[实用新型]将荧光晶片用于大功率白光LED的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大功率白光LED的封装结构，特别涉及将荧光晶片用于大功率白光LED的封装结构，属于照明技术领域。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode）光源作为一种新型绿色照明光源，以其无污染、长寿命、低损耗、光色纯、耐震动等特点在全球范围内得到了广泛的应用。自90年代以来，白光LED新兴产业已成为了照明行业的新宠，迅速崛起并高速发展。

目前，商品化白光LED产品以蓝光芯片与荧光粉组合产生白光为发展主流。白光LED的制作方法通常是利用波长为460～470nm的InGaN/GaN基蓝光LED作为基础光源来激发Y₃Al₅O₁₂:Ce(YAG:Ce)荧光粉，荧光粉受激发后发出的黄光与剩余蓝光混合形成白光。采用这种方法得到的白光LED，由于荧光粉封装材料紧贴芯片发热源，芯片温度升高导致荧光粉性能劣化，同时芯片散发的热量和短波辐射会使封装材料加速老化导致透过率下降，白光LED使用寿命缩短。此外，由于荧光粉在胶体中分布的不均匀性，出现不同白光LED器件之间白光质量不一致的问题。现阶段虽然在提高荧光粉封装的均匀性、稳定性、老化性及器件散热性能方面有一定的进展，但仍然不能满足高光效、高显色指数、长寿命的大功率白光LED照明的发展需求。

钇铝石榴石单晶相比荧光粉具有激发发射效率高、受热稳定、热导率高、机械强度好等优点，非常适合作为传统荧光粉的替代材料。已有学者尝试用单晶等荧光材料制备白光LED：河南理工大学的关荣峰等利用掺杂Ce：YAG荧光粉的玻璃进行了LED封装（“用于白光LED的掺杂Ce-YAG荧光玻璃的研制”发表在电子元件与材料，26(12)，2007）；中国专利CN1815765A（发明名称：一种YAG晶片式白光发光二极管及其封装方法，公开日2006年08月09日）采用透明硅胶或树脂与塑料模封装了一种YAG晶片式白光发光二极管；专利CN101894900A（发明名称：一种将单晶体用于白光LED的制作方法，公开日2010年11月24日）叙述了一种将掺铈钇铝石榴石单晶体用于白光LED的制作方法，该方法中单晶体紧贴发光芯片，正常工作时芯片温度升高导致晶片综合性能下降。现已公开的封装方法均是将发射主波长为530nm附近的掺铈钇铝石榴石材料与芯片直接扣装，与以黄色荧光粉和红色荧光粉组合形式封装的白光LED相比明显缺乏红光成分，色温偏高且显色能力不足，限制了晶片封装白光LED在日常照明领域的应用与发展。目前公开文献关于制备大功率白光LED没有涉及到钇铝石榴石单晶片的封装结构及方法。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种将荧光晶片用于大功率白光LED的封装结构，提高大功率白光LED器件的稳定性，延长LED器件使用寿命。

下面对本实用新型的技术方案做具体说明。

本实用新型的提供了一种将荧光晶片用于大功率白光LED的封装结构，所述封装结构包括呈碗杯状结构的反光支架、LED芯片、荧光晶片和透镜，所述的LED芯片设置在所述反光支架的底部基板预置的固晶位，所述的荧光晶片架设在所述反光支架的杯沿内侧，所述的透镜扣在所述的反光支架的顶部。

进一步，所述的反光支架的底部外侧设置有散热组件，以提高大功率白光LED器件的散热性能，从而进一步提供其稳定性。

进一步，反光支架的材质为导热性金属，其内侧为反射镜面。

更进一步，反光支架的材质为铜或钢。

本实用新型中，所述荧光晶片为稀土掺杂钇铝石榴石单晶等荧光材料，能在蓝光激发下，发出一种或多种波段的光。厚度为0.2~2mm，表面经过单面或双面抛光处理，或者双面都不经抛光处理。

进一步，所述荧光晶片的数量至少为一个；当荧光晶片的数量多于1个时，各荧光晶片上下叠加架设在反光支架的上部。因此，本实用新型可通过组合不同数量、不同厚度、不同发光波段的荧光晶片来获得各种不同颜色的光以达到调谐白光LED光学性能的目的，实现光源色温的可控以及显色能力的提高，满足实际生活环境对光源的要求。

进一步，所述荧光晶片的边缘与反光支架之间无缝接触，即无需引入硅胶或树脂，晶片边缘直接与反光支架相接触，利用晶片优异的热导性提高器件的散热性能。

本实用新型中，LED芯片为蓝光LED芯片。

进一步，所述LED芯片的数量至少为一个，芯片放在反光支架底部基板预置的固晶位。

进一步，所述的光学透镜优选为光学级有机玻璃。