膜构成，在所述LED芯片101与所述光学薄膜层104之间还设有可使LED芯片101 所发出的光线相对所述光学薄膜层104的入射角减小的光路调整构件。这样，通过光路调 整构件使LED芯片101发出的光以较小的角度投射到光学薄膜层104上，确保LED芯片101 发出的光在透过光学薄膜层104时具有很高的透射率，使其能够充分进入荧光体层105激 发荧光材料发光，同时，光学薄膜层104对荧光粉体发出的长波长的光具有高反射性，使荧 光粉体发出的光被有效地传输到LED器件外部，极大地提高了器件的光取出效率，从而提 高LED器件的总体光效。本实施例中，所述光路调整构件为反光杯103，所述反光杯的纵截面呈抛物线状并 由金属或塑胶材料制成，所述反光杯内壁上设有反光镀层。LED芯片101和基座102位于 反光杯103的底部，而光学薄膜层104、荧光体层105位于反光杯103的顶部。所述反光杯 的形状和尺寸参数，使LED芯片101发出的光最多经过一次反射就达到荧光体层105内侧 的光学薄膜层104。这样，LED芯片101发出的一部分光线106直接投射到光学薄膜层104 上。另一部分光线107经过反光杯103的一次反射后再投射到光学薄膜层104表面。经所 述反光杯103调整后的光线相对所述光学薄膜层104的入射角不大于45°，优选方式为不 大于30°，最好不大于20°。本实施例中，所述光学薄膜层104采用低折射率材料和高折射率材料交替镀膜构 成。作为一种实现方式，所述的低折射率材料为SiO2，所述的高折射率材料为Ti02、Ta2O5,
中的一种或两种以上的混合物。并且所述低折射率材料和高折射率材料是通过真空蒸 镀或化学气相沉积方式形成于所述荧光体层105的内壁上。
所述LED芯片101的数量至少为一个，根据图2所示的LED芯片的配光曲线，所述 LED芯片101的波长范围为300nm 490nm。另外，荧光体层105可采用荧光粉夹在两层玻璃之间的复合发光材料制成，也可 采用荧光粉夹在玻璃与胶体之间的复合发光材料制成。或者荧光体层105还可为发光玻 璃、发光玻璃陶瓷和发光透明陶瓷等。所述的荧光体层105在芯片发出光的激发下，发射出 更长波长的光，荧光体层105发出的光可为红光、黄光、绿光、蓝光、白光等。请参照图3，给出了本实施例的工作原理示意图，LED芯片发出的光301以最大入 射角25°投射到具有光学薄膜层104的荧光体层105上，由于光学薄膜层104对LED芯片 发出的光具有高透射性，使LED芯片发出的光301能够充分进入荧光体层105激发荧光粉 发光，而荧光粉的发光类似于各向同性的辐射体，荧光粉发出的一部分光304直接传输到 LED器件外部，另一部分光305则朝LED芯片的方向传播。而光学薄膜层104对这部分背向 辐射的荧光305具有高反射性，当朝芯片方向传播的光305到达光学薄膜层104时立刻产 生反射光306，使荧光粉体发出的光都被有效地传输到LED器件外部，减少LED芯片和荧光 材料对光线的吸收，从而提高LED器件的总体光效。本实施例的LED封装结构使荧光体层105远离芯片，减小了反射光的热能转化，大 大降低了荧光粉及封装材料的工作温度，能够有效地减缓荧光粉转换效率的衰减和封装材 料的老化，从而提高LED器件的寿命。此外，采用本实施例的LED器件的发光面为整个荧光 体层105的表面，具有比传统的LED器件更大的发光面积，因此能够有效地消除眩光。请参照图4，为本发明LED封装结构的实施例二，包括基座402、位于所述基座402 上的LED芯片401、位于所述LED芯片401出光位置的光学薄膜层405、以及位于所述光学 薄膜层405外侧的荧光体层406，在所述LED芯片401与所述光学薄膜层405之间还设有可 使LED芯片401所发出的光线相对所述光学薄膜层405的入射角减小的光路调整构件。本实施例与实施例一的区别在于，所述光路调整构件为光学聚焦透镜或者光 学聚焦透镜组404。所述的光学聚焦透镜或者光学聚焦透镜组404可以选择K9玻璃、 PMMA (Polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃)等具有高透过率的材 料。为了实现光路调整构件的定位，本实施例还包括一支架403，所述支架403 —端与所述 基座402连接另一端与所述荧光体层406连接，所述光学聚焦透镜或者光学聚焦透镜组404 通过所述支架403中部定位。另外，所述荧光体层406为发光玻璃陶瓷。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种LED封装结构，其特征在于包括基座、位于所述基座上的LED芯片、位于所述 LED芯片出光位置的光学薄膜层、以及位于所述光学薄膜层外侧的荧光体层，所述光学薄膜 层采用两种具有不同折射率的材料交替镀膜构成，在所述LED芯片与所述光学薄膜层之间 还设有可使LED芯片所发出的光线相对所述光学薄膜层的入射角减小的光路调整构件。
2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于所述光路调整构件为反光杯。
3.如权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于所述反光杯的纵截面呈抛物线状 并由金属或塑胶材料制成，所述反光杯内壁上设有反光镀层。
4.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于所述光路调整构件为光学聚焦透 镜或者光学聚焦透镜组。
5.如权利要求4所述的LED封装结构，其特征在于还包括一支架，所述支架一端与所 述基座连接另一端与所述荧光体层连接，所述光学聚焦透镜或者光学聚焦透镜组通过所述 支架中部定位。
6.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于构成所述光学薄膜层的两种材料 中，一种材料为SW2 ；另一种材料为Tio2、T￡i2o5、aO2中的一种或两种以上的混合物。
7.如权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于所述光学薄膜层通过真空蒸镀或 化学气相沉积方式形成于所述荧光体层的内壁上。
8.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于经所述光路调整构件调整后的光 线相对所述光学薄膜层的入射角不大于45°。
9.如权利要求8所述的LED封装结构，其特征在于所述入射角不大于30°
10.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于所述LED芯片的数量至少为一个， 波长范围为300nm 490nm。
全文摘要
本发明公开了一种LED封装结构，包括基座、位于所述基座上的LED芯片、位于所述LED芯片出光位置的光学薄膜层、以及位于所述光学薄膜层外侧的荧光体层，在所述LED芯片与所述光学薄膜层之间还设有可使LED芯片所发出的光线相对所述光学薄膜层的入射角减小的光路调整构件。这样，通过光路调整构件使LED芯片发出的光以较小的角度投射到光学薄膜层上，确保LED芯片发出的光在透过光学薄膜层时具有很高的透射率，使其能够充分进入荧光体层激发荧光材料发光，同时，光学薄膜层对荧光粉体发出的长波长的光具有高反射性，使荧光粉体发出的光被有效地传输到LED器件外部，极大地提高了器件的光取出效率，从而提高LED器件的总体光效。
文档编号H01L33/60GK102142502SQ20101010449
公开日2011年8月3日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者乔延波, 刘玉刚, 周明杰, 翁方轶, 陈贵堂, 马文波 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司