高功率发光器件的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种高功率发光器件。


背景技术：

2.目前，通常通过组合红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的方式，或通过在蓝光芯片表面涂覆红光和绿光荧光粉等方式实现颜色再现及演色性指数优秀的白光led。且封装中通常需要涂覆硅胶、环氧树脂胶等高分子材料，但是，对于应用于高功率场景且要求高可靠性的白光led来说，会由于高分子材料的热特性导致出现变黄、开裂等问题，导致其在应用上存在局限性。
3.为了改善这一问题，出现了将陶瓷荧光粉(ceramic phosphor，以下简称pc)制成薄片形态使用在蓝光led芯片上，或在玻璃中加入荧光粉形成pig(phosphor in glass)结构使用在蓝光led芯片上的方式制备得到可应用于高功率场景且可靠性高的白光led。但是，陶瓷或玻璃中只能掺杂入石榴石结构铝酸盐系列(garnet系列)的黄色或绿色荧光粉，因此存在应用局限性，如不能通过该种方式制造演色性优秀的白光led、红光led等。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种高功率发光器件，有效解决现有技术pc和pig应用的局限性，提供演色性优异的高功率发光器件。
5.本实用新型提供的技术方案如下：
6.一种高功率发光器件，包括：
7.led芯片，具备至少一个出光表面；
8.荧光胶层，配置于所述led芯片一出光表面上；所述荧光胶层中掺杂有至少一种预设颜色的荧光粉，且配置荧光胶层的出光表面由led芯片类型确定；
9.出光板，配置于所述荧光胶层表面，所述出光板为透明玻璃板或透明陶瓷板；
10.所述荧光胶层至少覆盖所述led芯片的出光表面，出光板至少覆盖荧光胶层表面。
11.在本实用新型提供的高功率发光器件，至少能够达到以下有益效果：
12.1.通过高分子材料和特定颜色的荧光粉混合制备荧光胶层，再将其与透明玻璃/透明陶瓷或pc/pig一起封装于led芯片表面，得到具有优秀演色性的白光led、暖白色led、琥珀色led、红光led等发光器件。
13.2.通过荧光胶层表面配置出光板方式，对荧光胶层进行性能保护，使荧光胶层不会直接裸露外在，确保了荧光胶层的耐热性，避免其出现变黄、开裂等问题，从而扩展了发光器件的应用，尤其适用于功率要求在1w(瓦)以上的应用场景，荧光胶层中的红色荧光粉与pc/pig中的绿色荧光粉或黄色荧光粉配合制备得到的白光色温范围1600～5000k的暖白区域，且ra值(显色性指数)在80以上。
14.3.制备得到的高功率发光器件性能稳定，在1000小时下亮度劣化程度在30％以内。
附图说明
15.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
16.图1为本实用新型中高功率发光器件一实施例结构示意图；
17.图2为本实用新型中高功率发光器件一实例结构示意图；
18.图3为本实用新型中高功率发光器件另一实例结构示意图；
19.图4为本实用新型中高功率发光器件另一实例结构示意图；
20.图5为本实用新型中高功率发光器件另一实例结构示意图；
21.图6为本实用新型中高功率发光器件另一实例结构示意图；
22.图7为本实用新型中高功率发光器件另一实例结构示意图。
23.附图标记：
24.1-led芯片，2-荧光胶层，3-出光板，4-粘结层，5-反射保护件。
具体实施方式
25.下面结合附图和实例进一步说明本实用新型的实质内容，但本实用新型的内容并不限于此。
26.本实用新型提供的一种高功率发光器件，包括：led芯片，具备至少一个出光表面；荧光胶层，配置于led芯片一出光表面上；荧光胶层中掺杂有至少一种预设颜色的荧光粉，且配置荧光胶层的出光表面由led芯片类型确定；出光板，配置于荧光胶层表面，出光板为透明玻璃板或透明陶瓷板；荧光胶层至少覆盖led芯片的出光表面，出光板至少覆盖荧光胶层表面。
27.在该高功率发光器件中，led芯片可以为倒装结构led芯片或垂直结构led芯片，对于倒装结构led芯片来说，如图1所示，荧光胶层2和出光板3配置于led芯片1中与电极相对侧的出光表面。对于垂直结构芯片来说，根据芯片电极于出光表面的配置方式，通过涂覆、贴膜等方式于芯片出光面配置匹配的荧光胶层2及出光板3。这里的匹配是指外形上的匹配，如，对于垂直结构led芯片1来说，通常来说，出光表面上会有电极区域，则需要将荧光胶层2和出光板3的相应位置处切除，将电极区域空出。对于荧光胶层2和出光板3的大小，可以根据实际应用进行配置，但至少要覆盖led芯片1的出光表面。为方便，以下均以倒装结构led芯片1进行示意。
28.在一实施例中，出光板3为透明玻璃板或透明陶瓷板，荧光胶层2由高分子材料和至少一种预设颜色的荧光粉混合而成。
29.在实际应用中，高分子材料包括但不限于环氧树脂、硅树脂等。根据器件的发光需求，掺入的荧光粉可以是绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉等，也可以是多种荧光粉的混合，选用的荧光粉种类包括但不限于yag、luag等garnet系列荧光粉。荧光胶层2中高分子材料和荧光粉的组分比例根据色温等参数的需求进行配置，厚度小于200μm，且厚度偏差在
±
10μm。
30.在本实施例中，由于出光板3为透明玻璃板或透明陶瓷板，因此发光器件出光的光色由荧光胶层2中掺杂的荧光粉的颜色确定，应用中即可通过控制荧光胶层2中荧光粉的颜色和组分比，制备出特定出光颜色的发光器件。例如，通过掺杂一定比例的红色荧光粉，制
备得到红光led；通过掺杂特定比例的红色荧光粉和黄色荧光粉，制备得到琥珀色led；通过掺杂特定比例的红色荧光粉和绿色荧光粉，制备得到白色led等。
31.在另一实施例中，荧光胶层2由高分子材料和红色荧光粉混合而成，荧光胶厚度小于200μm，且厚度偏差在
±
10μm；出光板3中掺杂有绿色荧光粉/黄色荧光粉。其中，高分子材料包括但不限于环氧树脂、硅树脂等。荧光胶层中高分子材料和红色荧光粉的组分比例、出光板中掺杂的绿色荧光粉/黄色荧光粉的组分比例均根据色温等参数的需求进行配置。选用的红色荧光粉和绿色荧光粉/黄色荧光粉包括但不限于yag、luag等garnet系列荧光粉。
32.对图1所示的高功率发光器件进行改进，如图2所示，改进后的高功率发光器件除了包括led芯片1、荧光胶层2及出光板3之外，还包括围设于led芯片1四周且具有高反射率特性的反射保护件5，该反射保护件5内掺杂有高反射粒子；荧光胶层2和出光板3配置于led芯片1出光表面上之外，同时配置于反射保护件5上。
33.对图1所示的高功率发光器件进行改进，如图3所示，改进后的高功率发光器件除了包括led芯片1、荧光胶层2及出光板3之外，还包括围设于led芯片1、荧光胶层2及出光板3四周且具有高反射率特性的反射保护件5；反射保护件5内掺杂有高反射粒子，且反射保护件5的上表面与出光板3的上表面齐平。
34.在如图2和3的高功率发光器件中，反射保护件5的反射率至少大于90％，也就是说，反射保护件5具有高反射率的特性。材质为包括一掺有高反射粒子的高分子材料，高反射粒子包括但不限于二氧化钛(tio2)粉末、二氧化硅(sio2)粉末等，高分子材料包括但不限于环氧树脂、硅树脂等。
35.对图1所示的高功率发光器件进行改进，如图4所示，改进后的高功率发光器件除了包括led芯片1、荧光胶层2及出光板3之外，还包括配置于led芯片1和荧光胶层2之间的粘结层4。在该高功率发光器中，粘结层4使用的材料包括但不限于环氧树脂、硅胶、丙烯酸，聚丙烯酸、聚硅氧烷等聚合物材料，用于在封装过程中将荧光胶层2和出光板3配置于led芯片1出光表面上。
36.对如图4所示的高功率发光器件进行改进，如图5所示，改进后的高功率发光器件除了包括led芯片1、粘结层4、荧光胶层2和出光板3之外，还包括围设于led芯片1四周且具有高反射率特性的反射保护件5，反射保护件5内掺杂有高反射粒子；粘结层4、荧光胶层2和出光板3配置于led芯片1出光表面上之外，同时配置于反射保护件5上。
37.对如图4所示的高功率发光器件进行改进，如图6所示，改进后的高功率发光器件除了包括led芯片1、粘结层4、荧光胶层2和出光板3之外，还包括围设于led芯片1及粘结层4四周且具有高反射率特性的反射保护件5，反射保护件5内掺杂有高反射粒子；荧光胶层2和出光板3配置于粘结层4表面上之外，同时配置于反射保护件5上。
38.对如图4所示的高功率发光器件进行改进，如图7所示，改进后的高功率发光器件除了包括led芯片1、粘结层4、荧光胶层2和出光板3之外还包括围设于led芯片1、粘结层4、荧光胶层2及出光板3四周且具有高反射率特性的反射保护件5；反射保护件5内掺杂有高反射粒子，且反射保护件5的上表面与出光板3的上表面齐平。
39.在如图5～7的高功率发光器件中，反射保护件5的反射率至少大于90％，也就是说，反射保护件5具有高反射率的特性。材质为包括一掺有高反射粒子的高分子材料，高反射粒子包括但不限于二氧化钛(tio2)粉末、二氧化硅(sio2)粉末等，高分子材料包括但不限
于环氧树脂、硅树脂等。
40.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种高功率发光器件，其特征在于，所述高功率发光器件中包括：led芯片，具备至少一个出光表面；荧光胶层，配置于所述led芯片一出光表面上；所述荧光胶层中掺杂有至少一种预设颜色的荧光粉，且配置荧光胶层的出光表面由led芯片类型确定；出光板，配置于所述荧光胶层表面，所述出光板为透明玻璃板或透明陶瓷板；所述荧光胶层至少覆盖所述led芯片的出光表面，出光板至少覆盖荧光胶层表面。2.如权利要求1所述的高功率发光器件，其特征在于，所述高功率发光器件还包括围设于led芯片四周且具有高反射率特性的反射保护件，所述反射保护件内掺杂有高反射粒子；所述荧光胶层和出光板配置于所述led芯片出光表面上之外，同时配置于所述反射保护件上。3.如权利要求1所述的高功率发光器件，其特征在于，所述高功率发光器件还包括围设于led芯片、荧光胶层及出光板四周且具有高反射率特性的反射保护件；所述反射保护件内掺杂有高反射粒子，且所述反射保护件的上表面与所述出光板的上表面齐平。4.如权利要求1或2或3所述的高功率发光器件，其特征在于，所述荧光胶层中掺杂有红色荧光粉。5.如权利要求4所述的高功率发光器件，其特征在于，所述荧光胶层或出光层中掺杂的荧光粉为石榴石结构铝酸盐系列荧光粉。6.如权利要求1所述的高功率发光器件，其特征在于，所述高功率发光器件还包括粘结层，配置于所述led芯片和荧光胶层之间。7.如权利要求6所述的高功率发光器件，其特征在于，所述高功率发光器件还包括围设于led芯片四周且具有高反射率特性的反射保护件，所述反射保护件内掺杂有高反射粒子；所述粘结层、荧光胶层和出光板配置于所述led芯片出光表面上之外，同时配置于所述反射保护件上。8.如权利要求6所述的高功率发光器件，其特征在于，所述高功率发光器件还包括围设于led芯片及粘结层四周且具有高反射率特性的反射保护件，所述反射保护件内掺杂有高反射粒子；所述荧光胶层和出光板配置于所述粘结层表面上之外，同时配置于所述反射保护件上。9.如权利要求6所述的高功率发光器件，其特征在于，所述高功率发光器件还包括围设于led芯片、粘结层、荧光胶层及出光板四周且具有高反射率特性的反射保护件；所述反射保护件内掺杂有高反射粒子，且所述反射保护件的上表面与所述出光板的上表面齐平。10.如权利要求1或2或3或5或6或7或8或9所述的高功率发光器件，其特征在于，所述荧光胶层的厚度小于200μm，且厚度偏差在
±
10μm。

技术总结
本实用新型公开了一种高功率发光器件，包括：LED芯片，具备至少一个出光表面；荧光胶层，配置于LED芯片一出光表面上；荧光胶层中掺杂有至少一种预设颜色的荧光粉，且配置荧光胶层的出光表面由LED芯片类型确定；出光板，配置于荧光胶层表面，出光板为透明玻璃板或透明陶瓷板；荧光胶层和出光板至少覆盖LED芯片的出光表面。有效解决现有技术PC和PIG应用的局限性，提供演色性优异的高功率发光器件。提供演色性优异的高功率发光器件。提供演色性优异的高功率发光器件。


技术研发人员：孙宗洛 袁丁 彭翔 江柳杨 何启豪
受保护的技术使用者：江西省晶能半导体有限公司
技术研发日：2022.09.26
技术公布日：2023/7/14