CN202231062U - 一种新型led封装结构 - Google Patents

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黄勇智
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Abstract

本实用新型公开了一种新型LED封装结构，包括基座、形成于基座内的凹腔，固定在凹腔内的热沉、形成于热沉上的杯碗以及固定在杯碗内的LED芯片，一对导电脚延伸并固定在基座内，LED芯片与导电脚电连接，一透镜形成于基座上将LED芯片以及部分导电脚封盖，透镜的外表面设置有一层荧光粉涂层。本实用新型的LED封装结构打破了传统LED封装的模式，将荧光粉涂层直接从原来的芯片表面转移至透镜的表面，使荧光粉涂层彻底远离LED芯片，大幅减小了光衰，并使荧光粉涂层的形状以及厚度可以得到精确的控制，可以扩大荧光粉涂层的激发面积，避免黄圈的产生，提高了出光效率，并使其色温高度一致。

Description

一种新型LED封装结构
【技术领域】
本实用新型涉及一种LED结构，特指一种新型LED封装结构。
【背景技术】
发光二极管(Light Emitting Diode；LED)具有省电、轻巧与寿命长等特性，目前已经达到高辉度、多色化与高发光效率的目标，同时也为消费性电子产品与相关应用商品投下更多的市场变化，在平面显示器产品中，LED已经成为手机背光源的主要应用市场，在未来，LED将朝大尺寸平面显示器背光源作发展的主轴，并以高辉度、多色化与高发光效率为努力的目标。目前，白光二极管是在照明领域应用非常广的一种发光二极管，其通过晶片发出的单色光激发混有荧光粉的荧光封装体发光而产生白光，传统的白发光二极管的封装结构是直接将荧光封装体覆盖的晶片表面，但是晶片在长期工作过程中产生的热量会使荧光胶老化、黄化，从而使得白发光二极管的亮度衰减很快，尤其是在制作大功率LED的结构中，光衰更严重，严重影响使用寿命。例如现有的白光发光二极管一般是通过直接在蓝光芯片上覆盖钇铝石榴石(YAG:Ce3+)荧光粉，利用蓝光芯片发出的蓝光未被吸收部分与荧光粉受蓝光激发射出的黄绿光混合形成白光，由于芯片发光时温度很高，荧光粉直接接触芯片，致使荧光粉急剧衰减。另外荧光粉直接点在芯片上，荧光粉受激发的面积很小，激发效率不高，光斑不均匀，且荧光粉的点胶由于胶体的流动性而使其形状以及高度不易控制，这样的结构使做出来的LED色温很容易出现偏差，且出光效率受限。
【实用新型内容】
针对现有技术中存在的LED光衰快、光斑不均匀、色温不均衡以及出光效率低等技术问题，本实用新型的目的在于提供一种光衰小、光斑均匀性好、色温均衡、出光效率高的新型LED封装结构。
为了达到上述技术目的，本实用新型所采取的技术方案是一种新型LED封装结构，包括基座、形成于基座内的凹腔，固定在凹腔内的热沉、形成于热沉上的杯碗以及固定在杯碗内的LED芯片，一对导电脚延伸并固定在基座内，所述LED芯片与所述导电脚电连接，一透镜形成于基座上将LED芯片以及部分导电脚封盖，所述透镜的外表面设置有一层荧光粉涂层。
本实用新型的LED封装结构打破了传统LED封装的模式，将荧光粉涂层直接从原来的芯片表面转移至透镜的表面，使荧光粉涂层彻底远离LED芯片，大幅减小了光衰，并使荧光粉涂层的形状以及厚度可以得到精确的控制，可大幅提升光斑的均匀性，可以扩大荧光粉涂层的受激发面积，提高出光效率，并使其色温高度一致。另外本实用新型的荧光粉涂层直接涂覆在透镜的表面，其厚度很小，烘烤所需时间短，可大幅提升产品的生产效率，节约生产成本。
优选地，所述透镜的表面为粗糙面，粗糙的表面可以减少光线的全反射，提高光萃取效率。
优选地，所述LED芯片为发光峰值波长为430～480nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层为受激发峰值波长为550～580nm的黄色荧光粉。
优选地，所述LED芯片为发光峰值波长为470nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层为受激发峰值波长为570nm的黄色荧光粉。
优选地，所述LED芯片为发光峰值波长为430～480nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层为相互叠加的绿色荧光粉以及红色荧光粉涂层。
优选地，所述绿色荧光粉涂层受激发的波长峰值为520～530nm，所述红色荧光粉涂层受激发的波长峰值为610～620nm。
优选地，所述绿色荧光粉涂层直接涂覆在透镜的外表面上，所述红色荧光粉涂层涂覆在绿色荧光粉涂层之上。
优选地，所述红色荧光粉涂层上还涂覆有一层透明的保护层，该保护层具有良好的透光性以及防腐蚀功能，同时具有抗UV功能，优选纳米级的高分子透光材料制作。
优选地，所述保护层的表面为粗糙面。
优选地，所述杯碗上安装有散光透镜。
【附图说明】
图1所示为本实用新型基座的结构示意图；
图2所示为本实用新型整体结构示意图；
图3为图2所示A-A剖面的结构示意图；
图4为图3所示B部分的局部结构放大示意图；
图5所示为本实用新型优选实施例的结构示意图。
图6为图5所示C部分的局部结构放大示意图。
【具体实施方式】
为了进一步详细的阐述本实用新型的技术方案，下面结合附图进行详细说明。
如图1、图2、图3所示，一种新型LED封装结构，包括基座1、形成于基座1内的凹腔10，固定在凹腔10内的热沉4、形成于热沉4上的杯碗40以及固定在杯碗内40的LED芯片2，一对导电脚3a、3b延伸并固定在基座1内，所述LED芯片2与所述导电脚3a、3b电连接，一透镜5形成于基座1上将LED芯片2以及部分导电脚封盖，所述透镜5的外表面设置有一层荧光粉涂层6。
本实用新型的LED封装结构打破了传统LED封装的模式，将荧光粉涂层直接从原来的芯片表面转移至透镜的表面，使荧光粉涂层彻底远离LED芯片，大幅减小了光衰，并使荧光粉涂层的形状以及厚度可以得到精确的控制，可大幅提升光斑的均匀性，可以扩大荧光粉涂层的受激发面积，提高出光效率，并使其色温高度一致(可在LED成品的后期在进行荧光粉涂层的修正，即减薄或者增厚，亦或添加其它波段的荧光粉涂层，改变色温，提高显指)。另外本实用新型的荧光粉涂层直接涂覆在透镜的表面，其厚度很小，烘烤所需时间短，可大幅提升产品的生产效率，节约生产成本。
本实用新型透镜5的表面为粗糙面61，粗糙的表面可以减少光线的全反射，提高光萃取效率，如图4所示。
本实用新型的LED芯片2可选用发光峰值波长为430～480nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层6为受激发峰值波长为550～580nm的黄色荧光粉。
本实用新型的LED芯片2也可选用发光峰值波长为470nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层6为受激发峰值波长为570nm的黄色荧光粉。
如图5、图6所示，本实用新型LED芯片2可选用发光峰值波长为430～480nm的蓝光芯片，此时的荧光粉涂层6为相互叠加的绿色荧光粉63以及红色荧光粉涂层62。采用相互叠加的分层结构便于在涂覆荧光粉的过程中根据实际情况调整荧光粉涂层的厚度。所述绿色荧光粉涂层63受激发的波长峰值为520～530nm，所述红色荧光粉涂层62受激发的波长峰值为610～620nm。所述绿色荧光粉涂层63直接涂覆在透镜5的外表面上，所述红色荧光粉涂层62涂覆在绿色荧光粉涂层63之上。所述红色荧光粉涂层62上还涂覆有一层透明的保护层60，该保护层60具有良好的透光性以及防腐蚀功能，同时具有抗UV功能，优选纳米级的高分子透光材料制作，当然所述透明的保护层60的表面可做成粗糙面64，以提高外部量子效率。
本实用新型的透镜5可以选用硅胶透镜或者PC透镜。
LED芯片2发光时杯碗40中央区域的光很集中，为了使光线均匀分布在透镜的表面，可在芯片上方(透镜5与LED芯片2之间)加装一个散光透镜7，即在杯碗4上安装散光透镜7，先对裸芯进行一次光学配光，以将中心区域光线密集的部分的光线分散至周边部分，使光线均匀分布在透镜5的表面，这样可使LED芯片2在激发透镜5表面的荧光粉涂层6时不会出现明暗不均的光斑，改善光斑的均匀性。前述的散光透镜7可选用半球形透镜或者马鞍形透镜。
以上所述仅以方便说明本实用新型，在不脱离本实用新型的创作精神范畴内，熟知此技术的人员所做的任何简单的修饰与变形，仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型LED封装结构，包括基座、形成于基座内的凹腔，固定在凹腔内的热沉、形成于热沉上的杯碗以及固定在杯碗内的LED芯片，一对导电脚延伸并固定在基座内，所述LED芯片与所述导电脚电连接，一透镜形成于基座上将LED芯片以及部分导电脚封盖，其特征在于：所述透镜的外表面设置有一层荧光粉涂层。
2.根据权利要求1所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述透镜的表面为粗糙面。
3.根据权利要求2所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片为发光峰值波长为430～480nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层为受激发峰值波长为550～580nm的黄色荧光粉。
4.根据权利要求3所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片为发光峰值波长为470nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层为受激发峰值波长为570nm的黄色荧光粉。
5.根据权利要求1所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片为发光峰值波长为430～480nm的蓝光芯片，所述荧光粉涂层为相互叠加的绿色荧光粉以及红色荧光粉涂层。
6.根据权利要求5所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述绿色荧光粉涂层受激发的波长峰值为520～530nm，所述红色荧光粉涂层受激发的波长峰值为610～620nm。
7.根据权利要求6所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述绿色荧光粉涂层直接涂覆在透镜的外表面上，所述红色荧光粉涂层涂覆在绿色荧光粉涂层之上。
8.根据权利要求7所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述红色荧光粉涂层上还涂覆有一层透明的保护层。
9.根据权利要求8所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述保护层的表面为粗糙面。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种新型LED封装结构，其特征在于：所述杯碗上安装有散光透镜。
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