一种LED发光器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED发光器件，包括：支架(1)、芯片(2)、多层立体栅格发光层(3)、密封结构(4)、透明导热材料(5)、保护材料(6)。本实用新型专利技术采用多层立体栅网制备工艺，能够有效避免各种材料的相互吸收；通过透明导热材料和防水氧涂层以及无机密封透镜，可以有效对发光层表面，尤其是量子点发光材料，进行多重保护，达到稳定色点、维持光效、延长寿命的作用；通过栅间填充通光佳、导热好的材料，不仅使得激发光光能有效利用，而且同时能使器件整体热量降低、提升光效、延长寿命，获得长期可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体照明应用
，特别涉及一种LED发光器件。
技术介绍
LED光源作为新一代照明产品，其实现白光的方式主要有以下三种：一种是将RGB三基色LED芯片封装在一起产生白光，第二种是通过蓝光芯片激发黄色荧光粉或红绿荧光粉形成白光，第三种是利用紫外芯片激发RGB三色荧光粉来实现白光。但是由于目前芯片、荧光粉以及封装工艺的限制，三种方式均存在一定的不足：方法一中三种芯片的随驱动电流、光色变化和衰减情况各不相同，很难统一，并且生产制造成本较高；方法二则存在光效、显指低，荧光粉颗粒分布不均匀，激发光能量损失以及色漂移严重，高色域胶体粘度大点胶困难等问题；方法三则因为荧光粉发光效率低，混粉困难等问题，存在紫外短波泄露，以及老化寿命短等隐患。LED商业生产中主要使用方法二的方式来达到白光的目的，而如何将荧光粉混合均匀提高其利用效率，如何规定荧光粉的空间分布提高荧光粉对激发光的利用率，从而得到光谱范围较宽，显指高，光色稳定的LED是生产过程中亟待解决的难题。近些年，量子点的发展使其被广泛应用于生命科学、半导体器件等高新技术产业，用以弥补或替代稀土掺杂荧光粉在能级分布和发光效率上的不足。量子点由有限数目的原子组成，三个维度均为纳米级，具有较宽的激发光谱和较窄的发射光谱，并且可以通过改变量子点的大小尺寸来控制发射光谱的发射峰位置。同时，较大的斯托克斯位移也使得量子点的发射光谱和激发光谱不易重叠。针对量子点优于荧光粉的上述性质，LED封装中使用量子点全部替代或部分替代荧光粉作为发光层，将其混合或制作成多层叠加形式，以期通过不同尺寸的量子点的加入得到光谱范围高、显指高、光色稳定的LED。但是，由于存在荧光粉间光谱的相互吸收，量子点间光谱相互吸收，荧光粉量子点间光谱的相互吸收，使得芯片的激发光不能被有效利用，造成荧光粉、量子点以及能量的浪费，实际显示出的光色效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种LED发光器件，通过不同尺寸的量子点和荧光粉的加入，构建多层立体栅格发光层，得到光谱范围高、显指高、光色稳定、寿命长的LED发光器件。本专利技术的技术方案是：一种LED发光器件，包括：支架、芯片、发光材料、透明导热材料；所述支架为具有一定深度的碗杯，具有良好的导热特性，碗杯截面形状为矩形、梯形或不规则形状，用于支撑保护；所述芯片用于激发所述发光材料发光，为垂直结构或水平结构；所述发光材料涂覆在芯片表面和碗杯内部，经加热和反复涂覆后，固化在芯片表面和所述支架的碗杯内部。更进一步地，所述支架碗杯内金属镀层为Ag、Cu、Au或其他合金镀层。更进一步地，所述芯片发光峰值为蓝光、紫光或紫外波段。更进一步地，所述发光材料呈多层栅网形状，每层排布结构为均匀分布的阵列或非均匀分布的阵列；各单层均匀或非均匀分布的栅网高度，根据使用所述发光材料的不同进行调整；各层栅网间间隔不限，相邻两层栅网角度大于等于0°且小于等于90°，层数大于等于2；以栅网形式涂覆的各单层的各区域所使用的所述发光材料为同种材料或不同种材料，其粒径相对一致或不一致，所涂覆的单层的所述发光材料均匀分布或非均匀分布在有机材料或无机材料或有机无机复合材料中；所述透明导热材料为透明、通光、导热性能好的材料，填充在成多层栅网的所述发光材料的空隙间，高度与栅网高度相同或略高。更进一步地，所述透明导热材料包含少量的所述发光材料。更进一步地，还包括保护材料，所述保护材料涂覆在多层立体栅网表面，用于防护水氧对于所述发光材料的影响。更进一步地，还包括密封结构，所述密封结构为石英平板玻璃或石英玻璃透镜，设置在所述保护材料的表面，用于提高空间光色均匀度以及防护水氧对于所述发光材料的影响。本专利技术能够有效避免各种材料的相互吸收，尤其是红光量子点材料对其他波段发光材料的光谱吸收；对于高色域产品来说，为达到高色域目的会使用大浓度多种荧光材料，这会造成荧光胶粘度过大，胶量不易控制，不易点胶；采用该种结构使得硅胶中只需混合单种荧光材料，大大降低了荧光胶粘度，使胶量更易控制，方便点胶工艺的进行；对于量子点材料，水氧是其光衰的主要原因，该种结构通过硅胶和防水氧涂层以及无机密封透镜可以有效在量子点发光层表面进行多重保护，达到稳定色点、维持光效、延长寿命的作用；提供了一种多尺寸、多光色的混粉模式，使得不同粒径和光色材料的荧光材料得以有效混合，避免了不同粒径粉体混合所造成的分层出光和能量浪费，为全光谱高显色提供了一种实现方案；通过栅间填充通光佳、导热好的材料，不仅使得激发光光能能够有效被利用而且同时能使得器件整体热量降低，提升光效，延长寿命，获得长期可靠性。附图说明图1为本专利技术多层立体栅网俯视图；图2为本专利技术使用保护材料的结构示意图；图3为本专利技术使用石英平板玻璃形成近密封的结构示意图；图4为本专利技术使用石英玻璃透镜形成近密封的结构示意图。1-支架、2-芯片、3-发光材料、4-密封结构、5-透明导热材料、6-保护材料具体实施方式实施例1：参见图1至图4，一种LED发光器件，包括：支架1、芯片2、发光材料3、密封结构4、透明导热材料5、保护材料6；所述支架1为具有一定深度的碗杯，具有良好的导热特性，碗杯截面形状为矩形、梯形或不规则形状，碗杯内金属镀层为Ag、Cu、Au或其他合金镀层，用于支撑保护；所述芯片2为垂直结构或水平结构，用于激发所述发光材料3发光，所述芯片2发光峰值为蓝光、紫光或紫外波段；所述发光材料3涂覆在芯片2表面和碗杯内部，经加热和反复涂覆后，固化在芯片2表面和所述支架1的碗杯内部；所述发光材料3呈多层栅网形状，每层排布结构为均匀分布的阵列或非均匀分布的阵列；各单层均匀或非均匀分布的栅网高度，根据使用所述发光材料3的不同进行调整；各层栅网间间隔不限，相邻两层栅网角度大于等于0°且小于等于90°，层数大于等于2；以栅网形式涂覆的各单层的各区域所使用的所述发光材料3为同种材料或不同种材料，其粒径相对一致或不一致，所涂覆的单层的所述发光材料3均匀分布或非均匀分布在有机材料或无机材料或有机无机复合材料中；所述透明导热材料5为透明、通光、导热性能好的材料，并包含少量的所述发光材料3，填充在成多层栅网的所述发光材料3的空隙间，高度与栅网高度相同或略高；所述保护材料6涂覆在多层立体栅网表面，用于防护水氧对于所述发光材料3的影响；所述密封结构4为石英平板玻璃或石英玻璃透镜，设置在所述保护材料6的表面，用于提高空间光色均匀度以及防护水氧对于所述发光材料3的影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED发光器件，其特征在于，包括：支架(1)、芯片(2)、发光材料(3)、透明导热材料(5)；所述支架(1)为具有一定深度的碗杯，具有良好的导热特性，碗杯截面形状为矩形、梯形或不规则形状，用于支撑保护；所述芯片(2)用于激发所述发光材料(3)发光，为垂直结构或水平结构；所述发光材料(3)涂覆在芯片(2)表面和碗杯内部，经加热和反复涂覆后，固化在芯片(2)表面和所述支架(1)的碗杯内部。

【技术特征摘要】
1.一种LED发光器件，其特征在于，包括：支架(1)、芯片(2)、发光材料(3)、透明导热材料(5)；所述支架(1)为具有一定深度的碗杯，具有良好的导热特性，碗杯截面形状为矩形、梯形或不规则形状，用于支撑保护；所述芯片(2)用于激发所述发光材料(3)发光，为垂直结构或水平结构；所述发光材料(3)涂覆在芯片(2)表面和碗杯内部，经加热和反复涂覆后，固化在芯片(2)表面和所述支架(1)的碗杯内部。2.如权利要求1所述的一种LED发光器件，其特征在于：所述支架(1)碗杯内金属镀层为Ag、Cu、Au或其他合金镀层。3.如权利要求1所述的一种LED发光器件，其特征在于：所述芯片(2)发光峰值为蓝光、紫光或紫外波段。4.如权利要求1所述的一种LED发光器件，其特征在于：所述发光材料(3)呈多层栅网形状，每层排布结构为均匀分布的阵列或非均匀分布的阵列；各单层均匀或非均匀分布的栅网高度，根据使用所述发光材料(3)的不同进行调整；各层栅网间间隔不限，相邻两层栅网角...

【专利技术属性】
技术研发人员：高轶群，申崇渝，刘国旭，
申请(专利权)人：易美芯光北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11