[发明专利]利用三层有机硅材料实现LED高出光率的封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED封装技术领域。

背景技术

LED照明是具有节能、长寿命、免维护、易控制、环保等优点的绿色照明，作为新一代的绿色光源，高光效是大功率LED必备的特性。目前，提高LED的光效的方法主要有：提高LED的量子效率和提高LED器件中光的引出率。其中对LED的前端透光部分采用合适的封装材料和封装结构，可以扩大LED中光的溢出角锥，从而大幅提高LED中光的引出率，达到提高光效的目的。因此，如何采用合适的封装材料及封装结构实现对于LED发光的光学控制，是目前LED封装领域研究的重要方向之一。

在传统的LED封装方式中，采用折射率介于LED芯片折射率和空气折射率之间的单层硅胶或环氧树脂进行封装，但是由于LED芯片具有较高的折射率（约为2.2），而环氧基体的折射率很低（约为1.5），入射角大于全反射临界角的大角度入射光线发生全反射，不利于光的输出，出光效率低。因此，有必要研发一种新的封装方式，可有效减少在LED芯片与封装材料的界面处的全反射现象，从而提高LED的出光率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可有效提高LED出光率的封装方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种利用三层有机硅材料实现LED高出光率的封装方法，LED的封装由里到外采用三层封装，

第一层：荧光粉选用粒径为6-7um，有机硅选用道康宁OE-6550有硅胶，将荧光粉按摩尔浓度为0.109-0.123mol/L和有机硅混合均匀，封装胶层厚度为0.4-0.6mm，固化用100-160℃烘烤20-60分钟；

第二层：荧光粉选用粒径为6-7um，有机硅选用信越KER-2500有硅胶，将荧光粉按摩尔浓度为0.0034-0.0037mol/L和有机硅混合均匀，封装胶层厚度为0.2-0.4mm，固化用100-160℃烘烤20-60分钟；

第三层：有机硅选用信越KER-2500有硅胶，封装胶层厚度为0.5-1.5mm，固化先用100-160℃烘烤20-60分钟，再用140-160℃烘烤4-6小时。

采用本发明所带来的有益效果：本发明采用三层有硅胶进行LED封装，由里到外，各层封装材料的折射率形成梯度变化，减少传统的单层封装由于折射率差大导致的全反射现象，提高光通量，增大出光角度。

具体实施方式

一种利用三层有机硅材料实现LED高出光率的封装方法，LED的封装由里到外采用三层封装，以正白色温6500K，100W集成大功率（10串10并）为例。

第一层：荧光粉选用粒径为6-7um，折射率为2.0，主波长为572nm。有机硅选用道康宁OE-6550有硅胶，折射率为1.54，透光率100%。将荧光粉按摩尔浓度为0.109-0.123mol/L和有机硅混合均匀，取0.115mol/L效果最佳。封装胶层厚度为0.4-0.6mm，约为0.5mm。固化用100-160℃烘烤20-60分钟，常用150℃烘烤30分钟。半成品封装经测试，Tc:6483K(X:0.314,Y:0.3225),光通量为12500-13000lm，显色指数Ra:81，光效达到了128lm/W。

第二层：荧光粉选用同上，有机硅选用信越KER-2500有硅胶，折射率为1.41，透光率90%。将荧光粉按摩尔浓度为0.0034-0.0037mol/L和有机硅混合均匀，约为第一层的百分之三。封装胶层厚度为0.2-0.4mm，约为0.3mm。固化用100-160℃烘烤20-60分钟，常用150℃烘烤30分钟。半成品封装经测试，Tc:6107K(X:0.3204,Y:0.327),光通量为12200-12800lm，显色指数Ra:80，光效接近124lm/W。

第三层：这一层只使用不掺荧光粉的硅胶，透明封装，有机硅选用信越KER-2500有硅胶，封装胶层厚度为0.5-1.5mm，约为1mm。固化先用100-160℃烘烤20-60分钟，再用140-160℃烘烤4-6小时，常用100℃先烘烤1小时，再用150℃烘烤4-6小时。成品经过测试：Tc:6490K（0.3137，0.3235），光通量为12000-12500lm,显色指数Ra:82，光效达到了120lm/W以上。