[实用新型]荧光玻璃结构及LED模组

说明书

本实用新型提供一种荧光玻璃结构，其至少包含有：一玻璃本体；复数个荧光颗粒，复数个该荧光颗粒嵌固于该玻璃本体内，该荧光颗粒包含有一保护层及一荧光主体，该保护层包覆于该荧光主体的外侧。该荧光主体呈颗粒状且该保护层完全地包覆该荧光主体以达到完全地保护该荧光主体的功效，使该荧光颗粒掺混至熔融的玻璃时，该荧光主体的发光中心不会因为高温环境而氧化致使影响该荧光主体的原有的发光性质。本实用新型另提供一种LED模组，至少包含：一如前所述的荧光玻璃结构；以及一LED晶片，该LED晶片设于该玻璃本体的一侧。

技术领域

本实用新型与一种玻璃基材有关，特别是指使用具有保护层的荧光颗粒的荧光玻璃结构，以及使用此荧光玻璃结构的发光二极管(LED，Light-emitting diode)模组。

背景技术

按， 发光二极管(LED)与传统光源比较，发光二极管具有体积小、省电、发光效率佳、寿命长、操作反应速度快、且无热辐射与水银等有毒物质的污染等优点。因此，近几年来，发光二极管的应用面已极为广泛。而在制作发光二极管光源时，一般将发光二极管晶粒与荧光粉混合封装在一起以形成封装组件，用以发出特定颜色的光线。白光LED的应用自2001年以来逐年增长，至2006年以后大放异彩，截至目前为止，白光LED在显示器背光模组的应用已几乎达100%，一般照明使用也已经超越65%，其他如车灯，商用照明等等也已经有充分的技术。

有鉴于此，LED封装应用厂正着眼于相关新型高性能LED封装技术，其中晶片尺寸构装(CSP，Chip scale package)就是其中的一个重要方向，目前市面上的CSP主要有以下三大主流封装结构，请参阅图1至图3所示的LED模组：图1将LED晶片10周边直接以硅胶荧光粉层11形成封装；图2在LED晶片10的两侧设有二氧化钛层12保护，再于LED晶片10的顶端设有硅胶荧光粉层11；图3在LED晶片10及硅胶荧光粉层11的外侧再加上一层透明硅胶保护层13，形成固定封装。当LED晶片10产生的光穿透硅胶荧光粉层11后，则会产生所需要的特定波长的光，因此得以构成所需要的波长的光源。

惟，目前所使用的晶片尺寸构装中，LED晶片表面的硅胶荧光粉层以硅胶结合荧光粉末进行结合后封装，而荧光粉或称荧光粉末由复数个荧光颗粒所构成，荧光颗粒由荧光材料所构成且受LED晶片产生的光激发后依照荧光材料的特性而发出特定的波长。前述所使用的硅胶为有机硅(silicone或polysiloxanes)，是一个介于有机与无机的聚合物，由无机硅氧键骨架（...-Si-O-Si-O-Si-O-...）和以共价键和硅原子结合的支链有机基团组成，在较高温度下及长时间的使用时，有机基团常常会受到温度或环境的影响而损坏，导致硅胶荧光粉层的碎裂而使得LED模组失效，因而此类产品的耐用性并不足够。

为了要增加LED模组使用功率、耐用性及使用范围，目前使用于CSP(Chip ScalePackage)产品的技术中，尤其使用于车灯的应用，这类产品一般属于高功率应用居多，所以在材料的选用上就有更严格的耐温度要求，故而全无机(whole inorganic)材料的采用就成为重要发展方向。所以，将玻璃粉及荧光粉于熔融状态下掺混随之成形并冷却后形成的玻璃型荧光片(PIG，Phosphor in Glass)也因此因应而生。不过，此类玻璃型荧光片，在玻璃粉熔融的过程中仅有少数种类的荧光粉可以承受玻璃粉熔融温度(约为550℃~1000℃)而不产生明显质变。而其它种类的荧光粉会因为本身耐热程度不同，导致于550℃~1000℃的高温环境产生发光中心(Activator)氧化，进而影响荧光粉原有的发光性质；或者，于玻璃相熔融时，原子会自玻璃扩散(diffuse)至荧光粉，因而使得荧光粉主体晶格(hostlattice)的材料组成发生改变，影响了荧光粉原有的发光性质。因此，这类两相型(玻璃相及荧光粉相)的玻璃型荧光片的应用推广就受到局限。

实用新型内容