CN208173624U - 一种led灯封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用提供一种LED灯封装结构，包括LED芯片、分光层、荧光胶层，所述荧光胶层包覆LED芯片的发光面以及侧面，所述分光层包覆在荧光胶层，分光层可反射高能短波且透过其他光，本实用结构可以提高蓝光的利用率，有利于LED芯片内部对荧光粉的激发率，避免有害蓝光泄漏对眼睛造成伤害，降低眼疾发病率。

Description

一种LED灯封装结构

技术领域

本实用涉及LED灯照明技术领域，具体地，涉及一种LED灯封装结构。

背景技术

LED作为新型高效固体光源之一，具有寿命长、节能、环保等显著优点，广泛应用于信号灯显示、路灯以及汽车照明等领域，目前 LED发光主要采用高能短波蓝光激发荧光粉的技术形成一种复合光，但高能短波蓝光对视网膜伤害程度大，易引起视网膜色素上皮细胞的萎缩甚至死亡，光敏感细胞的死亡将会导致视力下降甚至完全丧失，这种损坏是不可逆的，蓝光还会导致黄斑病变，人眼中的水晶体会吸收部分蓝光渐渐混浊形成白内障，而大部份的蓝光会穿透水晶体，尤其是儿童水晶体较清澈，无法有效抵挡蓝光，从而更容易导致黄斑病变以及白内障，由于蓝光的波长短，聚焦点并不是落在视网膜中心位置，而是离视网膜更靠前一点的位置，要想看清楚，眼球会长时间处于紧张状态，引起视疲劳，长时间的视觉疲劳，可能导致人们近视加深、出现复视、阅读时易串行、注意力无法集中等症状，影响人们的学习与工作效率,蓝光还会抑制褪黑色素的分泌，影响人们的睡眠质量。

发明内容

本实用要解决的技术问题是提供一种可以反射蓝光至荧光胶层，提高荧光胶层中的荧光粉激发率，且可以透过除了蓝光以外的其他光的LED灯封装结构。

为解决以上技术问题，本实用提供如下技术方案：

一种LED灯封装结构，包括锅LED芯片、分光层、荧光胶层，所述荧光胶层包覆LED芯片的发光面以及侧面，所述分光层包覆在荧光胶层，其特征在于，分光层可反射高能短波蓝光且透过其他光。

其中，LED芯片为正装、倒装或垂直结构中的一种。

实现以上技术方案，分光层含有两种结构；

其中，所述分光层由内部含有球形颗粒的一层介质层构成或者多层介质层堆叠而成，所述球形颗粒的粒径大小为λ/4,而且颗粒之间的间距以及介质层均为λ/20～λ/4，颗粒的粒径大小与介质层厚度成正比，比值在1:10～1:1范围内，所述介质层中颗粒的光学折射率大于或小于介质层其他部分的光学折射率，颗粒和介质层所采用的材料为氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb₂Ox中的一种或多种，且颗粒与介质层所使用的材料为不同材料。

其中，所述分光层由多层不同折射率的非金属材料形成的介质层堆叠而成，介质层的厚度在λ/10～λ/4之间，所述非金属材料为氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、 SiOx、TiOx或Nb₂Ox中的一种或几种。

其中，所述介质层通过真空镀膜工艺、溶胶-凝胶薄膜成膜工艺和/自组织薄膜成膜工艺制成，其中，所述真空镀膜工艺包括物理/ 化学气相沉积、蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、离子镀和外延生长。

以上结构中，所述荧光胶层为环氧树脂、硅树脂、或油墨中其中一种胶粘剂与荧光粉原料的均匀混合体。

荧光粉原料为黄色YAG荧光粉、黄色TAG荧光粉、绿色铝酸盐荧光粉、红色硅酸盐荧光粉、或红色氮化物荧光粉的一种或多种。

与现有技术相比，本实用的有益效果是：提高蓝光的利用率，有利于LED芯片内部对荧光粉的激发率，避免有害蓝光泄漏对眼睛造成伤害，降低眼疾发病率。

附图说明

图1为本实用LED灯结构示意图；

图2为本实用LED灯结构第一种分光层工作原理图；

图3为本实用LED灯结构第二种分光层工作原理图；

图4为经过分光层之后，不同波长的光透过情况图。

其中：1.LED芯片，2.荧光胶层，3.分光层，4.白光，31.介质层，32.颗粒，41.高能短波蓝光，42.其他颜色的光。

具体实施方式

下面将结合本实用实施例中的附图，对实用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实用一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用保护的范围。

见图1所示，一种LED灯封装结构，包括LED芯片1、荧光胶层 2、分光层3，荧光胶层2包覆LED芯片1的发光面以及侧面，分光层3包覆在荧光胶层2，LED芯片1优先为正装、倒装或垂直结构中的一种，所述分光层3由内部含有球形颗粒32的一层介质层31构成或者多层介质层31堆叠而成，所述球形颗粒32的粒径大小为λ/4, 而且颗粒32之间的间距以及介质层均为λ/20～λ/4，颗粒32的粒径大小与介质层厚度成正比，比值在1:10～1:1范围内，所述介质层内颗粒32的光学折射率大于或小于介质层其他部分的光学折射率。所述荧光胶层2为环氧树脂、硅树脂、或油墨等胶粘剂与荧光粉原料的均匀混合体，其中荧光粉原料为黄色YAG荧光粉、黄色TAG荧光粉、绿色铝酸盐荧光粉、红色硅酸盐荧光粉、或红色氮化物荧光粉的一种或多种。颗粒和介质层所采用的材料为氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb₂Ox 中的一种或多种，且颗粒32与介质层31所使用的材料为不同材料。

其中，介质层31通过真空镀膜工艺、溶胶-凝胶薄膜成膜工艺和 /自组织薄膜成膜工艺制成，其中，所述真空镀膜工艺包括物理/化学气相沉积、蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、离子镀和外延生长。

以上结构中，分光层3除了由内部含有球形颗粒的一层介质层 31构成或者多层介质层32堆叠而成外，还可以是多层由折射率不同的非金属材料所形成的介质层33堆叠构成，介质层33的厚度在λ/10～λ/4之间，非金属材料为氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb₂Ox中的一种或几种。

图2为本实用分光层采用内部含有球形颗粒的介质层情况下的工作原理图，从图中可知，LED芯片发出的蓝光首先经过荧光胶层激发荧光粉产生黄光光子，黄光光子与蓝光复合形成白光4，但是,由于LED芯片发出的蓝光经过荧光胶层时，不能完全用来激发荧光粉没有用于激发荧光粉的光会穿过荧光胶层照射在分光层3中，分光层3 由于其结构作用，除了高能短波蓝光外其他颜色的光42可透过分光层3，而高能短波蓝光41不能透过分光层3反射至荧光胶层2中用于激发荧光粉，提高了荧光粉的激发率，同时，由于大部分蓝光41 不会散出至灯外，可以减少对人体的伤害。

图3为本实用分光层3采用不同折射率的非金属材料形成的介质层33情况下的工作原理图，其工作原理与采用内部含有球形颗粒的介质层31的分光层3一样。

图4为经过分光层之后，不同波长的光透过情况，从图中可以看出，波长为400-445nm的光透过率最低，透过率小于10％，而其他波长的光可以顺利通过，特别是波长460nm以上的光通过率达到90％，从中说明分光层对高能短波蓝光反射率极高，而对其他基本不会发生发射可以透过。

尽管已经示出和描述了本实用的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种LED灯封装结构，包括LED芯片、分光层、荧光胶层，所述荧光胶层包覆LED芯片的发光面以及侧面，所述分光层包覆在荧光胶层，其特征在于，分光层反射高能短波蓝光且透过其他光。

2.根据权利要求1所述的一种LED灯封装结构，其特征在于，LED芯片为正装、倒装或垂直结构中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种LED灯封装结构，其特征在于，所述分光层由多层不同折射率的非金属材料形成的介质层堆叠而成，介质层的厚度在λ/10～λ/4之间，所述非金属材料为氧化镁、氧化钇、硫化锌、硒化锌、砷化镓、氟化镁、氟化钙、氧化铝、SiOx、TiOx或Nb₂Ox中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的一种LED灯封装结构，其特征在于，所述介质层通过真空镀膜工艺、溶胶-凝胶薄膜成膜工艺和/自组织薄膜成膜工艺制成，其中，所述真空镀膜工艺包括物理/化学气相沉积、蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、离子镀和外延生长。