[发明专利]一种带玻璃荧光层的LED封装结构

说明书

技术领域

本发明属于LED封装技术领域，具体涉及LED封装结构技术。

技术背景

随着LED制造工艺的不断进步和新型材料的开发，使得LED逐步向普通照明领域迈进。大功率LED一般选用硅胶封装，硅胶可起到承载荧光粉及对芯片进行机械保护，应力释放的作用，并作为一种光导结构，加强散热，以降低芯片结温，提高LED性能。硅胶的缺点主要有：(1)长时间使用易潮解、老化，特别是我国南方潮湿地区，潮解后光衰的问题非常突出；(2)硅胶不如玻璃透明，透光性较差。

在白光LED技术领域，专利201010603172.X，200910063528.2和200910244934.9提出了在玻璃中掺入荧光粉或引入稀土离子，制备整体型荧光玻璃层，用于替代硅胶封装。这种工艺虽然可以解决硅胶潮解后使得LED光衰增大、硅胶老化后透光性降低等问题，但是在生产时必须选择特殊的玻璃配方及制备工艺以达到透光性好、耐潮解、耐磨损等性能要求，并且要单独建设玻璃生产线，制作成本高、设备和场地的投入较大。而且，整体型荧光玻璃层的制备过程中，荧光层的混合很难做到完全均匀，有可能导致出射光色彩不一致，出现偏蓝光或者偏黄光等问题。本发明采用传统高温玻璃作性能保护层，将玻璃粉与荧光粉、浆料添加剂混合球磨制浆，采用传统成熟的涂布技术在高温玻璃内面涂覆玻璃荧光浆层，经烧结后作白光功能层，完全可以替代硅胶封装，比整体型荧光玻璃层制备工艺简单、材料选择面广、性能优良，易于大规模工业化生产。

发明内容

本发明提供一种带玻璃荧光层的LED封装结构，其目的在于克服传统LED封装中的硅胶长时间使用易潮解、老化的问题，克服整体型荧光玻璃材料选择面窄、制作成本高、设备和场地投入大、玻璃烧结后荧光粉分布或析出不易控制等问题。

本发明采用烧制温度低、热匹配性良好的玻璃粉体与荧光粉、粘结剂、增稠剂、分散剂、溶剂等混合制浆，采用传统成熟的涂布技术在高温玻璃内面涂玻璃荧光层，经烧结后作白光功能层，同时可通过采用特定的浆料涂布工艺，达到对荧光层涂覆的厚度和均匀性进行精确控制，保证出射光色的均匀性。所制备的带玻璃荧光层的玻璃板可完全替代传统的硅胶封装和整体型荧光玻璃层封装。

为了实现上述目的，本发明按以下技术方案实施：

一种带玻璃荧光层的LED封装结构，包括发光晶片、散热基板和带玻璃荧光层的玻璃板，发光晶片用带有玻璃荧光层的玻璃板封装起来，该玻璃荧光层为浆料在耐高温玻璃板的一面经均匀涂布、烧制后而形成的薄膜。

所述带玻璃荧光层的玻璃板，其形成方法为：

(1)将玻璃粉和普通荧光粉、合适的粘结剂、增稠剂、分散剂等共同分散于溶剂中形成浆料；

(2)将浆料按照设计要求涂布在可耐受750℃以上的耐高温玻璃板的一面；

(3)浆料干燥后在750℃以下加热烧结，冷却后即在高温玻璃表面形成均匀的玻璃荧光层。

所述浆料涂布采用丝网印刷，根据厚度要求可一次或多次印刷。

所述浆料涂布采用流延工艺，用刮刀刮成厚度均匀的浆层。

所述浆料涂布采用喷涂工艺，既可以在平面玻璃也可以在曲面玻璃上涂布。

所述的玻璃粉烧结温度在750℃以下，优选耐水性好、与玻璃板热匹配良好的低熔点玻璃粉。

所述的耐高温玻璃板优选石英玻璃。

封装结构仍需要使用少量的硅胶用于粘接玻璃和散热基板，因为该部分少量硅胶处于晶片侧面，对于芯片整体性能的影响很小。

附图说明

图1是内面涂覆玻璃荧光层的耐高温玻璃板的示意图。其中：(a)平面玻璃；(b)球面玻璃。

图2是实施例1的LED封装结构示意图。

图3是实施例2和实施例3的LED封装结构示意图。

图中符号说明：

1-耐高温玻璃

2-由低熔点玻璃和荧光粉烧成的玻璃荧光层

3-发光晶片

4-散热基板

5-少量掺有荧光粉的硅胶

具体实施方式

实施例1：

如图2，选择单个1W的蓝光晶片，采用内面带玻璃荧光层的球面玻璃罩封装。