一种高显色性远程荧光LED器件制造技术

本公开提供了一种高显色性远程荧光LED器件，所述器件包括，在LED封装基板功能区内固定单颗或阵列式排布的蓝光LED芯片并使芯片与基板电极实现电连接，同时在芯片间隔区域装配有导热柱，导热柱高于芯片，再在功能区与LED芯片表面涂覆红色荧光粉层，最后块状固体荧光体覆盖在封装基板功能区的上方，并与导热柱非常靠近或相接触。通过红色荧光粉与块状固体荧光体可实现LED器件的高显色性，同时通过两种荧光材料的分离，实现荧光材料的不同通道散热，从而提升了LED器件的散热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高显色性远程荧光LED器件
本公开属于LED器件
，特别涉及一种高显色性的远程荧光LED器件及其制备方法。
技术介绍
随着技术进步及应用领域的拓展，大功率的LED光源越来越受到人们的重视。而传统LED光源一般是使用荧光粉混合有机胶体进行封装，这样的封装方式使得荧光粉分散在透明的硅胶或环氧树脂胶内。在功率较小时，该封装形式是有效可行的，但随着LED器件的功率密度增大以后，尤其是采用集成封装的方式时，芯片与荧光材料这两个大功率热源会互相叠加，这会导致LED芯片的结温极速升高，而荧光粉会出现衰减老化同时有机胶体甚至会出现碳化，从而引发光源发光效率降低寿命减短。
技术实现思路
本公开提供了一种高显色性远程荧光LED器件，在解决以上涉及大功率应用的高显色性远程荧光LED器件的荧光材料的散热难题，并提高LED器件的效率。本公开的技术方案是这样实现的：一种高显色性远程荧光LED器件，其特征在于，所述器件包括：LED封装基板、蓝光LED芯片、导热柱、红色荧光粉层、块状固体荧光体；所述蓝光LED芯片均匀排布在所述封装基板的功能区内，与所述封装基板电性连接；所述导热柱装配在所述封装基板的功能区内，位于所述蓝光LED芯片的间隔处并高于所述芯片；所述红色荧光粉层均匀覆盖于所述封装基板的功能区及蓝光LED芯片表面；所述块状固体荧光体覆盖在所述封装基板的上方，与导热柱非常靠近或相接触；所述封装基板、红色荧光粉层、导热柱、块状固体荧光体形成的空腔内填充透明硅胶。本公开具有以下有益效果：1、本公开所述LED器件的白光由蓝光LED芯片发出的蓝光、块状固体荧光体发出的黄绿光以及红色荧光粉发出的红光共同构成，实现高显色指数的白光，其中所述蓝光LED芯片发出的蓝光远程激发固体荧光体，近程激发红色荧光粉，共同实现LED器件的高显色性。2、本公开所述高显色性远程荧光LED器件结构及其制备方法，将高热量低浓度的红色荧光材料与低热量高浓度的黄色荧光材料分离开。通过使用不同的散热通道，使两种荧光材料的热量分别由封装基板与导热柱导至大功率LED器件的外部，有效避免的传统方法中两种荧光粉混合后的自吸收与热量的聚集。所述蓝光芯片通过封装基板导热，块状固体荧光体通过导热柱导热，红色荧光粉通过荧光粉沉淀技术在封装基板表面与芯片表面导热，三部分热源通过自身独立通道实现导热，从而提升了LED器件的散热能力。附图说明图1为本公开一个实施例的纵向剖视结构示意图；图2为本公开一个实施例的纵向剖视结构示意图；图3为本公开一个实施例的组合爆炸图；图中：10-封装基板、20-蓝光LED芯片、30-块状固体荧光体、40-封装基板与导热柱形成的空腔、50-导热柱、60-红色荧光粉层、11-封装基板中心的圆形通孔、12-封装基板的功能区。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术进行进一步的说明：在一个实施例中，本公开揭示了一种高显色性远程荧光LED器件，所述器件包括：LED封装基板、蓝光LED芯片、导热柱、红色荧光粉层、块状固体荧光体；所述蓝光LED芯片均匀排布在所述封装基板的功能区内，与所述封装基板电性连接；蓝光LED芯片可以是单颗或者多颗阵列式排布，或者按需求排列成固定图案。所述导热柱装配在所述封装基板的功能区内，位于所述蓝光LED芯片的间隔处，并高于所述芯片及可能存在的焊线线弧；所述红色荧光粉层均匀覆盖于所述封装基板的功能区及蓝光LED芯片表面；所述块状固体荧光体覆盖在所述封装基板的上方，并与导热柱非常靠近或相接触；在一个实施例中，所述块状固体荧光体与所述LED封装基板相贴合的一面与所述导热柱的上表面距离为0-1mm，优选地可以为0-0.2mm，最优选的为导热柱与块状固体荧光体完全接触。所述封装基板、红色荧光粉层、导热柱、块状固体荧光体形成的空腔内填充透明硅胶；具体的，所述透明硅胶填充于红色荧光粉层表面上，并且块状固体荧光体覆盖于透明硅胶上表面。所述LED封装基板用于实现蓝光LED芯片的导热；所述导热柱下表面与所述封装基板下表面齐平，另一端与块状固体荧光体非常靠近或相接触，用于实现块状固体荧光体的导热；所述红色荧光粉层通过荧光粉沉淀技术实现在封装基板表面与芯片表面进行导热。三部分热源通过自身独立通道实现导热，从而提升了LED器件的散热能力。所述导热柱装配于LED封装基板功能区，位于蓝光LED芯片的间隔处；所述导热柱在LED封装基板功能区内的装配方式包括胶体粘结、金属焊接或机械方式的固定。胶体粘结的方式可以使用硅橡胶或硅树脂的方式进行粘结，该方式简单易行，但导热的效果相对会差一些；金属焊接是使用金属焊料的方式进行粘结，该方式需要进行高温焊接工艺，工艺相对复杂，但焊接强度高，导热性能好；机械方式固定的方式包括在基板表面钻孔，使导热柱固定在孔内，或通过螺纹的方式旋紧固定在孔内；本领域技术人员可根据成本预算及导热性能需求自由选择各种适合的装配方式。所述LED器件的白光由蓝光LED芯片发出的蓝光、块状固体荧光体发出的黄绿光以及红色荧光粉发出的红光共同构成，实现高显色指数的白光，其中所述蓝光LED芯片发出的蓝光远程激发固体荧光体，近程激发红色荧光粉发出红光，共同实现LED器件的高显色性。可见，通过红色荧光粉与块状固体荧光体可实现LED器件的高显色性，同时通过两种荧光材料的分离，实现荧光材料的不同通道散热，从而提升了LED器件的散热能力。在一个实施例中，所述导热柱的形状包括：圆形，矩形，弧形、楔形、扇形或一切可机械加工的形状；所述制成导热柱的材料选用高热导率且表面不吸收可见光的材料，包括但不限于铝、表面镀银铜、氧化铝陶瓷、氧化铝单晶等。在一个实施例中，所述导热柱装配于LED封装基板的功能区内；所述导热柱在LED封装基板功能区内的装配方式包括胶体粘结，金属焊接或机械方式的固定。在本实施例中，所述导热柱机械方式的固定可以包括在所述封装基板上开设通孔，导热柱贯穿整个封装基板的方式进行固定。在一个实施例中，所述红色荧光粉层均匀地覆盖在封装基板功能区及蓝光LED芯片的表面；所述红色荧光粉层可由以下几种方式均匀覆盖在封装基板功能区以及蓝光LED芯片表面上：(1)使用荧光粉沉淀式硅胶与红色荧光粉相混合；(2)使用喷粉设备，将与硅胶混合的红色荧光粉喷涂在封装基板功能区以及蓝光LED芯片表面上；(3)使用离心机，将红色荧光粉与硅胶混合，并涂覆与封装基板功能区以及蓝光LED芯片表面，再将封装基板功能区以及蓝光LED芯片放置于离心机内，使红色荧光粉通过离心力沉淀于涂覆的封装基板功能区以及蓝光LED芯片表面。在本实施例中，使用荧光粉沉淀式硅胶与红色荧光粉相混合，荧光粉沉淀式硅胶在特定的温度条件下会使粘度降低，从而使荧光粉沉淀在涂覆的物体的表面。本领域技术人员知晓，可根据成本需求、现实工艺情况等自由选择以上荧光粉层的覆盖方式。在一个实施例中，所述红色荧光粉层中的红色荧光粉靠近甚至紧贴所述LED封装基板的功能区以及所述蓝光LED芯片的表面；所述红色荧光粉层中的红色荧光粉的激发波长为400-500nm，发射波长为600-680nm。在一个实施例中，制成所述块状固体荧光体的材料包括：具有荧光功能的陶瓷材料、单晶材料、玻璃体材料或有机材料；所述块状固体荧光体的形状包括片状、半球状和球面状，所述LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高显色性远程荧光LED器件，其特征在于，所述器件包括：LED封装基板、蓝光LED芯片、导热柱、红色荧光粉层、块状固体荧光体；所述蓝光LED芯片均匀排布在所述封装基板的功能区内，与所述封装基板电性连接；所述导热柱装配在所述封装基板的功能区内，位于所述蓝光LED芯片的间隔处并高于所述芯片；所述红色荧光粉层均匀覆盖于所述封装基板的功能区及蓝光LED芯片表面；所述块状固体荧光体覆盖在所述封装基板的上方，并与导热柱非常靠近或相接触；所述封装基板、红色荧光粉层、导热柱、块状固体荧光体形成的空腔内填充透明硅胶。

【技术特征摘要】
1.一种高显色性远程荧光LED器件，其特征在于，所述器件包括：LED封装基板、蓝光LED芯片、导热柱、红色荧光粉层、块状固体荧光体；所述蓝光LED芯片均匀排布在所述封装基板的功能区内，与所述封装基板电性连接；所述导热柱装配在所述封装基板的功能区内，位于所述蓝光LED芯片的间隔处并高于所述芯片；所述红色荧光粉层均匀覆盖于所述封装基板的功能区及蓝光LED芯片表面；所述块状固体荧光体覆盖在所述封装基板的上方，并与导热柱非常靠近或相接触；所述封装基板、红色荧光粉层、导热柱、块状固体荧光体形成的空腔内填充透明硅胶。2.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于所述导热柱下表面与所述封装基板下表面齐平；所述红色荧光粉层通过荧光粉沉淀方式实现在封装基板表面与芯片表面进行导热。3.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述导热柱的形状包括：圆形、矩形、弧形、楔形、扇形或一切可机械加工的形状；制成所述导热柱的材料选用高热导率且表面不吸收可见光的材料，包括铝、氧化铝陶瓷或氧化铝单晶中的一种。4.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述导热柱在LED封装基板功能区内的装配方式包括胶体粘结、金属焊接或机械方式的固定。5.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于，所述红色荧光粉层由以下几种方式之一均匀覆盖在封装基板功...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓种华，刘著光，郭旺，陈剑，黄秋风，黄集权，张卫峰，洪茂椿，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：新型
国别省市：福建,35