專利名稱：一種led封裝結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半導體照明器件的封裝結構，尤其是一種LED封裝結構。
背景技術：
目前來說，開發LED面發光元件主要有兩種方法，一種是直下式的，如韓國專利KR20090073432，在這種結構中，封裝好的LED器件直接放置在導光板或者光散射板的上方，經過放置方式的優化，最終實現面發光的效果。這種方式雖然具有較高的光轉換效率，但通常來說，面發光元件的體積比較大，特別是因為疊加了光源與導光板的厚度，在厚度上很難實現薄型化。另一種封裝結構是側發光式的，即通過把LED側放于導光板的邊緣，來實現面發光，如美國專利US2005185113，該專利中將封裝好的LED元件放置于導光板的側面，然后垂直于導光板的側面照射，進而在導光板內經過混光達到面發光的效果。但是，使用封裝好的LED元件，通常在LED與導光板之間的光轉化效率會有很大的降低，一方面因為封裝好的LED的發光方向難于控制，另外一方面，就封裝過程本身來說，從LED芯片發出的光有一小部分被損失了。
發明內容本實用新型的目的是為了解決上述LED封裝結構存在的問題，提供一種低成本、結構、工藝簡單的，薄型化的LED面光源。本實用新型為解決上述技術問題，所采用的技術方案是提供一種LED封裝結構，其特征在于包括:基體；至少一個LED發光體，設于所述基體；平面光轉換層，設于所述基體，包括至少一個入光面和一出光面,所述出光面在所述基體的對側或同側，所述入光面和所述出光面相形成一個夾角，所述LED發光體和所述入光面相鄰，并且向所述平面光轉換層提供第一波長的光；熒光粉以微粒形式分布在所述平面光轉換層內，將至少一部分所述第一波長的光轉換成為波長和所述第一波長不同的光，所述第一波長的光和轉換波長后的光一起從所述平面光轉換層的出光面射出。可選的，所述熒光粉為遠程熒光粉。可選的，所述熒光粉均勻分布在所述平面光轉換層內。可選的，所述熒光粉在所述平面光轉換層內的分布不均勻，其分布密度隨離開所述平面光轉換層入光面的距離的增加而增加。可選的，所述熒光粉在所述平面光轉換層內的分布不均勻，其分布密度隨離開所述平面光轉換層出光面的距離的增加而減小。可選的，所述熒光粉為單一特征波長的熒光粉，或多特征波長的混合熒光粉。[0015]可選的，所述出光面的對側還設有一光反射面，用以將光線向出光面反射，所述光反射面為在基體表面的金屬反光涂層、或擴散薄膜、或壓印的表面拓撲結構。可選的，所述出光面對側還設有第二出光面。可選的，所述平面光轉換層為混合有所述熒光粉的膠體固化成型的薄片型材。可選的，所述平面光轉換層為厚度均勻的片材。可選的，所述平面光轉換層為者厚度漸變的楔形。可選的，所述平面光轉換層為方形、圓形、橢圓形或多邊形。可選的，所述LED發光體位于所述平面光轉換層的一個側面、或者相對的兩個側面、或者三個以上側面。可選的，所述平面光轉換層表面具有微結構。可選的，所述平面光轉換層表面的出光面上還設有散射層，所述散射層為高聚合物制備的散射膜微結構，或者是溶液噴涂而成的散射結構。可選的，所述平面光轉換層表面的出光面上還設有光提取層，所述光提取層采用折射率大于1.5的材料單獨或者混合其他材料組成的多層膜結構。可選的，所述LED封裝結構還包括散熱裝置，所述散熱裝置連接所述LED發光體。可選的，所述LED發光體為LED芯片、或封裝后的LED元件、或LED模組。本實用新型由于采用了上述技術方案，使之與現有技術相比，使用一層結構實現了原來導光板和熒光粉層兩層結構的功能，因此本實用新型采用的方案結構簡單，同時降低了成本，簡化了工藝。采用了遠程熒光粉技術，降低芯片對發出的光的自吸收，提高出光效率，并且降低熒光粉的工作溫度，延長了使用壽命。采用了側發光模式降低了出現眩光的幾率，更易于實現從點光源到面光源的轉換。
圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖圖2是本實用新型實施例二的結構示意圖圖3是本實用新型實施例二中平面光轉換層的結構示意圖圖4是本實用新型平面光轉換層中熒光粉分布密度的示意圖
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的LED封裝結構作進一步詳細的說明。圖1、圖2為本實用新型的兩個較佳的實施例，圖1為實施例一，圖2表示實施例二，從圖中可見本實用新型提供的封裝結構包括基體1，實用新型中使用的基體1，可以選擇各種材料，包括單不限于玻璃、塑料壓克力板、金屬箔片等等。而且，在基體I的表面上可以進行再修飾，在實施例一、實施例二中基體I上還有一層反射層3。在實施例一中反射層3為噴涂反光材料形成的(如金屬膜)，在實施例二中反射層3為擴散薄膜(如聚合物散射層。當然還可以在基體I的表面進行其它處理，如表面的粗糙化，或壓印微結構等等。更進一步，基體I的形狀也可以靈活選擇。在基體I上放置一平面光轉換層4，在本實施例中平面光轉換層4為半透明熒光粉層是由熒光粉(包括普通熒光粉或者半導體量子點發光材料等)與硅膠、玻璃或者其它類型的溶劑型材料混合并固化成型的薄片型材。平面光轉換層4包括入光面和出光面，請參考圖1、圖2因為其為平板結構，所述出光面為平板的平面，即和基體大致平行的面，可以在基體一側，也可以在基體對側。當然在另外的較佳實施例中，如果基體采用透明材料，出光面也可以在基體一側，或者在兩側都有光線射出。連接底面和出光面的面為入光面。在本實施例中出光面和入光面垂直，在其他較佳實施例中入光面也可能和出光面不垂直，如平面光轉換層4的截面可以是梯形，所述入光面也不一定是平面，可以是一段圓弧面。在基體I上還設置有LED發光體2，其和平面光轉換層4的入光面相鄰，其射出的固定波長的光垂直于入光面照射入平面光轉換層4。由于平面光轉換層4可選擇各種不同的形狀，包括但不限于方形、圓形、橢圓形及多邊形，LED發光體2也可以靈活的設置，如排布在平面光轉換層4的一個側邊，或者放置在對稱形狀的平面光轉換層4相對的兩個側面，還可以排布在整個平面光轉換層4的所有側面。當然可以理解的是，如果排布在多個側面，那么入光面也將有多個。同時在每個入光面的都可以安排一個或多個LED發光體2來提供光線。LED發光體2可以是沒有封裝的LED芯片，還可以使用封裝好的LED元件或者LED模組，例如加了近程熒光粉的LED元件，加了進程熒光粉和封裝光罩的LED元等等。同時考慮到LED散熱的需求，在本實施例中LED發光體2還連接有散熱裝置7。此外，本實用新型中，所涉及到的LED芯片可以使用各種特征波長對應的能量高于所用熒光粉的激發能量，以使能量能夠有效轉換，并實現合理的混光。例如LED芯片可以選擇UV LED,藍色LED，綠色LED等等，然后對應的熒光粉的特征波長對應的能量低于LED芯片的對應波長能量，例如，紅色熒光粉等。當然，熒光粉的選擇上，可以是單一特征波長的熒光粉，也可以是多特征波長的混合熒光粉。同時，平面光轉換層4中熒光粉分布可以是均勻的分布與薄片中，如圖3a所示，為達到更好的混光效果可以采用非均勻的分布，如圖3b中所示所述熒光粉在所述平面光轉換層4內的分布密度隨離開所述平面光轉換層4入光面的距離的增加而增加，或如圖3c所示所述熒光粉在所述平面光轉換層4內的分布密度隨離開所述平面光轉換層4出光面的距離的增加而減小。在平面光轉換層4的設計上可以根據實際的面發光特點進行選擇，包括但不限于厚度均勻的立方體片材，如實施例一見圖1，或者厚度漸變的楔形，如實施例二見圖
2。當然在平面光轉換層4表面可以進行多種處理，以使得最終元件的面發光效果得到控制，達到所需要的面發光效果，如表面粗糙化或者采用表面帶有特殊微結構的型材，其放大結構可以參考圖3。本實用新型中所說的微結構，可以是附在平面光轉換層4的一個表面，或者上下兩個表面。微結構可采用凹陷、凸點、波紋、鋸齒等各種結構，其分也可以依據距離光源的遠近而采用不同的分布密度。在實施例一、二中，平面光轉換層4上還覆蓋有散射層6，散射層6可以是由高聚合物制備的散射膜微結構，或者直接由溶液噴涂而成的散射結構，如直接在熒光粉層涂敷二氧化硅(Si02)微粒或其它粒子等，形成薄膜后，達到對光的散射效果。在散射層6上面還可以再加一層光提取層5，以提高出光效率，一般來說，光提取層5的材料的折射率大于1.5,光提取層米用折射率大于1.5的材料制成，或者是由折射率大于1.5和小于1.5的材料組成的多層膜結構。并且根據需要，在其上面制備各種微結構，通過改善光在平面光轉換層4和散射層6的全反射的路徑，以達到提高光輸出效率的目的。當然可以理解的散射層6和光提取層5的加入是為了提高光輸出效率，并不是為了限定本實用新型的保護范圍，在本實用新型的其他實施例中也可以不包括這些結構，或者只包括兩者中的一個。上文對本實用新型優選實施例的描述是為了說明和描述，并非想要把本實用新型窮盡或局限于所公開的具體形式，顯然，可能作出許多修改和變化，這些修改和變化可能對于本領域技術人員來說是顯然的，應當包括在由所附權利要求書定義的本實用新型的范圍之內。
權利要求1.一種LED封裝結構，其特征在于包括: 基體； 至少一個LED發光體，設于所述基體； 平面光轉換層，設于所述基體，包括至少一個入光面和一出光面，所述出光面在所述基體的對側或同側，所述入光面和所述出光面相形成一個夾角，所述LED發光體和所述入光面相鄰，并且向所述平面光轉換層提供第一波長的光； 熒光粉以微粒形式分布在所述平面光轉換層內，將至少一部分所述第一波長的光轉換成為波長和所述第一波長不同的光，所述第一波長的光和轉換波長后的光一起從所述平面光轉換層的出光面射出。
2.根據權利要求1所述的LED封裝結構，其特征在于所述熒光粉為遠程熒光粉。
3.根據權利要求1所述的LED封裝結構，其特征在于所述熒光粉均勻分布在所述平面光轉換層內。
4.根據權利要求1所述的LED封裝結構，其特征在于所述熒光粉在所述平面光轉換層內的分布不均勻，其分布密度隨離開所述平面光轉換層入光面的距離的增加而增加。
5.根據權利要求1所述的LED封裝結構，其特征在于所述熒光粉在所述平面光轉換層內的分布不均勻，其分布密度隨離開所述平面光轉換層出光面的距離的增加而減小。
6.根據權利要求1所述的LED封裝結構，其特征在于所述熒光粉為單一特征波長的熒光粉，或多特征波長的混合熒光粉。
7.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的LED封裝結構，其特征在于所述出光面的對側還設有一光反射面，用以將光線向 出光面反射，所述光反射面為在基體表面的金屬反光涂層、或擴散薄膜、或壓印的表面拓撲結構。
8.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的的LED封裝結構，其特征在于所述出光面對側還設有第二出光面。
9.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的LED封裝結構，其特征在于所述平面光轉換層為混合有所述熒光粉的膠體固化成型的薄片型材。
10.根據權利要求9所述的LED封裝結構，其特征在于所述平面光轉換層為厚度均勻的片材。
11.根據權利要求9所述的LED封裝結構，其特征在于所述平面光轉換層為者厚度漸變的楔形。
12.根據權利要求10或11所述的LED封裝結構，其特征在于所述平面光轉換層為方形、圓形、橢圓形或多邊形。
13.根據權利要求12所述的LED封裝結構，其特征在于所述LED發光體位于所述平面光轉換層的一個側面、或者相對的兩個側面、或者三個以上側面。
14.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的LED封裝結構，其特征在于所述平面光轉換層表面具有微結構。
15.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的LED封裝結構，其特征在于所述平面光轉換層表面的出光面上還設有散射層，所述散射層為高聚合物制備的散射膜微結構，或者是溶液噴涂而成的散射結構。
16.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的LED封裝結構，其特征在于所述平面光轉換層表面的出光面上還設有光提取層，所述光提取層采用折射率大于1.5的材料單獨或者混合其他材料組成的多層膜結構。
17.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的LED封裝結構，其特征在于所述LED封裝結構還包括散熱裝置，所述散熱裝置連接所述LED發光體。
18.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的LED封裝結構，其特征在于所述LED發光體為LED芯片、或封裝后的L ED元件、或LED模組。
專利摘要本實用新型提供一種LED封裝結構，包括基體；至少一個LED發光體，設于所述基體；平面光轉換層，設于所述基體，包括至少一個入光面和一出光面，所述出光面在所述基體的對側或同側，所述入光面和所述出光面相形成一個夾角，所述LED發光體和所述入光面相鄰，并且向所述平面光轉換層提供第一波長的光；熒光粉以微粒形式分布在所述平面光轉換層內，將至少一部分所述第一波長的光轉換成為波長和所述第一波長不同的光，所述第一波長的光和轉換波長后的光一起從所述平面光轉換層的出光面射出。本實用新型與現有技術相比，使用一層結構實現了原來導光板和熒光粉層兩層結構的功能，因此結構簡單，同時降低了成本，簡化了工藝。
文檔編號H01L33/58GK203071128SQ20122074463
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者鄭天航 申請人:歐普照明股份有限公司