CN108011011B - 一种led的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED的封装结构，该结构包括：散热基板101；蓝光灯芯芯片，位于所述散热基板101上表面；第一半球形硅胶透镜102，在所述蓝光灯芯芯片及所述散热基板101上表面间隔排列；下层硅胶103，位于所述蓝光灯芯芯片及所述第一半球形硅胶透镜102上表面；第二半球形硅胶透镜104，在所述下层硅胶103上表面间隔排列；上层硅胶105，位于所述下层硅胶103及所述第二半球形硅胶透镜104上表面。本发明的LED封装结构通过采用具有斜通孔结构的铁散热基板增加了LED的散热效果，采用两层半球形硅胶透镜结构可以保证LED芯片能够更好的透过封装材料照射出去，提高了光的透射率。

Description

一种LED的封装结构
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，特别是涉及一种LED的封装结构。
背景技术
20世纪中叶出现在市场上的第一批LED发光二极管，经过几十年的历程，取得了引人嘱目的长足进步。其发光效率已达到热辐射光源的水平，光强达烛光级，辐射颜色丰富，尤其是白光LED的诞生，LED产品在照明领域的应用，已成为极具影响的新产品。
LED是利用半导体材料中的电子和空穴相互结合并释放出能量，使得能量带位阶改变，以发光显示其所释放出的能量。LED具有体积小、寿命长、驱动电压低、耗电量低、反应速率快、耐震性佳等优点，被广泛应用于信号指示、数码显示等领域。随着技术的不断进步，超高亮LED的研制得到了成功，尤其是白光LED的研制成功，使得它越来越多地用在彩灯装饰、甚至照明领域。近年来，LED大多采用紫外灯芯加蓝色荧光粉、红色荧光粉和绿色荧光粉的方式产生白光，以实现照明，该方式存在以下问题。
首先，国外研究人员发现荧光粉的光散射特性使得相当一部分的正向入射光线会被后向散射。目前的大功率LED封装结构中，荧光粉一般是直接涂覆在芯片表面。由于芯片对于后向散射的光线存在吸收作用，因此，这种直接涂覆的方式将会降低封装的取光效率，此外，芯片产生的高温会使荧光粉的量子效率显著下降，从而严重影响到封装的流明效率。其次，LED光源发出的光一般呈发散式分布，导致光源照明亮度不够集中，一般需要通过外部透镜进行二次整形，以适应具体场合的照明需求，因此增加了生产成本。再次，由于大功率LED用于照明等场合，成本控制十分重要，而且大功率LED灯外部热沉的结构尺寸也不允许太大，更不可能容许加电风扇等方式主动散热，LED芯片工作的安全结温应在110℃以内，如果结温过高，会导致光强降低、光谱偏移、色温升高、热应力增高、芯片加速老化等一系列问题，大大降低了LED的使用寿命，同时，还可以导致芯片上面灌装的封装胶胶体加速老化，影响其透光效率。目前，芯片多数是封装在薄金属散热基板上，由于金属散热基板较薄、热容较小，而且容易变形，导致其与散热片底面接触不够紧密而影响散热效果。最后，LED输入功率中只有一部分的能量转化为光能，其余的能量则转化为热能，所以对于LED芯片，尤其是功率密度很大的LED芯片，如何控制其能量，是LED制造和灯具应该着重解决的重要问题。
发明内容
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种LED封装的封装结构。
具体地，本发明一个实施例提出的一种LED的封装结构，包括：
散热基板101；
蓝光灯芯芯片，位于所述散热基板101上表面；
第一半球形硅胶透镜102，所述蓝光灯芯芯片及所述散热基板101上表面间隔排列；
下层硅胶103，位于所述蓝光灯芯芯片及所述第一半球形硅胶透镜102上表面；
第二半球形硅胶透镜104，在所述下层硅胶103上表面间隔排列；
上层硅胶105，位于所述下层硅胶103及所述第二半球形硅胶透镜104上表面。
在本发明的一个实施例中，所述散热基板101的材料为铁、厚度为0.5～10mm。
在本发明的一个实施例中，所述散热基板101内设置有圆形通孔，所述圆形通孔沿所述散热基板101宽度方向排列，且与所述散热基板101平面成1～10°的夹角；其中，所述圆形通孔的直径为0.1～0.3mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5～10mm。
在本发明的一个实施例中，所述第二半球形硅胶透镜104和所述上层硅胶105含有黄色荧光粉。
在本发明的一个实施例中，所述黄色荧光粉的波长为570nm～620nm。
在本发明的一个实施例中，所述第一半球形硅胶透镜102的直径为10～200μm，所述第一半球形硅胶透镜102之间的间距为10～200μm。
在本发明的一个实施例中，所述第二半球形硅胶透镜104的直径为10～200μm，所述第二半球形硅胶透镜104之间的间距为10～200μm。
在本发明的一个实施例中，所述上层硅胶105折射率大于下层硅胶103的折射率。
在本发明的一个实施例中，所述第一半球形硅胶透镜102的折射率大于所述下层硅胶103的折射率。
在本发明的一个实施例中，所述第二半球形硅胶透镜104的折射率大于所述上层硅胶105的折射率。
本发明实施例，具备如下优点：
1、LED封装结构内的散热基板采用的为铁散热基板，铁散热基板具有热容大，导热效果好，不容易变形，与散热装置接触紧密的特点，改善了LED封装结构的散热效果；并且本发明的实施例通过在LED封装结构内的铁散热基板内部设置斜通孔，使LED在其强度几乎没有变化的同时，降低了制造成本，并且利用中间斜通孔的方式，可以增加空气流通的通道，利用烟囱效应提升空气的热对流速率，改善了LED的散热效果。
2、LED封装结构中的荧光粉与LED芯片采取了分离的形式，解决了在高温条件下引起的荧光粉的量子效率下降的问题。
3、通过改变上层覆盖硅胶的黄色荧光粉的含量，可以连续调节光的颜色发出白光，另外利用黄色荧光粉还可以调节光源的色温。
4、利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，在硅胶中形成透镜，改善LED芯片发光分散的问题，使光源发出的光能够更加集中；通过改变LED封装结构内的半球形硅胶透镜的排布方式，可以保证光源的光线在集中区均匀分布，如半球形硅胶透镜的排布方式呈矩形或者菱形排列。
5、LED封装结构中设置半球形透镜可以改变光的传播方向，有效地抑制全反射效应，有利于更多的光发射到LED外面，增大了LED器件的外量子效率，提高了LED的发光效率。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种LED封装结构剖面示意图；
图2为本发明实施例提供的一种LED封装方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种LED封装结构剖面示意图；
图4为本发明实施例提供的一种散热基板剖面示意图；
图5为本发明实施例提供的一种蓝光灯芯芯片剖面示意图；
图6a本发明实施例提供的一种半球形硅胶透镜剖面示意图；
图6b为本发明实施例提供的另一种半球形硅胶透镜剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种LED封装结构剖面示意图。该封装结构包括：
散热基板101；
蓝光灯芯芯片，位于所述散热基板101上表面；
第一半球形硅胶透镜102，在所述蓝光灯芯芯片及所述散热基板101上表面间隔排列；
下层硅胶103，位于所述蓝光灯芯芯片及所述第一半球形硅胶透镜102上表面；
第二半球形硅胶透镜104，在所述下层硅胶103上表面间隔排列；
上层硅胶105，位于所述下层硅胶103及所述第二半球形硅胶透镜104上表面。
进一步地，所述散热基板101的材料为铁、厚度为0.5～10mm。
进一步地，所述散热基板101内设置有圆形通孔，所述圆形通孔沿所述散热基板101宽度方向排列，且与所述散热基板101平面成1～10o的夹角；其中，所述圆形通孔的直径为0.1～0.3mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5～10mm。
进一步地，所述第二半球形硅胶透镜104和所述上层硅胶105含有黄色荧光粉。
进一步地，所述黄色荧光粉的波长为570nm～620nm。
进一步地，所述第一半球形硅胶透镜102的直径为10～200μm，所述第一半球形硅胶透镜102之间的间距为10～200μm。
进一步地，所述第二半球形硅胶透镜104的直径为10～200μm，所述第二半球形硅胶透镜104之间的间距为10～200μm。
进一步地，所述上层硅胶105的折射率大于下层硅胶103的折射率。
进一步地，所述第一半球形硅胶透镜102的折射率大于所述下层硅胶103的折射率。
进一步地，所述第二半球形硅胶透镜104的折射率大于所述上层硅胶105的折射率。
本发明的有益效果具体为：
1.LED封装结构内的散热基板采用的为铁散热基板，铁散热基板具有热容大，导热效果好，不容易变形，与散热装置接触紧密的特点，改善了LED封装结构的散热效果；并且本发明的实施例通过在LED封装结构内的铁散热基板内部设置斜通孔，使LED在其强度几乎没有变化的同时，降低了制造成本，并且利用中间斜通孔的方式，可以增加空气流通的通道，充分利用了空气之间的热对流，改善了LED的散热效果。
2.LED封装结构中的荧光粉与LED芯片采取了分离的形式，解决了在高温条件下引起的荧光粉的量子效率下降的问题。
3.通过改变硅胶中黄色荧光粉的含量，可以连续调节光的颜色变为白光，还可以调节光源的色温。
4.利用不同种类硅胶和荧光粉胶折射率不同的特点，在硅胶中形成透镜，改善LED芯片发光分散的问题，使光源发出的光能够更加集中；通过改变LED封装结构内的半球形硅胶透镜的排布方式，可以保证光源的光线在集中区均匀分布，如半球形硅胶透镜的排布方式呈矩形或者菱形排列。
实施例二
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种LED封装方法流程示意图。在上述实施例的基础上，本实施例将较为详细地对本发明的工艺流程进行介绍。该方法包括：
S1、散热基板的制备；
S11、支架/散热基板的制备；
具体地，选取厚度为0.5～10mm，材料为铁的散热基板101，裁剪散热基板101；
S12、支架/散热基板的清洗；
具体地，将散热基板101和支架上面的污渍，尤其是油渍清洗干净；
S13、支架/散热基板的烘烤；
具体地，烘烤清洗完成的散热基板101和支架，保持散热基板101和支架的干燥。
优选地，在散热基板101内部具有沿宽度方向且与散热基板101平面呈一定夹角的圆形通孔；其中，圆形通孔的数量为n且n≥2、直径为0.1～0.3mm，圆形通孔与散热基板101平面的夹角为1～10o，圆形通孔之间的间距0.5～10mm。
优选地，散热基板101内的圆形通孔通过直接铸造工艺或者在散热基板101上沿宽度方向直接开槽形成。
S2、芯片焊接；
S21、将焊料印刷到蓝光灯芯芯片上；
S22、将印刷有焊料的蓝光灯芯芯片进行固晶检验；
S23、利用回流焊焊接工艺将蓝光灯芯芯片焊接到散热基板101上方。
S3、荧光粉胶的制备；
S31、配置荧光粉胶；
具体地，配置黄色荧光粉，将黄色荧光粉在第二硅胶层和第三硅胶层分别进行混合；
S32、对混合后的第二硅胶层和第三硅胶层进行颜色测试；
S33、将颜色测试合格的第三硅胶层进行烘烤。
优选地，黄色荧光粉可采用的材料为(YGd)3(Al,Ga)5O12:Ce、(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu、AESi2O2N2:Eu或M-α-SiAlON:Eu，黄色荧光粉的波长范围为570nm～620nm。
S4、第一半球形硅胶透镜102的制备；
S41、在设置有蓝光芯片的散热基板101上涂覆第一硅胶层，在第一硅胶层上设置第一半球形模具，利用第一半球形模具在第一硅胶层上形成具有半球形形状的第一半球形硅胶；
S42、烘烤设置有第一半球形模具的第一半球形硅胶，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min，使第一半球形硅胶固化；
S43、在烘烤完成之后，将设置在第一硅胶层内的第一半球形模具去除，完成第一半球形硅胶透镜102的制备。
优选地，第一半球形硅胶透镜102不含荧光粉；
S5、下层硅胶103的制备；
具体地，在第一半球形硅胶透镜102上涂覆下层硅胶103，完成下层硅胶103的制备。
优选地，下层硅胶103不含荧光粉；
S6、第二半球形硅胶透镜104的制备；
S61、在下层硅胶103的上表面涂覆第二硅胶层，在第二硅胶层上设置第二半球形模具，利用第二半球形模具在第二硅胶层上形成具有半球形形状的第二半球形硅胶；
S62、烘烤设置有第二半球形模具的第二半球形硅胶，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min，使第二半球形硅胶固化；
S63、烘烤完成之后，将设置在第二硅胶层内的第二半球形模具去除，完成第二半球形硅胶透镜104的制备。
优选地，第二半球形硅胶透镜104含有黄色荧光粉；
S7、上层硅胶105的制备；
S71、在第二半球形硅胶透镜104上涂覆第三硅胶层；
S72、在第三硅胶层上设置第三半球形模具，利用第三半球形模具在第三硅胶层上形成具有半球形形状的第三半球形硅胶；
S73、烘烤设置有第三半球形模具的第三半球形硅胶，烘烤温度为90～125℃，烘烤时间为15～60min，使第三半球形硅胶固化；
S74、烘烤完成之后，将设置在第三硅胶层内的第三半球形模具去除，完成上层硅胶105的制备。
优选地，上层硅胶105含有黄色荧光粉，通过改变上层硅胶105中黄色荧光粉的含量，可以连续调节光的色温。
S8、长烤；
具体地，整体烘烤散热基板101、蓝光灯芯芯片、第一半球形硅胶透镜102下层硅胶103、第二半球形硅胶透镜104和上层硅胶105，烘烤温度为100～150℃，烘烤时间为4～12h，完成LED的封装；
S9、测试、分捡封装完成的LED。
S10、包装测试合格的LED封装结构。
按照本实施例的方法，可制备形成具有多层半球形硅胶透镜的LED封装结构，对于利用本发明制备方法制备的具有多层半球形硅胶透镜的LED封装结构不应理解为新的发明创造。
实施例三
请一并参见图3、图4、图5和图6a～图6b，图3为本发明实施例提供的另一种LED封装结构剖面示意图，图4为本发明实施例提供的一种散热基板剖面示意图，图5为本发明实施例提供的一种蓝光灯芯芯片剖面示意图，图6a本发明实施例提供的一种半球形硅胶透镜剖面示意图，图6b为本发明实施例提供的另一种半球形硅胶透镜剖面示意图。在上述实施例的基础上，本实施例将对本发明的LED封装结构进行介绍，该LED封装结构，包括：
散热基板101；
其中，如图4所示，散热基板101的材料为铁，散热基板101的厚度D为0.5～10mm，在散热基板101内设置有圆形通孔，圆形通孔在散热基板101内部沿宽度方向排列，且与散热基板101平面呈一定夹角的圆形通孔；其中，圆形通孔的数量为n且n≥2、直径(半径R)为0.1～0.3mm，圆形通孔与散热基板101平面的夹角为1～10o，圆形通孔之间的间距A为0.5～10mm。
蓝光灯芯芯片，形成于散热基板101上表面；
其中，如图5所示，蓝光灯芯芯片结构包括：衬底材料201，位于衬底材料201上的GaN缓冲层202，位于GaN缓冲层202上的GaN层203，位GaN层203上的P型GaN量子阱宽带隙层204，位于P型GaN量子阱宽带隙层204上的InGaN层205，位于InGaN层205上的P型GaN量子阱宽带隙层206，位于P型GaN量子阱宽带隙层206上的AlGaN阻挡层207，位于AlGaN阻挡层207上的P型GaN层208，位于P型GaN层208上的阳极电极209和位于GaN层203上的阴极电极210。
第一半球形硅胶透镜102，形成于散热基板101和蓝光灯芯芯片上表面；
其中，第一半球形硅胶透镜102的直径为10～200μm，第一半球形硅胶透镜102之间的间距为10～200μm，第一半球形硅胶透镜102不含有荧光粉，第一半球形硅胶透镜102的折射率大于下层硅胶103的折射率。
优选地，第一半球形硅胶透镜102的材料可以为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃。
优选地，如图6a～6b所示，第一半球形硅胶透镜102可以呈矩形或菱形均匀排列。
下层硅胶103，形成于第一半球形硅胶透镜102和蓝光灯芯芯片上表面；
其中，下层硅胶103不含有荧光粉且为耐高温材质的硅胶。
优选地，下层硅胶103的材料可以为改性环氧树脂、有机硅材料。
第二半球形硅胶透镜104，形成于下层硅胶103上表面；
其中，第二半球形硅胶透镜104的直径为10～200μm，第二半球形硅胶透镜104之间的间距为10～200μm，第二半球形硅胶透镜104含有黄色荧光粉，第二半球形硅胶透镜104的折射率大于上层硅胶105的折射率。
优选地，第二半球形硅胶透镜104的材料可以为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃。
优选地，如图6a～6b所示，第一半球形硅胶透镜102和第二半球形硅胶透镜104可以呈矩形或菱形均匀排列，第一半球形硅胶透镜102和第二半球形硅胶透镜104之间可以对齐排列，也可以交错排列。
优选地，第一半球形硅胶透镜102和第二半球形硅胶透镜104为平凸镜，焦距f＝R/(n2-n1)，则第一半球形硅胶透镜102和第二半球形硅胶透镜104之间的距离0≤x≤2R/(n2-n1)，为了计算简单，设n1为下层硅胶103的折射率，n2为第一半球形硅胶透镜102的折射率，R为第一半球形硅胶透镜102的半径。
上层硅胶105，形成于第二半球形硅胶透镜104和下层硅胶103上表面；
其中，上层硅胶105的厚度为50～500μm、折射率≤1.5，上层硅胶105含有黄色荧光粉，且上层硅胶105的折射率大于下层硅胶103的折射率。
优选地，上层硅胶105的材料可以为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料、甲基硅橡胶、苯基有机硅橡胶。
本发明实施例，具备如下优点：
1、LED封装结构中与LED芯片相接触的硅胶为耐高温的硅胶，解决了硅胶在高温条件下因硅胶老化发黄而引起的透光率下降的问题。
2、该LED封装结构的下层硅胶的折射率小于上层硅胶的折射率，第一半球形硅胶透镜的折射率大于下层硅胶的折射率且第二半球形硅胶透镜的折射率大于和上层硅胶的折射率，这种设置方式可以提高LED芯片的透光率，使LED芯片所发射出来的光能够更多的透过封装材料照射出去。
3、上层硅胶为半球形形状，可以使LED的出光角最大。
4、LED封装结构中上层硅胶的折射率大于下层硅胶的折射率，硅胶层折射率从下向上依次增大可以抑制全反射，提高LED的出射光，降低因全反射到内部的光被吸收产生的无用的热量。
实施例四
请再次一并参见图4、图5和图6a～6b。在上述实施例的基础上，本实施例将对多层LED封装结构进行介绍，该LED封装结构包括：
散热基板；
其中，如图4所示，散热基板的材料为铁，散热基板的厚度D为0.5～10mm，在散热基板内设置有圆形通孔，圆形通孔在散热基板内部沿宽度方向排列，且与散热基板平面呈一定夹角的圆形通孔；其中，圆形通孔的数量为n且n≥2、直径(半径R)为0.1～0.3mm，圆形通孔与散热基板平面的夹角为1～10o，圆形通孔之间的间距A为0.5～10mm。
蓝光芯片，形成于散热基板上表面；
其中，如图5所示，蓝光芯片结构包括：衬底201，位于衬底201上的GaN缓冲层202，位于GaN缓冲层202上的GaN层203，位GaN层203上的P型GaN量子阱宽带隙层204，位于P型GaN量子阱宽带隙层204上的InGaN层205，位于InGaN层205上的P型GaN量子阱宽带隙层206，位于P型GaN量子阱宽带隙层206上的AlGaN阻挡层207，位于AlGaN阻挡层207上的P型GaN层208，位于P型GaN层208上的阳极电极209和位于GaN层203上的阴极电极210。
第一半球形硅胶透镜，形成于散热基板和蓝光芯片上表面；
其中，第一半球形硅胶透镜的直径为10～200μm，第一半球形硅胶透镜之间的间距为10～200μm，第一半球形硅胶透镜不含有荧光粉，第一半球形硅胶透镜的折射率大于第一层硅胶的折射率。
第一层硅胶，形成于第一半球形硅胶透镜和蓝光芯片上表面；
其中，第一层硅胶不含有荧光粉且为耐高温材质的硅胶。
优选地，第一层硅胶的材料可以为改性环氧树脂、有机硅材料。
第N半球形硅胶透镜，形成于第N-1层硅胶上表面；
其中，N≥2，第N半球形硅胶透镜的直径为10～200μm，第N半球形硅胶透镜之间的间距为10～200μm，第N半球形硅胶透镜不含有荧光粉，第N半球形硅胶透镜的折射率大于第N层硅胶的折射率。
第N层硅胶，形成于第N-1层硅胶和第N半球形硅胶透镜上表面；
其中，第N层硅胶不含有荧光粉且为耐高温材质的硅胶。
优选地，第N层硅胶的材料可以为改性环氧树脂、有机硅材料。
第N+1半球形硅胶透镜，形成于第N层硅胶上表面；
其中，第N+1半球形硅胶透镜的直径为10～200μm，第N+1半球形硅胶透镜之间的间距为10～200μm，第N+1半球形硅胶透镜104含有黄色荧光粉，第N+1半球形硅胶透镜的折射率大于第N+1层硅胶的折射率。
优选地，第N+1半球形硅胶透镜的材料可以为聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、玻璃。
优选地，如图6a～6b所示，第一半球形硅胶透镜至第N+1半球形硅胶透镜可以呈矩形或菱形均匀排列，第一半球形硅胶透镜至第N+1半球形硅胶透镜之间可以对齐排列，也可以交错排列。
优选地，第N-1半球形硅胶透镜和第N半球形硅胶透镜为平凸镜，焦距f＝R/(n2-n1)，则第N-1半球形硅胶透镜和第N半球形硅胶透镜之间的距离0≤x≤2R/(n2-n1)，为了计算简单，设n1为第N-1层硅胶的折射率，n2为第N-1半球形硅胶透镜的折射率，R为第N-1半球形硅胶透镜的半径。
第N+1层硅胶，形成于第N+1半球形硅胶透镜和第N层硅胶上表面；
其中，第N+1层硅胶的厚度为50～500μm、折射率≤1.5，第N+1层硅胶含有黄色荧光粉，且第N+1层硅胶的折射率大于第N层硅胶的折射率。
优选地，第N+1层硅胶的材料可以为环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅材料、甲基硅橡胶、苯基有机硅橡胶。
综上所述，本文中应用了具体个例对本发明实施例提供的一种LED的封装结构的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (6)

1.一种LED的封装结构，其特征在于，包括：
散热基板(101)；
蓝光灯芯芯片，位于所述散热基板(101)上表面；
第一半球形硅胶透镜(102)，在所述蓝光灯芯芯片及所述散热基板(101)上表面间隔排列；
下层硅胶(103)，位于所述蓝光灯芯芯片及所述第一半球形硅胶透镜(102)上表面；
第二半球形硅胶透镜(104)，在所述下层硅胶(103)上表面间隔排列；
上层硅胶(105)，位于所述下层硅胶(103)及所述第二半球形硅胶透镜(104)上表面，所述下层硅胶(103)不含荧光粉且为耐高温材质的硅胶，所述第二半球形硅胶透镜(104)和所述上层硅胶(105)含有黄色荧光粉，所述上层硅胶(105)的折射率大于下层硅胶(103)的折射率，所述第一半球形硅胶透镜(102)的折射率大于所述下层硅胶(103)的折射率，所述第二半球形硅胶透镜(104)的折射率大于所述上层硅胶(105)的折射率，所述第一半球形硅胶透镜(102)和所述第二半球形硅胶透镜(104)为平凸镜，焦距f＝R/(n2-n1)，所述第一半球形硅胶透镜(102)和所述第二半球形硅胶透镜(104)之间的距离0≤x≤2R/(n2-n1)，n1为所述下层硅胶(103)的折射率，n2为所述第一半球形硅胶透镜(102)的折射率，R为所述第一半球形硅胶透镜(102)的半径。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述散热基板(101)的材料为铁、厚度为0.5～10mm。
3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述散热基板(101)内设置有圆形通孔，所述圆形通孔沿所述散热基板(101)宽度方向排列，且与所述散热基板(101)平面成1～10°的夹角；其中，所述圆形通孔的直径为0.1～0.3mm，所述圆形通孔之间的间距为0.5～10mm。
4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述黄色荧光粉的波长为570nm～620nm。
5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一半球形硅胶透镜(102)的直径为10～200μm，所述第一半球形硅胶透镜(102)之间的间距为10～200μm。
6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第二半球形硅胶透镜(104)的直径为10～200μm，所述第二半球形硅胶透镜(104)之间的间距为10～200μm。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11757074B2 (en) * 2020-06-12 2023-09-12 Apple Inc. Light-emitting diode display pixels with microlens stacks over light-emitting diodes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201796891U (zh) * 2010-09-27 2011-04-13 四川新力光源有限公司 用于集成led的散热装置
CN102185093A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 陕西科技大学 一种利用空气对流的主动散热型散热基板
CN102422081A (zh) * 2009-05-12 2012-04-18 飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司 产生闪耀的led灯
CN202616230U (zh) * 2012-04-28 2012-12-19 天津三安光电有限公司 发光二极管封装结构
WO2016150837A1 (de) * 2015-03-20 2016-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische leuchtvorrichtung und verfahren zur herstellung einer optoelektronische leuchtvorrichtung
TW201635598A (zh) * 2015-03-31 2016-10-01 點金石股份有限公司 具有多層透鏡之發光結構及其製造方法
CN208256718U (zh) * 2017-11-28 2018-12-18 西安科锐盛创新科技有限公司 一种led的封装结构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7825427B2 (en) * 2008-09-12 2010-11-02 Bridgelux, Inc. Method and apparatus for generating phosphor film with textured surface
US20110089447A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-21 Wu-Cheng Kuo Light-emiting device chip with micro-lenses and method for fabricating the same
CN102468419A (zh) * 2010-11-23 2012-05-23 孙智江 一种高出光率led及其制作方法
CN203398160U (zh) * 2013-08-02 2014-01-15 奉化市金源电子有限公司 一种led光源封装结构
TWI557952B (zh) * 2014-06-12 2016-11-11 新世紀光電股份有限公司 發光元件

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102422081A (zh) * 2009-05-12 2012-04-18 飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司 产生闪耀的led灯
CN201796891U (zh) * 2010-09-27 2011-04-13 四川新力光源有限公司 用于集成led的散热装置
CN102185093A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 陕西科技大学 一种利用空气对流的主动散热型散热基板
CN202616230U (zh) * 2012-04-28 2012-12-19 天津三安光电有限公司 发光二极管封装结构
WO2016150837A1 (de) * 2015-03-20 2016-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische leuchtvorrichtung und verfahren zur herstellung einer optoelektronische leuchtvorrichtung
TW201635598A (zh) * 2015-03-31 2016-10-01 點金石股份有限公司 具有多層透鏡之發光結構及其製造方法
CN208256718U (zh) * 2017-11-28 2018-12-18 西安科锐盛创新科技有限公司 一种led的封装结构

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