CN102769096B - Led器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED器件及其制作方法。所述LED器件包括：基板；位于所述基板上的芯片；位于所述基板上并与所述芯片隔开设置的第一透镜，所述第一透镜包括光扩散粒子和反光粒子中的至少一种及发光粉。本发明所提供的LED器件发光效率高，且可解决现有技术中LED器件出光角度小、出光不均匀的问题。

Description

LED器件及其制作方法
技术领域
本发明涉及照明设备技术领域，更具体地说，涉及LED器件及其制作方法。
背景技术
LED（发光二极管）器件作为一种新型固体光源，不仅具有耗电低、体积小、响应速度快、工作寿命长、易于调光调色、节能环保等优点，而且在生产、制造、应用性方面也大大超越白炽灯、荧光灯等传统光源，因此自六十年代诞生以来，得到了长足的发展。目前已广泛应用于路灯照明、景观照明、大屏幕显示、交通信号灯、室内照明等多种照明领域。
主流的LED器件主要是用蓝色光激发黄色发光粉而得，传统工艺是将黄色发光粉和硅胶混合后涂覆到蓝色芯片上，经过加热使硅胶固化，即可制成LED器件。但是，传统工艺所形成的LED器件，由于发光粉与芯片直接接触，而芯片在工作时发光粉周围的温度会迅速升高，结果发光粉因芯片发光产生的热量而老化，致使其发光效率下降。此外，发光粉的色坐标也会因工作环境温度的升高而发生偏移，最终影响LED器件的发光效率、发光颜色和使用寿命。
为了解决传统LED器件中发光粉易老化的问题，人们已尝试在LED器件制作过程中使发光粉与芯片分开设置。现有工艺中的LED器件，虽然将发光粉与芯片分离开来，减缓了发光粉老化的速度，但是，由于LED芯片出光角度的局限性，由此制得的LED器件的出光角度较小，且光强分布不均匀，即在离芯片同一高度的情况下，以芯片正前方为中心，距离中心近处光强最强，随着距离的增大光强逐渐变弱。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种LED器件及其制作方法，以解决现有的LED器件出光角度小、发光不均匀、光效低及出现光圈和眩光的问题。
根据本发明一个实施方式，提供一种LED器件，该LED器件包括：基板；位于所述基板上的芯片；位于所述基板上并与所述芯片隔开设置的第一透镜；所述第一透镜包括光扩散粒子和反光粒子中的至少一种及发光粉。其中，所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种及发光粉各自独立地设置在所述第一透镜的内表面、外表面或内部。所述光扩散粒子能够散射芯片和发光粉发出的光，所述反光粒子能反射芯片发出的光。
根据本发明另一实施方式，上述LED器件还包括：设置在所述基板和所述芯片之间的反光层。
更优选地，反光层上可布置有发光粉层，发光粉层可部分或全部覆盖在反光层上，其厚度优选为0.1-3000um；反光层上的发光粉层中的发光粉的成分可有别于第一透镜中的发光粉的成分。
优选的，上述LED器件中，所述第一透镜包括发光粉和反光粒子；更优选包括发光粉、反光粒子和光扩散粒子。其中，所述光扩散粒子为中心粒径为0.5至1000um的玻璃微珠或树脂微珠；所述反光粒子包括TiO2、ZnO、BaSO4、CaCO3和由TiO2与CaSO4组成的复合材料中的一种或多种。所述TiO2是金红石型TiO2或锐钛型TiO2。
基于所述第一透镜的总质量，所述反光粒子、光扩散粒子和发光粉的含量各自独立地为0.01wt%~80wt%、0.05wt%~80wt%和1wt%~99wt%。
根据本发明的一个实施方式，当透镜为平板型时，所述第一透镜内表面与所述芯片在所述基板上的距离为0.1~200mm。
根据本发明的另一个实施方式，当透镜为曲面透镜时，所述第一透镜内侧相对芯片朝向透镜内侧的表面的几何中心的曲率半径值为0.1~200mm。
根据本发明的另一个实施方式，所述LED器件还包括位于所述第一透镜远离所述芯片的外侧并与所述第一透镜隔开设置的第二透镜，所述第二透镜包括分别设置于所述第二透镜的外表面、内表面或内部的所述光扩散粒子和反光粒子中的一种或两种，且与所述第一透镜间的距离为0.1-200mm。
本发明还提供了一种LED器件的制作方法，该方法包括：提供基板；在所述基板上设置芯片；将光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和发光粉各自独立地设置在第一透镜的外表面、内表面或内部；在所述基板设置有所述芯片的一侧设置具有所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和所述发光粉的所述第一透镜，使得所述第一透镜与所述芯片隔开。
根据本发明的另一个实施方式，所述方法还包括在设置所述芯片之前在所述基板上形成反光层，使得所述芯片位于所述反光层上。
根据本发明的又一个实施方式，所述方法还包括在所述第一透镜远离所述芯片的外侧并与所述第一透镜隔开设置第二透镜；所述第一透镜外表面与所述第二透镜内表面之间的距离为0.1~200mm。
优选的，上述方法还包括在设置所述第二透镜之前，将所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种各自独立地设置在所述第二透镜的外表面、内表面或内部。
根据本发明的又一个实施方式，所述方法还包括以与设置所述第二透镜相同的方法在所述第二透镜远离所述第一透镜的外侧并彼此隔开设置的多层透镜。其中，在设置每个所述多层透镜之前，可将光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和/或发光粉各自独立地设置于每个所述多层透镜的外表面、内表面或内部。
从上述技术方案可看出，本发明所提供的LED器件，由于其包括在内表面、外表面或内部设置有光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和发光粉的第一透镜和可选的第二透镜和多层透镜，使得发光粉在芯片所发光的激发下发光，且发光粉所发的光通过光扩散粒子向四周散射，使得出光角度增大，眩光和光圈现象得以消除，并使光强分布均匀；同时，反光粒子仅反射由芯片发出的光，使得芯片发出的光被反复反射至发光粉上，使得发光效率提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1~图3为本发明的第一实施方式的、包括不同形状透镜的LED器件的结构示意图；
图4~图9分别为根据本发明第二实施方式至第六实施方式的LED器件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
根据本发明的实施方式，提供了一种LED器件，包括：基板；位于基板上的芯片；位于基板上并与芯片隔开设置的第一透镜；和可选的设置在所述基板和所述芯片之间的反光层。其中，该第一透镜包括光扩散粒子和反光粒子中的至少一种及发光粉，且光扩散粒子、反光粒子及发光粉各自独立地设置在所述第一透镜的内表面、外表面或内部。反光层上方可部分或全部覆盖有发光粉层。
上述基板可为LED常用的任何基板，没有特别要求，例如硅基板、铝基板等。
上述第一透镜可由任何对发光粉和芯片发出的光透明的材料制成，例如可为玻璃、树脂、光学塑料或陶瓷等，并可为曲面（如图1所示）、方形（如图2所示）或平板状（如图3所示）。所述曲面优选为弧形。当光扩散粒子、反光粒子及发光粉设置在透镜内表面或外表面时，第一透镜可为上述材料中的任意一种；当光扩散粒子、反光粒子及发光粉设置在透镜内部时，第一透镜优选为玻璃、树脂或光学塑料。
在上述LED中，第一透镜可为包围芯片的半球形或方形，或与芯片平行相对设置，其与芯片间的距离为0.1-200mm。
上述芯片可为LED中常用的任何芯片，没有特别要求，例如发蓝光的芯片。
上述发光粉没有特别限制，其可为LED中可用的任何发光粉，例如为黄色发光粉，例如Y3Al5O12:Ce3+（YAG）。
优选的，在本发明的LED器件中，透镜中的光扩散粒子的折射率在1.20~2.40之间。
在上述LED器件中，基于第一透镜的总重量，上述反光粒子、光扩散粒子和发光粉的含量各自独立地为0.01wt%~80wt%、0.05wt%~80wt%和1wt%~99wt%，优选为0.01wt%~70wt%、0.05wt%~70wt%和1wt%~90wt%。
上述光扩散粒子为本领域常用的能够扩散芯片和发光粉发出的光，并能透光的材料。上述光扩散粒子优选具有1.20~2.40的折射率。例如玻璃微珠和树脂微珠，树脂微珠具体为环氧树脂微珠。为了使芯片发出的光线在各个方向有效扩散，光扩散粒子的中心粒径为0.5至1000um。若中心粒径小于0.5um，则不能有效扩散芯片发出的光；若中心粒径大于1000um，则会降低光射出效率。
上述反光粒子可为任意能反射光的粒子，优选包括Al2O3、Y2O3、TiO2、ZnO、BaSO4、CaCO3和由TiO2与CaSO4组成的复合材料中的一种或多种。所述TiO2是金红石型TiO2或锐钛型TiO2。反光粒子的中心粒径为0.05至1000um。具有该中心粒径的反光粒子能反射芯片发出的特定波长的光，并透射其它波长的光。不同的反光粒子反射某一特定波长光所对应的最佳粒径不同，具体可参见表一。
表一
  材料  蓝光(450nm)  绿光(560nm)  红光(590nm)
  金红石型TiO2(nm)   140   192   205
  锐钛型TiO2(nm)   158   215   230
  ZnO(nm)   275   389   416
  BaSO4(nm)   1070   1300   1360
  CaCO3(nm)   1440   1740   1840
  50%TiO2与50%CaSO4混合(nm)   193   267   285
  30%TiO2与70%CaSO4混合(nm)   260   360   383
表一中列出了上述不同种类的反光粒子在反射蓝光（波长为450nm）、绿光（波长为560nm）和红光（波长为590nm）时的最佳粒径。根据表一，再结合图5中所示LED器件，如果该LED器件中的芯片2为蓝色芯片（即发蓝光的芯片），则需要所述第一透镜中的反光粒子10能够反射蓝光，透过波长比蓝光波长长的光。由表一可知，如果该反光粒子10为金红石型TiO2，那么该反光粒子10的中心粒径优选设置在140nm~192nm之间，从而使得该反光粒子10能够有效地反射蓝光，而透过比蓝光波长长的绿光和红光等。因此，针对LED器件中具体的芯片和反光粒子，可设置相应反光粒子的中心粒径以使得其能反射芯片发出的光而透射比芯片所发光波长长的光。本发明所提供的LED器件中的芯片除了可以为蓝色芯片外，还可以是可发射其他波长光的芯片。
上述发光粉、光扩散粒子和反光粒子设置在透镜表面时，其可通过涂覆、热喷涂、静电喷涂、丝网印刷等方法形成在已成型的透镜的内表面或外表面上；当它们设置在透镜内部时，这些粒子可在透镜成型前掺入其基体材料例如树脂、玻璃、光学塑料、陶瓷材料等中，再经过常用的成型方法形成透镜。
可选择地设置在所述基板和所述芯片之间的反光层没有特别限制，其可用实例为氧化铝、氧化钛等，其目的是：在光扩散粒子或反光粒子将芯片发出的光散射或反射至基板时，反光层将该部分光再次反射至发光粉，从而进一步激发发光粉发光，进而提高芯片所发光的利用效率，由此提高LED器件的光效。
下面将结合附图对本发明各实施方式的技术方案进行清楚、完整地描述，全文中相同的附图标记指代相同的元件。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
参考图1，根据本发明的第一实施方式提供的LED器件包括：基板1；位于基板1上的芯片2；位于基板1上、将芯片2罩起来的曲面透镜3；设置在所述透镜3内部的发光粉7和光扩散粒子8。
具体工作过程中，芯片2发出的光照射到透镜3上，这些光一部分照射到发光粉7上激发发光粉7发光，一部分照射到光扩散粒子8上向四周散射，一部分经由透镜3透射射出。由透镜3透射射出的光与发光粉7被激发后所发出的光的组合将成为所述LED器件所发的光。
上述光扩散粒子8可以为玻璃微珠，其有效地将芯片2所发的光及发光粉7被激发后所发的光向四周散射。因此，可增大LED器件发光的角度，提高器件的发光效率。本实施方式通过增加光扩散粒子8来增大LED器件的出光角度。
光扩散粒子8将芯片2所发的光向四周散射时，一部分光会照射到发光粉7上激发发光粉7发光，因此，能够使发光粉7最大限度地吸收芯片2所发的光，从而提高器件的光效。
可选地，在图1所示的实施方式中，可以进一步在透镜3靠近所述芯片的内侧设置支撑透镜14，该支撑透镜与透镜3紧密接触。在透镜3为软质透光材料时，支撑透镜为硬质透光材料。本实施方式中，软质透光材料可以为硅橡胶，硬质透光材料可以为玻璃、PMMA和PC材料中的一种或多种的组合。
参考图4，根据本发明第二实施方式提供的LED器件包括：基板1；位于基板1上的芯片2；位于基板1上、将芯片2罩起来的透镜9；设置在透镜9内部的发光粉7和反光粒子10。
具体工作过程中，芯片2发出的光照射到透镜9上，这些光一部分照射到发光粉7上激发发光粉7发光，一部分照射到反光粒子10上向四周散射和向基板1方向反射，一部分从透镜9透射射出，从透镜9透射射出的光与发光粉7被激发后所发出的光的组合将成为所述LED器件所发的光。
本实施方式中反光粒子10将芯片2所发的光向芯片处反射后，经芯片和基板的再次反射的光一部分照射到发光粉7上激发发光粉7发光，一部分透过透镜出光。由此，发光粉7更有效地被芯片2所发的光激发，从而提高器件的光效。因此，本实施方式提供的LED器件具有出光角度大、发光均匀、光效高的优点。
参考图5，根据本发明第三实施方式提供的LED器件在第一实施方式的基础上，还包括设置在基板1上的反光层11，且芯片2和透镜3位于反光层11上。
设置有反光层11的LED器件在工作时：芯片2发出的光照射到光扩散粒子8上将向四周散射，其中一部分会向基板1方向散射，散射到反光层11上的光将被反射从而射向透镜3中的发光粉7，进而增加了芯片2所发光的利用效率。因此，本实施方式所述的LED器件在第一实施方式提供的LED的基础上，进一步改善了发光均匀度和出光角度，同时进一步提高了LED器件的光效。
参考图6，本发明第三实施方式提供的LED器件在第一实施方式的基础上，还可以包括设置在反光层11上的发光粉层。当芯片2发出的光被光扩散粒子散射和透镜反射至发光粉层时，将激发发光粉层发光。发光粉层发出的光一部分透过透镜，一部分照射至反光层上被反射后透射出去，进而增加了芯片2发光的利用效率，同时进一步改善了发光均匀度和出光角度。反光层11上的发光粉层中的发光粉的成分可以有别于透镜3中的发光粉7的成分。反光层11上的发光粉层的厚度优选地为0.1-3000um。
参考图8，本发明第四实施方式提供的LED器件在第二实施方式的基础上，还包括设置在基板1上的反光层11，且芯片2和透镜9位于反光层11上。与图4所示的LED器件相似，图5所示的LED器件在第二实施方式提供的LED的基础上，进一步改善了发光均匀度和出光角度，同时进一步提高了LED器件的光效。
参考图9，根据本发明第五实施方式提供的LED器件，在第四实施例方式的基础上，在第一透镜内进一步包括光扩散粒子。该LED器件包括：基板1，位于基板1上的反光层11，位于反光层11上的芯片2，设置在反光层11上、将芯片2罩起来的透镜12。透镜12内部设置有发光粉7、光扩散粒子8和反光粒子10。
具有上述结构的LED，利用反光粒子10和反光层11使芯片2发出的光经多次反射，从而提高芯片发出的光激发发光粉发光的效率，减少芯片发出的光直接射出的量；同时利用光扩散粒子8全方向反射芯片2发出的光和发光粉7发出的光，使得LED出光角度增大，出光均匀性提高；因此，利于提高器件的光效。利用光扩散粒子8和反光粒子10及反光层11的组合散射的光可利于消除LED器件的眩光和光圈现象。
参考图9，根据本发明第六实施方式提供的LED器件在第四实施方式的基础上，还包括位于反光层11上、在第一透镜9远离芯片2的一侧、将第一透镜9罩起来的第二透镜13，且第二透镜13内部设置有光扩散粒子8。此外，第二透镜13内还可进一步设置有发光粉。
本实施方式中在反光层11上设置将第一透镜9罩起来的第二透镜13的目的是：一、通过在第二透镜13内部设置光扩散粒子（和/或反光粒子），从而可以使得从第一透镜9出来的光被第二透镜13内部的光扩散粒子和/或反光粒子向更宽角度的范围散射，即可增大LED器件的出光角度，此外，还可以在第二透镜中设置发光粉，从而可进一步提高LED器件的发光效率；二、由于第二透镜离芯片的距离更远，其温度较第一透镜更低，更有利于延长器件的使用寿命；三、由于第一透镜9内部设置有发光粉7和反光粒子10，而发光粉7一般都是带有颜色的，第一透镜9的材料一般是透明的玻璃或树脂等，故发光粉7的存在使得整个第一透镜9看起来是带有颜色的，因此外观不太美观，通过设置第二透镜13将第一透镜9罩起来，可遮挡第一透镜9内发光粉7所透射出来的颜色，从而使得整个LED器件看起来比较美观。
当然，第一透镜9内部也可以加入光扩散粒子，对此种方案的设计可结合本说明书中各实施方式而得知，此处不再赘述。
根据本发明的第七实施方式提供的LED器件在第六实施方式的基础上，还包括在第二透镜外侧以相同方式设置的多层透镜，例如第三、第四透镜。相似地，可根据需要在每个上述多层透镜的外表面、内表面或内部设置光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和/或发光粉。
可选地，与图1所示的实施方式相同，在第六和第七实施方式中，也可以进一步在透镜3靠近所述芯片的内侧设置支撑透镜，该支撑透镜与透镜3紧密接触。在透镜3为软质透光材料时，支撑透镜为硬质透光材料。本实施方式中，软质透光材料可以为硅橡胶，硬质透光材料可以为玻璃、PMMA和PC材料中的一种或多种的组合。
综上可知，本发明所提供的LED器件，相比传统工艺中的LED器件来说，能促使发光粉最大限度地吸收芯片所发的光，提高LED器件的光效，而且其出光角度更大，光强分布更均匀。
下面以具体实施例来说明本发明的LED器件的优点。
实施例1
提供5.5cm×5.5cm大小的铝基板，然后在基板上形成0.5mm厚的Al2O3反光层。然后，用硅胶将3.5×2.8mm大小的蓝色芯片固定在基板的中心处。
将1.00g黄色发光粉（XLLY-01A，四川新力光源有限公司），1.00g中心粒径为15μm的玻璃微珠，和10g树脂（拜耳6265型PC材料）一起加入烧杯中，使用搅拌器搅拌30分钟。将搅拌均匀的混合物经注塑工艺形成曲率半径为6cm重量为11g的曲面透镜。
将所得透镜设置在布置有芯片（发射峰为460nm）的基板上。如果透镜是平板型透镜，透镜内侧与芯片之间在基板上的距离为0.1-200mm；如果透镜是曲面透镜，则此距离指的是透镜的内侧相对芯片朝向透镜内侧的表面的几何中心的曲率半径值。由此制得LED器件KS-2。
使用光谱分析仪（远方PMS-80光谱分析仪，杭州远方光电信息股份有限公司）测试器件KS-2的色温和光效；采用分布光谱仪测试器件的出光角度：在光强分布曲线的圆周上，两个光强最大值的一半处与原点所形成的夹角即为出光角度；并对该器件测试均匀度如下：将器件悬挂，在正下方3米处选择边长为1m的正方形，在正方形内每隔间距25cm选择一个测试点，即选取25个测试点，使用照度计（TES01334A照度计，台湾泰仕）测试出每个测试点的照度，计算25个测试点中的最小照度值与平均照度值的比值，即为对应器件的均匀度。测试结果示于表二中。
实施例2
分别以与实施例1相同的方式制作LED器件KS-3~KS-8，不同之处在于分别以表二中所示的量掺入玻璃微珠作为光扩散粒子，即光扩散粒子的掺入量从0.02g变化到0.30g。在KS-5的基础上制作LED器件KS-9，不同之处在于以表二中所示的量将发光粉层覆于反光层之上。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表二中。
对比例1
以与实施例1相同的方式制作LED器件ZL-1，不同之处在于基板上不存在反光层，且透镜中不掺入光扩散粒子。测得的结果示于表二中。
对比例2
以与实施例1相同的方式制作LED器件KS-1，不同之处在于基板上存在反光层，但透镜中不掺入光扩散粒子。测得的结果示于表二。
表二
从表二可以看出，ZL-1样品未添加光扩散粒子，且没有反光层，因此其光效较低、出光角度小于120°，且均匀度较低。当在器件的芯片处设置了反光层后，KS-1样品的光效有所提高，均匀度增大，但出光角度更小。由KS-2至KS-8的实验结果可看出，随着反光层的设置及光扩散粒子8的掺入，制得的LED器件的光效、出光角度和均匀度均提高，且色温降低。当光扩散粒子8掺入量由0.02g（即相对于透镜的重量百分比为0.2%）增加至0.15g（即相对于透镜的重量百分比为1.5%）时，所得LED器件的光效、出光角度和均匀度达到最高；继续增加光扩散粒子8的掺入量至1.00g（即相对于透镜的重量百分比为10%）后，LED器件的光效、出光角度和均匀度呈现下降的趋势，但仍高于对比例1和2的ZL-1和KS-1两个样品的性能。由KS-9结果可看出，当在KS-5的基础上，将发光粉层覆于反光层之上时，所得LED器件的光效、出光角度和均匀度均有所提高。
实施例3
分别以与实施例1相同的方式制作LED器件FG-1~FG-7，不同之处在于分别以表三中所示的量（即从0.02g增加到0.14g）掺入中心粒径为150nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，以代替光扩散粒子玻璃微珠。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表三中。
表三
由表三可知，随着锐钛型TiO2的掺入，制得的LED器件的出光角度、均匀度和光效均得到提高，且色温下降。当锐钛型TiO2掺入量由0.002g（即相对于透镜的重量百分比为0.02%）增加至0.08g（即相对于透镜的重量百分比为0.8%）时，样品的光效、出光角度和均匀度达到最高；继续增加锐钛型TiO2的掺入量至0.1g（即相对于透镜的重量百分比为1%）后，样品的出光角度和均匀度无明显变化，光效则有所下降，但色温随着锐钛型TiO2的掺入量增加保持下降趋势。
实施例4
分别以与实施例1相同的方式制作LED器件SC-1~SC-7，不同之处在于分别以表四中所示的量同时掺入中心粒径为150nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，以及中心粒径为15μm的玻璃微珠作为光扩散粒子。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表四中。
表四
由表四可看出，在黄色发光粉和光扩散粒子（玻璃微珠）掺入量一定时，随着锐钛型TiO2掺入量的增加，器件的出光角度和均匀度呈现逐渐上升、色温呈现逐渐下降的趋势。当锐钛型TiO2掺入量的掺入量为0.02g（即相对于透镜的重量百分比为0.2%）时，样品的光效达到最大值，随着锐钛型TiO2掺入量的继续增大，器件的光效出现下降的趋势。在黄色发光粉和锐钛型TiO2掺入量一定时，随着光扩散粒子掺入量的增加，器件的出光角度和均匀度呈现逐渐上升的趋势，光扩散粒子的掺入量为0.15g（即相对于透镜的重量百分比为1.5%）时，样品的光效达到最大值，随着光扩散粒子掺入量的继续增大，器件的光效出现下降的趋势。
实施例5
提供5.5cm×5.5cm大小的铝基板，曲率半径为6cm重量为10g的PC材料（拜耳6265）的曲面透镜，然后在基板上形成0.5mm厚的Al2O3反光层。用硅胶将3.5×2.8mm大小的蓝色芯片固定在基板的中心处。
将1.00g黄色发光粉（XLLY-01A，四川新力光源有限公司），1.00g中心粒径为15um的玻璃微珠，和10.00g热塑性丙烯酸树脂（H01-4，成都彩星科技实业有限公司）一起加入烧杯中，使用搅拌器搅拌30分钟。将搅拌均匀的混合物涂覆至透镜内壁至0.5mm厚度，然后在60℃的烘箱中恒温3小时。降温至室温时取出透镜，并将所得透镜设置在布置有芯片的基板上，使得透镜内侧表面相对与在基板上的芯片的朝向透镜的表面的几何中心的曲率半径为0.1-200mm。由此制得LED器件。
以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表五中的PT-1。
实施例6
以与实施例5相同的方式制作LED器件，不同之处在于分别以热塑性丙烯酸树脂为基数，按照1%的量掺入中心粒径为160nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，以代替光扩散粒子玻璃微珠。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表五中的PT-2。
实施例7
以与实施例5相同的方式制作LED器件，不同之处在于基于热塑性丙烯酸树脂的重量，按照0.2%的量掺入中心粒径为160nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，和10%的量的中心粒径为15um的玻璃微珠作为光扩散粒子。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表五中的PT-3。
实施例8
分别以与实施例5至7相同的方式制作LED器件，不同之处在于上述涂层涂覆在透镜外表面。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表五中的PT-4~PT-6。
表五
实施例9
提供6.5cm×6.5cm大小的铝基板，曲率半径分别为2.5cm、3cm的PC材料（拜耳6265）的两个曲面透镜，分别命名为第一、第二透镜，然后在基板上形成0.5mm厚的Al2O3反光层。用硅胶将3.5mm×2.8mm大小的蓝色芯片固定在基板的中心处。
将2.00g黄色发光粉（XLLY-01A，四川新力光源有限公司），2.00g中心粒径为15um的玻璃微珠，和20.00g热塑性丙烯酸树脂（H01-4，成都彩星科技实业有限公司）一起加入烧杯中，使用搅拌器搅拌30分钟。将搅拌均匀的混合物分别涂覆至第一和第二透镜内壁至0.5mm厚度，然后在60℃的烘箱中恒温3小时。降温至室温时取出第一和第二透镜，并将所得第一和第二透镜依次设置在布置有芯片的基板上。第一透镜与芯片之间的距离为第一透镜内侧相对于芯片朝向第一透镜的表面的几何中心的曲率半径，其值为0.1-200mm。第一透镜与第二透镜之间的距离为0.1-200mm。由此制得LED器件。
以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表六中的ST-1。
实施例10
以与实施例5相同的方式制作LED器件，不同之处在于分别基于热塑性丙烯酸树脂的重量，按照1%的量掺入中心粒径为160nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，以代替光扩散粒子玻璃微珠。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表六中的ST-2。
实施例11
以与实施例5相同的方式制作LED器件，不同之处在于基于热塑性丙烯酸树脂的重量，按照0.2%的量掺入中心粒径为160nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，和10%的量的中心粒径为15um的玻璃微珠作为光扩散粒子。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表六中的ST-3。
实施例12
以与实施例5相同的方式制作LED器件，不同之处在于不添加玻璃微珠。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表六中的ST-4。
实施例13
分别以与实施例5至7相同的方式制作LED器件，不同之处在于上述涂层涂覆在透镜外表面。以与实施例1相同器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表六中的ST-5~ST-7。
表六
实施例14
分别以与实施例9至13相同的方式制作LED器件，不同之处在于还以相同方式设置有第三和第四透镜。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表七。
表七
实施例15
提供5.5cm×5.5cm大小的铝基板，曲率半径为6cm重量为10g的玻璃材料的曲面透镜，作为支撑透镜，然后在基板上形成0.5mm厚的Al2O3反光层。用硅胶将3.5×2.8mm大小的蓝色芯片固定在基板的中心处。
将0.80g黄色发光粉（XLLY-01A，四川新力光源有限公司），1.20g中心粒径为15um的玻璃微珠，和2.00g硅橡胶（道康宁RBB-2420）一起混合，使用捏炼机（X(S)N-10）捏练30分钟。使用压膜机在150℃下恒温5分钟，将搅拌均匀的混合物压制成上述支撑透镜形状，制成薄膜，然后将此薄膜覆于支撑透镜外侧。由此制得LED器件。
以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表八中的ZC-1。
实施例16
以与实施例15相同的方式制作LED器件，不同之处在于按照1.00g的量掺入中心粒径为160nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，以代替光扩散粒子玻璃微珠。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表八中的ZC-2。
实施例17
以与实施例15相同的方式制作LED器件，不同之处在于按照1.00g的量掺入中心粒径为160nm的锐钛型TiO2作为反光粒子，和1.20g的量的中心粒径为15um的玻璃微珠作为光扩散粒子。以与实施例1相同的方法对制得的LED器件测量色温、光效、出光角度和均匀度，测得的结果示于表八中的ZC-3。
表八
本说明书中各个实施方式采用递进的方式进行描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各实施方式之间相关、相似之处可相互参考。
对所公开的实施方式的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施方式的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施方式，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (27)

1.一种LED器件，包括：
基板；
位于所述基板上的芯片；
位于所述基板上并与所述芯片隔开设置的第一透镜；
所述第一透镜包括光扩散粒子和反光粒子中的至少之一以及发光粉；
反光层，所述反光层设置在所述基板未被所述芯片覆盖的部分上，其中，所述反光层上布置有发光粉层，所述发光粉层可部分或全部覆盖在反光层上。
2.根据权利要求1所述的LED器件，所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和所述发光粉各自独立地设置于所述第一透镜的内表面、外表面或内部。
3.根据权利要求1所述的LED器件，其中，所述发光粉层厚度为0.1-3000um。
4.根据权利要求3所述的LED器件，其中，所述发光粉层中的发光粉的成分可有别于第一透镜上的发光粉的成分。
5.根据权利要求1-4之一所述的LED器件，第一透镜包括发光粉和反光粒子。
6.根据权利要求1-4之一所述的LED器件，所述第一透镜包括发光粉、反光粒子和光扩散粒子。
7.根据权利要求1-4之一所述的LED器件，所述光扩散粒子的折射率为1.20～2.40。
8.根据权利要求1-4之一所述的LED器件，所述光扩散粒子的中心粒径为0.5至1000μm。
9.根据权利要求1-4之一所述的LED器件，所述反光粒子的中心粒径为0.05至1000um。
10.根据权利要求1-4之一所述的LED器件，基于所述第一透镜的总质量，所述反光粒子、光扩散粒子和发光粉的含量各自独立地为0.01wt％～80wt％、0.05wt％～80wt％和1wt％～99wt％。
11.根据权利要求5所述的LED器件，还包括：
位于所述第一透镜远离所述芯片的外侧并与所述第一透镜隔开设置的第二透镜。
12.根据权利要求11所述的LED器件，其特征在于，
所述第二透镜包括分别设置于所述第二透镜的外表面、内表面或内部的所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的LED器件，其特征在于，
第二透镜进一步包含设置于所述第二透镜的外表面、内表面或内部的发光粉。
14.根据权利要求12或13所述的LED器件，其特征在于，所述第二透镜内侧与所述第一透镜外侧之间的距离为0.1～200mm。
15.根据权利要求11所述的LED器件，还包括：
位于所述第二透镜远离所述第一透镜的外侧并与所述第二透镜隔开设置的多层透镜，且所述多层透镜彼此隔开设置。
16.根据权利要求15所述的LED器件，其特征在于，所述多层透镜各自包含设置于外表面、内表面或内部的光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和/或发光粉。
17.根据权利要求1或11所述的LED器件，还包括：
设置于所述第一透镜靠近所述芯片的内侧的支撑透镜，该支撑透镜与所述第一透镜紧密接触。
18.根据权利要求17所述的LED器件，其中，所述第一透镜为软质透光材料，并且所述支撑透镜为硬质透光材料。
19.根据权利要求18所述的LED器件，所述软质透光材料为硅橡胶，所述硬质透光材料为玻璃、PMMA和PC材料中的一种或多种的组合。
20.根据权利要求1-4之一所述的LED器件，所述反光粒子包括：TiO2、ZnO、BaSO4、CaCO3和由TiO2与CaSO4组成的复合材料中的一种或多种。
21.根据权利要求20所述的LED器件，所述TiO2是金红石型TiO2或锐钛型TiO2。
22.一种LED器件的制作方法，包括：
提供基板；
在所述基板上设置芯片；
在设置所述芯片之前在所述基板上形成反光层，使得所述芯片位于所述反光层上；
在所述反光层上布置发光粉层，使得所述发光粉层部分或全部覆盖在反光层上；
将光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和发光粉各自独立地设置在第一透镜的外表面、内表面或内部；
在所述基板设置有所述芯片的一侧设置具有所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和所述发光粉的所述第一透镜，使得所述第一透镜与所述芯片隔开。
23.根据权利要求22所述的LED器件制作方法，还包括：
在所述第一透镜远离所述芯片的外侧并与所述第一透镜隔开设置第二透镜。
24.根据权利要求23所述的LED器件制作方法，包括在设置所述第二透镜之前，将所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种各自独立地设置在所述第二透镜的外表面、内表面或内部。
25.根据权利要求23所述的LED器件制作方法，包括在设置所述第二透镜之前，将所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和发光粉各自独立地设置于所述第二透镜的外表面、内表面或内部。
26.根据权利要求23所述的LED器件制作方法，进一步包括在所述第二透镜远离所述第一透镜的外侧并彼此隔开设置的多层透镜。
27.根据权利要求26所述的LED器件制作方法，包括在设置每个所述多层透镜之前，将光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和/或发光粉各自独立地设置于每个所述多层透镜的外表面、内表面或内部。
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