CN117497667B - 一种发光led封装方法及发光led封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发光LED封装方法及发光LED封装结构，所述方法包括：将LED芯片水平放置在粘连胶上；在LED芯片上连接导电引线并将导电引线分别键合在第一电极与第二电极上；设置反射杯，在LED芯片外表面沉积保护层；将表征二氧化锆纳米粒子与封装胶充分混合，将第一混合溶液滴涂在保护层外围；将聚硅氧烷溶液滴涂在第一封装层上方；将第一荧光粉、第二荧光粉、第三荧光粉溶解至硅胶中，以得到第二混合溶液，将第二混合溶液滴涂在第二封装层上；在反射杯上安装透镜并在透镜与荧光胶层之间注入封装胶，本发明制备得到的发光LED封装结构白光显色指数高且色温可调，同时也可提升LED芯片的发光效率。
Description
技术领域
本发明属于发光LED封装的技术领域，具体地涉及一种发光LED封装方法及发光LED封装结构。
背景技术
现有的白光LED的封装结构通常只具备单层的封装层，但单层的封装层，进而导致在白光LED出光时，其光提取效率会被折射率限制，进而导致其光提取效率较低，影响出光效率，同时现有的白光LED通常将蓝光LED芯片与黄光荧光粉进行组合，黄色荧光粉被蓝光激发发出黄光，黄光与未被吸收的蓝光混合产生白光发射，但其缺少红光部分，进而导致其最终发射的白光的显色指数较低且色温变高，无法有效实现健康暖白光的发射。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种发光LED封装方法及发光LED封装结构，以解决上述背景技术中所提出的问题。
第一方面，本发明实施例提供以下技术方案，一种发光LED封装方法，包括以下步骤：
S1、提供一封装基板，在所述封装基板上涂覆粘连胶，并将LED芯片水平放置在所述粘连胶上，并加热固化所述粘连胶；
S2、在所述封装基板上分别设置第一电极与第二电极，在所述LED芯片上连接导电引线并将所述导电引线分别键合在所述第一电极与所述第二电极上；
S3、在所述LED芯片外围设置反射杯并将所述反射杯固定在所述封装基板上，在所述LED芯片外表面沉积保护层；
S4、制备表征二氧化锆纳米粒子，将所述表征二氧化锆纳米粒子与封装胶充分混合，以得到第一混合溶液，将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围并将所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧，将所述第一混合溶液进行固化，以得到第一封装层；
S5、制备聚硅氧烷溶液，将所述聚硅氧烷溶液滴涂在所述第一封装层上方，将所述聚硅氧烷溶液进行固化，以得到第二封装层；
S6、提供第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉，将所述第一荧光粉、所述第二荧光粉、所述第三荧光粉溶解至硅胶中，以得到第二混合溶液，将所述第二混合溶液滴涂在所述第二封装层上，将所述第二混合溶液进行固化，以得到荧光胶层；
S7、在所述反射杯上安装透镜并在所述透镜与所述荧光胶层之间注入封装胶，以得到发光LED封装结构。
相比现有技术，本申请的有益效果为：首先，本申请通过在LED芯片上设置保护层，通过保护层可提升该封装结构的抗湿性能，其次本申请通过在保护层上方设置第一封装层与第二封装层，通过设置第一封装层可提升该封装结构的光透率同时可减少光的全反射效率提升光提取效率，通过设置第二封装层可提升该封装结构的光析出率同时具备较好的抗硫化性能，最后，本发明通过制备得到第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉，通过三种荧光粉混合，收到紫外激发的三种荧光粉同时发出红、绿、蓝三种光，三种光混合形成白光发射，同时该白光显色指数高且色温可调，同时也可提升LED芯片的发光效率。
较佳的，在所述S4中，所述制备表征二氧化锆纳米粒子的过程包括：
将三乙醇溶解于水中，以得到三乙醇溶液，在所述三乙醇溶液中加入氯氧化锆在常温下搅拌15min~25min，往搅拌后的溶液中缓慢滴加氢氧化钠以使反应环境变为碱性，之后搅拌10min~20min，直至溶液由无色透明逐渐变为白色乳浊液，以得到第一反应溶液；
将所述第一反应溶液转移至特氟龙反应容器内，并将特氟龙反应容器放入水热反应仪器中，密封环境下加热至150℃~170℃进行反应，反应结束后将溶液离心处理并洗涤至中性，以得到第二反应溶液；
往所述第二反应溶液中加入等量的乙醇，将反应环境调节为酸性环境，混合均匀后超声25min~35min，之后加入正辛酸在60℃的条件下反应7h~9h，反应结束后对溶液进行离心处理并将溶液洗涤至中性，以得到第一沉淀物，所述第一沉淀物分散至四氢呋喃中并超声2h，超声完成后边搅拌边加入改性剂，持续60min，之后在60℃的条件下反应10h~12h，以得到纳米粒子溶液，反应结束后使用正己烷与乙醇将其中的纳米粒子进行沉降并洗涤除去改性剂，将沉降得到的纳米粒子进行烘干研磨，以得到表征二氧化锆纳米粒子。
较佳的，所述改性剂具体为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
较佳的，所述将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围并将所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧的步骤包括：将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围，在所述第一混合溶液的上方施加第一电场，使靠近所述混合溶液顶部的表征二氧化锆纳米粒子逐渐朝下移动，直至靠近所述混合溶液顶部的表征二氧化锆纳米粒子移动至所述第一混合溶液的中间位置，在所述第一混合溶液的两侧施加第二电场，使处于所述混合溶液中间的表征二氧化锆纳米粒子逐渐朝两侧移动，直至所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧。
较佳的，所述制备聚硅氧烷溶液的步骤包括：
将等量的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与二苯基硅二醇加入至甲苯中，之后加入硫酸在80℃的条件下反应5h~7h，以得到第三反应溶液，将所述第三反应溶液经过水洗、干燥、过滤、旋转蒸发，以得到聚硅氧烷溶液。
较佳的，在所述S6中，所述第一荧光粉为红光荧光粉，所述第一荧光粉的制备过程包括：
按化学计量比称取五氧化二铌、氟化钠、氢氟酸溶液，将五氧化二铌、氟化钠、氢氟酸溶液溶解于去离子水中，之后在150℃的条件下加热24h，以得到第三反应溶液，将所述第三反应溶液逐渐冷却至室温，往所述第三反应溶液中加入五氟化锑并加入甲醇，以得到第二沉淀物，将所述第二沉淀物使用乙醇洗涤、离心、干燥、研磨处理，以得到第一荧光粉。
较佳的，在所述S6中，所述第二荧光粉为绿光荧光粉，所述第二荧光粉的制备过程包括：
按化学计量比称取碳酸锶、氧化锌、二氧化锗、碳酸锰，将碳酸锶、氧化锌、二氧化锗、碳酸锰进行混合研磨，将研磨后的粉末放入氧化铝坩埚中并放入600℃的马弗炉中第一次烧结3h~6h，将第一次烧结产物进行研磨处理，将研磨后的粉末放入1100℃的马弗炉中第二次烧结7h~9h，将第二次烧结产物进行研磨处理，以得到第二荧光粉。
较佳的，所述第一封装层的厚度为5um~10um，所述第二封装层的厚度为200um~300um。
较佳的，所述第一封装层、所述第二封装层与所述荧光胶层的上表面均呈弧形设置。
第二方面，本发明实施例还提供以下技术方案，一种发光LED封装结构，所述发光LED封装结构采用如上述的发光LED封装方法制备得到，所述发光LED封装结构包括封装基板、设于所述封装基板上的反射杯、设于所述封装基板上的LED芯片、设于所述封装基板上的第一电极与第二电极、设于所述LED芯片外围的保护层、设于所述保护层上的第一封装层、设于所述第一封装层上的第二封装层、设于所述第二封装层上的荧光胶层以及设于所述反射杯上的透镜；
所述第一电极、所述第二电极与所述LED芯片之间均设有导电引线，所述透镜与所述荧光胶层之间设有封装胶，所述第一封装层与所述第二封装层设于所述反射杯围成的空腔内，所述荧光胶层部分设于所述反射杯内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的发光LED封装方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的发光LED封装结构的具体结构图。
附图标记说明：
以下将结合附图说明对本发明实施例作进一步说明。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
实施例一
如图1所示，本发明第一实施例提供了一种发光LED封装方法，包括以下步骤：
S1、提供一封装基板1，在所述封装基板1上涂覆粘连胶，并将LED芯片3水平放置在所述粘连胶上，并加热固化所述粘连胶；
具体的，步骤S1具体为固晶过程，而在固晶过程中通常使用绝缘胶、导电银膏、锡膏作为粘连胶，而在本实施例中具体使用锡膏作为粘连胶，且在本发明中，LED芯片3具体为紫外LED芯片；
其中，所述步骤S1具体包括：
通过丝印机将粘连胶涂覆在封装基板1上，将LED芯片3的衬底面与粘连胶位置对准并将所述LED芯片3贴合在所述封装基板1上，将带有LED芯片的封装基板1放入回流焊炉中加热使得粘连胶融化，以将所述LED芯片固定在所述封装基板1上。
S2、在所述封装基板1上分别设置第一电极5与第二电极6，在所述LED芯片3上连接导电引线7并将所述导电引线7分别键合在所述第一电极5与所述第二电极6上；
具体的，对于水平或者竖直结构的LED芯片3均需要连接导电引线7，以实现LED芯片3与封装基板1的电互联，且一般导电引线7为金线、铜线、铝线，但为了使得导电引线7具备良好的力学电学性能，因此在本实施例中，导电引线7采用金线，经过超声摩擦焊以实现导电引线7与第一电极5与第二电极6的键合，其中，第一电极5为P型连接电极，其通过导电引线7与LED芯片3的P型电极连接，第二电极6为N型连接电极，其通过导电引线7与LED芯片3的N型电极连接。
S3、在所述LED芯片3外围设置反射杯2并将所述反射杯2固定在所述封装基板1上，在所述LED芯片3外表面沉积保护层4；
具体的，在LED芯片3的外围设置反射杯2，且反射杯2中空设置，反射杯2中间围成有一锥形空腔，且自上而下锥形空腔的宽度逐渐递减，以此使得LED芯片3所发出的光可通过反射杯的反射，使其发光方向朝上发射出；
在本实施例中，保护层4具体为Al2O3层，且Al2O3层通过ALD沉积的方式设于LED芯片3的外围，通过设置保护层4可对LED芯片3进行保护，保护层4具备良好的抗湿性能，其可避免湿度过大而导致LED芯片3失效脱离的情况。
S4、制备表征二氧化锆纳米粒子，将所述表征二氧化锆纳米粒子与封装胶充分混合，以得到第一混合溶液，将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层4外围并将所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片3的两侧，将所述第一混合溶液进行固化，以得到第一封装层8；
其中，在所述步骤S4中，所述制备表征二氧化锆纳米粒子的过程包括：
将三乙醇溶解于水中，以得到三乙醇溶液，在所述三乙醇溶液中加入氯氧化锆在常温下搅拌15min~25min，往搅拌后的溶液中缓慢滴加氢氧化钠以使反应环境变为碱性，之后搅拌10min~20min，直至溶液由无色透明逐渐变为白色乳浊液，以得到第一反应溶液；
其中，在所述三乙醇溶液中加入氯氧化锆在常温下搅拌15min~25min，其搅拌时间为20min，且三乙醇溶液与氯氧化锆的摩尔比为3:1，往搅拌后的溶液中缓慢滴加氢氧化钠以使反应环境变为碱性，之后搅拌10min~20min，其具体搅拌时间为10min。
将所述第一反应溶液转移至特氟龙反应容器内，并将特氟龙反应容器放入水热反应仪器中，密封环境下加热至150℃~170℃进行反应，反应结束后将溶液离心处理并洗涤至中性，以得到第二反应溶液；
往所述第二反应溶液中加入等量的乙醇，将反应环境调节为酸性环境，混合均匀后超声25min~35min，之后加入正辛酸在60℃的条件下反应7h~9h，反应结束后对溶液进行离心处理并将溶液洗涤至中性，以得到第一沉淀物，所述第一沉淀物分散至四氢呋喃中并超声2h，超声完成后边搅拌边加入改性剂，持续60min，之后在60℃的条件下反应10h~12h，以得到纳米粒子溶液，反应结束后使用正己烷与乙醇将其中的纳米粒子进行沉降并洗涤除去改性剂，将沉降得到的纳米粒子进行烘干研磨，以得到表征二氧化锆纳米粒子；
其中，所述改性剂具体为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在经过改性剂的改性之后，其生成表征二氧化锆纳米粒子，其晶体为四方相晶型，且其粒子粒径在19nm左右。
且，将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围并将所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧的步骤包括：将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围，在所述第一混合溶液的上方施加第一电场，使靠近所述混合溶液顶部的表征二氧化锆纳米粒子逐渐朝下移动，直至靠近所述混合溶液顶部的表征二氧化锆纳米粒子移动至所述第一混合溶液的中间位置，在所述第一混合溶液的两侧施加第二电场，使处于所述混合溶液中间的表征二氧化锆纳米粒子逐渐朝两侧移动，直至所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧；
具体的，首先在第一混合溶液上方施加第一电场，将处于顶部的表征二氧化锆纳米粒子朝下驱动，以避免表征二氧化锆纳米粒子停留在第一混合溶液的上方，之后通过在两侧施加第二电场，在电场力的作用下，使得停留在中间的表征二氧化锆纳米粒子往两侧运动，当施加第二电场后一段时间内，绝大部分的表征二氧化锆纳米粒子已经停留在第二缓和溶液的两侧位置，即停留在LED芯片3的两侧位置，因此可知，LED芯片3的上方表征二氧化锆纳米粒子十分少甚至没有，且对于LED芯片3的光透率而言，纳米粒子的数量与光透率成反比，因此可知，当LED芯片3朝外出光时，可以确保两侧的出光透过第一封装层8两侧的光透率较低，而上方出光透过第一封装层8两侧的光透率较高，且通过其中的表征二氧化锆纳米粒子可改善大角度的光，减少纳米颗粒对小角度光的影响，以此对光提取率有一定的提升作用。
S5、制备聚硅氧烷溶液，将所述聚硅氧烷溶液滴涂在所述第一封装层8上方，将所述聚硅氧烷溶液进行固化，以得到第二封装层9；
具体的，所述步骤S5包括：
将等量的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与二苯基硅二醇加入至甲苯中，之后加入硫酸在80℃的条件下反应5h~7h，以得到第三反应溶液，将所述第三反应溶液经过水洗、干燥、过滤、旋转蒸发，以得到聚硅氧烷溶液；
其中，聚硅氧烷溶液为无色透明装粘性液体，且该第二封装层9在450nm处的光透率为93.2%，在633nm处其光透率为94.6%，因此可知该第二封装层9具备高透性，同时自身也具备一定的粘度，以保证第一封装层8与第二封装层9的连接紧密性，同时也对LED芯片3有一定的保护作用，且该第二封装层9具备良好的抗硫化性能，同时其固化方式为UV光固化，其相比其余封装材料，可快速实现固化同时稳定性较高；
需要说明的是，第一封装层8顶部的折射率为1.65，第一封装层8在两侧的折射率为1.42，第二封装层9的折射率为1.539，通过设置第一封装层8与第二封装层9可提升该封装结构的光透率同时可减少光的全反射效率提升光提取效率，同时也可提升该封装结构的光析出率同时具备较好的抗硫化性能。
S6、提供第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉，将所述第一荧光粉、所述第二荧光粉、所述第三荧光粉溶解至硅胶中，以得到第二混合溶液，将所述第二混合溶液滴涂在所述第二封装层9上，将所述第二混合溶液进行固化，以得到荧光胶层10；
具体的，在本发明中，第一荧光粉为红光荧光粉，第二荧光粉为绿光荧光粉，第三荧光粉为蓝光荧光粉，且蓝光荧光粉为常用的商品蓝光荧光粉，例如：BaMgAl10O17(BAM) 蓝光荧光粉，通过紫外LED芯片激发荧光胶层10中的第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉的混合物，同时发出红、绿、蓝三种光，三基色光谱混合后形成白光发射，以此使得该发光LED封装结构具备显色指数高，而且色温可调节的特点。
其中，所述第一荧光粉的制备过程包括：
按化学计量比称取五氧化二铌、氟化钠、氢氟酸溶液，将五氧化二铌、氟化钠、氢氟酸溶液溶解于去离子水中，之后在150℃的条件下加热24h，以得到第三反应溶液，将所述第三反应溶液逐渐冷却至室温，往所述第三反应溶液中加入五氟化锑并加入甲醇，以得到第二沉淀物，将所述第二沉淀物使用乙醇洗涤、离心、干燥、研磨处理，以得到第一荧光粉；
其中，红光荧光粉的化学表达式为：Na2NbOF5:xMn4+，且五氧化二铌、氟化钠的摩尔比为1:2，氢氟酸溶液的质量分数为40%，且该第一荧光粉由棱角清晰的不规则颗粒组成，样品结晶良好，且红光荧光粉中存在少量 Mn，即 Mn4+已成功掺杂到 NNOF 基质中，且在光的激发下，该红光荧光粉紫外-蓝色区域表现出强而宽的吸收，在红色区域表现出明显的窄带发射，以此与绿光、蓝光荧光粉配合后，具备较高的出光效率；
其中，所述第二荧光粉的制备过程包括：
按化学计量比称取碳酸锶、氧化锌、二氧化锗、碳酸锰，将碳酸锶、氧化锌、二氧化锗、碳酸锰进行混合研磨，将研磨后的粉末放入氧化铝坩埚中并放入600℃的马弗炉中第一次烧结3h~6h，将第一次烧结产物进行研磨处理，将研磨后的粉末放入1100℃的马弗炉中第二次烧结7h~9h，将第二次烧结产物进行研磨处理，以得到第二荧光粉；
具体的，该第二荧光粉的化学表达式为：Sr2ZnGe2O7:xMn2+，具有 3d3电子构型的Mn2+离子通常根据晶体场强度产生波长可调的发射，发射光范围可以囊括绿色到红色，Mn2+独特的 d-d 自旋跃迁使其发光特性受晶体场影响较大，在弱晶体场的四面体晶体场环境下变现为绿光发射，在强晶体场的八面体配位环境下发出橙红色或深红色光，且Mn2+掺杂的绿色发光材料的 d-d 跃迁比稀土Eu2+/Ce3+活化的绿色发光材料的半峰宽 FWHM更窄，Mn2+占据了基质晶格中四面体的阳离子位置时可以获得绿光发射，含有[ZnX4]四面体的锌基化合物可以很好地满足 Mn2+离子的这种结构要求，因此该第二荧光粉，具有良好的热稳定性和环境友好的特点，同时在不需要还原气氛的情况下能稳定掺杂的 Mn2+离子，以此可提升LED的光提取效率与出光效率。
S7、在所述反射杯2上安装透镜11并在所述透镜11与所述荧光胶层10之间注入封装胶，以得到发光LED封装结构；
具体的，带固化后的荧光胶层10冷却至室温之后，便可将透镜11安装在反射杯2上，并在透镜11与荧光胶层10之间注入封装胶，直至封装胶充满透镜11与荧光胶层10之间的缝隙，之后对封装胶进行固化，便可得到LED封装结构，其中封装胶具体为纯硅胶。
值得说明的是，所述第一封装层8的厚度为5um~10um，所述第二封装层9的厚度为200um~300um，所述第一封装层8、所述第二封装层9与所述荧光胶层10的上表面均呈弧形设置；
具体的，第二封装层9的厚度大于第一封装层8的厚度，由于第一封装层8的厚度较薄，可提升LED芯片3的光透过率，第二封装层9的厚度较大，可提升LED芯片3的光输出效率，且光在经过第一封装层8、第二封装层9不同的折射率，可减少光的损失，且所述第一封装层8、所述第二封装层9与所述荧光胶层10的上表面均呈弧形设置，可保证LED芯片3所发出的光能够保持大角度出射，进一步提升出光效率。
综上，本申请实施例一提供的发光LED封装方法，首先，本申请通过在LED芯片上设置保护层4，通过保护层4可提升该封装结构的抗湿性能，其次本申请通过在保护层4上方设置第一封装层8与第二封装层9，通过设置第一封装层8可提升该封装结构的光透率同时可减少光的全反射效率提升光提取效率，通过设置第二封装层9可提升该封装结构的光析出率同时具备较好的抗硫化性能，最后，本发明通过制备得到第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉，通过三种荧光粉混合，收到紫外激发的三种荧光粉同时发出红、绿、蓝三种光，三种光混合形成白光发射，同时该白光显色指数高且色温可调，同时也可提升LED芯片的发光效率。
实施例二
如图2所示，在本发明的第二实施例中还提供了一种发光LED封装结构，所述发光LED封装结构采用如实施例一所述的发光LED封装方法制备得到，所述发光LED封装结构包括封装基板1、设于所述封装基板1上的反射杯2、设于所述封装基板1上的LED芯片3、设于所述封装基板1上的第一电极5与第二电极6、设于所述LED芯片3外围的保护层4、设于所述保护层4上的第一封装层8、设于所述第一封装层8上的第二封装层9、设于所述第二封装层9上的荧光胶层10以及设于所述反射杯2上的透镜；
所述第一电极5、所述第二电极6与所述LED芯片3之间均设有导电引线7，所述透镜11与所述荧光胶层10之间设有封装胶，所述第一封装层8与所述第二封装层9设于所述反射杯2围成的空腔内，所述荧光胶层10部分设于所述反射杯2内。
综上，本实施提供的发光LED封装结构与发光LED封装方法，通过在LED芯片上设置保护层4，通过保护层4可提升该封装结构的抗湿性能，其次本申请通过在保护层4上方设置第一封装层8与第二封装层9，通过设置第一封装层8可提升该封装结构的光透率同时可减少光的全反射效率提升光提取效率，通过设置第二封装层9可提升该封装结构的光析出率同时具备较好的抗硫化性能，最后，本发明通过制备得到第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉，通过三种荧光粉混合，收到紫外激发的三种荧光粉同时发出红、绿、蓝三种光，三种光混合形成白光发射，同时该白光显色指数高且色温可调，同时也可提升LED芯片的发光效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种发光LED封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供一封装基板，在所述封装基板上涂覆粘连胶，并将LED芯片水平放置在所述粘连胶上，并加热固化所述粘连胶；
S2、在所述封装基板上分别设置第一电极与第二电极，在所述LED芯片上连接导电引线并将所述导电引线分别键合在所述第一电极与所述第二电极上；
S3、在所述LED芯片外围设置反射杯并将所述反射杯固定在所述封装基板上，在所述LED芯片外表面沉积保护层；
S4、制备表征二氧化锆纳米粒子，将所述表征二氧化锆纳米粒子与封装胶充分混合，以得到第一混合溶液，将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围并将所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧，将所述第一混合溶液进行固化，以得到第一封装层；
S5、制备聚硅氧烷溶液，将所述聚硅氧烷溶液滴涂在所述第一封装层上方，将所述聚硅氧烷溶液进行固化，以得到第二封装层；
S6、提供第一荧光粉、第二荧光粉与第三荧光粉，将所述第一荧光粉、所述第二荧光粉、所述第三荧光粉溶解至硅胶中，以得到第二混合溶液，将所述第二混合溶液滴涂在所述第二封装层上，将所述第二混合溶液进行固化，以得到荧光胶层；
S7、在所述反射杯上安装透镜并在所述透镜与所述荧光胶层之间注入封装胶，以得到发光LED封装结构；
所述将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围并将所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧的步骤包括：将所述第一混合溶液滴涂在所述保护层外围，在所述第一混合溶液的上方施加第一电场，使靠近所述混合溶液顶部的表征二氧化锆纳米粒子逐渐朝下移动，直至靠近所述混合溶液顶部的表征二氧化锆纳米粒子移动至所述第一混合溶液的中间位置，在所述第一混合溶液的两侧施加第二电场，使处于所述混合溶液中间的表征二氧化锆纳米粒子逐渐朝两侧移动，直至所述第一混合溶液中的表征二氧化锆纳米粒子聚集在所述LED芯片的两侧；
在所述S6中，所述第一荧光粉为红光荧光粉，所述第一荧光粉的制备过程包括：
按化学计量比称取五氧化二铌、氟化钠、氢氟酸溶液，将五氧化二铌、氟化钠、氢氟酸溶液溶解于去离子水中，之后在150℃的条件下加热24h，以得到第三反应溶液，将所述第三反应溶液逐渐冷却至室温，往所述第三反应溶液中加入五氟化锑并加入甲醇，以得到第二沉淀物，将所述第二沉淀物使用乙醇洗涤、离心、干燥、研磨处理，以得到第一荧光粉；
在所述S6中，所述第二荧光粉为绿光荧光粉，所述第二荧光粉的制备过程包括：
按化学计量比称取碳酸锶、氧化锌、二氧化锗、碳酸锰，将碳酸锶、氧化锌、二氧化锗、碳酸锰进行混合研磨，将研磨后的粉末放入氧化铝坩埚中并放入600℃的马弗炉中第一次烧结3h~6h，将第一次烧结产物进行研磨处理，将研磨后的粉末放入1100℃的马弗炉中第二次烧结7h~9h，将第二次烧结产物进行研磨处理，以得到第二荧光粉；
其中，所述第三荧光粉为蓝光荧光粉。
2.根据权利要求1所述的发光LED封装方法，其特征在于，在所述S4中，所述制备表征二氧化锆纳米粒子的过程包括：
将三乙醇溶解于水中，以得到三乙醇溶液，在所述三乙醇溶液中加入氯氧化锆在常温下搅拌15min~25min，往搅拌后的溶液中缓慢滴加氢氧化钠以使反应环境变为碱性，之后搅拌10min~20min，直至溶液由无色透明逐渐变为白色乳浊液，以得到第一反应溶液；
将所述第一反应溶液转移至特氟龙反应容器内，并将特氟龙反应容器放入水热反应仪器中，密封环境下加热至150℃~170℃进行反应，反应结束后将溶液离心处理并洗涤至中性，以得到第二反应溶液；
往所述第二反应溶液中加入等量的乙醇，将反应环境调节为酸性环境，混合均匀后超声25min~35min，之后加入正辛酸在60℃的条件下反应7h~9h，反应结束后对溶液进行离心处理并将溶液洗涤至中性，以得到第一沉淀物，所述第一沉淀物分散至四氢呋喃中并超声2h，超声完成后边搅拌边加入改性剂，持续60min，之后在60℃的条件下反应10h~12h，以得到纳米粒子溶液，反应结束后使用正己烷与乙醇将其中的纳米粒子进行沉降并洗涤除去改性剂，将沉降得到的纳米粒子进行烘干研磨，以得到表征二氧化锆纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的发光LED封装方法，其特征在于，所述改性剂具体为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的发光LED封装方法，其特征在于，所述制备聚硅氧烷溶液的步骤包括：
将等量的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与二苯基硅二醇加入至甲苯中，之后加入硫酸在80℃的条件下反应5h~7h，以得到第三反应溶液，将所述第三反应溶液经过水洗、干燥、过滤、旋转蒸发，以得到聚硅氧烷溶液。
5.根据权利要求1所述的发光LED封装方法，其特征在于，所述第一封装层的厚度为5μm~10μm，所述第二封装层的厚度为200μm~300μm。
6.根据权利要求1所述的发光LED封装方法，其特征在于，所述第一封装层、所述第二封装层与所述荧光胶层的上表面均呈弧形设置。
7.一种发光LED封装结构，所述发光LED封装结构采用如上述权利要求1~6任一所述的发光LED封装方法制备得到，其特征在于，所述发光LED封装结构包括封装基板、设于所述封装基板上的反射杯、设于所述封装基板上的LED芯片、设于所述封装基板上的第一电极与第二电极、设于所述LED芯片外围的保护层、设于所述保护层上的第一封装层、设于所述第一封装层上的第二封装层、设于所述第二封装层上的荧光胶层以及设于所述反射杯上的透镜；
所述第一电极、所述第二电极与所述LED芯片之间均设有导电引线，所述透镜与所述荧光胶层之间设有封装胶，所述第一封装层与所述第二封装层设于所述反射杯围成的空腔内，所述荧光胶层部分设于所述反射杯内。
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