CN110391323A - 一种近紫外全光谱光效的封装方法和led封装体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种近紫外全光谱光效的封装方法和LED封装体，封装方法包括如下步骤：A1，提供封装支架和紫光LED芯片，将紫光LED芯片固晶于封装支架上，并与之形成电连接；A2，在紫光LED芯片的发光表面依次层叠多层荧光胶层，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短。采用紫光LED芯片，以补齐紫光光谱，使出射光谱更饱满；同时，荧光胶层设置为层叠的多层结构，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短，即波长较长的光线先被激发出，然后经短波的荧光胶层射出，长波的光不易被短波的荧光胶层所吸收，进而能够完整的出射，保证整体的光效，能够有效提高近紫外全光谱光效。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装领域，具体涉及一种能够有效提高近紫外全光谱光效的封装方法和LED封装体。
背景技术
之前的LED灯多为红蓝组合、全蓝、全红三种形式，用来照明或覆盖植物以提供植物进行光合作用所需的波长范围。近年，全光谱LED灯开始流行，能够更好的模拟太阳光，即通过补充青色和浅蓝色等颜色来接近太阳可见光光谱，封装后的成品显色指数也有很大的提高。虽然称之为全光谱，但却少了一些偏紫色的光谱。另外，现有技术中，多种荧光粉的掺杂使得一种荧光粉激发的光容易又被另一种荧光粉再次吸收，尤其是短波的光容易被其他荧光粉吸收而激发出波长较长的光，如现有技术中在蓝光LED芯片上所使用普通的YAG黄粉和氮化物红粉，被YAG黄粉激发的发射光谱部分容易被氮化物红粉吸收再发射，由YAG黄粉所激发的黄光量会被再次吸收转化而造成黄光出光量不足，同时蓝光LED芯片发出的蓝光得不到合理的吸收而造成蓝光出光量较多，而导致出光光效降低等问题。
发明内容
因此，本发明提供一种能够有效提高近紫外全光谱光效的封装方法和LED 封装体。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种近紫外全光谱光效的封装方法，包括如下步骤：
A1，提供封装支架和紫光LED芯片，将紫光LED芯片固晶于封装支架上，并与之形成电连接；
A2，在紫光LED芯片的发光表面依次层叠多层荧光胶层，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短。
进一步的，步骤A1中，紫光LED芯片的主波段为390-400nm。
进一步的，步骤A2中，荧光胶层设有三层，分别是由下而上依次层叠的红粉荧光胶层、黄绿粉荧光胶层和蓝粉荧光胶层。
进一步的，在步骤A1和步骤A2之间，还包括步骤A12，在紫光LED芯片表面涂覆透明胶层；步骤A2中，荧光胶层设置于透明胶层上。
进一步的，所述封装支架为具有碗杯结构的封装支架，所述紫光LED芯片和荧光胶层均设置于封装支架的碗杯结构内。
一种LED封装体，包括封装支架、紫光LED芯片和荧光胶层，所述紫光LED 芯片固晶于封装支架上，并与之形成电连接；所述荧光胶层设有多层，并依次层叠于所述紫光LED芯片的发光表面，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短。
进一步的，所述紫光LED芯片的主波段为390-400nm。
进一步的，所述荧光胶层设有三层，分别是由下而上依次层叠的红粉荧光胶层、黄绿粉荧光胶层和蓝粉荧光胶层。
进一步的，还包括透明胶层，所述透明胶层覆盖所述紫光LED芯片表面；所述荧光胶层设置于透明胶层上。
进一步的，所述封装支架为具有碗杯结构的封装支架，所述紫光LED芯片和荧光胶层均设置于封装支架的碗杯结构内。
通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
采用紫光LED芯片，以补齐紫光光谱，使出射光谱更饱满；同时，荧光胶层设置为层叠的多层结构，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短，即波长较长的光线先被激发出，然后经短波的荧光胶层射出，长波的光不易被短波的荧光胶层所吸收，进而能够完整的出射，保证整体的光效，能够有效提高近紫外全光谱光效。
附图说明
图1所示为实施例一中近紫外全光谱光效的封装方法的流程框图；
图2所示为实施例一中LED封装体的结构示意图；
图3所示为实施例二中LED封装体的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参照图1所示，本实施例提供的一种近紫外全光谱光效的封装方法，包括如下步骤：
A1，提供封装支架和紫光LED芯片，将紫光LED芯片固晶于封装支架上，并与之形成电连接；
具体的，本步骤中，该紫光LED芯片的固晶方式和与封装支架的电连接结构均为现有技术，紫光LED芯片可采用现有技术中的GaN基的正装型LED芯片或倒装型LED芯片，如正装型LED芯片通过常规的锡膏或银胶固晶于封装支架上，然后再通过金属线分别焊接于封装支架的正极和负极上，最终形成电连接；倒装型LED芯片进行固定后，紫光LED芯片的电极直接电连接于封装支架的电极上。
A2，在紫光LED芯片的发光表面依次层叠多层荧光胶层，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短；进而形成如图2所示为LED 封装体结构。
具体的，本步骤中，荧光胶层的层叠制备方式如下：在紫光LED芯片的发光表面先涂覆第一层荧光胶层，即最下层荧光胶层，待涂覆第一层荧光胶层硬化至满足支撑作用后，再在最下层荧光胶层表面涂覆第二层荧光胶层，然后待涂覆第二层荧光胶层硬化至满足支撑作用后，再在第二层荧光胶层表面涂覆第三层荧光胶层，以此类推。使荧光胶层硬化至满足支撑作用的方法可采用烘烤后自然风干硬化，优先采用烘烤，效率快。又或者是，荧光胶层直接采用已经制备成膜的荧光粉膜片替代，可直接进行层叠制备。
继续参照图1、图2所示，本方法采用紫光LED芯片20，以补齐紫光光谱，使出射光谱更饱满；同时，荧光胶层设置为层叠的多层结构，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短，即波长较长的光线先被激发出，然后经短波的荧光胶层射出，长波的光不易被短波的荧光胶层所吸收，进而能够完整的出射，保证整体的光效，能够有效提高近紫外全光谱光效。
进一步的，本实施例中，步骤A1中，紫光LED芯片20的主波段为390-400nm；采用该主波段的紫光LED芯片20，为现有紫光LED芯片20的主要产品，技术成熟且易取得。当然的，在其他实施例中，也可以采用其他主波段的紫光LED芯片20，如主波段为375-390nm的紫光LED芯片20等。
进一步的，本实施例中，步骤A2中，荧光胶层设有三层，分别是由下而上依次层叠的红粉荧光胶层41、黄绿粉荧光胶层42和蓝粉荧光胶层43。紫光LED 芯片20发出的紫光照射至红粉荧光胶层41，部分被红粉荧光胶层41的红粉吸收，并激发出红光，并经黄绿粉荧光胶层42和蓝粉荧光胶层43射出，红光波长最长，不易被黄绿粉荧光胶层42和蓝粉荧光胶层43所吸收，能够很好的保证红光的出光量。未被红粉荧光胶层41吸收的紫光再照射至黄绿粉荧光胶层42，部分被黄绿粉荧光胶层42的黄绿粉所吸收，并激发出黄绿光，并经蓝粉荧光胶层43射出，黄绿光波长较长，也不易被蓝粉荧光胶层43所吸收，以保证黄绿光的出光量。未被红粉荧光胶层41和黄绿粉荧光胶层42吸收的紫光再照射至蓝粉荧光胶层43，部分被蓝粉吸收而激发出蓝光，蓝光直接射出。出射的红光、黄绿光、蓝光和紫光进行混合形成白光，使得白光光谱较为饱和，光效好。同时，本实施例中采用黄粉和绿粉进行混合的黄绿粉荧光胶层42，黄光波长短，且与绿光波长接近，通常情况下黄粉和绿粉进行按比例掺杂，其损耗程度小，可忽略。当然的，在其他实施例中，黄绿粉荧光胶层42中的黄粉和绿粉可分别制成黄粉荧光胶层和绿粉荧光胶层，进行分别层叠，黄粉荧光胶层在下层，绿粉荧光胶层在上层，即本方案的荧光胶层的由下而上的层叠结构为：红粉荧光胶层/黄粉荧光胶层/绿粉荧光胶层/蓝粉荧光胶层。
进一步的，本实施例中，在步骤A1和步骤A2之间，还包括步骤A12，在紫光LED芯片20表面涂覆透明胶层30；步骤A2中，荧光胶层设置于透明胶层30 上。先在紫光LED芯片20涂覆透明胶层30，得到平整的透明胶层30表面，然后再将荧光胶层层叠在平整的透明胶层30表面，容易制备，且出光效果更好；同时还得到一个远程荧光粉的结构，使得荧光胶层的荧光粉能够远离热源(即紫光LED芯片)，更好的保证其质量。具体的，透明胶层30可采用现有技术中的透明硅胶层或环氧树脂层等。当然的，在其他实施例中，也可以无需采用透明胶层的结构。
进一步的，本实施例中，所述封装支架10为具有碗杯结构11的封装支架 10，所述紫光LED芯片20和荧光胶层均设置于封装支架10的碗杯结构11内。采用碗杯结构11，一方面碗杯内壁能够起到一个很好的光线聚合和反射的作用；同时，碗杯结构11能够对荧光胶层起到支撑，使层叠层厚度均匀，不变形；有效防止荧光胶层在外围下塌变形；总体出光效果更好。当然的，在其他实施例中，封装支架10也可以采用常规的平面基板等。
继续参照图2所示，本实施例还提供一种LED封装体，即为上述方法所制备得到的结构，包括封装支架10、紫光LED芯片20和荧光胶层，所述紫光LED 芯片20固晶于封装支架10上，并与之形成电连接；所述荧光胶层设有多层，并依次层叠于所述紫光LED芯片20的发光表面，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短。
采用紫光LED芯片20，以补齐紫光光谱，使出射光谱更饱满；同时，荧光胶层设置为层叠的多层结构，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短，即波长较长的光线先被激发出，然后经短波的荧光胶层射出，长波的光不易被短波的荧光胶层所吸收，进而能够完整的出射，保证整体的光效，能够有效提高近紫外全光谱光效。
具体的，该紫光LED芯片的固晶方式和与封装支架的电连接结构均为现有技术，紫光LED芯片可采用现有技术中的GaN基的正装型LED芯片或倒装型LED 芯片，如正装型LED芯片通过常规的锡膏或银胶固晶于封装支架上，然后再通过金属线分别焊接于封装支架的正极和负极上，最终形成电连接；倒装型LED 芯片进行固定后，紫光LED芯片的电极直接电连接于封装支架的电极上。
具体的，荧光胶层的层叠制备方式如下：在紫光LED芯片的发光表面先涂覆第一层荧光胶层，即最下层荧光胶层，待涂覆第一层荧光胶层硬化至满足支撑作用后，再在最下层荧光胶层表面涂覆第二层荧光胶层，然后待涂覆第二层荧光胶层硬化至满足支撑作用后，再在第二层荧光胶层表面涂覆第三层荧光胶层，以此类推。使荧光胶层硬化至满足支撑作用的方法可采用烘烤后自然风干硬化，优先采用烘烤，效率快。又或者是，荧光胶层直接采用已经制备成膜的荧光粉膜片替代，可直接进行层叠制备。
进一步的，本实施例中，紫光LED芯片20的主波段为390-400nm；采用该主波段的紫光LED芯片20，为现有紫光LED芯片20的主要产品，技术成熟且易取得。当然的，在其他实施例中，也可以采用其他主波段的紫光LED芯片20，如主波段为375-390nm的紫光LED芯片20等。
进一步的，本实施例中，荧光胶层设有三层，分别是由下而上依次层叠的红粉荧光胶层41、黄绿粉荧光胶层42和蓝粉荧光胶层43。紫光LED芯片20发出的紫光照射至红粉荧光胶层41，部分被红粉荧光胶层41的红粉吸收，并激发出红光，并经黄绿粉荧光胶层42和蓝粉荧光胶层43射出，红光波长最长，不易被黄绿粉荧光胶层42和蓝粉荧光胶层43所吸收，能够很好的保证红光的出光量。未被红粉荧光胶层41吸收的紫光再照射至黄绿粉荧光胶层42，部分被黄绿粉荧光胶层42的黄绿粉所吸收，并激发出黄绿光，并经蓝粉荧光胶层43射出，黄绿光波长较长，也不易被蓝粉荧光胶层43所吸收，以保证黄绿光的出光量。未被红粉荧光胶层41和黄绿粉荧光胶层42吸收的紫光再照射至蓝粉荧光胶层43，部分被蓝粉吸收而激发出蓝光，蓝光直接射出。出射的红光、黄绿光、蓝光和紫光进行混合形成白光，使得白光光谱较为饱和，光效好。同时，本实施例中采用黄粉和绿粉进行混合的黄绿粉荧光胶层42，黄光波长短，且与绿光波长接近，通常情况下黄粉和绿粉进行按比例掺杂，其损耗程度小，可忽略。当然的，在其他实施例中，黄绿粉荧光胶层42中的黄粉和绿粉可分别制成黄粉荧光胶层和绿粉荧光胶层，进行分别层叠，黄粉荧光胶层在下层，绿粉荧光胶层在上层，即本方案的荧光胶层的由下而上的层叠结构为：红粉荧光胶层/黄粉荧光胶层/绿粉荧光胶层/蓝粉荧光胶层。
进一步的，本实施例中，还包括透明胶层30，所述透明胶层30覆盖所述紫光LED芯片20表面；所述荧光胶层设置于透明胶层30上。先在紫光LED芯片 20涂覆透明胶层30，得到平整的透明胶层30表面，然后再将荧光胶层层叠在平整的透明胶层30表面，容易制备，且出光效果更好；同时还得到一个远程荧光粉的结构，使得荧光胶层的荧光粉能够远离热源(即紫光LED芯片20)，更好的保证其质量。具体的，透明胶层30可采用现有技术中的透明硅胶层或环氧树脂层等。当然的，在其他实施例中，也可以无需采用透明胶层的结构。
进一步的，本实施例中，所述封装支架10为具有碗杯结构11的封装支架 10，所述紫光LED芯片20和荧光胶层均设置于封装支架10的碗杯结构11内。采用碗杯结构11，一方面碗杯内壁能够起到一个很好的光线聚合和反射的作用；同时，碗杯结构11能够对荧光胶层起到支撑，使层叠层厚度均匀，不变形；有效防止荧光胶层在外围下塌变形；总体出光效果更好。当然的，在其他实施例中，封装支架10也可以采用常规的平面基板等。
实施例二
本实施例提供的一种近紫外全光谱光效的封装方法和LED封装体，与实施例一提供的方法和LED封装体大致相同，不同之处在于：参照图3所示，本实施例中，荧光胶层设有五层，分别是由下而上依次层叠的红粉荧光胶层44、黄粉荧光胶层45、绿粉荧光胶层46、青粉荧光胶层47和蓝粉荧光胶层48，紫光 LED芯片20发出的紫光依次经红粉荧光胶层44、黄粉荧光胶层45、绿粉荧光胶层46、青粉荧光胶层47和蓝粉荧光胶层48射出，且部分光分别被红粉荧光胶层44的红粉、黄粉荧光胶层45的黄粉、绿粉荧光胶层46的绿粉、青粉荧光胶层47的青粉和蓝粉荧光胶层48的蓝粉所吸收并激发出相对应的光，所激发的光经波长较短的荧光胶层射出，不易被吸收，保证出光量，使得光谱更为饱和，光效更好。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种近紫外全光谱光效的封装方法，其特征在于：包括如下步骤：
A1，提供封装支架和紫光LED芯片，将紫光LED芯片固晶于封装支架上，并与之形成电连接；
A2，在紫光LED芯片的发光表面依次层叠多层荧光胶层，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短。
2.根据权利要求1所述的近紫外全光谱光效的封装方法，其特征在于：步骤A1中，紫光LED芯片的主波段为390-400nm。
3.根据权利要求1所述的近紫外全光谱光效的封装方法，其特征在于：步骤A2中，荧光胶层设有三层，分别是由下而上依次层叠的红粉荧光胶层、黄绿粉荧光胶层和蓝粉荧光胶层。
4.根据权利要求1所述的近紫外全光谱光效的封装方法，其特征在于：在步骤A1和步骤A2之间，还包括步骤A12，在紫光LED芯片表面涂覆透明胶层；步骤A2中，荧光胶层设置于透明胶层上。
5.根据权利要求1所述的近紫外全光谱光效的封装方法，其特征在于：所述封装支架为具有碗杯结构的封装支架，所述紫光LED芯片和荧光胶层均设置于封装支架的碗杯结构内。
6.一种LED封装体，其特征在于：包括封装支架、紫光LED芯片和荧光胶层，所述紫光LED芯片固晶于封装支架上，并与之形成电连接；所述荧光胶层设有多层，并依次层叠于所述紫光LED芯片的发光表面，且最下层荧光胶层至最上层荧光胶层所激发的出射光波长逐步变短。
7.根据权利要求6所述的LED封装体，其特征在于：所述紫光LED芯片的主波段为390-400nm。
8.根据权利要求6所述的LED封装体，其特征在于：所述荧光胶层设有三层，分别是由下而上依次层叠的红粉荧光胶层、黄绿粉荧光胶层和蓝粉荧光胶层。
9.根据权利要求6所述的LED封装体，其特征在于：还包括透明胶层，所述透明胶层覆盖所述紫光LED芯片表面；所述荧光胶层设置于透明胶层上。
10.根据权利要求6所述的LED封装体，其特征在于：所述封装支架为具有碗杯结构的封装支架，所述紫光LED芯片和荧光胶层均设置于封装支架的碗杯结构内。
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