CN103178186A - 发光二极管封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管封装结构，包括基板、设置于基板上的两个电极、与所述电极电性连接的发光二极管芯片、封装层以及混合于封装层内的荧光颗粒和扩散粒子。所述扩散粒子的平均粒径小于所述荧光颗粒的平均粒径。在所述封装层内，所述扩散粒子的浓度在远离发光二极管芯片的位置处相比在靠近发光二极管芯片的位置处大，而所述荧光颗粒的浓度在靠近发光二极管芯片的位置处相比在远离发光二极管芯片的位置处大。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体封装结构，特别是指一种发光二极管封装结构。
背景技术
发光二极管做为第三代光源，具有体积小、节能环保、发光效率高等优点，得到越来越广泛的应用。发光二极管封装结构往往采用蓝光LED芯片加黄光荧光粉产生白光，但是这种结构的发光二极管在照明时，由于外侧光线出光时经过的路径相对较长，使得发光二极管发出的光线呈现外黄内蓝的问题，即通常所称的黄晕现象。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够减轻黄晕现象的发光二极管封装结构。
一种发光二极管封装结构，包括基板、设置于基板上的两个电极、与所述电极电性连接的发光二极管芯片、封装层以及混合于封装层内的荧光颗粒和扩散粒子。所述扩散粒子的平均粒径小于所述荧光颗粒的平均粒径。在所述封装层内，所述扩散粒子的浓度在远离发光二极管芯片的位置处相比在靠近发光二极管芯片的位置处大，而所述荧光颗粒的浓度在靠近发光二极管芯片的位置处相比在远离发光二极管芯片的位置处大。
该发光二极管封装结构，由于所述扩散粒子的平均粒径小于所述荧光颗粒的平均粒径，使得所述扩散粒子相对所述荧光颗粒具有较慢的沉淀速度，从而使得在所述封装层内，所述扩散粒子的浓度在远离发光二极管芯片一侧较大，而所述荧光颗粒的浓度在靠近发光二极管芯片一侧较大，因此光线首先经过荧光颗粒进行转换，然后再经过所述扩散粒子进行光线分散，从而提高黄光与蓝光光线的混合均匀性，减轻发光二极管封装结构出射光线的黄晕现象，使得出射的光线色温更加均匀。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种发光二极管封装结构示意图。
图2是荧光颗粒的转换效率与粒径大小的关系图。
主要元件符号说明
| 发光二极管封装结构 | 10 |
| 基板 | 11 |
| 上表面 | 111 |
| 下表面 | 112 |
| 电极 | 12 |
| 发光二极管芯片 | 13 |
| 导线 | 131 |
| 封装层 | 14 |
| 荧光颗粒 | 141 |
| 扩散粒子 | 142 |
| 反射杯 | 15 |
| 遮光粒子 | 16 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明实施方式提供的一种发光二极管封装结构10，包括基板11、电极12、发光二极管芯片13、封装层14，荧光颗粒141、扩散粒子142、反射杯15及遮光粒子16。
基板11为一矩形平板，用以承载所述电极12、发光二极管芯片13和封装层14于其上。所述基板11包括上表面111和与上表面111相对且相互平行的下表面112。所述基板11材料为PPA（Polyphthalamide，聚醋酸乙烯酯）等绝缘材料。可以理解的，所述基板11各边的长度可以相同或不同，进一步的，所述基板11的形状并不限于矩形，其形状还可以为圆形等。
电极12形成于所述基板11的表面，该电极12至少为两个，且每个电极12之间相互电绝缘。所述电极12分别自所述基板11的上表面111延伸至下表面112。所述电极12所用的材料为导电性能较好的金属材料，如金、银、铜、铂、铝、镍、锡或镁中的一种或几种的合金。
发光二极管芯片13贴设于其中一个所述电极12上。所述发光二极管芯片13通过金属导线131与所述电极12分别电性连接。可以理解的，该发光二极管芯片13也可以采用覆晶的方式固定于基板11表面的电极12上并与所述电极12电连接。本实施例中所用的发光二极管芯片13为蓝光LED芯片。
封装层14形成于所述基板11的上表面111上，覆盖所述电极12位于所述上表面111的部分，并包覆所述发光二极管芯片13和金属导线131。所述封装层14由封装胶固化形成。所述封装体内掺杂有荧光颗粒141和扩散粒子142。本实施例中所用的荧光颗粒141为黄色荧光粉。所述扩散粒子142可为二氧化钛颗粒或氧化硅颗粒中的任意一种，也可以为未经活化的荧光粉颗粒。所述扩散粒子142的平均粒径小于所述荧光颗粒141的平均粒径。如图2所示，荧光效率一般与荧光颗粒141的表面积有关，荧光颗粒141的直径太小，如3微米以下，其荧光效率会随粒径变小而降低；粒径过大，在封装时，由于整体的表面积变小，因此荧光效率也会变差。且粒径过大时，如平均粒径在30微米以上，会造成荧光粉在胶体中快速沉淀。因此本发明当中使用荧光粉的粒径分布大多落在5-30微米之间，平均粒径在10-20微米之间。
在封装胶固化的过程中，由于平均粒径较大的荧光颗粒141沉淀速度较快，而平均粒径较小扩散粒子142沉积速度较慢，因此，在固化后的所述封装层14内，所述扩散粒子142的浓度在远离发光二极管芯片13一侧较大，而所述荧光颗粒141的浓度在靠近发光二极管芯片13一侧较大。这样使得出射的蓝光一部分首先经过荧光颗粒141转换后变成黄光，再经过所述扩散粒子142折射，更好的与直接出射的蓝光混合，形成白光，减轻发光二极管封装结构10出射光线的黄晕现象。
反射杯15环绕所述发光二极管芯片13，并设于所述电极12上表面111的外围部分，用于反射所述发光二极管芯片13所发出的光线。所述反射杯15可采用PPA等材料制成。
为进一步调整出射光线的色温均匀度，还在所述封装层14表面设置有遮光粒子16。该遮光粒子16也可由未经活化的荧光粉颗粒、纳米金属颗粒或者黑色胶粒制成。所述遮光粒子16形成于所述封装层14的表面。该遮光粒子16分布于所述封装层14出光表面的中心，吸收中心部分出射的高色温光线；或者分布于所述封装层14出光表面的四周，吸收周围部分出射的低色温光线；或者同时在所述封装层14出光表面的中心和四周设置该遮光粒子16，从而使得整体的出射光线色温更加均匀。可以理解的，所述遮光粒子16还可以形成于所述封装层14内部靠近其出光表面的位置处，此时遮光粒子16的平均粒径可大于或小于荧光颗粒141的平均粒径。当遮光粒子16的平均粒径大于荧光颗粒141的平均粒径时，遮光粒子16在靠近发光二极管芯片13一侧的浓度相对较大。当遮光粒子16的平均粒径小于荧光颗粒141的平均粒径时，遮光粒子16在远离发光二极管芯片13一侧的浓度相对较大。并且，遮光粒子16的总浓度(浓度是指重量百分比)优选于大于荧光颗粒141的总浓度的1/3，以获得较佳的遮光效果。
本发明实施方式提供的发光二极管封装结构10，由于所述扩散粒子142的平均粒径小于所述荧光颗粒141的平均粒径，使得所述扩散粒子142相对所述荧光颗粒141具有较慢的沉淀速度，从而使得在所述封装层14内，所述扩散粒子142的浓度在远离发光二极管芯片13一侧较大，而所述荧光颗粒141的浓度在靠近发光二极管芯片13一侧较大，因此光线首先经过荧光颗粒141进行转换，然后再经过所述扩散粒子142进行光线分散，从而提高黄光与蓝光光线的混合均匀性，减轻发光二极管封装结构10出射光线的黄晕现象，使得出射的光线色温更加均匀。
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 (10)
1.一种发光二极管封装结构，包括基板、设置于基板上的两个电极、与所述电极电性连接的发光二极管芯片、封装层以及混合于封装层内的荧光颗粒和扩散粒子，其特征在于，所述扩散粒子的平均粒径小于所述荧光颗粒的平均粒径，在所述封装层内，所述扩散粒子的浓度在远离发光二极管芯片的位置处相比在靠近发光二极管芯片的位置处大，而所述荧光颗粒的浓度在靠近发光二极管芯片的位置处相比在远离发光二极管芯片的位置处大。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述扩散粒子为一种未经活化的荧光材料。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述荧光粉颗粒的平均粒径在10-20微米之间。
4.如权利要求1至3任一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于：还包括一设置在封装层周围的反射杯。
5.如权利要求1至3任一项所述的发光二极管封装结构，其特征在于：还包括设在封装层远离发光二极管芯片的出光表面附近的遮光粒子。
6.如权利要求5所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述遮光粒子分布于所述封装层出光表面的中心或四周，或者同时分布于所述封装层出光表面的中心和四周。
7.如权利要求5所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述遮光粒子贴附于所述封装层的出光表面。
8.如权利要求5所述的发光二极管封装结构，其特征在于：所述遮光粒子位于封装层内部。
9.如权利要求8所述的发光二极管封装结构，其特征在于：遮光粒子的平均粒径小于荧光颗粒的平均粒径，遮光粒子在靠近发光二极管芯片位置处的浓度小于远离发光二极管芯片位置处的浓度。
10.如权利要求8所述的发光二极管封装结构，其特征在于：遮光粒子的平均粒径大于荧光颗粒的平均粒径，遮光粒子在靠近发光二极管芯片位置处的浓度大于远离发光二极管芯片位置处的浓度。
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| CN112151661A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-12-29 | 弘凯光电(深圳)有限公司 | Led发光装置及其封装方法 |
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