CN101809768A - 发光器件封装 - Google Patents

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Abstract

实施方案涉及一种发光器件封装。该发光器件封装包括：包括多层腔的主体；在所述腔中的发光器件；密封所述发光器件并包括第一磷光体的第一磷光体层；和在所述第一磷光体层上的包括第二磷光体的第二磷光体层，所述第二磷光体和所述第一磷光体具有不同的比重。

Description

发光器件封装
技术领域
实施方案涉及一种发光器件封装。
背景技术
发光二极管(LED)可以通过利用例如GaAs族、AlGaAs族、GaN族、InGaN族和InGaAlP族的化合物半导体材料配置发光源来显示各种颜色。
LED的特性可以通过化合物半导体的材料、颜色和发光、发光强度的范围等确定。LED被封装并用于各种领域，例如显示颜色的开/关显示器、文字数字显示器、图像显示器等。
发明内容
技术问题
实施方案提供一种可以在腔中形成不同颜色的磷光体层的发光器件封装。
实施方案提供一种可以在发光器件上布置不同种类的磷光体的发光器件封装。
实施方案提供一种发光器件封装，其中可以将磷光体分散在腔的中央区域和侧面区域以发射均匀的白光。
技术方案
一个实施方案提供一种发光器件封装，其包括：包括多层腔的主体；在所述腔中的发光器件；密封所述发光器件并包括第一磷光体的第一磷光体层；和在所述第一磷光体层上的包括第二磷光体的第二磷光体层，所述第二磷光体和所述第一磷光体具有不同的比重。
一个实施方案提供一种发光器件封装，其包括：包括腔的主体；在所述腔中的发光器件；电连接所述发光器件的多个引线图案；密封所述发光器件并包括靠近所述发光器件的第一磷光体的第一磷光体层；和在所述第一磷光体层上的包括第二磷光体的第二磷光体层，所述第二磷光体和所述第一磷光体具有不同的比重。
有益效果
实施方案可改善白色均匀性。
实施方案可改善白色发光器件封装的可靠性。
附图说明
图1是根据第一实施方案的发光器件封装的侧截面图。
图2是根据第二实施方案的发光器件封装的侧截面图。
图3是根据第三实施方案的发光器件封装的侧截面图。
图4是说明从图3的发光器件封装发射的光的分布的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述实施方案。
图1是根据第一实施方案的发光器件封装的侧截面图。
参照图1，发光器件封装100包括：主体110、多个引线图案118和119、发光器件120、第一磷光体层130以及第二磷光体层140。
主体110可由树脂材料例如PPA(聚邻苯二甲酰胺)、PC热塑性树脂、绝缘材料等形成。在主体110的上侧处形成上层部115。上层部115可与主体110整体注塑成型，或者与主体110单独连接。
主体110具有60mm至140mm的厚度T1，上层部115具有20mm至100mm的厚度T2。也就是说，上层部115和主体110具有至少20mm的厚度差，并且该厚度差可以随磷光体的尺寸变化。
主体110具有形成于其中的多层结构的第一和第二腔112和116。第一腔112对应于第一层区，第二腔116对应于第一层区上的第二层区。第一和第二腔112和116的侧面112A和116A是倾斜的。在第一和第二腔112和116的侧面112A和116A上可以形成反射材料层或反射片。
多个引线图案118、119中的每一个均具有暴露于第一和第二腔112、116的一端以及穿透主体110并暴露于外侧的另一端。引线图案118、119插入穿透主体110的结构中，并且随后通过注塑成型布置在第一和第二腔112、116中。在多个引线图案118、119中，第一引线图案118可以延伸至第一腔112的底面。然而，本发明不限于这些引线图案的上述形状。
发光器件120设置在第一腔112中，并且与第一和第二引线图案118和119电连接。发光器件120通过导电粘合剂与第一引线图案118连接，并且通过导线122与第二引线图案119连接。发光器件120可以以倒装方式安装。然而，本发明不限于此。
发光器件120可使用至少一个蓝色LED芯片。然而，本发明不限于此。
第一磷光体层130在第一腔112的区域中形成并包括第一磷光体132。第二磷光体层140在第二腔116的区域中形成，并且包括第二磷光体142。
第一和第二磷光体层130和140是透明树脂材料例如环氧树脂、硅树脂等和磷光体132、142的混合物。第一磷光体层130可以形成为一定厚度以覆盖发光器件120，第二磷光体层140可以在主体110的上层部119的厚度范围T2、例如20～100mm的厚度范围内形成。
第二磷光体层140在第一磷光体层130上形成。第二磷光体层140可以在第一磷光体层130固化之后或之前进行模制。在第二磷光体层140上可以设置透镜(例如：凸透镜)。
第一磷光体132和第二磷光体142是发射具有不同光谱的光的磷光体。第一磷光体132和第二磷光体142之一可以是绿色磷光体，而另一个可以是红色磷光体。此处，红色磷光体可以使用(Sr，Ca)-Ge-S:Eu族，绿色磷光体可以使用(Ba，Sr，Ca)2SiO4:Eu或SrGa2S4:Eu族。然而，本发明不限于此。
此外，当添加第一磷光体层130的第一磷光体132，例如具有比树脂材料低的比重的绿色磷光体时，第一磷光体132在第一磷光体层130中以漂浮状态固化。此时，第一磷光体层130的大部分第一磷光体132布置在发光器件120上。在此情况下，在发光器件120上可以设置发射具有不同光谱的光的磷光体。
或者，可以向第一磷光体层130添加纳米尺寸的填料(未显示)。填料的作用是使第一磷光体132漂浮。
此外，当添加第二磷光体层140的第二磷光体142，例如具有比树脂材料高的比重的红色磷光体时，第二磷光体142在第二磷光体层140中以沉淀状态固化。磷光体的比重可以通过树脂材料的比重确定，并且磷光体的比重的差异可以随构成磷光体的材料变化。
布置在发光器件120上的第一磷光体132和第二磷光体142可以将从发光器件120发射的光转化成具有均匀强度的激发光。
第一磷光体层130和第二磷光体层140中至少之一的表面可以形成为凹透镜形状、平坦形状和凸透镜形状中的至少一种。例如，第一磷光体层130的表面可以形成为平坦形状或凸透镜形状，第二磷光体层140的表面可以形成为凸透镜形状或凹透镜形状。
发光器件封装100发射白光。发光器件120可以为例如蓝色LED芯片，第一磷光体132可以为例如红色磷光体，第二磷光体142可以为例如绿色磷光体。发光器件120发射蓝光，第一磷光体层130的第一磷光体132吸收部分蓝光以发射红光，第二磷光体层140的第二磷光体142吸收部分蓝光以发射绿光。
发光器件封装100发射白光，白光是蓝光、绿光和红光的混合光。作为另一实例，可以在第一磷光体层130中添加绿色磷光体，可以在第二磷光体层140中添加红色磷光体。
此外，第一磷光体层130或第二磷光体层140可包含两种磷光体。例如，第一磷光体层130的第一磷光体132可以是红色磷光体，第二磷光体层140的第二磷光体142可包含蓝色磷光体和绿色磷光体。在此情况下，当发光器件120是UV(紫外)LED芯片时，发光器件封装100可发射通过混合从磷光体发射的红光、蓝光和绿光而制成的白光。
发光器件封装100可以通过将发射不同颜色光的第一和第二磷光体132、142均匀分配在发光器件120上来改善白色均匀性。
图2是根据第二实施方案的发光器件封装的侧截面图。在第二实施方案的说明中，将省略与第一实施方案中相同的要素的说明。
参照图2，发光器件封装200包括：具有多个层部211、213、215的多层主体210；腔212、214、216；多个引线图案218、219；发光器件220；第一磷光体层230；第二磷光体层240和第三磷光体层250。
主体210形成为由多个层部211、213、215构成的堆叠结构。多个层部211、213、215可以整体注塑成型或单独连接。主体210的第一层部211可具有60mm至140mm的厚度T3，第二层部213可具有20mm至100m的厚度T4，第三层部215可具有20mm至100mm的厚度T5。第二层部213和第三层部215形成为至少20mm的厚度并且第一层部213和第二层部215的厚度可以随磷光体的尺寸变化。
在主体210中形成为多层结构的腔212、214、216彼此连通。第一腔212对应于最下层区，第二腔214对应于中间层区，第三腔216对应于最上层区。
腔212、214、216的侧面212A、214A和216A是倾斜的。在腔212、214、216的侧面212A、214A和216A上可形成反射材料层。侧面212A、214A、216A可形成为相同的倾斜角或不同的倾斜角。
多个引线图案218、219可以在主体210的第一层部211和第二层部213之间穿过，第一引线图案218延伸到第一腔212的底面。
发光器件220可以与多个引线图案218、219电连接。发光器件220通过导电粘合剂与第一引线图案218连接并且通过导线222与第二引线图案219连接。
发光器件220可以通过UV LED芯片实现。然而，本发明不限于此。
第一磷光体层230包括第一磷光体231，并且形成于第一腔212中。第二磷光体层240包括第二磷光体241，并且形成于第二腔214中。第三磷光体层250包括第三磷光体251，并且形成于第三腔216中。
第一磷光体层230可以为一定厚度以覆盖发光器件220，第二磷光体层240可以在主体210的第二层部213的厚度范围T4例如20～100mm的厚度范围内形成，第三磷光体层250可以在主体210的第三层部215的厚度范围T5例如20～100mm的厚度范围形成。
第二磷光体层240可以在第一磷光体层230固化之后或在第一磷光体层230完全固化之前进行模制。
第一至第三磷光体层230、240、250的表面可以形成为凹透镜形状、凸透镜形状和平坦形状中的至少之一。例如，第一磷光体230和第二磷光体240的表面可以形成为凸透镜形状，第三磷光体250的表面可以形成为平坦形状或凸透镜形状。
发光器件封装200发射白光。例如，当发光器件220是UV LED芯片时，第一磷光体231、第二磷光体241和第三磷光体251可使用不同的磷光体，例如红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体。例如，第一磷光体231可以是红色磷光体，第二磷光体241可以是绿色磷光体，第三磷光体251可以是蓝色磷光体。磷光体的类型可以变化而不限于上述实例。红色磷光体可通过(Sr，Ca)-Ge-S:Eu族实现，绿色磷光体可以通过(Ba，Sr，Ca)2SiO4:Eu或SrGa2S4:Eu族实现，蓝色磷光体可以通过ZnS:Ag，Dy，Br族实现。然而，本发明不限于此。
第一磷光体层230的第一磷光体231可使用具有比树脂材料低的比重的磷光体。此时，第一磷光体231在第一磷光体层230中以漂浮状态固化，并且随后设置在发光器件220上。
或者，可以向第一磷光体层230添加纳米尺寸的填料(未显示)。填料的作用是使第一磷光体231漂浮。
发光器件封装200可通过在其上布置具有不同颜色的磷光体231、241、251并利用磷光体231、241、251将从发光器件220发射的光转化成白光而发射白光。因此，发光器件封装200可改善白色均匀性。
图3是根据第三实施方案的发光器件封装的侧截面图，图4是说明从图3的发光器件封装发出的光的分布的示意图。在第三实施方案的说明中，将省略与第一实施方案中相同的要素的说明。
参照图3，发光器件封装300包括：下主体310、引线图案311、上主体312、腔315、发光器件320、第一磷光体层330、透明树脂层332和第二磷光体层334。
在下主体310上形成多个引线图案311。多个引线图案311暴露于下主体310的外侧，并且用作电极。
将上主体312连接在下主体310上，上主体312的内部开口用作主体310、312的腔315。
腔315的侧面314可以形成为相对于腔315的底面向外倾斜以沿着光输出方向反射光。在侧面314上可形成反射材料层或反射片。
发光器件320包括至少一个蓝色LED芯片，并且可以根据LED芯片的类型以倒装方式或通过导线322电连接至引线图案311。
在腔315中堆叠第一磷光体层330、透明树脂层332和第二磷光体层334。在多个引线图案311上安装发光器件320之后，模制并固化第一磷光体层330。在第一磷光体层330固化之后，在第一磷光体层330上模制并固化透明树脂层332。在透明树脂层332固化之后，在透明树脂层332上安装并固化第二磷光体层334。此处，各层330、332、334的固化状态对应于树脂材料的半固化状态或全固化状态。
第一磷光体层330可以形成为距离腔315底表面约100mm至150mm的厚度T6。第一磷光体层330可以模制为厚度T6，其对应于小于腔315内体积一半的容量。第一磷光体层330的厚度T6允许完全密封发光器件320。当使用导线322时，导线322可以被部分密封。
第一磷光体层330包括树脂材料例如硅树脂或环氧树脂以及添加到树脂材料中的第一磷光体331。第一磷光体331是由选自氧化物、氮化物和硫化物中至少一种形成的黄色磷光体。
此处，第一磷光体331的比重可以比树脂材料的比重高。例如，当树脂材料具有1～2的比重时，第一磷光体的比重可以大于3。如果第一磷光体层330中第一磷光体331的比重比树脂材料的比重高，则大部分第一磷光体331沉淀至第一磷光体层331的下部，并且沿着发光器件320的侧方向设置。
透明树脂层332在腔315的第一磷光体层330上形成。透明树脂层332由树脂材料例如硅树脂或环氧树脂制成，并且可由与第一磷光体层330的树脂材料相同的材料形成。
在透明树脂层332上形成第二磷光体层334。第二磷光体层334可以形成为预定厚度T2，例如，距离透明树脂层332的顶表面约30～100mm的厚度。第二磷光体层334由树脂材料例如硅树脂或环氧树脂制成，并且可由与透明树脂层332相同的材料形成。在第二磷光体层334中添加第二磷光体335。第二磷光体335是由选自氧化物、氮化物和硫化物中至少一种形成的黄色磷光体。
第二磷光体335的颗粒尺寸可与第一磷光体331的颗粒尺寸不同。例如，第二磷光体335的颗粒尺寸可小于第一磷光体331的颗粒尺寸的1/10。由于第二磷光体335的颗粒尺寸小，所以第二磷光体335在第二磷光体层334中向上漂浮。
或者，可以在第二磷光体层334中添加纳米尺寸填料(未显示)。填料的作用是使第二磷光体334漂浮。当使用填料时，不必考虑第二磷光体层334的第二磷光体335和第一磷光体层330的第一磷光体331的颗粒尺寸、比重和组成。
可以在第二磷光体层334上形成凸透镜或凹透镜。此外，第一磷光体层330、透明树脂层332和第二磷光体层334中的至少之一的表面可以形成为凹透镜形状、平坦形状和凸透镜形状中的至少之一。
在发光器件封装300中，相对厚的第一和第二磷光体层330、334沿侧方向设置，相对薄的第一和第二磷光体层330、334沿向上的方向设置。
在发光器件320的侧方向上，第一和第二磷光体层330、334促进电光转换操作，在向上的方向上，第二磷光体层334促进电光转换操作。
参照图4，由发光器件320产生的蓝光发射到整个区域。沿侧方向发射的部分蓝光穿过第一磷光体层330和第二磷光体层334。此时，在腔315的侧面区域中，发光器件320的蓝光与第一和第二磷光体331、335的黄光混合，使得发射浅黄色白光L1。也就是说，由于第一磷光体层330和第二磷光体层334用作发光器件320侧方向上的黄色磷光体层，所以可以将混合光转化成浅黄色白光。
沿发光器件320的向上方向发射的部分蓝光穿过第二磷光体层334。此时，在腔315的中央区域处，发光器件320的蓝光与第二磷光体335的黄光混合，使得发射浅蓝色白光L2。也就是说，由于第二磷光体层334用作发光器件320的向上方向上的黄色磷光体层，所以可以将混合光转化成浅蓝色白光。
从腔315的中央区域发射浅蓝色白光L2，从腔315的中央周边区域发射浅黄色白光L1。因此，相对薄的第二磷光体层334设置在腔315的中央区域处，第一和第二磷光体331、335以均匀的分布分散在发光器件320的周边区域处。因此，发光器件封装300可均匀地发射白光。
所述实施方案是示例性实施方案。每个实施方案的技术特征和结构特征均可以适用于另一实施方案的特征，而不限于每个实施方案。此外，本领域的技术人员可以实现制造发光器件封装的方法。
虽然已经参照本发明的若干示例性实施方案描述本发明，但是应理解，本领域的技术人员可以设计多种其它修改方案和实施方案，它们也在本公开内容的原理的精神和范围内。更具体地，可以对本公开内容、附图和所附权利要求中的主题组合布置的组成部件和/或布置进行各种变化和修改。除了对组成部件和/或布置进行变化和修改之外，可替代使用对本领域的技术人员而言也是明显的。
工业实用性
所述实施方案涉及LED封装，并且可以适用于显示颜色的开/关显示器、文字数字显示器、图像显示器等。

Claims (20)

1.一种发光器件封装，其包括：
包括多层腔的主体；
在所述腔中的发光器件；
密封所述发光器件并包括第一磷光体的第一磷光体层；和
在所述第一磷光体层上的包括第二磷光体的第二磷光体层，所述第二磷光体和所述第一磷光体具有不同的比重。
2.权利要求1所述的发光器件封装，其包括在所述腔中在所述第二磷光体层上的包括第三磷光体的第三磷光体层。
3.权利要求1所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体发射具有与所述第二磷光体的光谱不同的光谱的光，并且所述第一磷光体的比重比所述第二磷光体的比重低。
4.权利要求2所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体、所述第二磷光体和所述第三磷光体发射具有不同光谱的光，并且所述第一磷光体具有比所述第二磷光体的比重低的比重。
5.权利要求1所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体发射具有与所述第二磷光体的光谱相同的光谱的光，并且所述第一磷光体具有比所述第二磷光体的比重高的比重。
6.权利要求1所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体层或所述第二磷光体层包括至少两种磷光体。
7.权利要求2所述的发光器件封装，其中所述第二磷光体层和所述第三磷光体层均具有20～100mm的厚度。
8.权利要求1所述的发光器件封装，其中所述发光器件是蓝色LED芯片，所述第一磷光体包括红色磷光体，所述第二磷光体包括绿色磷光体。
9.权利要求2所述的发光器件封装，其中所述发光器件是UV LED芯片，并且所述第一至第三磷光体包括红色磷光体、绿色磷光体和蓝色磷光体中的至少之一。
10.权利要求1所述的发光器件封装，其包括在所述第一磷光体层和所述第二磷光体层之间的透明树脂层。
11.一种发光器件封装，其包括：
包括腔的主体；
在所述腔中的发光器件；
电连接所述发光器件的多个引线图案；
密封所述发光器件并包括靠近所述发光器件的第一磷光体的第一磷光体层；和
在所述第一磷光体层上的包括第二磷光体的第二磷光体层，所述第二磷光体和所述第一磷光体具有不同的比重。
12.权利要求11所述的发光器件封装，其中所述发光器件是蓝色LED芯片，所述第一磷光体和所述第二磷光体包括黄色磷光体。
13.权利要求11所述的发光器件封装，其包括在所述第一磷光体层和所述第二磷光体层之间的透明树脂层，其中所述第一磷光体具有100～150mm的厚度，所述第二磷光体层具有30～100mm的厚度。
14.权利要求11所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体的比重大于3或大于构成所述第一磷光体层的材料的比重。
15.权利要求11所述的发光器件封装，其中所述第二磷光体的颗粒尺寸小于所述第一磷光体的颗粒尺寸的1/10。
16.权利要求11所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体层和所述第二磷光体层中的至少之一包括纳米尺度填料。
17.权利要求11所述的发光器件封装，其中所述发光器件是蓝色LED芯片，在所述腔的中央区域处从所述发光器件发射的光是浅蓝色白光，在所述腔的中央周边区域处从所述发光器件发射的光是浅黄色白光。
18.权利要求11所述的发光器件封装，其中包括在所述第一磷光体层和所述第二磷光体层之间的透明树脂层，所述发光器件是蓝色LED芯片，所述第一和第二磷光体包括黄色磷光体，在所述腔的中央区域处从所述发光器件发射的光是浅蓝色白光，在所述腔的中央周边区域处从所述发光器件发射的光是浅黄色白光。
19.权利要求11所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体层形成的量大于所述腔的内体积的一半。
20.权利要求11所述的发光器件封装，其中所述第一磷光体层和所述第二磷光体层的至少一个表面包括平坦形状、凸透镜形状和凹透镜形状中的至少之一。
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