一种高显指高光效封装体制造技术

本发明专利技术涉及一种高显指高光效封装体，包括一支撑件，所述支撑件上设置有第一LED芯片和第二LED芯片；在所述第二LED芯片的表面中至少顶面设置有红色荧光粉胶体层，形成封装体A；在所述第一LED芯片和封装体A外设置有不含红色荧光粉的短波长荧光粉胶体层，形成整体封装体。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术高显指高光效封装体，采用多个不同波长的芯片激发可以兼顾到不同荧光粉的激发波长。

A high display finger and high light efficiency package

【技术实现步骤摘要】
一种高显指高光效封装体
本专利技术属于半导体光电子及光学领域，特别涉及一种高显指高光效封装体。
技术介绍
当前的白光LED一般有如下几种形式，如图1曲线(1)所示，采用蓝光激发单一黄色荧光粉。这种情况下一般光效较高，但是显示指数只有70左右，而且不适于做低色温的应用。在需要做中低色温应用时，一般要加入红色荧光粉。如果需要将显色指数进一步提高到80以上时，则需要同时加入红色和绿色荧光粉。如图1曲线(2)所示，同时采用红色和绿色荧光粉其显色指数可以达到80。但从图1曲线(2)中可以看出，在全光谱应用时，光谱在460-510nm间的蓝色和青色部分仍然有缺失，因此在全光谱应用中常常需要加入峰值波长在470-505nm间的青色荧光粉。对于常规实现全光谱的技术方案而言，基本都是采用蓝光芯片激发混合荧光粉来实现，但是这样带来的显色指数和光效还远不能满足高光效、高显色指数的需求。为了进一步提升光源的显色指数和光效，工业界也提出了几种方案，比如：采用紫光芯片来激发荧光粉，可以在一定程度上弥补蓝光芯片激发带来的光谱缺陷。首尔半导体推出的SunLike全光谱光源，该技术结合首尔半导体LED芯片专利技术和ToshibaMaterialsTRI-R荧光粉技术，产生自然光光谱。Sunlike全光谱实现技术：其全部采用紫光LED芯片来激发整体封装层中混在一起的各色荧光粉。具体实现方式，如图2所示。这种方案的不足在于，所有的混合荧光粉都是采用紫光来激发，而紫光的激发效率本身就很低，不能实现对混合荧光粉的高效率激发，形成紫光的浪费。而且该方案还存在着紫光激发蓝色荧光粉出来的蓝光再次激发其他长波长荧光粉的二次激发问题，从而影响整体的显示品质，无法进一步提升光源的光效和显色。信达光电专利技术全光谱实现方式：(专利号201810067979.2)采用紫光芯片、两种不同主波长范围的蓝光芯片，以及涂覆于紫光芯片、蓝光芯片上的光转化层，光转化层通过荧光粉和封装胶制备。换句话说，即采用的发射波长为490～505nm的青粉、发射波长为520～540nm的绿粉、发射波长为640～660nm的深红色粉，和封装胶混合在一起构成光转化层。具体实现方式，如图3所示。该方案中依然采用荧光粉混合激发，不同的是，部分芯片是紫光，部分是蓝光，一定程度上提高了全光谱的品质，但是依然存在荧光粉二次激发，激发效率低的问题。采用量子效率比较高的蓝光芯片，提升了整体光效，但是会存在紫光被没有必要的浪费在激发除470-505波长以外的荧光粉的问题，还有蓝光荧光粉二次激发长波长荧光粉，整体激发效率低的问题。且该方案在如果要实现不同色温的话，需要改变封装层中红色荧光粉的浓度来实现，尤其在低色温下，由于高浓度的红色荧光粉的存在，整个封装体会非常浑浊而且颜色较深，从而光源整体的光效和显色指数受到一定的限制。综合以上几种方案，总结下来都存在如下几个共同的问题：第一，从图4-图9中的六种荧光粉的光谱中可以看出，不同荧光粉其最佳的激发波长不同，采用单一波长的光激发混合荧光粉无法兼顾到每种荧光粉的最佳激发波长，因而对于某种荧光粉其激发效率较低。所以采用混合荧光粉，虽然也能提升显色指数，但其能量损失较大，发光效率较低。例如对于青色荧光粉，由于其发光波长与激发波长比较接近，激发效率很低，应采用更短波长的蓝光或紫光激发。但采用更短波长的蓝光或紫光激发混合荧光粉，虽然可以提高青色荧光粉的激发效率，但是却增加了短波长光子在激发黄色和红色荧光粉时的光子能量消耗。第二，对于混合荧光粉而言还存在二次吸收的问题。从图8和图9中655、660nm荧光粉的激发光谱中可以看出，其对495nm的荧光粉所发出的光，仍然存在着高达40％的相对吸收，这不仅会降低青色光的成分，还会造成能量的二次损耗。假设青色荧光粉与红色荧光粉的量子效率均为90％，则通过蓝光激发青色荧光粉，进而激发红色荧光粉的量子效率为81％，相比于蓝色直接激发红色荧光粉的量子效率低了10％左右。因此二次吸收对于显色性及发光效率都有极大的影响。第三，对于采用蓝光激发荧光粉而言，一个蓝光光子最多只能激发一个其它颜色的光子，两个光子间的能量差称为Stocks位移。从图8和图9中可以看出，当采用单一短波长蓝光同时激发混合荧光粉时，其中的红光与蓝光能量差很大，光子能量损失较多，多余的能量被晶格振动所吸收，不仅造成光子能量的浪费，而且还产生了热能，对器件的散热提出很高的要求。第四，从图10中可以看出，对于同一荧光粉采用不同波长的蓝光激发，其发光波长也不相同。发光波长会随着激发波长的移动而产生相对移动。目前人们越来越关注健康照明，即希望发光光谱更宽，显色指数更高。相较于多波长激发，单一波长激发光的发光光谱较窄，显色指数较低，不能满足宽光谱高显色指数的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有更高显色指数且保证发光效率的高显指高光效封装体。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种高显指高光效封装体，其创新点在于：包括一支撑件，所述支撑件上具有第一LED芯片和第二LED芯片；在所述第二LED芯片的表面中至少顶面设置有红色荧光粉胶体层，形成封装体A；所述第一LED芯片和封装体A被整体封装在不含红色荧光粉的第一波长荧光粉胶体层内；且L1＜L红，L1为第一波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L红为红色荧光粉的波长。优选的，所述第一LED芯片的波长记作λA，λA＝390～460nm，第二LED芯片的波长记作λB，λB＝445～550nm；且0≤λB－λA≤160nm。优选的，所述第一波长荧光粉胶体层中的荧光粉为绿色荧光粉、靛色荧光粉、青色荧光粉、黄色荧光粉和蓝色荧光粉的一种或者多种，且L1＝470～590nm。优选的，所述支撑件为带有电路的基板、带有电路的支架或不带电路的粘性薄膜中的一种。一种高显指高光效封装体，其创新点在于：包括一支撑件，所述支撑件上设置有第一LED芯片和第二LED芯片；在所述第二LED芯片的表面中至少顶面设置有红色荧光粉胶体层，形成封装体A；在所述第一LED芯片的表面中至少顶面设置有不含红色荧光粉的第二波长荧光粉胶体层，形成封装体B；所述封装体A和封装体B被整体封装在不含红色荧光粉的第三波长荧光粉胶体层内；且L2＜L3＜L红，L2为第二波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L3为第三波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L红为红色荧光粉的波长。优选的，所述第一LED芯片的波长记作λA，λA＝390～445nm，第二LED芯片的波长记作λB，λB＝445～550nm；且5≤λB－λA≤160nm。优选的，所述第二波长荧光粉胶体层中的荧光粉为绿色荧光粉、靛色荧光粉、青色荧光粉、黄色荧光粉和蓝色荧光粉的一种或者多种，且L2＝470～590nm；所述第三波长荧光粉胶体层中的荧光粉为绿色荧光粉、黄色荧光粉的任意一种或者两种的混合，且L3＝510～590nm。优选的，所述支撑件为带有电路的基板、带有电路的支架或不带电路的粘性薄膜中的一种。一种高显指高光效封装体，其创新点在于：包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高显指高光效封装体，其特征在于：包括一支撑件，所述支撑件上具有第一LED芯片和第二LED芯片；在所述第二LED芯片的表面中至少顶面设置有红色荧光粉胶体层，形成封装体A；/n所述第一LED芯片和封装体A被整体封装在不含红色荧光粉的第一波长荧光粉胶体层内；/n且L

【技术特征摘要】
20181207 CN 20181149557071.一种高显指高光效封装体，其特征在于：包括一支撑件，所述支撑件上具有第一LED芯片和第二LED芯片；在所述第二LED芯片的表面中至少顶面设置有红色荧光粉胶体层，形成封装体A；
所述第一LED芯片和封装体A被整体封装在不含红色荧光粉的第一波长荧光粉胶体层内；
且L1＜L红，L1为第一波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L红为红色荧光粉的波长。


2.根据权利要求1所述的高显指高光效封装体，其特征在于：所述第一LED芯片的波长记作λA，λA＝390～460nm，第二LED芯片的波长记作λB，λB＝445～550nm；且0≤λB－λA≤160nm。


3.根据权利要求1或2所述的高显指高光效封装体，其特征在于：所述第一波长荧光粉胶体层中的荧光粉为绿色荧光粉、靛色荧光粉、青色荧光粉、黄色荧光粉和蓝色荧光粉的一种或者多种，且L1＝470～590nm。


4.根据权利要求3所述的高显指高光效封装体，其特征在于：所述支撑件为带有电路的基板、带有电路的支架或不带电路的粘性薄膜中的一种。


5.一种高显指高光效封装体，其特征在于：包括一支撑件，所述支撑件上设置有第一LED芯片和第二LED芯片；在所述第二LED芯片的表面中至少顶面设置有红色荧光粉胶体层，形成封装体A；
在所述第一LED芯片的表面中至少顶面设置有不含红色荧光粉的第二波长荧光粉胶体层，形成封装体B；所述封装体A和封装体B被整体封装在不含红色荧光粉的第三波长荧光粉胶体层内；
且L2＜L3＜L红，L2为第二波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L3为第三波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L红为红色荧光粉的波长。


6.根据权利要求5所述的高显指高光效封装体，其特征在于：所述第一LED芯片的波长记作λA，λA＝390～445nm，第二LED芯片的波长记作λB，λB＝445～550nm；且5≤λB－λA≤160nm。


7.根据权利要求5或6所述的高显指高光效封装体，其特征在于：
所述第二波长荧光粉胶体层中的荧光粉为绿色荧光粉、靛色荧光粉、青色荧光粉、黄色荧光粉和蓝色荧光粉的一种或者多种，且L2＝470～590nm；
所述第三波长荧光粉胶体层中的荧光粉为绿色荧光粉、黄色荧光粉的任意一种或者两种的混合，且L3＝510～590nm。


8.根据权利要求7所述的高显指高光效封装体，其特征在于：所述支撑件为带有电路的基板、带有电路的支架或不带电路的粘性薄膜中的一种。


9.一种高显指高光效封装体，其特征在于：包括一支撑件，所述支撑件上设置有第一LED芯片、第三LED芯片和第二LED芯片，在所述第二LED芯片的表面中至少顶面设置有红色荧光粉胶体层，形成封装体A；
在所述第三LED芯片的表面中至少顶面设置有不含红色荧光粉的第五波长荧光粉胶体层，形成封装体C；在所述第一LED芯片的表面中至少顶面设置有不含红色荧光粉的第四波长荧光粉胶体层，形成封装体D；在所述封装体A、封装体C和封装体D被整体封装在不含红色荧光粉的第六波长荧光粉胶体层内；
且L4＜L5＜L6＜L红，L4为第四波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L5为第五波长荧光粉胶体层内的荧光粉波长，L6为第六波长荧光粉胶体层内的荧光粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海涛，王书昶，孙智江，吴陆，周鹏，
申请(专利权)人：海迪科南通光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32