CN109103322A - 一种新型封装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型封装装置，包括封装基板，设置在封装基板上的发光芯片组，所述发光芯片组包括第一基色芯片，所述第一基色芯片上设置有光学配光装置，所述光学配光装置包括反射部件与导光部件，所述导光部件包括环形的导光环以及直条型的导光柱，所述导光柱的两端分别于导光环的内表面抵接，所述第一基色芯片位于导光柱中，所述反射部件安装在第一基色芯片的上方，所述发光芯片组外覆盖有封装胶层。本发明通过在第一基色芯片上设置有光学配光装置，使得第一基色芯片发光的光线能够通过反射部件以及导光部件扩大散射范围，从而提高第一基色芯片的发光面积，进而提高多基色封装装置的出光均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED领域，特别是涉及一种新型封装装置技术。
背景技术
LED光源被公认为是21世纪最具发展前景的照明光源，其绿色环保、寿命长、节能、可靠性高、光效好、体积小等优点，使LED光源相对传统的白炽灯、荧光灯、节能灯等具有更大的应用前景。
随着LED照明产品性能的不断提高及成本的不断降低，LED照明产品应用范围越来越广。在照明应用领域，随着生活质量的提高，人们更加关注照明的品质，显色性作为影响照明品质的一个重要指标已经越来越得到重视，特别是室内环境对显色性的要求更高。
由于红色、绿色、紫外LED芯片相对蓝色LED芯片光功率较低，因此主流白光LED封装主要由蓝色LED芯片及黄色荧光粉合成，由于此种合成的白光缺少红光和绿光，光源显色性极低，无法满足现今人们对照明光源高品质的需求。为此，现有中有通过在封装胶中加入红色以及绿色的荧光粉，使得在激发中能产生红光以及绿光，从而提高显色指数。但是，因为使用多种荧光粉，由于不同荧光粉的结构、颗粒等不同，容易造成混胶不均匀的情况。且多种粉之间容易有重吸收的情况，降低器件的光效。有对于此，现有技术中出现了有多基色的封装装置，虽然该多基色的封装装置中通过采用多个不同颜色的LED芯片混光成白色光的灯，但是由于不同颜色的LED芯片的光效不同，从而导致整体的混合均匀性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种显指高、光效好而且混色均匀的封装装置。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种新型封装装置，包括封装基板，设置在封装基板上的发光芯片组，所述发光芯片组包括第一基色芯片，所述第一基色芯片上设置有光学配光装置，所述光学配光装置包括反射部件与导光部件，所述导光部件包括环形的导光环以及直条型的导光柱，所述导光柱位于所述导光环和所述第一基色芯片之间所述反射部件安装在第一基色芯片的上方，所述发光芯片组外覆盖有封装胶层。
作为上述技术方案的进一步改进，所述反射部件呈柱状，所述反射部件的上表面设有弧形的向内凹的凹腔。
作为上述技术方案的进一步改进，所述反射部件为硅胶柱，所述硅胶柱的底面积为第一基色芯片的表面积的0.8-1.2倍，所述凹腔的表面涂覆有反射层。
作为上述技术方案的进一步改进，所述反射部件的折射率为n1，所述导光部件的折射率为n2，所述封装胶层的折射率为n3，所述n1≤n2，所述n2-n3≥0.4。
作为上述技术方案的进一步改进，所述导光部件的表面设有微纳米阵列结构。
作为上述技术方案的进一步改进，所述导光柱靠近导光环的端部为第一端部，所述导光环上的所述微纳米结构的结构密度从靠近所述导光柱第一端部对应位置向远离导光条第一端部方向从20％到5％逐渐降低，所述导光柱上的微纳米阵列结构的结构密度自靠近第一基色芯片处向远离第一基色芯片方向从20％到5％逐渐降低。
作为上述技术方案的进一步改进，所述封装基板的边沿设有围坝，所述发光芯片组位于围坝内，所述围坝内填充所述的封装胶层，所述封装胶层中包括荧光粉胶，所述封装胶层覆盖所述光学配光装置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述发光芯片组还包括第二基色芯片以及第三基色芯片，所述第一基色芯片的数量均小于第二基色芯片与第三基色芯片，所述第一基色芯片均匀均与分布在封装基板上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一基色芯片为红色芯片，所述第二基色芯片为蓝色芯片，所述第三基色芯片为青色芯片，所述第二基色芯片与第三基色芯片的数量之比为1～2。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一基色芯片为青色芯片，所述第二基色芯片为蓝色芯片，所述第三基色芯片为红色芯片，所述第二基色芯片与第三基色芯片的数量之比为1～2。
作为上述技术方案的进一步改进，所述蓝色芯片的光功率是青色芯片的1.2-2倍；所述蓝色芯片的光功率是红色芯片的1.2-1.5倍。
本发明的有益效果是：本发明通过在第一基色芯片上设置有光学配光装置，使得第一基色芯片发光的光线能够通过反射部件以及导光部件扩大散射范围，从而提高第一基色芯片的发光面积，进而提高多基色封装装置的出光均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明一种新型封装装置的主视图；
图2是本发明一种新型封装装置的局部剖视图；
图3是本发明一种新型封装装置的导光部件的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1～图3，一种新型封装装置，包括封装基板1，设置在封装基板1上的发光芯片组2，所述发光芯片组2包括第一基色芯片，所述第一基色芯片上设置有光学配光装置4，所述光学配光装置4包括反射部件41与导光部件42，所述导光部件42包括环形的导光环以及直条型的导光柱，所述导光柱位于所述导光环和所述第一基色芯片之间所述反射部件41安装在第一基色芯片的上方，所述发光芯片组2外覆盖有封装胶层3。
本实施例中提到的第一基色芯片除了可以是简单的LED发光芯片外，还可以是芯片经过封装后的LED器件，该LED器件可以较为方便地选择出光面，例如在应用到本实施例中的时候，该LED器件可以只选择侧面出光，然后从侧面出来的光可以直接进入到导光部件中去，使用更加方便。当然了，第一基色芯片除了上述的封装结构外，还可以是现有技术中的其他任何发光光源单元体，该发光光源单元体具有体积小、安装方便等的特点。
传统的多基色封装结构中，每个发光芯片的发光面积都是基本相同的，而为了提高显指，需要调整不同发光芯片的数量，而当某一颜色的发光芯片的数量少于其他颜色的发光芯片的数量的时候，多基色封装结构的出光面就会出现部分的显指高，而部分的显指低的不均匀情况。而本发明通过在第一基色芯片(相当于颜色数量最少的芯片)上设置光学配光装置，利用光学配光装置中的导光部件，使得第一基色芯片的光线可以通过导光部件再对外散射，从而可以有效地提高第一基色芯片的发光面积，从而使得封装结构的出光更均匀。根据生产的实际需要，不是每一个基色芯片上都需要设置有光学配光装置，可以有部分的第一基色芯片的四周不设置光学配光装置。而光学配光装置中的反射部件41的作用是，使第一基色芯片发出的光有小部分透光，并且将大部分的第一基色芯片发出的光反射到导光部件中，实现第一基色芯片的光的扩散。由于反射部件设置在了第一基色芯片的上方，而根据实际需要，第一基色芯片的上方也应该要有第一基色的光，因此，本发明中所指的反射部件的反射率并不是100％的全反射，即反射部件的反射率小于100％，从而使得第一基色芯片发出的光线有部分可以从反射部件的上方射出。当然了，现有技术中，已经有较为成熟的技术对反射部件的反射率进行控制，本申请中就不再加以赘述。
进一步作为优选的实施方式，所述反射部件41呈柱状，所述反射部件41的上表面设有弧形的向内凹的凹腔。第一基色芯片发出的光在经过反射部件的时候，被反射进入到导光部件中去，而且根据安装的位置以及对应的结构，将反射部件的上表面设置成弧形的凹腔结构，可以最大限度地将光线反射到侧面的导光部件中去。
进一步作为优选的实施方式，所述反射部件41为硅胶柱，所述硅胶柱的底面积为第一基色芯片的表面积的0.8-1.2倍，所述凹腔的表面涂覆有反射层。
进一步作为优选的实施方式，所述反射部件41的折射率为n1，所述导光条的折射率为n2，所述封装胶层3的折射率为n3，所述n1≤n2，所述n2-n3≥0.4。采用上述的结构，可以保证第一基色芯片侧面发光以及顶部反射的光可以射入到导光部件中；而n2-n3≥0.4，可以保证入射角≥40°的光可以发生全反射后在导光部件中传导。一般导光部件需要具有高折射率(折射率为1.7左右)的透明材料，好比如为UV胶。
进一步作为优选的实施方式，所述导光部件42的侧面设有微纳米阵列结构。通过设置了微纳米阵列结构后，可以实现局部全反射以及局部折射的作用，实现光的传导和扩散。
进一步作为优选的实施方式，，所述导光柱靠近导光环的端部为第一端部，所述导光环上的所述微纳米结构的结构密度从靠近所述导光柱第一端部对应位置向远离导光条第一端部方向从20％到5％逐渐降低，所述导光柱上的微纳米阵列结构的结构密度自靠近第一基色芯片处向远离第一基色芯片方向从20％到5％逐渐降低。如图3所示，所述导光环上的微纳米阵列结构的结构密度沿着B箭头方向从20％到5％递减，即靠近所述导光柱第一端部处的微纳米阵列结构较疏；所述导光条上微纳米阵列结构的结构密度沿着A箭头方向从20％到5％递减，(微纳米阵列结构的结构密度＝相邻微纳米阵列结构之间的间距/导光部件长度)，即靠近所述第一基色芯片处的导光部件的微纳米阵列结构较疏，从而可以使得光线尽可能地向外扩散。
进一步作为优选的实施方式，所述封装基板1的边沿设有围坝，所述发光芯片组2位于围坝内，所述围坝内填充所述的封装胶层3，所述封装胶层3中包括荧光粉胶，所述封装胶层3覆盖所述的光学配光装置4。在封装基板1外设有白色的围坝，在围坝内的空白区域内填充有黄色荧光粉胶，形成白光LED封装结构。黄色荧光粉胶的高度可以比导光部件的高度稍高。
进一步作为优选的实施方式，所述发光芯片组2还包括第二基色芯片以及第三基色芯片，所述第一基色芯片的数量均小于第二基色芯片与第三基色芯片，所述第一基色芯片均匀均与分布在封装基板1上。
进一步作为优选的实施方式，所述第一基色芯片为红色芯片，所述第二基色芯片为蓝色芯片，所述第三基色芯片为青色芯片，所述第二基色芯片与第三基色芯片的数量之比为1～2。
在其他实施方式中，所述第一基色芯片为青色芯片，所述第二基色芯片为蓝色芯片，所述第三基色芯片为红色芯片，所述第二基色芯片与第三基色芯片的数量之比为1～2。
优选地，本封装装置为了提高显色指数，优选地，LED发光芯片采用的是蓝色、青色和红色芯片串联，并将多串所述蓝、青、红芯片并联的发光组合。
而且优选地，蓝色芯片的光功率为青色芯片的1.2-2倍，蓝色芯片光功率为红色芯片的1.2-1.5倍。当器件为高色温(4000-6500K)的时候，蓝色芯片与青色芯片的数量之比为：1～2，而且每串芯片至少含1颗红色芯片(即第一基色芯片)以上；而当器件为低色温(2700-4000K)的时候，蓝色芯片与红色芯片的数量之比为：1～2每串芯片至少含1颗青色芯片(即第一基色芯片)以上。
高色温：蓝、青色芯片均匀分布在封装基板上，比例相同的时候，间隔排布。红色芯片均匀分散分布。
低色温：蓝、红色芯片均匀分布在封装基板上，比例相同的时候，间隔排布。青色芯片均匀分散分布。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (11)
1.一种新型封装装置，包括封装基板(1)，设置在封装基板(1)上的发光芯片组(2)，其特征在于：所述发光芯片组(2)包括第一基色芯片，所述第一基色芯片上设置有光学配光装置(4)，所述光学配光装置(4)包括反射部件(41)与导光部件(42)，所述导光部件(42)包括环形的导光环以及直条型的导光柱，所述导光柱位于所述导光环和所述第一基色芯片之间，所述反射部件(41)安装在第一基色芯片的上方，所述发光芯片组(2)外覆盖有封装胶层(3)。
2.根据权利要求1所述的新型封装装置，其特征在于：所述反射部件(41)成柱状，所述反射部件(41)的上表面设有弧形的向内凹的凹腔。
3.根据权利要求2所述的新型封装装置，其特征在于：所述反射部件(41)为硅胶柱，所述硅胶柱的底面积为第一基色芯片的表面积的0.8-1.2倍，所述凹腔的表面涂覆有反射层。
4.根据权利要求2所述的新型封装装置，其特征在于：所述反射部件(41)的折射率为n1，所述导光部件(42)的折射率为n2，所述封装胶层(3)的折射率为n3，所述n1≤n2，所述n2-n3≥0.4。
5.根据权利要求1所述的新型封装装置，其特征在于：所述导光部件(42)的表面设有微纳米阵列结构。
6.根据权利要求5所述的新型封装装置，其特征在于：所述导光柱靠近导光环的端部为第一端部，所述导光环上的所述微纳米结构的结构密度自靠近所述导光柱的第一端部对应位置向远离导光条第一端部方向逐渐降低，所述导光柱上的微纳米阵列结构的结构密度自靠近第一基色芯片处向远离第一基色芯片方向逐渐降低。
7.根据权利要求1所述的新型封装装置，其特征在于：所述封装基板(1)的边沿设有围坝，所述发光芯片组(2)位于围坝内，所述围坝内填充所述的封装胶层(3)，所述封装胶层(3)中包括荧光粉胶，所述封装胶层(3)覆盖所述的光学配光装置(4)。
8.根据权利要求1所述的新型封装装置，其特征在于：所述发光芯片组(2)还包括第二基色芯片以及第三基色芯片，所述第一基色芯片的数量均小于第二基色芯片与第三基色芯片，所述第一基色芯片均匀均与分布在封装基板(1)上。
9.根据权利要求8所述的新型封装装置，其特征在于：所述第一基色芯片为红色芯片，所述第二基色芯片为蓝色芯片，所述第三基色芯片为青色芯片，所述第二基色芯片与第三基色芯片的数量之比为1～2。
10.根据权利要求8所述的新型封装装置，其特征在于：所述第一基色芯片为青色芯片，所述第二基色芯片为蓝色芯片，所述第三基色芯片为红色芯片，所述第二基色芯片与第三基色芯片的数量之比为1～2。
11.根据权利要求9或10所述的新型封装装置，其特征在于：所述蓝色芯片的光功率是青色芯片的1.2-2倍；所述蓝色芯片的光功率是红色芯片的1.2-1.5倍。
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| CN109103322B (zh) | 2023-11-14 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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