CN202749417U - 一种led封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED器件封装领域，具体的说是一种LED封装结构，包括支架、发光芯片、荧光粉层和胶体层，所述的发光芯片固定在所述支架内表面；所述的胶体层填充在支架内，并粘结于发光芯片表面，该胶体层外表面设有粗糙的粗化层。该封装结构能够提高LED的出光效率，而且还降低了热量，也使得LED的寿命有所提高。

Description

一种LED封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种LED器件封装领域，具体的说是一种LED封装结构。 

背景技术

LED作为新一代照明光源，具有节能，环保等优点, 可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。随着LED技术的迅猛发展，发光效率逐步提高， LED的市场应用将更加广泛，特别在全球能源短缺危机再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受瞩目。面对巨大的市场机遇，世界各大公司纷纷加快研发创新的步伐。LED产业的发展和半导体技术以及照明光源技术的发展紧密相关。

目前，普遍公认的LED灯具结构是把各种LED芯片组通过固定在一支架上面，再通过涂覆荧光粉胶使得发出的光变成白光。一般我们常用的胶为硅胶或者环氧树脂。根据光的折射原理，当光从一种介质入射另一种介质时，将在介质交界面处发生折射，光线弯折的程度决定于两种介质的折射率相差程度。光从半导体材料进入封装用硅胶，再从硅胶到空气中时，是由光密介质到光疏介质，会受到一个最大出射角θc的限制。当光的入射角大于临界角θc时，光会从交界面上反射回入射介质，即称为了发生全反射。因为全反射原因导致造成大量光线无法从界面出射，而且因为上下界面平行，首次不能出射的光线将在介质材料中反复传播直到光能全部被耗散成热能。这样首先不利于光能的利用，另外转化成的过多的热量对器件的性能也有不利的影响。假定我们用的芯片为GaN芯片，那么从芯片发出的光出射到空气中的全反射角只有23°，也就是只有23°的圆锥体内的光才能发射到空气中，因此，半导体有源区所产生的光只有极少部分能通过上述二个界面逸出而被有效利用，发光二极管的出光效率不高。

目前，为提高光提取效率而作的努力基本上集中在提高硅胶的折射系数上。事实上，如果单纯的提高硅胶的折射系数，一方面，从芯片到硅胶的光取出效率有所提高，但是，另一方面，从硅胶到空气的光取出效率却有所降低，所以提高硅胶折射率的方法只是对单颗封装的LED有效，但是对于集成封装的，效果并不明显。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种表面粗化结构的LED封装结构， 使得更多的光线可以从胶体层出射到空气中，从而提高了LED的出光效率，更多的光线可以出射。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种LED封装结构，包括支架、发光芯片和胶体层，所述的发光芯片设在所述支架的内表面，所述的胶体层填充在支架内，并粘结于发光芯片表面，该胶体层外表面设有粗糙的粗化层。所述胶体层中胶体材质为纯硅胶或者环氧树脂，该胶体可以与荧光粉混合使用。该LED封装结构，还包括荧光粉胶层，该荧光粉胶层涂覆于所述的发光芯片表面,且所述的荧光粉胶层为荧光粉和胶的混合体。

胶体层具有粗糙化的表面。该粗糙化的表面可以使用规则或者不规则的内陷或者外凸结构。

支架可以是方形、圆形、长方形、菱形以及各种不规则的形状，材质为高导热的金属如铜、铝、铁、银等，也可以是陶瓷，石墨、金刚石、热管等各种高导热材料和结构。

本实用新型提出的具有表面粗化结构的LED封装结构，通过在胶体的表面设置若干规则或者不规则的粗糙化结构，实现表面粗化的效果，不仅提高了LED的出光效率，而且还降低了热量，也使得LED的寿命有所提高。 

附图说明

图1为本实用新型 结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

11、支架 ，12、发光芯片，13、反光层，14、胶体层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型专利包括支架11、发光芯片12、反光层13和胶体层14。支架11为一散热基座，由高导热的金属如铜、铝、铁、银等，也可以是陶瓷，石墨、金刚石、热管等各种高导热材料和结构制成，形状可以是方形、圆形、长方形、菱形以及各种不规则的形状，依据不同的应用场合而定。在支架11的内侧部分上，镀上一层反光层13，可以通过镀银，抛光等方式实现。反光层13的作用是可以使得LED发光芯片12所发出的向侧面以及背面的光线反射为正面出射，从而会提高光线的利用率，提高LED的出光效率。另外，所述的胶体层14中混合有荧光粉。

LED的发光芯片12可以通过各种排列方式固定在支架11上的芯片焊接区，可以是如图1 所示的M×Ｎ的排列方式（其中Ｍ≥１，Ｎ≥１）也可以是其他的任何排列方式。

胶体的表面粗化可以通过多种方式实现。第一种方法是先选择具有表面粗化结构的模板，可以通过将胶体先浇注到模板上，然后通过脱模的方法把已经具有粗化表面的硬胶从模板上面剥离，然后再把具有粗化表面的硬胶，粘贴到光源的表面，从而形成具有表面粗化结构的LED封装结构。

还有一种方法是，点胶之后直接用带有粗化图形的压印模板压印胶体的表面，在胶体表面形成具有粗化图形的表面。

第三中实施例是按照常规工艺点胶硬化之后，利用打胶的方法利用粒子轰击硬胶的表面，这样在硬胶的表面就会形成不规则的粗化表面结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED封装结构，其特征在于：其包括支架、发光芯片和胶体层，所述的发光芯片固定在所述支架内表面；所述的胶体层填充在支架内，并粘结于发光芯片表面，该胶体层外表面设有粗糙的粗化层。

2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：其还包括荧光粉胶层，该荧光粉胶层涂覆于所述的发光芯片表面。

3.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述的支架的内表面镀银或经抛光处理。

4.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述胶体层中胶体材质为硅胶或者环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述支架材质为高导热的金属、陶瓷、石墨或金刚石。

6.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述支架为方形、圆形、长方形或菱形。

7.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述发光芯片为两个或两个以上，并以并联或者串联的方式相连接。

8.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述的胶体层的粗化层设有内陷或者外凸结构。

9.根据权利要求8所述的LED封装结构，其特征在于：所述的内陷或外凸结构的形状为圆锥、棱锥、圆柱或球体，且该内陷或外凸结构的尺寸范围为10nm-1000μm。 

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