CN102270732B - 荧光层结构及其形成方法以及发光二极管封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种荧光层结构，其包括相互叠设的第一荧光层和第二荧光层。所述第一荧光层中包括多条相互间隔排列的第一荧光粉带，所述第二荧光层中包括多条相互间隔排列的第二荧光粉带。所述每两个相邻的第一荧光粉带之间的最大距离以及所述每两个相邻的第二荧光粉带之间的最大距离均小于1mm。相较于现有技术，本发明的荧光层结构通过将荧光粉带的间隔排列，来实现对所述荧光层结构中的荧光粉均匀度的控制，从而使发光二极管发出的光线混光更均匀且出光效率更佳。本发明还提供一种荧光层结构的形成方法以及具有该荧光层结构的发光二极管封装结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种荧光层结构及其形成方法以及发光二极管封装结构。
背景技术
发光二极管由于小型，并可发出效率良好的鲜色光，被广泛的应用到各种光源中。为了使发光二极管发出不同颜色的光线，目前的一般做法为将多种颜色的荧光粉混合到封装胶体中形成荧光层，然后涂敷在发光芯片上，利用发光芯片发出的光线激发荧光层中的荧光粉，从而产生所需要的颜色的光线。例如将黄色荧光粉形成于蓝光发光二极管上，藉由黄色以及蓝色的光束混合形成白光。同样地，亦可以使用红色以及绿色荧光粉与蓝光发光二极管混光，此方式可达到较低色温以及较高的演色性的白光。但是直接将红色以及绿色荧光粉混合到封装胶体中无法有效控制混光程度，致使发光二极管出光效率不佳以及混光效果差。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种混光效果好，出光效率佳的荧光层结构及其形成方法以及发光二极管封装结构。
一种荧光层结构，包括相互叠设的第一荧光层和第二荧光层。所述第一荧光层中包括多条相互间隔排列的第一荧光粉带，所述第二荧光层中包括多条相互间隔排列的第二荧光粉带。所述荧光层结构为一半球壳形状，其圆形底边包括有第一点、第二点、第三点及第四点，在所述荧光层结构的圆形底边所在的平面上所述第一点和第二点的连线及所述第三点和第四点的连线相互垂直，所述多条第一荧光粉带为从所述第一点延伸到所述第二点的多条相互间隔排列的第一弧形荧光粉带，所述多条第二荧光粉带为从所述第三点延伸到所述第四点的多条相互间隔排列的第二弧形荧光粉带。所述第一荧光层中每两个相邻的第一荧光粉带之间的最大距离以及所述第二荧光层中每两个相邻的第二荧光粉带之间的最大距离均小于1mm，在所述第一荧光层和所述第二荧光层相互叠合时，所述第一弧形荧光粉带与所述第二弧形荧光粉带相互交叉，所述第一荧光粉带为红色弧形荧光粉带，所述第二荧光粉带为绿色荧光粉带。
一种发光二极管封装结构，其包括容置杯、设置在所述容置杯中的发光二极管芯片及覆盖所述发光二极管芯片的荧光层结构。所述荧光层结构包括相互叠设的第一荧光层和第二荧光层。所述第一荧光层中包括多条相互间隔排列的第一荧光粉带，所述第二荧光层中包括多条相互间隔排列的第二荧光粉带。所述多条第一荧光粉带中每两个相邻的第一荧光粉带之间的最大距离以及所述多条第二荧光粉带中每两个相邻的第二荧光粉带之间的最大距离均小于1mm，所述荧光层结构为一半球壳形状，其圆形底边包括有第一点、第二点、第三点及第四点，在所述荧光层结构的圆形底边所在的平面上所述第一点和第二点的连线及所述第三点和第四点的连线相互垂直，所述多条第一荧光粉带为从所述第一点延伸到所述第二点的多条相互间隔排列的第一弧形荧光粉带，所述多条第二荧光粉带为从所述第三点延伸到所述第四点的多条相互间隔排列的第二弧形荧光粉带，在所述第一荧光层和所述第二荧光层相互叠合时，所述第一弧形荧光粉带与所述第二弧形荧光粉带相互交叉，所述第一荧光粉带为红色弧形荧光粉带，所述第二荧光粉带为绿色荧光粉带。
相较于现有技术，本发明的发光二极管封装结构的荧光层结构包括叠设第一荧光粉层和第二荧光粉层，所述第一荧光粉层中相互间隔排列多条第一荧光粉带，所述第二荧光层中相互间隔排列多条第二荧光粉带，通过将荧光粉带的间隔排列，能够实现对所述荧光层结构中的荧光粉均匀度进行有效控制，从而使发光二极管发出的光线混光效果以及出光效率更佳。
附图说明
图1为本发明第一实施方式中的发光二极管封装结构的俯视图。
图2为图1中发光二极管封装结构沿II-II方向的剖面示意图。
图3为本发明第二实施方式中的发光二极管封装结构的俯视图。
图4为图3中发光二极管封装结构沿IV-IV方向的剖面示意图。
图5为本发明第三实施方式中的发光二极管封装结构的俯视图。
图6为图5中发光二极管封装结构沿VI-VI方向的剖面示意图。
主要元件符号说明
发光二极管封装结构 10，20，30
容置杯 100
发光二极管芯片 200
荧光层结构 300，400，500
第一荧光层 310，410，510
第二荧光层 320，420，520
容置槽 110
底面 111
顶部开口 112
第一环形荧光粉带 311
第二环形荧光粉带 321
第一弧形荧光粉带 411
第二弧形荧光粉带 421
第一条形荧光粉带 511
第二条形荧光粉带 521
第一点 400a
第二点 400b
第三点 400c
第四点 400d
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
实施方式一
请参阅图1以及图2，一种发光二极管封装结构10，其包括容置杯100、设置在所述容置杯100中的发光二极管芯片200以及覆盖所述发光二极管芯片200的荧光层结构300。
所述容置杯100包括一容置槽110，所述容置槽110包括一个底面111以及一个顶部开口112。
所述发光二极管芯片200设置在所述容置槽110的底面111上，其发出的光线由所述容置槽110的顶部开口112射出。在本实施方式中，所述发光二极管芯片200为一蓝色光发光晶粒。
所述荧光层结构300包括相互叠设的第一荧光层310和第二荧光层320。所述第一荧光层310中包括同心的相互间隔的多条第一环形荧光粉带311，所述多条第一环形荧光粉带311中每两个相邻的第一环形荧光粉带311之间具有一第一透明区域312。所述第二荧光层320中包括同心的相互间隔的多条第二环形荧光粉带321，所述多条第二环形荧光粉带321中每两个相邻的第二环形荧光粉带321之间具有一第二透明区域322。所述第一荧光层310和所述第二荧光层320相互叠设时，所述第一环形荧光粉带311与所述第二环形荧光粉带321之间相互错开，其中所述第一环形荧光粉带311与所述第二荧光层320中的第二透明区域322相互交迭，所述第二环形荧光粉带321与所述第一荧光层310中的第一透明区域312相互交迭。所述每两个相邻的第一环形荧光粉带311之间的距离以及所述每两个相邻的第二环形荧光粉带321之间的最大距离小于1mm，从而可以避免荧光粉带因间距过大而造成的条纹式出光，而无法达到有效的均匀混光的问题。在本实施方式中，所述第一环形荧光粉带311为绿色环形荧光粉带，所述第二环形荧光粉带321为红色环形荧光粉带。本发明实施例中，所述红色荧光粉可以采用硫化物或氮化物的荧光粉，例如Y2O2S:(Eu，Gd，Bi)；(Sr，Ca)S:(Eu，Ce)；SrY2S4:Eu；CaLa2S:Ce或CaSiN2:Ce。所述绿色荧光粉可以采用硫化物，氮化物或硅酸盐类的荧光粉，例如(Sr，Ca，Ba)(Al，Ga)2S:Eu；SrSi2O2N2:Eu；SrS:(Eu，Ce)；ZnS:(Cu，Al)或Ca2MgSi2O7:Cl。
当然，在与本发明不同实施方式中，所述第一环形荧光粉带311也可以为红色环形荧光粉带，而所述第二环形荧光粉带321也可以为绿色环形荧光粉带。
在封装时，所述荧光层结构300覆盖在所述容置杯100的顶部开口112。所述发光二极管芯片200发出的光线激发所述荧光层结构300，产生不同波长的混合光线。所述荧光层结构300中通过对荧光粉带进行间隔排列，能够实现对所述荧光层结构300中的荧光粉均匀度的控制，从而使发光二极管发出的光线混光效果以及出光效率更佳。
实施方式二
请参阅图3以及图4，本发明第二实施方式提供的发光二极管封装结构20与所述第一实施方式中的发光二极管封装结构10的区别在于荧光层结构不同。
在本发明的第二实施方式中，所述荧光层结构400为一半球壳形状，其包括相互叠设的第一荧光层410和第二荧光层420。所述荧光层结构400的圆形底边包括有第一点400a、第二点400b、第三点400c以及第四点400d，在所述荧光层结构400的圆形底边所在的平面上所述第一点400a和第二点400b的连线与所述第三点400c和第四点400d的连线相互垂直。从所述第一点400a延伸到所述第二点400b形成有多条相互间隔排列的第一弧形荧光粉带411，从所述第三点400c延伸到所述第四点400d形成有多条相互间隔排列的第二弧形荧光粉带421。在所述第一荧光层410和所述第二荧光层420相互叠合时，所述第一弧形荧光粉带411与所述第二弧形荧光粉带421相互交叉。所述每两条相邻的第一弧形荧光粉带411之间的最大距离以及所述每两条相邻的第二弧形荧光粉带421之间的最大距离均小于1mm，从而可以避免荧光粉带因间距过大而造成的条纹式出光，而无法达到有效的均匀混光的问题。在本实施方式中，所述第一弧形荧光粉带411为红色弧形荧光粉带，所述第二弧形荧光粉带421为绿色弧形荧光粉带，所述红色荧光粉可以采用硫化物或氮化物的荧光粉，例如Y2O2S:(Eu，Gd，Bi)；(Sr，Ca)S:(Eu，Ce)；SrY2S4:Eu；CaLa2S:Ce或CaSiN2:Ce。所述绿色荧光粉可以采用硫化物，氮化物或硅酸盐类的荧光粉，例如(Sr，Ca，Ba)(Al，Ga)2S:Eu；SrSi2O2N2:Eu；SrS:(Eu，Ce)；ZnS:(Cu，Al)或Ca2MgSi2O7:Cl。
当然，在与本发明不同实施方式中，所述第一弧形荧光粉带411也可以为绿色弧形荧光粉带，而所述第二弧形荧光粉带421也可以为红色弧形荧光粉带。
所述荧光层结构400设置在所述容置杯100上，所述发光二极管芯片200发出的光线经过所述荧光层结构400后产生不同波长的混合的光线，从而使发光二极管发出的光线混光效果以及出光效率更佳。
实施方式三
请参阅图5以及图6，本发明第三实施方式提供的发光二极管封装结构30与所述第一实施方式中的发光二极管封装结构10的区别在于荧光层结构不同。
在本发明的第三实施方式中，所述荧光层结构500包括相互叠设第一荧光层510和第二荧光层520。所述第一荧光层510中包括多条相互平行间隔排列的第一条形荧光粉带511，所述第二荧光层520中包括多条相互平行间隔排列的第二条形荧光粉带521。所述第一荧光层510和所述第二荧光层520叠设时，所述多条第一条形荧光粉带511与所述多条第二条形荧光粉带521交叉设置并形成网格状。所述每两条相邻的第一条形荧光粉带511之间的最大距离以及所述每两条相邻的第二条形荧光粉带521之间的最大距离小于1mm。在本实施方式中，所述第一条形荧光粉带511为绿色条形荧光粉带，所述第二条形荧光粉带521为红色条形荧光粉带，所述红色荧光粉可以采用硫化物或氮化物的荧光粉，例如Y2O2S:(Eu，Gd，Bi)；(Sr，Ca)S:(Eu，Ce)；SrY2S4:Eu；CaLa2S:Ce或CaSiN2:Ce。所述绿色荧光粉可以采用硫化物，氮化物或硅酸盐类的荧光粉，例如(Sr，Ca，Ba)(Al，Ga)2S:Eu；SrSi2O2N2:Eu；SrS:(Eu，Ce)；ZnS:(Cu，Al)或Ca2MgSi2O7:Cl。
当然，在与本发明不同实施方式中，所述第一条形荧光粉带511也可以为红色条形荧光粉带，而所述第二条形荧光粉带521也可以为绿色条形荧光粉带。
所述荧光层结构500设置在所述容置杯100上，所述发光二极管芯片200发出的光线经过所述荧光层结构500后产生不同波长的混合的光线，从而使发光二极管发出的光线混光效果以及出光效率更佳。
本发明还提供荧光层结构的形成方法，本发明的第一较佳实施方式的荧光层结构的形成方法包括以下几个步骤：
步骤一，将一第一荧光粉混合一胶体中并射出成型，形成多条第一荧光粉带。在本实施方式中，所述第一荧光粉带为红色荧光粉带，所述红色荧光粉采用硫化物或氮化物的荧光粉，例如Y2O2S:(Eu，Gd，Bi)；(Sr，Ca)S:(Eu，Ce)；SrY2S4:Eu；CaLa2S:Ce或CaSiN2:Ce。
步骤二，将所述多条第一荧光粉带相互间隔排列混合于一透明胶体内，制作形成第一荧光层，所述多条第一荧光粉带中每两条相邻的第一荧光粉带之间的最大距离小于1mm。
步骤三，将一第二荧光粉混合一胶体中并射出成型，形成多条第二荧光粉带。在本实施方式中，所述第二荧光粉带为绿色荧光粉带，所述绿色荧光粉采用硫化物，氮化物或硅酸盐类的荧光粉，例如(Sr，Ca，Ba)(Al，Ga)2S:Eu；SrSi2O2N2:Eu；SrS:(Eu，Ce)；ZnS:(Cu，Al)或Ca2MgSi2O7:Cl。
步骤四，将所述多条第二荧光粉带相互间隔排列混合于一透明胶体内，制作第二荧光层，所述多条第二荧光粉带中每两条相邻的第二荧光粉带之间的最大距离小于1mm。
步骤五，将所述第一荧光层与所述第二荧光层相互叠设，然后进行压合形成荧光层结构。
本发明的第二较佳实施方式的荧光层结构的形成方法包括以下几个步骤：
步骤一，将一第一荧光粉混合一胶体中并射出成型，形成多条第一荧光粉带。
步骤二，将一第二荧光粉混合一胶体中并射出成型，形成多条第二荧光粉带。
步骤三，将所述第一荧光粉带以及所述第二荧光粉带相互间隔排列后，加入透明胶体混合。
步骤四，对混合了第一荧光粉带以及所述第二荧光粉带的透明胶体进行压合，形成荧光层结构。
相较于现有技术，本发明的发光二极管封装结构的荧光层结构包括叠设第一荧光粉层和第二荧光粉层，所述第一荧光粉层中相互间隔排列多条第一荧光粉带，所述第二荧光层中相互间隔排列多条第二荧光粉带，通过将荧光粉带的间隔排列，能够实现对所述荧光层结构中的荧光粉均匀度进行有效控制，从而使发光二极管发出的光线混光效果以及出光效率更佳。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种荧光层结构，其特征在于，所述荧光层结构包括相互叠设的第一荧光层和第二荧光层，所述第一荧光层中包括多条相互间隔排列的第一荧光粉带，所述第二荧光层中包括多条相互间隔排列的第二荧光粉带，所述荧光层结构为一半球壳形状，其圆形底边包括有第一点、第二点、第三点及第四点，在所述荧光层结构的圆形底边所在的平面上所述第一点和第二点的连线及所述第三点和第四点的连线相互垂直，所述多条第一荧光粉带为从所述第一点延伸到所述第二点的多条相互间隔排列的第一弧形荧光粉带，所述多条第二荧光粉带为从所述第三点延伸到所述第四点的多条相互间隔排列的第二弧形荧光粉带，第一荧光层中每两个相邻的第一荧光粉带之间的最大距离以及第二荧光层中每两个相邻的第二荧光粉带之间的最大距离均小于1mm，在所述第一荧光层和所述第二荧光层相互叠合时，所述第一弧形荧光粉带与所述第二弧形荧光粉带相互交叉，所述第一荧光粉带为红色弧形荧光粉带，所述第二荧光粉带为绿色荧光粉带。
2.一种发光二极管封装结构，其包括容置杯、设置在所述容置杯中的发光二极管芯片及覆盖所述发光二极管芯片的荧光层结构，其特征在于，所述荧光层结构包括相互叠设的第一荧光层和第二荧光层，所述第一荧光层中包括多条相互间隔排列的第一荧光粉带，所述第二荧光层中包括多条相互间隔排列的第二荧光粉带，所述多条第一荧光粉带中每两个相邻的第一荧光粉带之间的最大距离以及所述多条第二荧光粉带中每两个相邻的第二荧光粉带之间的最大距离均小于1mm，所述荧光层结构为一半球壳形状，其圆形底边包括有第一点、第二点、第三点及第四点，在所述荧光层结构的圆形底边所在的平面上所述第一点和第二点的连线及所述第三点和第四点的连线相互垂直，所述多条第一荧光粉带为从所述第一点延伸到所述第二点的多条相互间隔排列的第一弧形荧光粉带，所述多条第二荧光粉带为从所述第三点延伸到所述第四点的多条相互间隔排列的第二弧形荧光粉带，在所述第一荧光层和所述第二荧光层相互叠合时，所述第一弧形荧光粉带与所述第二弧形荧光粉带相互交叉，所述第一荧光粉带为红色弧形荧光粉带，所述第二荧光粉带为绿色荧光粉带。
3.如权利要求2所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述容置杯包括一容置槽，所述容置槽包括一个底面及一个顶部开口，所述发光二极管芯片设置在所述置槽的底面上，所述荧光层结构覆盖在所述容置杯的顶部开口上。
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