一种护眼LED封装结构论文和设计-艾泉香

全文摘要

本实用新型涉及一种护眼LED封装结构，包括上端开有凹槽的支架主体，还包括安装在所述凹槽内的金属基板、装于所述金属基板中央部位上的LED芯片、将所述LED芯片封装于所述金属基板上的塑封部以及设于所述塑封部内并与所述LED芯片相对设置的反射片，所述反射片的形状大于所述LED芯片的形状且与所述LED芯片相间隔，所述凹槽为上大下小的圆台形凹槽，在所述凹槽的侧壁设有增加漫反射的凸点或凹陷；所述LED芯片从下向上依次包括衬底、N型半导体层、发光层、P型半导体层、ITO透明导电层、纳米银层以及与所述P型半导体层电性导通的P电极、与所述N型半导体层电性导通的N电极。

主设计要求

1.一种护眼LED封装结构，包括上端开有凹槽的支架主体，其特征在于，还包括安装在所述凹槽内的金属基板、装于所述金属基板中央部位上的LED芯片、将所述LED芯片封装于所述金属基板上的塑封部以及设于所述塑封部内并与所述LED芯片相对设置的反射片，所述反射片的形状大于所述LED芯片的形状且与所述LED芯片相间隔，所述凹槽为上大下小的圆台形凹槽，在所述凹槽的侧壁设有增加漫反射的凸点或凹陷；所述LED芯片从下向上依次包括衬底、N型半导体层、发光层、P型半导体层、ITO透明导电层、纳米银层以及与所述P型半导体层电性导通的P电极、与所述N型半导体层电性导通的N电极。

设计方案

2.根据权利要求1所述的护眼LED封装结构，其特征在于，所述纳米银层的厚度为1-10nm。

3.根据权利要求1所述的护眼LED封装结构，其特征在于，所述P型半导体层和ITO透明导电层之间对应于P电极下方区域设有电流阻挡层。

4.根据权利要求1所述的护眼LED封装结构，其特征在于，所述透明导电层上方设有钝化层。

5.根据权利要求1所述的护眼LED封装结构，其特征在于，所述反射片镶嵌于所述塑封部内。

6.根据权利要求1所述的护眼LED封装结构，其特征在于，所述支架主体顶部安装有透镜。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及照明设备领域，具体而言，涉及一种护眼LED封装结构。

背景技术

LED器件由于其能耗低、寿命长、响应快和发光效率高等优点已得到日益广泛的应用。一般的LED灯光较为强烈，在直视时可能对人体眼睛造成刺眼的不舒服感觉，为防止LED灯光刺眼，一般是采用磨砂的玻璃罩或塑料外罩住LED灯，或用浅色的布包住LED灯，但上述方式都会影响LED灯的亮度。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种护眼LED封装结构，可防止LED灯刺眼，提高舒适度，同时具有较高的亮度。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种护眼LED封装结构，包括上端开有凹槽的支架主体，还包括安装在所述凹槽内的金属基板、装于所述金属基板中央部位上的LED芯片、将所述LED芯片封装于所述金属基板上的塑封部以及设于所述塑封部内并与所述LED芯片相对设置的反射片，所述反射片的形状大于所述LED芯片的形状且与所述LED芯片相间隔，所述凹槽为上大下小的圆台形凹槽，在所述凹槽的侧壁设有增加漫反射的凸点或凹陷；所述LED芯片从下向上依次包括衬底、N型半导体层、发光层、P型半导体层、ITO透明导电层、纳米银层以及与所述P型半导体层电性导通的P电极、与所述N型半导体层电性导通的N电极。

在本实用新型所述的护眼LED封装结构中，所述纳米银层的厚度为1～10nm。

在本实用新型所述的护眼LED封装结构中，所述P型半导体层和ITO透明导电层之间对应于P电极下方区域设有电流阻挡层。

在本实用新型所述的护眼LED封装结构中，所述透明导电层上方设有钝化层。

在本实用新型所述的护眼LED封装结构中，所述反射片镶嵌于所述塑封部内。

在本实用新型所述的护眼LED封装结构中，所述支架主体顶部安装有透镜。

本实用新型提供的护眼LED封装结构通过在正中央设置反光片，使LED芯片正向发出的强烈光线能被反射片反射到凹槽侧壁或底部后再发散出去，可避免光线直射出去，一定程度上解决了灯光刺眼的问题；在凹槽的侧壁设有增加漫反射的凸点或凹陷，从而可提高光线的漫反射几率，进而提升LED灯的发光亮度，以弥补LED芯片的光效损失；LED芯片中的纳米银层能够有效降低透明导电层的体电阻；同时，纳米银层与IT0透明导电层相结合，能够提高IT0透明导电层的电流横向扩展能力，提高LED芯片的亮度；另外，纳米银层中的纳米银颗粒能够有效反射荧光粉回射的光，进一步提升LED芯片的亮度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中LED芯片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供的护眼LED封装结构，包括支架主体1、金属基板2、LED芯片3、塑封部4以及反射片5。支架主体1上端开有凹槽11，金属基板2、LED芯片3、塑封部4以及反射片5均安装在凹槽11内。金属基板2安装在凹槽11底部，其两侧向支架主体1外伸出形成与电路板连接的管脚12。LED芯片3装于金属基板2中央部位上，并通过塑封部4封装于金属基板2上；塑封部4为环氧树脂或硅胶，具有透光率高、折射率高、流动性好、易于喷涂、热稳定性好等特点。反射片5为可以反射光线的薄片，如铝反光片，玻璃反光片和塑胶反光片，其镶嵌于塑封部4内，设置于LED芯片3上方，与LED芯片3正向相对设置，且反射片5的形状大于LED芯片3的形状，使LED芯片3正向发出的强烈光线能全部被反射片5阻挡，反射片5与LED芯片3相隔一定距离设置，使LED芯片3正向发出的强烈光线能被反射片5反射到凹槽11侧壁或底部后再发散出去，可避免光线直射出去，一定程度上解决了灯光刺眼的问题。由于LED芯片的光线被放射片阻挡后部分反射，其发出的光线亮度和光效都将受影响降低，对此本实施例将凹槽11设置为上大下小的圆台形凹槽形状，在凹槽11的侧壁设有增加漫反射的凸点或凹陷13，从而可提高光线的漫反射几率，进而提升LED灯的发光亮度，以弥补LED芯片的光效损失。同时，本实施例在支架主体1顶部安装有用于增强光的使用效率和发光效率的透镜6。

如图2所示，本实施例中LED芯片3从下向上依次包括衬底31、N型半导体层32、发光层33、P型半导体层34、ITO透明导电层35、纳米银层36以及与P型半导体层34电性导通的P电极37、与N型半导体层32电性导通的N电极38，本实施例中的衬底21可以是蓝宝石、Si、SiC、GaN、ZnO等，N型半导体层32可以是N型GaN等，N型半导体层32上设有N型半导体台面；发光层33可以是GaN、InGaN等；P型半导体层34可以是P型GaN等；纳米银层36的厚度优选为1～10nm；P电极37通过ITO透明导电层35与P型半导体层34电性连接，N电极38位于N型半导体台面上且与N型半导体层32电性连接。本实施例中的纳米银层36能够有效降低透明导电层的体电阻；同时，纳米银层36与IT0透明导电层35相结合，能够提高IT0透明导电层35的电流横向扩展能力，提高LED芯片的亮度；另外，纳米银层36中的纳米银颗粒能够有效反射荧光粉回射的光，进一步提升LED芯片3的亮度。进一步的，本实施例在P型半导体层34和ITO透明导电层35之间对应于P电极37下方区域设有电流阻挡层39；在ITO透明导电层35上方设有钝化层40，其中，电流阻挡层39可以为SiO_{2<\/sub>、Si_{3<\/sub>N_{4<\/sub>、SiOxNy等；钝化层40材料可以为SiO_{2<\/sub>等，SiO_{2<\/sub>具有较好的物理和化学稳定性，能对ITO透明导电层和纳米银层等结构进行保护。通过增加了电流阻挡层39和钝化层40，电流阻挡层39能够阻挡对应区域ITO透明导电层与P型半导体层之间的电流，进一步提高LED芯片的亮度；钝化层40能够有效对ITO透明导电层和纳米银层进行保护，提高了LED芯片3的稳定性。在制作时，通过键合工艺将金属引线连接LED芯片3与金属基板2电极，完成电气连接，再通过环氧树脂或硅胶覆盖芯片和电极引线，形成封装保护和光学通道，这种封装对于取光效率、散热性能、加大工作电流密度的设计都是最佳的。}}}}}

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

设计图

一种护眼LED封装结构论文和设计

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