[发明专利]用于发光装置的封装胶及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种封装胶，特别是指一种用于发光装置的封装胶。

背景技术

为因应LED产业的快速发展，如何提高发光的效率、亮度、使用寿命，以及降低每单位照明的成本等条件，都是非常重要的市场考量因素。LED整体的发光效能主要受到发光二极体芯片(chip)、封装形式及封装胶的影响，目前发光二极体晶片内部发光效率已达90％以上，但LED的整体出光效率(light extraction efficiency)仅达30％，因此，应用于LED的封装胶必须具备高透光率、高折射率、良好耐热性、抗湿性、绝缘性、高机械强度、化学稳定性及良好的加工性等，仍有需要进一步改良LED封装胶的组成及各项物性。

多数LED发光装置有出光效率不高的问题，主要原因在于LED的发光二极体芯片与封装胶的折射率差异过大。常见的透明封装胶，包括环氧树脂、硅氧烷(silicone)树脂及尿素(urea)树脂，其折射率为1.40至1.53，明显低于折射率为2.5之GaN的发光二极体芯片或折射率为3.45的GaP的发光二极体芯片，使得发光二极体晶片发出的光通过封装胶时发生全反射，并使光线局限在LED封装结构内部，造成出光效率不佳。为了尽可能提高封装胶的折射率，常见的方法包括将有机树脂材料改质，或混合有机及无机材料。

白光LED封装胶更包含波长转换光致发光的磷光粒子。于操作时，磷光粒子吸收由芯片放出的一部份辐射，且重新发射不同波长的辐射，由芯片放出且未被磷光粒子所吸收的光与磷光粒子重新放出的光组合，藉以提供呈现于人眼中的白色光。通过前述原理产生白光的发光装置需要使用足量的磷光粒子，否则放出的光将难以呈现白色；但光致发光材料系使用稀有金属烧结而成，价格高昂，且稀有金属资源日益匮乏，因此，若能在保持良好光色表现及亮度的前提下降低磷光粒子的用量，将是一个极具突破性的发展。

以往白光LED封装胶的开发概念主要强调抗沉降特性，通过使磷光粒子均匀分散来降低用量并提升光色转换效率。现阶段提升白光LED封装胶性能的另一途径是通过添加高折射率的粉体，利用光线碰撞到高折射率粉体时所发生的光学散射的效应，改变芯片所产生的指向性光线行进方向，增加光线与磷光粒子碰撞，进而降低磷光粒子的用量。

台湾专利公开案第201232094号揭示一种波长转换组份，包含光致发光材料的粒子及光反射材料的粒子。其中，该光反射材料的粒子的粒径范围为0.01至10μm，优选地为100至150nm。以该芯片是蓝光芯片为例，相对于红光或绿光芯片所散射的量，该光反射材料对于蓝光的相对散射程度是近三倍或甚至更多，但相对散射程度提升仅能表示光与光反射材料碰撞的次数增加，仍无法得知用以评价发光装置的效率的亮度是否可藉以提升。

因此，综上所述，发展一种可以除了降低磷光粒子使用量之外，更提升发光装置的亮度的发光装置封装胶，就目前产业界而言，是有迫切需求的。

发明内容

因此，本发明的第一目的，即在提供一种用于发光装置的封装胶。

于是本发明用于发光装置的封装胶，包含：

透光树脂；

多个散射粒子，分散于该透光树脂，这些散射粒子的粒径范围为190至450nm；及

多个磷光粒子，分散于该透光树脂。

本发明另提供一种发光装置，是包括如前所述的用于发光装置的封装胶，以及经该封装胶封装的发光二极体。

本发明的功效在于：该用于发光装置的封装胶含有特定粒径范围的散射粒子，当用于发光装置时，基于光学散射原理，使发光二极体所发出的光与该封装胶中的磷光粒子及散射粒子的碰撞次数增加，进而使该封装胶在维持该发光装置的亮度的前提下，减少荧光粉的用量。

实施方式

本发明用于发光装置的封装胶，包含：

透光树脂；

多个散射粒子，分散于该透光树脂，这些散射粒子的粒径范围为190至450nm；及

多个磷光粒子，分散于该透光树脂。

需提醒的是，当该封装胶用于发光装置时，这些散射粒子及磷光粒子是均匀且不沉降地分散在该透光树脂中。当该发光二极体放出的光子进入该封装胶中，光子碰到磷光材料会转变为放出磷光，光子及磷光碰撞到散射粒子时，散射粒子会改变光子及磷光的路径，提升光子与磷光粒子的碰撞机率，致使更多的磷光生成及放出。因此，即使该封装胶的磷光粒子含量少于常规技术，通过该具有特定粒径范围的散射粒子的存在提升光子与磷光粒子的碰撞机会，该发光装置仍可以维持理想的亮度和光色表现。