CN111081847A - 发光二极管和光源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发光二极管和光源装置，其中，该发光二极管包括：支架，设置有容置槽；LED芯片，设于所述支架，并位于所述容置槽内；封装胶体，设于所述容置槽内，所述封装胶体用于包覆所述LED芯片；及密封体，设于所述容置槽内，所述密封体设于所述封装胶体背向所述LED芯片的一侧，所述密封体包括光学玻璃层。本发明发光二极管提高了发光二极管的气密性，提高工作的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光源装置技术领域，特别涉及一种发光二极管和应用该发光二极管的光源装置。
背景技术
基于发光二极管的亮度高、光效高、可靠性高等优势，使得发光二极管被广泛应用于照明、显示及背光行业。常见的，发光二极管的封装胶水主要采用硅胶和环氧树脂胶等有机胶水，有机胶水用于保护LED芯片，阻止水氧侵入LED芯片。但是，由于有机胶水的分子间隙较大，导致气密性较差；另外，由于发光二极管工作产生的发高温加剧了水汽和气体分子的入侵。如此，导致发光二极管损坏，难以确保发光二极管工作的稳定性。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种发光二极管，旨在提高发光二极管的气密性，提高发光二极管工作的稳定性。
为实现上述目的，本发明提出的发光二极管包括：
支架，设置有容置槽；
LED芯片，设于所述支架，并位于所述容置槽内；
封装胶体，设于所述容置槽内，所述封装胶体用于包覆所述LED芯片；及
密封体，设于所述容置槽内，所述密封体位于所述封装胶体背向所述LED芯片的一侧，所述密封体包括光学玻璃层。
在本发明的一实施例中，所述发光二极管还包括封装层，所述封装层设于所述容置槽内，且所述封装层位于所述密封体背向所述封装胶体的一侧面，所述封装层用于封闭所述容置槽的槽口。
在本发明的一实施例中，定义所述密封体的厚度为D，1μm﹤D﹤200μm。
在本发明的一实施例中，所述封装胶体包括密封胶和荧光粉；
且/或，所封装胶体包括密封胶和量子点材料。
在本发明的一实施例中，所述密封体还包括粘胶；
所述光学玻璃层包括多个玻璃颗粒，多个所述光学玻璃颗粒通过所述粘胶定位在所述封装胶体背向所述LED芯片的一侧。
在本发明的一实施例中，定义所述玻璃颗粒的直径为L，0.1μm﹤L﹤100μm。
在本发明的一实施例中，所述密封体还包括粘胶；
所述光学玻璃层包括至少一块玻璃板体，所述玻璃板体平铺在所述封装空间内，并通过所述粘胶定位在所述封装胶体背向所述LED芯片的一侧。
在本发明的一实施例中，所述粘胶与所述封装胶体均为硅胶材质；
或，所述粘胶与所述封装胶体均为环氧树脂。
在本发明的一实施例中，所述光学玻璃层为石英玻璃材质。
本发明实施例还提出一种光源装置，包括控制电路和所述发光二极管，所述控制电路与所述发光二极管电连接。
本发明技术方案通过在支架上设置有容置槽，LED芯片设于容置槽内，使得封装胶体封装LED芯片，所述封装胶体为有机胶体，以实现对LED芯片的防护；进一步地，通过在封装胶体背向所述LED芯片的一侧平铺有所述密封体的结构，并采用密封体包括光学玻璃层的结构，光学玻璃层的分子间距相对于有机胶体较小，以提高发光二极管的气密性。本发明实施例一种发光二极管和光源装置，提高了发光二极管的气密性，提高工作的稳定性。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明发光二极管一实施例的结构示意图；
图2为本发明发光二极管另一实施例的结构示意图；
图3为本发明发光二极管又一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 支架 | 3 | 封装胶体 |
| 11 | 容置槽 | 4 | 密封体 |
| 2 | LED芯片 | 5 | 封装层 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种发光二极管，用于发出光线。参考图1，为本发明发光二极管一实施例的结构示意图；参考图2，为本发明发光二极管另一实施例的结构示意图；参考图3，为本发明发光二极管又一实施例的结构示意图。
在本发明实施例中，如图1所示，该发光二极管，包括：支架1、LED芯片2、封装胶体3及密封体4，所述LED芯片2、封装胶体3及密封体4均设于支架1。具体地装配结构如下：
支架1设置有容置槽11；可以理解地，支架1用于支撑和保护LED芯片2、封装胶体3及密封体4；另一方面，支架1用于LED芯片2的电气连接。可选地，支架1为用于LED芯片2电气连接的材料；支架1的材质可以为聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯树脂、环氧树脂模塑料、树脂基板材料、以及SMC(Sheet molding compound，片状模塑料)等材质。
LED芯片2设于支架1，并位于容置槽11内。可以理解地，LED芯片2可为正装芯片，当然，也可为倒装芯片。基于对发光颜色的常规认识，LED芯片2可根据产品的设计需求，以发出任意颜色的光线，例如：蓝光、绿光、红光、黄光或其他颜色光谱的一种或多种组合；其中，当LED芯片2为蓝光芯片时，其主波长在430nm至470nm之间。也就是说，LED芯片2为常见规格的LED芯片2，可根据实际的加工需求替换不同的规格。
封装胶体3设于容置槽11内，封装胶体3用于包覆LED芯片2。可以理解地，封装胶体3为有机胶体，封装胶体3可为硅胶，当然也可为环氧树脂，或其他透光材质。可选地，将有机胶体的颗粒热熔后倾倒于容置槽11内，以实现包覆LED芯片2。
密封体4设于容置槽11内，密封体4位于封装胶体3背向LED芯片2的一侧，密封体4包括光学玻璃层，例如：光学玻璃层可为石英玻璃材质、硅酸盐玻璃材质、钠钙玻璃材质、氟化物玻璃材质等其他光学玻璃材质。可以理解地，为了增强发光二极管的气密性，通过采用光学玻璃材质的分子结构形成光学玻璃层，并将包括有光学玻璃层的密封体4设于容置槽11内，以增强发光二极管的气密性；具体为：
由于在封装胶体3背向LED芯片2的一侧设置密封体4，并基于常规认识，光学玻璃材质的分子间距小于有机胶体的分子间距，也就是说，密封体4的分子间距小于封装胶体3的分子间距。如此，使得密封体4能够有效地增强发光二极管的气密性，使得发光二极管稳定工作。
在本实施例中，通过在支架1上设置有容置槽11，LED芯片2设于容置槽11内，使得封装胶体3封装LED芯片2，封装胶体3为有机胶体，以实现对LED芯片2的防护；进一步地，通过在封装胶体3背向LED芯片2的一侧平铺有密封体4的结构，并采用密封体4包括光学玻璃层的结构，光学玻璃层的分子间距相对于有机胶体较小，以提高发光二极管的气密性。本发明实施例发光二极管提高了发光二极管的气密性，提高工作的稳定性。
可选地，密封体4平铺于封装胶体3背向LED芯片2的一侧。
在本发明的一实施例中，结合图2和图3所示，发光二极管还包括封装层5，封装层5设于容置槽11内，且封装层5位于密封体4背向封装胶体3的一侧面，封装层5用于封闭容置槽11的槽口。
在本实施例中，通过在密封体4背向封装胶体3的一侧面还设置有封装层5，以进一步提高发光二极管的密封性。此外，为了增强封装层5、密封体4及封装胶体3之间的连接强度，封装层5、密封体4及封装胶体3均包括有机胶体；其中，密封体4可包括有机胶体和光学玻璃层，光学玻璃层通过有机胶体粘附于容置槽11内；封装层5和封装胶体3可为相同材质。
在本发明的一实施例中，结合图1、图2及图3所示，定义密封体4的厚度为D，1μm﹤D﹤200μm。在本实施例中，通过采用密封体4的厚度为1μm至200μm，使得密封体4存在一定厚度，提高发光二极管的气密性。
在本发明的一实施例中，封装胶体3包括密封胶和荧光粉。也就是说，在热熔有机胶体材质的颗粒后，将荧光粉到处到溶化后的有机胶体材质溶液中，再将容置有荧光粉的有机胶体材质溶液倒入至容置槽11内。其中，荧光粉可为绿光荧光粉、红光荧光粉及黄光荧光粉，如此，有机胶体材质溶液中可混合有绿光荧光粉、红光荧光粉及黄光荧光粉的一种或多种。
在本发明的一实施例中，所封装胶体3包括密封胶和量子点材料。也就是说，在热熔有机胶体材质的颗粒后，将量子点材料到处到溶化后的有机胶体材质溶液中，再将容置有量子点材料的有机胶体材质溶液倒入至容置槽11内。其中，量子点材料可为红绿量子点中的一种或两种的混合，即是可以为Ⅲ-Ⅴ族元素组成的第一化合物包括CdSe、SrSe、ZnSe、CdTe、CaSe、ZnS、CaS、MgS、SrS、BaS、MgTe、ZnTe、SrTe、MgSe、CaTe、BaSe、BaTe和CdS中的任意一种；或者，也可以为Ⅱ-Ⅵ族元素组成的第二化合物包括GaAs、GaP、InP、InN、GaN和InAs中的任意一种；亦或者，第三化合物包括有机-无机杂化钙钛矿(CH3NH3PbX3，X＝Cl，Br，I)材料；又或者，第四化合物包括全无机钙钛矿铯铅卤量子点(CsPbX3，X＝Cl，Br，I)；当然，也可为第一化合物、第二化合物、第三化合物及第四化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶。
可选地，量子点材料为CdSe量子点材料，其绿色量子点尺寸为2nm至6nm，激发出的绿光峰值波长在510nm至550nm，红色量子点尺寸为4nm至9nm之间，激发出的红光峰值波长在620nm至650nm之间。
在本发明的一实施例中，结合图2所示，密封体4还包括粘胶；光学玻璃层包括多个玻璃颗粒，多个光学玻璃颗粒通过粘胶定位在容置槽11内，并位于封装胶体3背向LED芯片2的一侧。可以理解地，粘胶可为硅胶或环氧树脂。
在本实施例的实际加工中，可将多个玻璃颗粒倒入至容置槽11内，再将粘胶加热熔化形成粘胶溶液后倒入至容置槽11，以使得粘胶填充多个玻璃颗粒之间的间隙，同时，填充多个玻璃颗粒与容置槽11和封装胶体3之间的间隙。其中，由于多个玻璃颗粒的直径大小不一且离散铺设在容置槽11内，以便于多个玻璃粉粒子间的致密排列。
可选地，粘胶和多个玻璃颗粒填充至容置槽11后，可对其进行烘烤，使得其固化。
可选地，也可将粘胶加热熔化形成粘胶溶液后，将多个玻璃颗粒以一定比例混合至粘胶溶液，再将混合有玻璃颗粒的粘胶溶液导入至容置槽11。
可选地，根据具体的LED尺寸和可靠性要求，光学玻璃层的透光率性能与封装胶体3相同或相近，且，光学玻璃层的折射率与封装胶体3相同或相近。
在本发明的一实施例中，定义玻璃颗粒的直径为L，0.1μm﹤L﹤100μm。
在本发明的一实施例中，结合图3所示，密封体4还包括粘胶；光学玻璃层包括至少一块玻璃板体，玻璃板体平铺在封装空间内，并通过粘胶定位在容置槽11内，并位于封装胶体3背向LED芯片2的一侧。可以理解地，可认为玻璃板体为设置在容置槽11内，在通过粘胶定位玻璃板体，以避免玻璃板体滑动；另一方面，当存在多个玻璃板体时，多个玻璃板体可层叠于一体，再通过粘胶粘附多个玻璃板体于容置槽11内。
可选地，粘胶和玻璃板体设于容置槽11后，可对其进行烘烤，使得其固化。
在本发明的一实施例中，粘胶与封装胶体3均为硅胶材质。
在本发明的一实施例中，粘胶与封装胶体3均为环氧树脂。
在本发明的一实施例中，光学玻璃层为石英玻璃材质，基于石英玻璃材质的透光率高，能够有效导出LED芯片2发出的光线。
本发明还提出一种光源装置，该光源装置包括控制电路(图未示)和发光二极管，该发光二极管的具体结构参照上述实施例，由于本光源装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，控制电路与发光二极管电连接。可以理解地，控制电路为常见型号的单片机；另一方面，可根据光源装置实际的生产需求，增设多个发光二极管，多个发光二极管与控制电路电连接。
在本发明的一实施例中，控制电路可为常见规格的电路板结构，控制电路包括电路板和设于电路板上的微控制单元，微控制单元用于控制发光二极管的发光。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的创造构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种发光二极管，其特征在于，包括：
支架，设置有容置槽；
LED芯片，设于所述支架，并位于所述容置槽内；
封装胶体，设于所述容置槽内，所述封装胶体用于包覆所述LED芯片；及
密封体，设于所述容置槽内，所述密封体位于所述封装胶体背向所述LED芯片的一侧，所述密封体包括光学玻璃层。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括封装层，所述封装层设于所述容置槽内，且所述封装层位于所述密封体背向所述封装胶体的一侧面，所述封装层用于封闭所述容置槽的槽口。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，定义所述密封体的厚度为D，1μm﹤D﹤200μm。
4.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述封装胶体包括密封胶和荧光粉；
且/或，所封装胶体包括密封胶和量子点材料。
5.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述密封体还包括粘胶；
所述光学玻璃层包括多个玻璃颗粒，多个所述光学玻璃颗粒通过所述粘胶定位在所述封装胶体背向所述LED芯片的一侧。
6.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，定义所述玻璃颗粒的直径为L，0.1μm﹤L﹤100μm。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述密封体还包括粘胶；
所述光学玻璃层包括至少一块玻璃板体，所述玻璃板体平铺在所述封装空间内，并通过所述粘胶定位在所述封装胶体背向所述LED芯片的一侧。
8.如权利要求5或7所述的发光二极管，其特征在于，所述粘胶与所述封装胶体均为硅胶材质；
或，所述粘胶与所述封装胶体均为环氧树脂。
9.如权利要求5或7所述的发光二极管，其特征在于，所述光学玻璃层为石英玻璃材质。
10.一种光源装置，其特征在于，包括控制电路和权利要求1至9中任意一项所述的发光二极管，所述控制电路与所述发光二极管电连接。
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