一种新型白光led封装结构及制作方法
【专利摘要】本发明公开了提供一种新型白光LED封装结构及制作方法，在荧光晶片与蓝光芯片贴合的单面镀蓝光增透膜，晶片表面的蓝光增透膜可以有效避免入射蓝光在晶片表面的反射，增加蓝光的利用率，同时减少黄绿光在芯片方向的反射损失，有效提高器件的整体光效。本发明涉及的白光LED封装结构具有高荧光效率，适用于大功率白光LED照明领域。
【专利说明】一种新型白光LED封装结构及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED照明【技术领域】，特别涉及一种新型白光LED封装结构及制作方法。【背景技术】
[0002]LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED具有耗电量小、发光效率高、使用寿命长、节能环保等优点，因此其不仅在日常照明领域得到广泛的应用，而且进入显示设备领域。目前，获取白光LED的技术可以分为两大类，即:(I)采用发射红、绿、蓝色光线的三种LED芯片混合；(2)采用单色(蓝光或紫外)LED芯片激发适当的荧光材料。目前白光LED主要是利用蓝光LED芯片和可被蓝光有效激发的、发黄光的突光粉Ce:YAG结合,再利用透镜原理将互补的黄光和蓝光予以混合，从而得到白光。
[0003]目前采用荧光晶体替代荧光粉，以克服荧光粉激发效率和光转换效率低、均匀性差等缺点，但普通荧光晶体结构单一，性能未得到优化。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种新型白光LED封装结构，在荧光晶片与蓝光芯片贴合的单面镀蓝光增透膜，利用透镜原理将芯片的蓝光和晶片转化发出的黄绿光并予以混合，得到白光。晶片表面的蓝光增透膜可以有效避免入射蓝光在晶片表面的反射，增加蓝光的利用率，同时减少黄绿光在芯片方向的反射损失，有效提高器件的整体光效。该白光LED封装结构具有高荧光效率，适用于大功率白光LED照明领域。
[0005]为解决上述问题，本发明提供一种新型白光LED封装结构，包括蓝光芯片、贴合于所述蓝光芯片上的荧光晶片，所述荧光晶片与所述蓝光芯片贴合的一面上镀有蓝光增透膜。
[0006]进一步的，所述荧光晶片主要成分为Ce:YAG。
[0007]进一步的，所述蓝光增透膜主要成分为氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锆中的一种或其混合物。
[0008]进一步的，所述蓝光增透膜透光波段为420nm?470nm。
[0009]进一步的，所述蓝光增透膜设置多层。
[0010]为了解决上述问题，本发明还提供一种新型白光LED封装结构的制作方法，包括以下步骤:
[0011](I)通过提拉法、温度梯度法或者泡生法制作Ce =YAG晶片；
[0012](2)对步骤⑴制得的Ce =YAG晶片切磨抛光得到所需尺寸的荧光晶片；
[0013](3)在步骤(2)制得的Ce =YAG晶片上采用物理气相沉积的方式单面镀蓝光增透膜；
[0014](4)将步骤⑶制得的Ce =YAG晶片镀膜的一面贴合在蓝光芯片上，进行封装。[0015]采用本发明方法制得的采用荧光晶片的白光LED封装结构，与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0016]I)相比荧光粉，镀膜的Ce =YAG荧光晶片激发效率和光转换效率高；均匀性好；物化性优良；光衰小。
[0017]2)相比普通Ce:YAG荧光晶片，镀蓝光增透膜的Ce:YAG荧光晶片具有更高的光效，其白光LED器件的光效比用普通晶片的器件高5?10%。
[0018]3)晶片表面的蓝光增透膜对420nm?470nm波段蓝光的透过率可达99.5%，而目前白光LED的蓝光芯片的激发波长主峰位置在448nm左右，所以可以有效避免入射蓝光在晶片表面的反射，增加蓝光的利用率，同时蓝光增透膜对500nm?730nm的黄绿光全反射，减少黄绿光在芯片方向的反射损失，有效提高器件的整体光效。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例的结构示意图
[0020]图2是实施例1中镀蓝光增透膜的荧光晶片的透过率曲线
[0021]图3是实施例1中采用蓝光增透膜的晶片与对比实施例中采用普通晶片的相对能量分布曲线
[0022]图中，l、Ce:YAG荧光晶片；2、蓝光芯片；3、蓝光增透膜；4、采用蓝光增透膜晶片的能量分布曲线；5、采用普通晶片的能量分布曲线
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0024]如图1所示为本发明的实施例的结构示意图，一种新型白光LED封装结构，包括蓝光芯片2、贴合于所述蓝光芯片上的Ce:YAG突光晶片I，所述突光晶片I与所述蓝光芯片2贴合的一面上镀有蓝光增透膜3。荧光晶片I主要成分为Ce:YAG，通过提拉法、温度梯度法或者泡生法制得。蓝光增透膜3设置多层，主要成分为氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锆中的一种或其混合物。其透光波段为420nm?470nm。
[0025]制作新型白光LED封装结构时，首先通过提拉法、温度梯度法或者泡生法制备Ce掺杂YAG;然后，对制得的Ce掺杂YAG抛光，制作所需尺寸的荧光晶片，根据实际生产需要可选择条状、片状或圆形，在此不做限定；然后在制得的Ce =YAG晶片上采用物理气相沉积的方式单面镀蓝光增透膜；最后将Ce =YAG晶片镀膜的一面贴合在蓝光芯片上，进行封装。
[0026]实施例1
[0027]通过提拉法制备Ce掺杂YAG，对制得的Ce =YAG晶片抛光，制得厚度0.3mm,直径50mm的圆形晶片，在制得的圆形晶片单面镀10层蓝光增透膜，然后把晶片切割成边长为4mm的方形小晶片，最后把小晶片镀膜的一面紧贴蓝光芯片，封装成白光LED器件。
[0028]实施例2
[0029]通过提拉法制备Ce掺杂YAG，对制得的Ce =YAG晶片抛光，制得厚度0.35mm,直径50mm的圆形晶片，在制得的圆形晶片单面镀15层蓝光增透膜，然后把晶片切割成边长为5mm的方形小晶片，最后把小晶片镀膜的一面紧贴蓝光芯片，封装成白光LED器件。
[0030]实施例3[0031]通过提拉法制备Ce掺杂YAG，对制得的Ce =YAG晶片抛光，制得厚度0.4mm,直径75mm的圆形晶片，在制得的圆形晶片单面镀20层蓝光增透膜，然后把晶片切割成边长为5mm的方形小晶片，最后把小晶片镀膜的一面紧贴蓝光芯片，封装成白光LED器件。
[0032]对比实施例
[0033]通过提拉法制备Ce掺杂YAG，对制得的Ce =YAG晶片抛光，制得厚度0.3mm,直径50mm的圆形晶片，然后把晶片切割成边长为4_的方形小晶片，最后把小晶片锻I吴的一面紧贴蓝光芯片，封装成白光LED器件。
[0034]图2是实施例1中镀蓝光增透膜的荧光晶片的透过率曲线，镀蓝光增透膜的荧光晶片对420nm?470nm波段蓝光的透过率达到99.5%。
[0035]图3是实施例1中采用蓝光增透膜的晶片与对比实施例中采用普通晶片的相对能量分布曲线。采用蓝光增透膜的晶片的白光LED结构光效:158.5 ;色温:6723K ;显色指数:66.5 ;采用普通晶片的白光LED结构光效:145.8 ;色温:6065K ;显色指数:65.0。可见，采用镀蓝光增透膜的晶片的白光LED结构具有更优的光效。
[0036]采用本发明方法制得的采用荧光晶片的白光LED封装结构，与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0037]I)相比荧光粉，镀膜的Ce =YAG荧光晶片激发效率和光转换效率高；均匀性好；物化性优良；光衰小。
[0038]2)相比普通Ce =YAG荧光晶片，镀蓝光增透膜的Ce =YAG荧光晶片具有更高的光效，其白光LED器件的光效比用普通晶片的器件高5-10%。
[0039]3)晶片表面的蓝光增透膜对420nm?470nm波段蓝光的透过率可达99.5%，而目前白光LED的蓝光芯片的激发波长主峰位置在448nm左右，所以可以有效避免入射蓝光在晶片表面的反射，增加蓝光的利用率，同时蓝光增透膜对500nm?730nm的黄绿光全反射，减少黄绿光在芯片方向的反射损失，有效提高器件的整体光效。
[0040]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、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】
1.一种新型白光LED封装结构，其特征在于:包括蓝光芯片、贴合于所述蓝光芯片上的荧光晶片，所述荧光晶片与所述蓝光芯片贴合的一面上镀有蓝光增透膜。
2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于:所述荧光晶片主要成分为Ce:YAG。
3.根据权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于:所述蓝光增透膜主要成分为氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锆中的一种或其混合物。
4.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于:所述蓝光增透膜透光波段为420nm ?470nm。
5.根据权利要求4所述的LED封装结构，其特征在于:所述蓝光增透膜设置多层。
6.一种新型白光LED封装结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)通过提拉法、温度梯度法或者泡生法制作Ce=YAG晶片； (2)对步骤⑴制得的Ce=YAG晶片切磨抛光得到所需尺寸的荧光晶片；(3)在步骤(2)制得的Ce=YAG晶片上单面采用物理气相沉积的方式镀蓝光增透膜； (4)将步骤(3)制得的Ce:YAG晶片镀膜的一面贴合在蓝光芯片上，进行封装。
【文档编号】H01L33/50GK103915551SQ201410104212
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】曹顿华, 梁月山, 马可军 申请人:昆山开威电子有限公司