[发明专利]一种可二次激发出光的LED及其封装工艺

说明书

技术领域

本发明属于LED封装技术领域，尤其涉及一种可二次激发出光的LED及其封装工艺。

背景技术

随着LED技术瓶颈的不断突破，2013年能稳定量产的LED产品光效已达到200LM/W，随着时间与技术的越发成熟性，LED产品节能环保健康等优点与传统钨丝灯、荧光灯对比其效果越见明显，替代传统照明的趋势指日可待，可断电后的LED照明产品和传统照明相对比，没有实质性的区别，缺少附加作用和艺术价值；与此同时随着LED市场发展需求和分化，未来的LED照明设计不仅要具备照明功能甚至还要实现个性化设计来体现高品位的等级照明，同时针对户外景观照明更要能体现节能、绿色环保和艺术效果，甚至希望通过LED照明来实现更多的广告效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术难题，提供一种可二次激发出光的LED及其封装工艺，其制作简单，节能环保，并兼具个性与品味，具有极佳的推广前景。

本发明是这样实现的：

一种可二次激发出光的LED，采用蓝光芯片激发硅胶与黄色荧光粉混合搅拌均匀的荧光胶，实现通电状态下的激发出光；激发硅胶、玻璃微珠、纳米有机硅聚合物和铝酸锶稀土材料混合搅拌均匀形成的发光混合物在第一次出光时吸收、转化和储存的光能，实现断电状态下的激发出光。

本发明涉及存储能量并转换光能的发光原料，经过多次实验测试：实验硫化锌稀土材料化学式是ZnS:Cu，二次激发出光时间1～2小时后衰减到人眼观察极限以下；发光时间较短，实验铝酸锶稀土材料激发出光时间10～12小时，发光强度范围：300mcd/m²～4000mcd/m^2，，铝酸锶稀土材料化学式是SrAL₂O₄，颗粒直径为10um～50um，化学性能稳定、耐高温、无放射性、无毒无害，实验结果：铝酸锶稀土材料符合二次激发出光材料的要求。

为进一步提高二次激发出光效果，需采用透明材质有反光或折射功能的辅助原料，经过实验测试：玻璃微珠是一种透明材质的环保材料，质量轻、化学性能稳定，折射率可达到1.8以上，颗粒直径最为20um～50um，具有良好的反光和折射效果，纳米有机硅材料是均匀吸附降低沉淀作用，实验结果：铝酸锶稀土材料调配玻璃微珠、纳米有机硅材料可有效提高二次激发出光光效。

本发明第二次激发出光的发光混合物调配比例经过实验测试：铝酸锶稀土材料混合比例小于4％二次激发出光强度减少10％，当混合比例大于6％，则影响蓝光芯片激发硅胶与黄色荧光粉混合搅拌均匀的荧光胶的第一次出光效率，出光强度减少15％；实验测试：玻璃微珠混合比例小于2％，二次激发反光折射后出光强度降低20％，当混合比例大于3％也没有明显提升二次激发出光效果，实验结论：将硅胶、玻璃微珠、纳米有机硅聚合物、铝酸锶稀土材料按91％～93％∶2％～3％∶1％～2％∶4％～6％比例二次激发出光光效最高。

采用光谱分析仪测试传统工艺平面结构LED发光光效和光通亮数据如下：

在通电中，采用光谱分析仪测试相同物料条件，本发明实验成品平面结构LED第一次激发发光效率和光通量数据如下：

采用照度测试仪和计时器，测试平面结构LED产品不同吸光时间，第二次激发出光的初始发光强度和10分钟后发光强度数据变化如下：

在断电后的激发状态下，采用照度测试仪检测实验成品，平面结构LED第二次激发出光强度和发光时间数据如下：

由上实验数据可知，在通电状态下，蓝光芯片激发硅胶与黄色荧光粉混合搅拌均匀的荧光胶实现第一次出光，光通亮和光效比相同物料传统工艺LED提高3％～5％，同时铝酸锶稀土材料吸收转化光能并储存在分子结构的晶格中，吸收存储光能60分钟后达到饱和状态；在停止通电状态下，储存的能量自动激发并转化成光能实现二次激发出光，出光时间可达10小时，二次激发出光10小时后，铝酸锶稀土材料存储在晶格中的能量转化消耗完，发光强度会下降到人眼观察度的下限。