[实用新型]一种实现高空间光色均匀的LED荧光粉涂覆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED封装技术，特别涉及一种实现高空间光色均匀的LED荧光粉涂覆装置，是LED封装中的一种实现LED照明产品高空间颜色均匀性，工艺简单的荧光粉涂覆装置，特别适用于大规模LED封装生产中。

背景技术

LEDs（Light Emitting Diodes）是一种基于P-N结电致发光原理制成的半导体发光器件，具有电光转换效率高、使用寿命长、环保节能、体积小等优点，被誉为21世纪绿色照明光源，如能应用于传统照明领域将得到十分显著的节能效果，这在全球能源日趋紧张的当今意义重大。随着以氮化物为代表的第三代半导体材料技术的突破，基于大功率高亮度发光二极管（LED）的半导体照明产业在全球迅速兴起，正成为半导体光电子产业新的经济增长点，并在传统照明领域引发了一场革命。LED由于其独特的优越性，已经开始在许多领域得到广泛应用，如景观照明、汽车大灯、路灯和背光等，被业界认为是未来照明技术的主要发展方向，具有巨大的市场潜力。

LED取代传统照明方式的首要任务是提高其出光效率和可靠性，通过多年的研究和技术发展，目前商用LED产品的出光效率已经达到100 -150 lm/W, 而实验室水平更是达到了280 lm/W，远高于传统光源的光效；同时，随着封装工艺的改进、散热结构的优化以及驱动可靠性的提高，LED的可靠性也得到了大幅的提高。为了进一步提高LED产品的照明质量，LED光色品质越来越受到大家的重视，具体可以包括LED空间颜色均匀性两方面，例如美国能源部将提高LED光色一致性、减少分Bin数量作为LED照明发展的主要五大挑战之一，同时美国能源之星（Energy Star）于2008年已经将LED封装及灯具的空间颜色均匀性列为LED照明质量评估指标之一。随着LED在室内照明领域的迅速推广（如商业照明、家居照明、办公室照明等），人们对LED照明的要求已经从“照亮”逐步转变为“照舒服”，因此LED封装时通过准确控制的封装工艺，提高LED光色一致性和空间颜色均匀性，已成为拓宽LED照明领域，加速LED取代传统照明的一个重要的技术目标。

大功率白光LED通常是由两波长光（蓝色光+黄色光）或者三波长光（蓝色光+绿色光+红色光）混合而成。目前广泛采用的白光LED是通过蓝色LED芯片（GaN）和黄色荧光粉（YAG或TAG）组成。在LED封装中荧光粉层参数，特别是荧光粉层的几何形貌严重影响LED的出光效率、色温、空间颜色均匀性等重要光学性能；因此实现LED产品照明的高空间颜色均匀性的关键在于实现理想的荧光粉涂覆。

当前荧光粉涂覆主要的方式有两种：点胶涂覆或者保形涂覆。点胶涂覆是将荧光粉胶通过高压气体从注射器装置中直接挤出，荧光粉胶液滴直接点涂在封装结构上，该涂覆装置及方法工艺上比较简单，但是常常形成一个大球帽状的荧光粉层，封装后的LED产品光色空间极不均匀，常常出现“黄圈现象”，同时由于这种荧光粉涂覆装置使用气压对高粘度的荧光粉胶进行驱动，因此无法精确控制荧光粉胶量，涂覆荧光粉胶量常常导致大规模封装中存在产品色温一致性较差等现象。保形荧光粉涂覆要求均匀厚度的荧光粉层涂覆在LED芯片周围，相对于点胶涂覆，保形涂覆在空间光色均匀性上有了大的改善，但是其光色均匀性还不能满足一些特定照明要求。然而用于实现保形涂覆的装置常常较为复杂，且非常昂贵，在使用该些装置实现保形涂覆方式的对工艺参数非常敏感，因此对操作人员提出很高的要求。

综合上述分析可以知道，LED封装中荧光粉涂覆装置及工艺还需要进一步改善，需要提供一种新型，简单、低成本的装置，以实现高空间光色一致性的荧光粉涂覆。

发明内容

本实用新型针对目前LED荧光粉涂覆工艺常常导致空间光色不均的问题，提出一种实现高空间光色均匀的LED荧光粉涂覆装置，本实用新型不同于传统的点涂或者喷涂的荧光粉涂覆，该装置通过沾取转移的方法将荧光粉涂覆在芯片周围，形成一层紧凑、凸起的荧光粉层几何形貌，该荧光粉层布置将有利于提高LED封装的空间颜色均匀性。