CN105047792A - 一种高发光效率的白光数码管封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高发光效率的白光数码管封装结构，包括PCB基板、发光室、不规则形状的出光室和反射盖；其中，所述发光室设置在PCB基板上，发光室设置在出光室中，出光室设置在反射盖中，出光室的内壁为粗糙内壁，发光室包括蓝光晶片及覆盖在蓝光晶片上的荧光胶体。本发明中出光室的内部无环氧树脂胶体，其利用光直射和多次反射原理同时出光室内壁为粗糙表面入射在其上的光子会发生漫反射；使得加长光子在出光室的行程，从而提高出光的均匀性，加工成本低，适于实际生产应用；本发明省略了环氧树脂对白光数码管工作时的负面影响，提高了白光数码管出光均匀性、且提高了发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED数码管封装技术领域，特别是一种高发光效率的白光数码管封装结构。
背景技术
传统的白光数码管结构，在PCB板上的焊盘中焊接蓝光芯片，然后加盖反射盖，用环氧树脂混合荧光粉灌封反射盖的出光通道并且高温固化。这种白光数码管的工作原理是由蓝光芯片受电子激发产生蓝光光子，蓝色光子激发混合在环氧树脂中的荧光粉产生黄光光子，由蓝光光子和黄光光子作用而产生白光。因为传统白光数码管的出光通道的主光是芯片发光的直通道（即芯片位于出光通道的中心位置），出光通道中间位置的亮度会明显高于边缘位置的亮度，存在出同一出光通道亮度不均匀等缺点。
数码管作为新一代光源，比传统白炽灯和荧光灯在体积、寿命、能耗等方面更具优势。在传统白光数码管封装结构中，采用环氧树脂混合黄色荧光粉作为配粉胶。在制备过程中因荧光粉颗粒沉淀的原因，笔段出光均匀性差，甚至会出现点光现象。点胶技术封装的白光数码管有助于降低生产成本，解决了因加厚的环氧树脂层出现冒泡的现象，但其半圆形中厚边薄的胶体结构和点胶量难以得到精确控制，使同一白光数码管各胶体高度不一致，笔段出光一致性有所降低。点胶工艺生产的白光数码管，因点胶时胶体凝固成半椭圆型，荧光粉颗粒分布呈中厚边薄之态，直接导致发光室内荧光粉颗粒空间分布的不均匀，其次，因点胶机本身存在一定的误差，使点胶工艺的发光室形状和胶体均匀性得不到完好的控制，根据光的各向同性散射原理，经发光室激发的白光其光强分布差异较大，致使器件中各笔段间出光一致性得不到保障，甚至同一批产品中会出现均匀性严重不一致现象。环氧树脂对光的敏感度较高，会吸收部分短波长光子，是影响器件发光效率的另一个因素。
申请号为201510196491.6的一种LED集成封装基板的制作方法，是在树脂基单面覆铜板上通过盲孔工艺形成导通孔并于导通孔底部铜层上电镀出实心的铜柱，铜柱顶端向外延伸形成铜端子，并通过感光抗电镀蚀刻膜进行曝光、显影及蚀刻等步骤形成LED封装基板成品；该方法虽然具有成本低，制得的LED集成封装基板散热性强、稳定性高额优点，但在实际使用中发现环氧树脂导热性能差，长时间工作会出现老化、黄变现象，同时其对光的敏感度较高，白光数码管辐射的短波长的光将破坏环氧树脂，影响器件寿命。
如何解决现有技术的不足已成为现有LED数码管封装技术领域亟需解决的重要问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种高发光效率的白光数码管封装结构，本发明的技术方案提高了白光数码管出光均匀性、且提高了发光效率。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
根据本发明提出的一种高发光效率的白光数码管封装结构，包括PCB基板、发光室、不规则形状的出光室和反射盖；其中，所述发光室设置在PCB基板上，发光室设置在出光室中，出光室设置在反射盖中，出光室的内壁为粗糙内壁，发光室包括蓝光晶片及覆盖在蓝光晶片上的荧光胶体。
作为本发明所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构进一步优化方案，所述发光室的形状为正方体。
作为本发明所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构进一步优化方案，所述出光室为斜腔结构。
作为本发明所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构进一步优化方案，所述荧光胶体包括胶粘剂和荧光粉。
作为本发明所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构进一步优化方案，所述荧光粉为峰值波长530纳米-545纳米的绿色荧光粉和峰值波长为615纳米-640纳米的红色荧光粉。
作为本发明所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构进一步优化方案，所述发光室是采用贴片机固化在基板的焊盘上。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明加长光子在出光室的行程，从而提高出光的均匀性，加工成本低，适于实际生产应用；
（2）本发明省略了环氧树脂对白光数码管工作时的负面影响，提高了白光数码管出光均匀性、且提高了发光效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中的附图标记解释为：1-PCB基板，2-发光室，3-出光室，4-反射盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，一种高发光效率的白光数码管封装结构，包括PCB基板1、发光室2、不规则形状的出光室3和反射盖4；其中，所述发光室设置在PCB基板上，发光室设置在出光室中，出光室设置在反射盖中，出光室的内壁为粗糙内壁，发光室包括蓝光晶片及覆盖在蓝光晶片上的荧光胶体。
所述发光室的形状为正方体。
所述出光室为斜腔结构。
所述荧光胶体包括胶粘剂和荧光粉。
所述荧光粉为峰值波长530纳米-545纳米的绿色荧光粉和峰值波长为615纳米-640纳米的红色荧光粉。
所述发光室是采用贴片机固化在基板的焊盘上。
混合胶体灌装在规格统一的正方体集成块内制作成一体化的发光室再使用高精度贴片机，将集成块固化到数码管基板焊盘上，采用自设计的反射盖高度，出光室内无环氧树脂填充层直接使用压盖机压制以此制备样品；本发明与现有不同点是在于反射盖出光室为含一定角度的斜腔，反射盖中斜腔角度可为50度。使发光室内荧光粉颗粒呈平面均匀之态一体化工艺从本质上克服点胶工艺的缺陷，使出光一致性更好。
本发明中出光室的内部无环氧树脂胶体，其利用光直射和多次反射原理同时出光室内壁为粗糙表面入射在其上的光子会发生漫反射；使得加长光子在出光室的行程，从而提高出光的均匀性，加工成本低，适于实际生产应用；本发明省略了环氧树脂对白光数码管工作时的负面影响，提高了白光数码管出光均匀性、且提高了发光效率。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (6)
1.一种高发光效率的白光数码管封装结构，其特征在于，包括PCB基板、发光室、不规则形状的出光室和反射盖；其中，所述发光室设置在PCB基板上，发光室设置在出光室中，出光室设置在反射盖中，出光室的内壁为粗糙内壁，发光室包括蓝光晶片及覆盖在蓝光晶片上的荧光胶体。
2.根据权利要求1所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构，其特征在于，所述发光室的形状为正方体。
3.根据权利要求1所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构，其特征在于，所述出光室为斜腔结构。
4.根据权利要求1所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构，其特征在于，所述荧光胶体包括胶粘剂和荧光粉。
5.根据权利要求4所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构，其特征在于，所述荧光粉为峰值波长530纳米-545纳米的绿色荧光粉和峰值波长为615纳米-640纳米的红色荧光粉。
6.根据权利要求1所述的一种高发光效率的白光数码管封装结构，其特征在于，所述发光室是采用贴片机固化在基板的焊盘上。
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