[发明专利]提高LED出光效率的LED灯珠及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高LED出光效率的LED灯珠及处理方法，尤其是一种通过对LED芯片、LED灯珠、LED封装的环氧树脂进行表面粗化，以提升出光交率或提高整体亮度的方法。

背景技术

常规的LED制造基本分为以下几个环节：外延生长、芯片加工、封装加工、组装灯具等。在整个加工环节中，通常使用环氧树脂作为LED灯珠或模组的表面覆盖材料（如图1所示，图1中1a为支架、2a为LED芯片、3a为环氧树脂），此材料的特点是：透光度高、折射率介于芯片表面的ITO与空气之间、不易氧化、较耐腐蚀、可以保护灯珠内的芯片及芯片上的焊线连接。因环氧树脂折射率约为1.5左右，空气折射率为1.0左右，光从环氧树脂内部射向空气时会发生全反射（如图2所示），导致光不能顺利到达空气。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种提高LED出光效率的LED灯珠及处理方法，通过对环氧树脂表面进行粗化处理，提升灯珠整体亮度或提升封装环节的出光效率。

按照本发明提供的技术方案，所述提高LED出光效率的LED灯珠及处理方法，包括碗杯状支架，碗杯的底部设置LED芯片，LED芯片表面覆盖环氧树脂层；其特征是：所述环氧树脂层的表面为凹凸不平的粗糙面。

所述提高LED出光效率的处理方法，其特征是，采用以下方法：将封装好的LED灯珠的上表面浸入高锰酸钾-氢氧化钠混合液或三氧化铬-硫酸混合液中，在10~30℃浸泡1~10分钟，从而在环氧树脂表面形成粗糙面；所述高锰酸钾-氢氧化钠混合液的组成为：高锰酸钾0.5%~6%、氢氧化钠0.5%~3%，余量为水，单位为质量百分数；所述三氧化铬-硫酸混合液的组成为：三氧化铬0.5%~5%、硫酸0.5%~15%，余量为水，单位为质量百分数。

本发明通过对环氧树脂表面进行粗化处理，提升灯珠整体亮度或提升封装环节的出光效率。

附图说明

图1为常见LED灯珠的结构剖面图。

图2为光从环氧树脂界面射向空气时发生全反射的示意图。

图3为采用本发明所述方法处理后，光从环氧树脂界面射向空气时不发生全反射的示意图。

图4为本发明所述LED灯珠的结构剖面图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图4所示，本发明所述提高LED出光效率的LED灯珠，包括碗杯状支架1，碗杯的底部设置LED芯片2，LED芯片2表面覆盖环氧树脂层3；所述环氧树脂层3的表面为凹凸不平的粗糙面。

实施例一：一种提高LED出光效率的处理方法，采用以下方法：将封装好的LED灯珠的上表面浸入高锰酸钾-氢氧化钠混合液中，在10℃浸泡10分钟，从而在环氧树脂表面形成粗糙面；所述高锰酸钾-氢氧化钠混合液的组成为：高锰酸钾0.5%%、氢氧化钠0.5%%，余量为水，单位为质量百分数。

实施例二：一种提高LED出光效率的处理方法，采用以下方法：将封装好的LED灯珠的上表面浸入高锰酸钾-氢氧化钠混合液中，在30℃浸泡1分钟，从而在环氧树脂表面形成粗糙面；所述高锰酸钾-氢氧化钠混合液的组成为：高锰酸钾6%、氢氧化钠3%，余量为水，单位为质量百分数。

实施例三：一种提高LED出光效率的处理方法，采用以下方法：将封装好的LED灯珠的上表面浸入三氧化铬-硫酸混合液中，在20℃浸泡5分钟，从而在环氧树脂表面形成粗糙面；所述三氧化铬-硫酸混合液的组成为：三氧化铬3%、硫酸10%，余量为水，单位为质量百分数。

实施例四：一种提高LED出光效率的处理方法，采用以下方法：将封装好的LED灯珠上表面的环氧树脂使用金属刮片轻轻刮擦，使环氧树脂表面经过刮擦后表面泛白，凸凹不平。对比刮擦前及刮擦后的灯珠亮度，刮擦后灯珠亮度值提升约1~2%。

实施例五：一种提高LED出光效率的处理方法，采用以下方法：对封装好的LED灯珠表面的环氧树脂，使用较硬的模具进行压印，压印后在环氧树脂表面形成凸凹不平的表面，灯珠亮度值提升约1~2%。

如图3所示，采用本发明所述方法处理后，环氧树脂表面与空气之间的接触面积增大，即出光面积增大光，从环氧树脂界面射向空气时不发生全反射。本发明对环氧树脂表面进行粗化后，环氧树脂与空气的接触面产生了多样化的接触角度，这样原本会被全反射回环氧树脂内部的光，可以从不同角度的接触面穿过环氧树脂到达空气中，因此提升了出光效率。当环氧树脂内的芯片亮度不变时，灯珠整体的亮度因光在环氧树脂内部的全反射消耗降低，导致灯珠整体亮度升高。