[发明专利]LED器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明设备技术领域，更具体地说，涉及LED器件及其制作方法。

背景技术

LED（发光二极管）器件作为一种新型固体光源，不仅具有耗电低、体积小、响应速度快、工作寿命长、易于调光调色、节能环保等优点，而且在生产、制造、应用性方面也大大超越白炽灯、荧光灯等传统光源，因此自六十年代诞生以来，得到了长足的发展。目前已广泛应用于路灯照明、景观照明、大屏幕显示、交通信号灯、室内照明等多种照明领域。

主流的LED器件主要是用蓝色光激发黄色发光粉而得，传统工艺是将黄色发光粉和硅胶混合后涂覆到蓝色芯片上，经过加热使硅胶固化，即可制成LED器件。但是，传统工艺所形成的LED器件，由于发光粉与芯片直接接触，而芯片在工作时发光粉周围的温度会迅速升高，结果发光粉因芯片发光产生的热量而老化，致使其发光效率下降。此外，发光粉的色坐标也会因工作环境温度的升高而发生偏移，最终影响LED器件的发光效率、发光颜色和使用寿命。

为了解决传统LED器件中发光粉易老化的问题，人们已尝试在LED器件制作过程中使发光粉与芯片分开设置。现有工艺中的LED器件，虽然将发光粉与芯片分离开来，减缓了发光粉老化的速度，但是，由于LED芯片出光角度的局限性，由此制得的LED器件的出光角度较小，且光强分布不均匀，即在离芯片同一高度的情况下，以芯片正前方为中心，距离中心近处光强最强，随着距离的增大光强逐渐变弱。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种LED器件及其制作方法，以解决现有的LED器件出光角度小、发光不均匀、光效低及出现光圈和眩光的问题。

根据本发明一个实施方式，提供一种LED器件，该LED器件包括：基板；位于所述基板上的芯片；位于所述基板上并与所述芯片隔开设置的第一透镜；所述第一透镜包括光扩散粒子和反光粒子中的至少一种及发光粉。其中，所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种及发光粉各自独立地设置在所述第一透镜的内表面、外表面或内部。所述光扩散粒子能够散射芯片和发光粉发出的光，所述反光粒子能反射芯片发出的光。

根据本发明另一实施方式，上述LED器件还包括：设置在所述基板和所述芯片之间的反光层。

更优选地，反光层上可布置有发光粉层，发光粉层可部分或全部覆盖在反光层上，其厚度优选为0.1-3000um；反光层上的发光粉层中的发光粉的成分可有别于第一透镜中的发光粉的成分。

优选的，上述LED器件中，所述第一透镜包括发光粉和反光粒子；更优选包括发光粉、反光粒子和光扩散粒子。其中，所述光扩散粒子为中心粒径为0.5至1000um的玻璃微珠或树脂微珠；所述反光粒子包括TiO₂、ZnO、BaSO₄、CaCO₃和由TiO₂与CaSO₄组成的复合材料中的一种或多种。所述TiO₂是金红石型TiO₂或锐钛型TiO₂。

基于所述第一透镜的总质量，所述反光粒子、光扩散粒子和发光粉的含量各自独立地为0.01wt%~80wt%、0.05wt%~80wt%和1wt%~99wt%。

根据本发明的一个实施方式，当透镜为平板型时，所述第一透镜内表面与所述芯片在所述基板上的距离为0.1~200mm。

根据本发明的另一个实施方式，当透镜为曲面透镜时，所述第一透镜内侧相对芯片朝向透镜内侧的表面的几何中心的曲率半径值为0.1~200mm。

根据本发明的另一个实施方式，所述LED器件还包括位于所述第一透镜远离所述芯片的外侧并与所述第一透镜隔开设置的第二透镜，所述第二透镜包括分别设置于所述第二透镜的外表面、内表面或内部的所述光扩散粒子和反光粒子中的一种或两种，且与所述第一透镜间的距离为0.1-200mm。

本发明还提供了一种LED器件的制作方法，该方法包括：提供基板；在所述基板上设置芯片；将光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和发光粉各自独立地设置在第一透镜的外表面、内表面或内部；在所述基板设置有所述芯片的一侧设置具有所述光扩散粒子和反光粒子中的至少一种和所述发光粉的所述第一透镜，使得所述第一透镜与所述芯片隔开。

根据本发明的另一个实施方式，所述方法还包括在设置所述芯片之前在所述基板上形成反光层，使得所述芯片位于所述反光层上。