[发明专利]一种LED封装结构及实现其表面粗化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED封装结构及实现其表面粗化的方法。

背景技术

高功率LED发光效率的提升，除可透过LED芯片内量子效率的提高外，还可通过增加LED光子的取出效率而提高。而芯片表面粗化是一种提高LED光子的取出效率的有效方法。据司乃耳定律(Snell‘s law)，当光线由折射率较高介质入射至折射率较低介质时，入射角大于临界角的光线，将会被反射回原介质当中。对于LED晶粒而言，晶粒材料折射率往往高于外层的封装材料，诸如硅胶或环氧树脂等材料，因此晶粒中发光层所发出的光线，仅有小于临界角的光线有机会离开晶粒，而大于脱离角的光线，将被反射回晶粒中而被材料再吸收，这样造成的内全反射大大限制了LED的发光效率。

利用几何形状破坏LED芯片表面发生的内全反射现象，是目前最常被使用的方法。其中，利用湿式蚀刻(Wet Etching)等方法实现对芯片表面进行微型粗化(surface texturing)是主要方法之一。而光子晶体(photonic crystal)技术，则是在LED晶粒表面制作一系列规律排列的诸如圆孔等三维几何形状的阵列，这些阵列结构直经约接近纳米等级的100～250nm，而LED晶粒中发光层所发出的光线，便会经由这些阵列孔将光线直接导出组件表面。利用光子晶体技术可让LED晶粒取出效率进一步地提升，提升效率更胜表面粗化技术。

为了进一步提升LED的发光效率，还需从封装的角度进行提高，最常见的是对封装包覆材料、散热、光学设计等方面进行改良。但源于司乃耳定律(Snell‘s law)引起的内全反射现象不仅在芯片到芯片周围的包覆材料界面会发生，在光线从LED封装体到空气界面也同样会发生。因为空气的折射率为1，大大低于LED封装体的折射率。因此限制了LED的出光效率。如果在LED封装体的表平面进行粗化，将有助于出光效率的提升。然而要在硅胶或环氧胶这样的封装材料构成的LED封装体上进行粗化有一定的工艺困难，如对LED封装体表面粗化通过压塑成型，则会存在硅胶粘连的现象。要实现其生产化则更是不易。

发明内容

本发明为解决上述问题而提供一种LED封装结构及实现其表面粗化的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种LED封装结构，包括LED封装体和设置在LED封装体内的LED芯片，所述LED封装体表面设有凹凸结构。

进一步的，凹凸结构为呈周期性排布在LED封装体表面的几何形状

进一步的，凹凸结构为微结构。

进一步的，所述凹凸结构与LED封装体一体成型。

一种LED封装结构表面粗化的方法，它包括以下步骤：

步骤1：在塑料薄膜上制作凹凸结构；

步骤2：将塑料薄膜放在设有LED芯片的压塑模具上模、和压塑模具下模之间，塑料薄膜上具有凹凸结构的一侧面向LED芯片；

将LED芯片设置在压塑模具上模中，然后将塑料薄膜放在压塑模具上模和压塑模具下模之间，且塑料薄膜上具有凹凸结构的一侧面向LED芯片。

步骤3：将压塑模具下模与塑料薄膜之间抽真空， 从而使塑料薄膜与压塑模具下模紧密贴合；

步骤4：在压塑模具下模内注入有机封模材料，将压塑模具上模与压塑模具下模进行合模，然后将压塑模具放在80～150^oC的温度下烘烤1～10分钟；

步骤5：打开压塑模具，取出表面粗化成型的LED封装结构，分离塑料薄膜。

进一步的，它还包括步骤6： 选择性地，可把LED封装体放入烤箱中进行进一步烘烤，使有机封模材料实现完全固化。

进一步的，所述步骤1中，塑料薄膜上的凹凸结构采用光刻模具制成，或采用压塑模具压塑成型。

进一步的，所述步骤1中，塑料薄膜上的凹凸结构为微结构，根据塑料薄膜的尺寸大小，以及预定的凹凸结构的深度和形状，设定凹凸结构在塑料薄膜上的分布。

进一步的，所述步骤4中有机封模材料为硅胶或环氧树脂。

进一步的，所述塑料薄膜材料为乙烯-四氟乙烯共聚物，其厚度为25微米～ 200微米。

本发明的有益效果是：通过在LED封装结构表面形成凹凸结构，有效且简单的实现了LED封装体表面的粗化，从而提升了高效率LED的发光效率。 

附图说明

图1为本发明结构实施例1示意图；

图2为本实用新型实施例2结构示意图；

图3为本实用新型实施例3结构示意图。

图4为本发明流程图。

具体实施方式