[发明专利]一种白光LED封装结构及封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED生产制造领域，特别涉及一种白光LED封装结构及封装方法。

背景技术

LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED具有耗电量小、发光效率高、使用寿命长、节能环保等优点，因此其不仅在日常照明领域得到广泛的应用，而且进入显示设备领域。目前，获取白光LED的技术可以分为两大类，即：(1)采用发射红、绿、蓝色光线的三种LED芯片混合；(2)采用单色(蓝光或紫外)LED芯片激发适当的荧光材料。目前白光LED主要是利用蓝光LED芯片和可被蓝光有效激发的、发黄光的荧光粉Ce：YAG结合，再利用透镜原理将互补的黄光和蓝光予以混合，从而得到白光。

传统荧光粉封装的LED存在以下缺点：荧光粉激发效率和光转换效率低；均匀性差；光衰大；物化性能差，不适应今后白光LED发展需求。除了传统荧光粉LED外，采用荧光晶片的新型白光LED也开始出现，但是单纯采用荧光晶片的白光LED的色温和显色指数较难控制，且很难通过晶体掺杂的其他发光元素进行显色性能调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题提供一种工艺简单、发光效率高且显色性能可调的LED器件，采用混有红光荧光粉的贴合层将荧光晶片和蓝光LED芯片进行贴合，形成一种夹层结构的白光LED器件。该白光LED器件具有高荧光效率和良好的显色特性，其中玻璃贴合的器件适合在高温下工作。

本发明提供一种白光LED封装结构，该封装结构包括LED蓝光芯片、贴合层以及通过贴合层贴合在LED蓝光芯片上的荧光晶片，所述贴合层掺杂红色荧光粉。

优选的，所述贴合层是硅胶、胶水或玻璃中的一种。

优选的，所述荧光晶片为片状、条状或者透镜结构。

优选的，所述荧光晶片为石榴石类单晶或多晶荧光材料。

为解决上述问题，本发明还提供一种白光LED封装结构的封装方法，包括以下步骤：

(1)制作荧光晶片，荧光晶片主成分为稀土掺杂YAG，其中荧光晶片可通过提拉法、温度梯度法或者泡生法得到，然后经切割，磨抛光得到各种相应的尺寸，晶片也可加工成各种形状，如片状、柱状、条状或者各种透镜结构。

(2)将红色荧光粉分散在硅胶或者有机胶水，混合均匀作为贴合剂；

(3)采用步骤(2)中的贴合剂将荧光晶片贴合在LED芯片上，在80-150度下烘烤成形。

优选的，所述红色荧光粉占硅胶或者有机胶水的重量百分比为0.01％-5％。

一种白光LED封装结构的封装方法，还可以将红色荧光粉混合在低熔点玻璃粉中，将混合后玻璃粉覆盖在蓝光芯片上，然后将荧光晶片压在玻璃粉上，在400℃温度下熔融。

优选的，所述低熔点玻璃粉的熔点范围为390-410℃。

优选的，所述红色荧光粉占玻璃粉的重量百分比为0.01％-5％。

采用本发明方法制得的白光LED封装结构，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)成本低。将红光荧光粉直接加入贴合层，工艺过程简单。

2)光效高，显色效果好。传统荧光粉内部透明度不高，蓝光通过时会有一定损耗，且传统荧光粉同时混有红粉和黄绿粉，而红粉对黄绿光有一定的吸收，从而降低器件整体的发光效率。本结构器件的底部为蓝光芯片，部分蓝光通过贴合层时被红粉吸收转化成所需的红光，这部分红光可直接透过荧光晶体，剩余的蓝光进入荧光晶片后部分又转化为黄绿光，最终将不同颜色的光合成白光。白光的显色性能可通过调节贴合层的红粉含量和荧光晶片的参数方便得到。由于红光在荧光晶片中可无吸收直接透过，能有效降低光损耗，同时减少红粉的用量。

3)散热好。对于大功率白光LED，尤其是工作温度在250度以上的器件，普通硅胶无法承受。而采用掺杂红荧光粉的低熔点玻璃贴合层具有良好的热稳定性和热导率，低熔点玻璃贴合的荧光晶片的白光LED在大功率白光照明方面具有很大优势。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图

图2实施例1中复合白光LED器件与普通晶片贴合的白光LED的能量分布曲线对比图

图中，1、荧光晶片；2、贴合层；3、蓝光芯片；4、普通晶片贴合的白光LED的能量分布曲线；5、实施例1中复合白光LED器件的能量分布曲线

具体实施方式