一種新型白光led封裝結(jié)構(gòu)及制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了提供一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)及制作方法，在熒光晶片與藍(lán)光芯片貼合的單面鍍藍(lán)光增透膜，晶片表面的藍(lán)光增透膜可以有效避免入射藍(lán)光在晶片表面的反射，增加藍(lán)光的利用率，同時(shí)減少黃綠光在芯片方向的反射損失，有效提高器件的整體光效。本發(fā)明涉及的白光LED封裝結(jié)構(gòu)具有高熒光效率，適用于大功率白光LED照明領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)及制作方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比，白光LED具有耗電量小、發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此其不僅在日常照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，而且進(jìn)入顯示設(shè)備領(lǐng)域。目前，獲取白光LED的技術(shù)可以分為兩大類，即:(I)采用發(fā)射紅、綠、藍(lán)色光線的三種LED芯片混合；(2)采用單色(藍(lán)光或紫外)LED芯片激發(fā)適當(dāng)?shù)臒晒獠牧?。目前白光LED主要是利用藍(lán)光LED芯片和可被藍(lán)光有效激發(fā)的、發(fā)黃光的突光粉Ce:YAG結(jié)合,再利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光和藍(lán)光予以混合，從而得到白光。
[0003]目前采用熒光晶體替代熒光粉，以克服熒光粉激發(fā)效率和光轉(zhuǎn)換效率低、均勻性差等缺點(diǎn)，但普通熒光晶體結(jié)構(gòu)單一，性能未得到優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)，在熒光晶片與藍(lán)光芯片貼合的單面鍍藍(lán)光增透膜，利用透鏡原理將芯片的藍(lán)光和晶片轉(zhuǎn)化發(fā)出的黃綠光并予以混合，得到白光。晶片表面的藍(lán)光增透膜可以有效避免入射藍(lán)光在晶片表面的反射，增加藍(lán)光的利用率，同時(shí)減少黃綠光在芯片方向的反射損失，有效提高器件的整體光效。該白光LED封裝結(jié)構(gòu)具有高熒光效率，適用于大功率白光LED照明領(lǐng)域。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)，包括藍(lán)光芯片、貼合于所述藍(lán)光芯片上的熒光晶片，所述熒光晶片與所述藍(lán)光芯片貼合的一面上鍍有藍(lán)光增透膜。
[0006]進(jìn)一步的，所述熒光晶片主要成分為Ce:YAG。
[0007]進(jìn)一步的，所述藍(lán)光增透膜主要成分為氧化鈦、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或其混合物。
[0008]進(jìn)一步的，所述藍(lán)光增透膜透光波段為420nm?470nm。
[0009]進(jìn)一步的，所述藍(lán)光增透膜設(shè)置多層。
[0010]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟:
[0011](I)通過(guò)提拉法、溫度梯度法或者泡生法制作Ce =YAG晶片；
[0012](2)對(duì)步驟⑴制得的Ce =YAG晶片切磨拋光得到所需尺寸的熒光晶片；
[0013](3)在步驟(2)制得的Ce =YAG晶片上采用物理氣相沉積的方式單面鍍藍(lán)光增透膜；
[0014](4)將步驟⑶制得的Ce =YAG晶片鍍膜的一面貼合在藍(lán)光芯片上，進(jìn)行封裝。[0015]采用本發(fā)明方法制得的采用熒光晶片的白光LED封裝結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0016]I)相比熒光粉，鍍膜的Ce =YAG熒光晶片激發(fā)效率和光轉(zhuǎn)換效率高；均勻性好；物化性優(yōu)良；光衰小。
[0017]2)相比普通Ce:YAG熒光晶片，鍍藍(lán)光增透膜的Ce:YAG熒光晶片具有更高的光效，其白光LED器件的光效比用普通晶片的器件高5?10%。
[0018]3)晶片表面的藍(lán)光增透膜對(duì)420nm?470nm波段藍(lán)光的透過(guò)率可達(dá)99.5%，而目前白光LED的藍(lán)光芯片的激發(fā)波長(zhǎng)主峰位置在448nm左右，所以可以有效避免入射藍(lán)光在晶片表面的反射，增加藍(lán)光的利用率，同時(shí)藍(lán)光增透膜對(duì)500nm?730nm的黃綠光全反射，減少黃綠光在芯片方向的反射損失，有效提高器件的整體光效。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖2是實(shí)施例1中鍍藍(lán)光增透膜的熒光晶片的透過(guò)率曲線
[0021]圖3是實(shí)施例1中采用藍(lán)光增透膜的晶片與對(duì)比實(shí)施例中采用普通晶片的相對(duì)能量分布曲線
[0022]圖中，l、Ce:YAG熒光晶片；2、藍(lán)光芯片；3、藍(lán)光增透膜；4、采用藍(lán)光增透膜晶片的能量分布曲線；5、采用普通晶片的能量分布曲線
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1所示為本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)，包括藍(lán)光芯片2、貼合于所述藍(lán)光芯片上的Ce:YAG突光晶片I，所述突光晶片I與所述藍(lán)光芯片2貼合的一面上鍍有藍(lán)光增透膜3。熒光晶片I主要成分為Ce:YAG，通過(guò)提拉法、溫度梯度法或者泡生法制得。藍(lán)光增透膜3設(shè)置多層，主要成分為氧化鈦、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或其混合物。其透光波段為420nm?470nm。
[0025]制作新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)時(shí)，首先通過(guò)提拉法、溫度梯度法或者泡生法制備Ce摻雜YAG;然后，對(duì)制得的Ce摻雜YAG拋光，制作所需尺寸的熒光晶片，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要可選擇條狀、片狀或圓形，在此不做限定；然后在制得的Ce =YAG晶片上采用物理氣相沉積的方式單面鍍藍(lán)光增透膜；最后將Ce =YAG晶片鍍膜的一面貼合在藍(lán)光芯片上，進(jìn)行封裝。
[0026]實(shí)施例1
[0027]通過(guò)提拉法制備Ce摻雜YAG，對(duì)制得的Ce =YAG晶片拋光，制得厚度0.3mm,直徑50mm的圓形晶片，在制得的圓形晶片單面鍍10層藍(lán)光增透膜，然后把晶片切割成邊長(zhǎng)為4mm的方形小晶片，最后把小晶片鍍膜的一面緊貼藍(lán)光芯片，封裝成白光LED器件。
[0028]實(shí)施例2
[0029]通過(guò)提拉法制備Ce摻雜YAG，對(duì)制得的Ce =YAG晶片拋光，制得厚度0.35mm,直徑50mm的圓形晶片，在制得的圓形晶片單面鍍15層藍(lán)光增透膜，然后把晶片切割成邊長(zhǎng)為5mm的方形小晶片，最后把小晶片鍍膜的一面緊貼藍(lán)光芯片，封裝成白光LED器件。
[0030]實(shí)施例3[0031]通過(guò)提拉法制備Ce摻雜YAG，對(duì)制得的Ce =YAG晶片拋光，制得厚度0.4mm,直徑75mm的圓形晶片，在制得的圓形晶片單面鍍20層藍(lán)光增透膜，然后把晶片切割成邊長(zhǎng)為5mm的方形小晶片，最后把小晶片鍍膜的一面緊貼藍(lán)光芯片，封裝成白光LED器件。
[0032]對(duì)比實(shí)施例
[0033]通過(guò)提拉法制備Ce摻雜YAG，對(duì)制得的Ce =YAG晶片拋光，制得厚度0.3mm,直徑50mm的圓形晶片，然后把晶片切割成邊長(zhǎng)為4_的方形小晶片，最后把小晶片鍛I吳的一面緊貼藍(lán)光芯片，封裝成白光LED器件。
[0034]圖2是實(shí)施例1中鍍藍(lán)光增透膜的熒光晶片的透過(guò)率曲線，鍍藍(lán)光增透膜的熒光晶片對(duì)420nm?470nm波段藍(lán)光的透過(guò)率達(dá)到99.5%。
[0035]圖3是實(shí)施例1中采用藍(lán)光增透膜的晶片與對(duì)比實(shí)施例中采用普通晶片的相對(duì)能量分布曲線。采用藍(lán)光增透膜的晶片的白光LED結(jié)構(gòu)光效:158.5 ;色溫:6723K ;顯色指數(shù):66.5 ;采用普通晶片的白光LED結(jié)構(gòu)光效:145.8 ;色溫:6065K ;顯色指數(shù):65.0?？梢?jiàn)，采用鍍藍(lán)光增透膜的晶片的白光LED結(jié)構(gòu)具有更優(yōu)的光效。
[0036]采用本發(fā)明方法制得的采用熒光晶片的白光LED封裝結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0037]I)相比熒光粉，鍍膜的Ce =YAG熒光晶片激發(fā)效率和光轉(zhuǎn)換效率高；均勻性好；物化性優(yōu)良；光衰小。
[0038]2)相比普通Ce =YAG熒光晶片，鍍藍(lán)光增透膜的Ce =YAG熒光晶片具有更高的光效，其白光LED器件的光效比用普通晶片的器件高5-10%。
[0039]3)晶片表面的藍(lán)光增透膜對(duì)420nm?470nm波段藍(lán)光的透過(guò)率可達(dá)99.5%，而目前白光LED的藍(lán)光芯片的激發(fā)波長(zhǎng)主峰位置在448nm左右，所以可以有效避免入射藍(lán)光在晶片表面的反射，增加藍(lán)光的利用率，同時(shí)藍(lán)光增透膜對(duì)500nm?730nm的黃綠光全反射，減少黃綠光在芯片方向的反射損失，有效提高器件的整體光效。
[0040]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括藍(lán)光芯片、貼合于所述藍(lán)光芯片上的熒光晶片，所述熒光晶片與所述藍(lán)光芯片貼合的一面上鍍有藍(lán)光增透膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述熒光晶片主要成分為Ce:YAG。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述藍(lán)光增透膜主要成分為氧化鈦、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述藍(lán)光增透膜透光波段為420nm ?470nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述藍(lán)光增透膜設(shè)置多層。
6.一種新型白光LED封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)通過(guò)提拉法、溫度梯度法或者泡生法制作Ce=YAG晶片； (2)對(duì)步驟⑴制得的Ce=YAG晶片切磨拋光得到所需尺寸的熒光晶片；(3)在步驟(2)制得的Ce=YAG晶片上單面采用物理氣相沉積的方式鍍藍(lán)光增透膜； (4)將步驟(3)制得的Ce:YAG晶片鍍膜的一面貼合在藍(lán)光芯片上，進(jìn)行封裝。
【文檔編號(hào)】H01L33/50GK103915551SQ201410104212
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】曹頓華, 梁月山, 馬可軍 申請(qǐng)人:昆山開(kāi)威電子有限公司