固态照明系统技术方案

一种固态照明系统，包括一具有一反射杯的壳体，一于该壳体内部的固态发光源位，一将该固态发光源封闭于该壳体内的胶材，以及一多层发光结构位于该透明胶材上，并吸收该固态光源的光束后发射波长更长的光源，该多层发光结构中间为荧光体或是磷光体，位于两层透明胶材中间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关一种固态照明系统，特别是有关一种发光二极管封装结构。
技术介绍
自从爱迪生专利技术了灯泡之后，对于人类的生活产生巨大的影响与变化。照明灯具的改善，从爱迪生专利技术的白炽灯泡到现在，一直有持续性的研发当中。目前，发光二极管是所有的固态照明当中投入最多的研发资源的，因为具有许多的优点，例如固态发光源可以有较佳的耐受性，可以防撞。相较于传统的灯源，由于都使用玻璃作为灯罩，在运送与使用上，必须要防撞避免破碎。固态光源当中，最为广泛使用的就是发光二极管。由于发光二极管的光源的波长都在一范围内，如不进行混光，都只能提供单一色光。为了可以提供白光的照明，发光二极管与荧光粉进行混光，是固态照明中很重要的一环。目前，主流的白光发光二极管是使用蓝光的发光二极管与黄色荧光粉进行混光。其他的方式还有使用蓝色荧光粉加上绿光与红光的荧光粉，或是使用紫外光发光二极管加上三原色的荧光粉进行混光。荧光粉，在工艺当中都是先与透明胶材混合。之后，才固定到发光二极管上，其中固定的方式有使用与发光二极管共形(conformal)结构，或是用注射的方式，将胶材注入到封装的壳体内部。这会产生一些问题。首先，荧光粉的混光会有均匀性的问题。这是因为荧光粉在与胶材混光之后，荧光粉会在胶材内部沉淀，然后沉淀后的胶材在注射到不同的发光二极管的封装壳体内部时，工艺初期的发光二极管会有较多的荧光粉参与混光，而工艺快要结束的时候会被分配到较少剂量的荧光粉。这会造成同一批制造出来的发光二极管，颜色会从黄色越来越偏向蓝。在完成发光二极管的封装后，只有一部份的产品是在规格以内，可以供作商业用途。制造的良率，是依赖荧光粉在胶材内的沉淀速率来决定，而荧光粉的沉淀速率是不可预期的。另外，将胶材注入发光二极管的封装壳体之后，就直接进行固化。然而，封装壳体的材质是聚对苯二酰对苯二胺(PPA)，而胶材的材料可为环氧树脂或是硅胶，这些材料虽然都是有机材料，但是材料相互之间在封装完成之后的接口会有一定的空隙，尤其是两种材料的热涨冷缩性质不相同，在固化完成之后会增加这个空隙的尺寸。这样，封装之后的发光二极管很难达到气密性的封装，在应用上会受到许多的限制。再者，完成封装之后，想要在发光二极管的封装体上形成第二次的光学结构，需要付出较大的代价，例如再增加一个光学透镜，以提供应用端所需要的光形。这样会增加制造的成本以及降低生产的良率。因此，本专利技术提供一种 发光二极管的封装结构与方式，以改善传统封装的诸多缺点或疑虑。
技术实现思路
鉴于上述的专利技术背景中，为了符合产业利益的需求以及达到上述的目的，本专利技术提出一种固态照明系统，其包含一其内部具有一反射杯壳体，一固态发光源位于该壳体内部，一透明胶材将该固态发光源封闭于该壳体内，以及一多层发光结构位于该透明胶材上，并吸收该固态光源的光束后发射波长更长的光源，该多层发光结构为荧光体或是磷光体，并与一第一层透明胶材贴附。上述的多层发光结构还包含一第二层透明胶材，而该发光结构位于该第一层透明胶材与该第二层透明胶材之间，形成一三明治结构。上述的固态发光源为发光二极管，其发射波长为蓝光或是紫外光。上述的透明胶材的折射系数位于该固态发光源的折射系数与该三明治发光结构的折射系数之间。上述的三明治发光结构系可以将该固态发光元件以气密式封装。上述的三明治发光体中间的荧光体或是磷光体可为多层，在吸收该固态发光源的光束之后可以发射不同波长的光束。上述的三明治发光结构可以热固法或是紫外光固化法固定在该透明胶材上。上述的三明治发光体的出光表面可具有微结构可将光束散射。上述的三明治发光体的出光表面可为菲斯涅(Fresnel)透镜，具有聚光或是散光的效果。附图说明为达成上述目的及功效，以下结合较佳实施例及附图详加说明如后，其中:图1为本专利技术的发光二极管封装截面结构示意图。图2为本专利技术的发光二极管气密式封装截面结构示意图。图3为本专利技术另一实施例的发光二极管气密式封装截面结构示意图。图4为本专利技术的荧光粉贴片表面微结构的示意图。图5为菲斯涅透镜的结构示意图。图6为菲斯涅透镜的原理示意图。图7为本专利技术的封装工艺各步骤的流程图。具体实施例方式本专利技术在此所探讨的方向为一种固态照明系统。为了能彻底地了解本专利技术，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本专利技术的施行并未限定于固态照明系统的技术者所熟悉的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本专利技术不必要的限制。本专利技术的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本专利技术还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本专利技术的范围不受限定，其以本专利技术的权利要求范围为准。请参阅图1，显示本专利技术的发光二极管封装结构的截面示意图，其中发光二极管封装体I包含一封装壳体14，其中具有一发光二极管芯片12。在图1中的封装体结构，一种类型是塑料支架晶粒承载(Plastic Leadframe Chip Carrier ;PLCC),然而本专利技术亦可以应用到其他的封装体结构，例如 印刷电路板封装体，陶瓷封装体，或是硅封装体等。在图1中，封装体是有反射体的，然而本专利技术也可以应用在没有反射体的封装壳体中。壳体14的材质，如是应用在塑料支架晶粒承载，主要是聚对苯二酰对苯二胺(PPA);如是陶瓷封装体，可以是氧化铝或是氮化铝陶瓷；如是硅封装体结构，就是单晶硅。在本专利技术中，使用的固态发光源为发光二极管。在本实施例中，发光二极管芯片12的材质，在本专利技术中主要是氮化镓为主的三五族化合物半导体，然而亦可以使用二六族化合物半导体。在本专利技术中，发光二极管主要是可以激发蓝光或是紫外光的氮化镓发光二极管，发光波长可以在370-480nm之间。发光二极管的波长，由主动层的能阶所决定。在壳体14的反射体内部，具有透明胶材16，其材质主要有环氧树脂(epoxy)或是娃胶(silicone),或是两着的混合(hybrid)。环氧树脂的硬度虽然较佳,然而因为材质有苯环，较容易黄化而降低发光二极管的亮度。硅胶的硬度较差，然而材质不易有黄化的问题。目前商业上有提供两种材料的混合物可以同时具有较佳的硬度与较低的黄化问题。另外，透明胶材16需要考虑的是折射系数，最好是在发光二极管晶粒12与一多层发光结构20之间。在一实施例中，透明胶材16甚至可以不需要，因为在本专利技术中，整个封装体最后还会被一胶材与突光粉给密封。在图1的实施例中，在封装壳体14与透明胶材16的上面，有一多层发光结构20，为三明治的夹层结构，主要有两层透明的胶材22、26，中间夹住荧光粉层24。荧光粉层24，在本专利技术中可以是磷光体(phosphor)或是突光体(fluorescence),主要可以是乾招石槽石(YAG),钽招石槽石(TAG),娃酸盐(Silicate),有机石槽石(organic garnet),硫化物，硒化物，氮化物等。选用不同荧光粉，由应用端做决定。例如，当发光二极管的发射波长是在蓝光的时候，荧光粉通常会选择可以激发黄光的荧光粉，例如钇铝石榴石(YAG)荧光粉，钽铝石榴石(TAG)荧光粉，硅酸盐(Silicate)荧光粉，或是有机石榴石(organic garnet)荧光粉，或是绿光与红光的荧光粉，例如发射绿光的硅酸盐(Silicate)荧光粉，发射红光的硫化物，或是氮化物荧光粉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态发光系统，包括：一壳体，该壳体内具有一反射杯；一固态发光源位于该壳体内部；以及一多层发光结构位于该壳体上，并吸收该固态光源的光束后发射波长更长的光源，该多层发光结构包含一荧光体或是磷光体，并与一第一层透明胶材贴附。

【技术特征摘要】
1.一种固态发光系统，包括: 一壳体，该壳体内具有一反射杯； 一固态发光源位于该壳体内部；以及 一多层发光结构位于该壳体上，并吸收该固态光源的光束后发射波长更长的光源，该多层发光结构包含一荧光体或是磷光体，并与一第一层透明胶材贴附。2.如权利要求1所述的固态发光系统，还包含一透明胶材将该固态发光源封闭于该壳体内。3.如权利要求2所述的固态发光系统，其中该多层发光结构还包含一第二层透明胶材，而该荧光体或是磷光体位于该第一层透明胶材与该第二层透明胶材之间，形成一三明治结构。4.如权利要求1或3所述的固态发光系统,其中该多层发光结构的出光表面具有微结构将光束散射。5.如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伯仁，
申请(专利权)人：南亚光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：