專利名稱：一種封裝結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種半導體照明器件(LED或OLED等)的封裝結構，尤其是一種圓球形封裝結構。
背景技術：
在LED元件中，提高LED器件的發(fā)光效率至關重要，不但可以幫助降低元器件成本，同時能夠節(jié)省電力能源和降低對熱傳導材料的要求。在目前LED元器件的封裝結構中，基本都是一種平面結構見圖1，包括，LED芯片，熒光粉，反射杯幾個部分，LED元器件發(fā)出的光仍然有部分要么沒有從芯片中出來，要么是發(fā)出來以后又被LED自吸收，同時，發(fā)出來的光的方向性也比較難于控制，最終很多光線不能被利用，最終發(fā)光器件自身浪費了能源。為提高出光效率，也有人嘗試把LED芯片放置于透明的球體或半球體中，例如美國專利US2008/0121918，采用了一種近似球體的封裝結構來提高出光效率，相比平面的封裝結構，出光效率得到了進一步的提高，但在這些結構中，發(fā)出來的光從球體的各個方向射出，發(fā)光方向可控性差，最終即使通過二次反射裝置，仍然不能有效的利用，從而降低了整體的出光效率。

實用新型內容為解決上述封裝結構出光效率低，發(fā)光方向可控性差的問題，本實用新型提供一種圓球形的封裝結構。 本實用新型為解決上述技術問題，所采用的技術方案是提供一種封裝結構，包括:中空的圓球形殼體，所述殼體內側覆蓋一層反射率大于92%的漫反射層；至少一個光源，每一光源通過光源固定基座固定設置于所述殼體內部；至少一個出光口，設置于所述殼體的表面，所述封裝結構經(jīng)由出光口向外部提供光照?？蛇x的，所述光源不在所述圓球形殼體的球心?？蛇x的，定義單個光源在所述圓球形殼體內表面上形成的光通量密度的最大值所在的點至該光源的連線為所述單個光源的光軸，所述光軸數(shù)量等于光通量密度的最大值點的數(shù)量，所述出光口配置成和任一光源的任一條光軸都沒有交點。 可選的，所述出光口還配置有含有熒光粉的基片?？蛇x的，所述熒光粉為遠程熒光粉。可選的,所述出光口還配置有光學部件,所述光學部件為濾光片、散射片、偏光片中的至少一種，或者至少兩種的組合可選的，所述出光口還配置有二次配光結構。可選的，所述二次配光結構為光學散射罩。[0016]可選的，所述光學散射罩包括為錐形、半圓錐形、圓柱形、球體或半球體。可選的，所述出光口周圍殼體內部一側還設有內部檔板，所述內部檔板的高度遠小于所述圓球形殼體的半徑，至多為所述圓球形殼體半徑的1/3，所述內部檔板表面覆蓋一層反射率大于92%的漫反射層?？蛇x的，所述內部檔板垂直于所述殼體表面設置?？蛇x的，所述至少一個光源為LED或0LED?？蛇x的，所述漫反射層為一種高反射率的材料的涂層，所述反射率的材料可以為硫酸鋇(BaS04)、氧化鎂(MgO)或者聚四氟已烯懸浮樹脂涂層。本實用新型由于采用了上述技術方案，使之與現(xiàn)有技術相比，能夠有效地提高器件的整體效率，改善出光效果，降低單位光通量的成本。光源發(fā)出的光在球體內多次反射，能夠有效地收集光源發(fā)出來的全部光，并通過改變光線分布密度，達到了優(yōu)化光源的發(fā)光均勻性，從而達到消除眩光的目的。同時，在球形封裝的光出口端，采用平面熒光粉元件，或光濾光片，或光散射片等，能夠使得具有波長更短的LED發(fā)出的光經(jīng)過遠程熒光粉結構能夠均勻的轉化成白光或其它顏色，或者需要的其它波長的光，例如綠光，紅
光，黃光等等。

圖1是現(xiàn)有技術封裝結構示意圖圖2是實施例一的封裝結構示意圖圖3是實施例二的封裝結構示意圖圖4是實施例三的封裝結構示意圖圖5是光源、出光口分布不意圖圖6是一較佳實施例的光源、出光口分布示意圖圖7是一較佳實施例的光源、出光口分布示意圖圖8為第一種光源在圓球形殼體內表面的光通量密度分布圖圖9為第二種光源在圓球形殼體內表面的光通量密度分布圖.具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的封裝結構作進一步詳細的說明。圖2、圖3、圖4為本實用新型三個較佳的實施例，圖2為實施例一，圖3表示實施例二、圖4為實施例三，從圖中可見本實用新型提供的封裝結構包括中空的圓球形殼體1，所述殼體I內側覆蓋一層反射率大于92%的漫反射層2 ;至少一個光源3,在實施例一、二種為單個光源，在實施例三中為多個光源，每一光源3通過光源固定基座4固定設置于所述殼體I內部。定義光源3在所述圓球形殼體I內表面上形成的光通量密度的最大值所在的點至該光源3的連線為光源3的光軸，光源3可以為LED，根據(jù)不同的LED其在球體表面的光通量密度分布會有不同的形式，請參見圖8、圖9可能是如圖8所示的朗伯光型，其最大光通量密布出現(xiàn)在中間，那么光源到這一點的連線即為光軸Z1，而在圖9中最大光通量密布出現(xiàn)在兩側，在這種情況下就有兩根光軸Z2。在這幾個實施例中光源采用朗伯光型LED，其光軸通過圓球形殼體I的圓心。在圓球形殼體I的表面，還設置有至少一個出光口 7,在實施例一、二種為單個出光口，在實施例三中為兩個出光口，所述出光口 7配置成和任一光源的任一條光軸都沒有交點，這樣由光源3發(fā)出的光，絕大部分都經(jīng)過至少一次所述漫反射層的反射，才從出光口 7射出。所述光源3射出的平行于光軸的光線b，經(jīng)過至少一次所述漫反射層2的反射，才從所述出光口 7射出。光源3發(fā)出的各個方向的光線a、b、c通過在球體內部的充分反射，改變光線分布密度，最終所有光線都從出光口 7射出，從出光口 7出來的光已經(jīng)去除了眩光部分，為后續(xù)的光罩設計帶來便利。在這三個較佳實施例中使用的光源為LED元件，所述LED元器件可以選擇裸露的LED芯片，封裝的LED器件，或者LED組件陣列，在另一些較佳的實施例中也可以采用OLED或者半導體激光元件等作為光源。如圖2、圖3、圖4所示，光源固定基座4可穿設于殼體1，并在殼體外端連接散熱片6，用于散熱，并通過電源連接線5供電。出光口 7可以如實施例一所示不添加任何光學器件，在另一個較佳實施例中，出光口 7位置可設置一含有遠程熒光粉的基片，用以實現(xiàn)發(fā)光效率，波長和顏色的調整。實施例二在實施例一的基礎上，如圖3所示在出光口 7周圍殼體I內部一側還設有內部檔板11，內部檔板11表面覆蓋一層反射率大于95%的漫反射層，內部檔板11阻擋了特定角度射出的光線，進一步的防治眩光產(chǎn)生。內部擋板11的高度遠小于殼體I的半徑，在本實施中為殼體I半徑的1/5同時，在本實施例中，在出光口 7依次設有濾光片9，擴散板10以及光罩8，濾光片9可阻擋特定波長范圍的光線射出，擴散板10對出射光線起散射作用，光罩8可以為有一定角度的內窄外寬的半圓錐形散射罩，根據(jù)Θ角的不同來改變出光方向(Θ為半圓錐體的側面與地面的夾角)，或者光罩8可以選擇其它形狀的散射罩，例如圓筒形，半球形， 球形等等。光罩8作為二次配光元件也可以用其他改變光線角度的透鏡來替代。當然，含有熒光粉的基片、濾光片、擴散板、透鏡、偏光片、光罩這些光學器件可以擇一或組合使用，在另一些優(yōu)選實施例中，可以是濾光片結合光罩，也可以是熒光粉基片結合擴散板，或者是熒光粉基片、濾光片結合光學透鏡。實施例三示出了一種多光源多出光口的結構，如圖4所示，有三個光源3及兩個出光口 7，出光口 7外設有光罩8。出光口和光源的分布可以如圖5所示隨機分布，但必須滿足一特定的限制條件，即任一出光口 101和由封裝結構內的任一光源102光軸都沒有交點。在一較佳實施例中，出光口和光源的分布如圖6所示，多個光源201，本實施例中為5個在同一平面上，且均勻分布在該平面和圓球形殼體相交產(chǎn)生的圓周上，出光口 202設于殼體圓心到光源所在平面垂線上，且滿足前述特定的限制條件，出光口 202可以和光源201在同一半球，也可以在不同半球。在其他實施例中也可以采用201為出光口，202為光源的設計。在另一優(yōu)選實施例中，多個光源201在同一平面上，且集中分布在該平面和圓球形殼體相交產(chǎn)生的圓周的一段圓弧上，殼體表面有多段這樣的包含光源的圓弧，出光口的設置滿足前述特定的限制條件。在一較佳實施例中，出光口和光源的分布如圖6所示，多個光源301a、301b在第一平面上，且均勻分布在該第一平面和圓球形殼體相交產(chǎn)生的圓周上，多個光源301c在第二平面上，且均勻分布在第二平面和圓球形殼體相交產(chǎn)生的圓周上，多個出光口 302在第三平面上，且均勻分布在第三平面和圓球形殼體相交產(chǎn)生的圓周上，第一平面、第二平面、第三平面平行，且出光口 302和光源301a、301b、301c的分布滿足前述特定的限制條件，出光口可以和光源在同一半球，也可以在不同半球。在該實施例中光源301a、301b、301c分別為
三種不同顏色的LED芯片。在其他實施例中，可以在第一平面設置第一波長的光源，在第二平面設置第二波長的光源，以達到混光的效果。在本實用新型中，光線在殼體內的反射為漫反射，其實現(xiàn)是通過一反射率大于92%的漫反射層，當反射率大于92%時，可以保證光線在殼體內的充分反射，當然反射率越高光能的浪費越小，因此可以選擇反射率更高的高反射材料涂層來作為漫反射層，所述涂層可以選擇使用高純度的硫酸鋇(BaS04)其反射率在96°/Γ99%之間，氧化鎂(MgO)為97%或者聚四氟已烯懸浮樹脂(簡稱F4)反射率可達989Γ99%等具有高反射率的材料。
上文對本實用新型優(yōu)選實施例的描述是為了說明和描述，并非想要把本實用新型窮盡或局限于所公開的具體形式，顯然，可能作出許多修改和變化，這些修改和變化可能對于本領域技術人員來說是顯然的，應當包括在由所附權利要求書定義的本實用新型的范圍之內。
權利要求1.一種封裝結構，包括: 中空的圓球形殼體，所述殼體內側覆蓋一層反射率大于92%的漫反射層； 至少一個光源，每一光源通過光源固定基座固定設置于所述殼體內部； 至少一個出光口，設置于所述殼體的表面，所述封裝結構經(jīng)由出光口向外部提供光照。
2.根據(jù)權利要求1所述的封裝結構，其特征在于所述光源不在所述圓球形殼體的球心。
3.根據(jù)權利要求1所述的封裝結構，其特征在于，定義單個光源在所述圓球形殼體內表面上形成的光通量密度的最大值所在的點至該光源的連線為所述單個光源的光軸，所述光軸數(shù)量等于光通量密度的最大值點的數(shù)量，所述出光口配置成和任一光源的任一條光軸都沒有交點。
4.根據(jù)權利要求1所述的封裝結構，其特征在于所述出光口還配置有含有熒光粉的基片。
5.根據(jù)權利要求4所述的封裝結構，其特征在于所述熒光粉為遠程熒光粉。
6.根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述的封裝結構，其特征在于所述出光口還配置有光學部件，所述光學部件為濾光片、散射片、偏光片中的至少一種，或者至少兩種的組合。
7.根據(jù)權利要求6所述的封裝結構，其特征在于所述出光口還配置有二次配光結構。
8.根據(jù)權利要求7所述的封裝結構，其特征在于所述二次配光結構為光學散射罩。
9.根據(jù)權利要求8所述的封裝結構，其特征在于所述光學散射罩包括為錐形、半圓錐形、圓柱形、球體或半球體。
10.根據(jù)權利要求1所述的封裝結構，其特征在于所述出光口周圍殼體內部一側還設有內部檔板，所述內部檔板的高度小于所述圓球形殼體的半徑，至多為所述圓球形殼體半徑的1/3，所述內部檔板表面覆蓋一層反射率大于92%的漫反射層。
11.根據(jù)權利要求10所述的封裝結構，其特征在于所述內部檔板垂直于所述殼體表面設置。
12.根據(jù)權利要求1所述的封裝結構，其特征在于所述至少一個光源為LED或OLED。
13.根據(jù)權利要求1或 10所述的封裝結構，其特征在于所述漫反射層為一種高反射率的材料的涂層，所述高反射率的材料為硫酸鋇BaS04、氧化鎂MgO或者聚四氟已烯懸浮樹脂涂層。
專利摘要本實用新型涉及一種半導體發(fā)光元件的封裝結構，包括中空的圓球形殼體，殼體內側覆蓋一層反射率大于92%的漫反射層；至少一個光源，每一光源通過光源固定基座固定設置于殼體內部，且光源不在圓球形殼體的圓心，定義單個光源在圓球形殼體內表面上形成的光通量密度的最大值所在的點至該光源的連線為所述單個光源的光軸，光軸數(shù)量等于光通量密度的最大值點的數(shù)量；至少一個出光口，設置于殼體的表面，出光口配置成和任一光源的任一條光軸都沒有交點，這樣由光源發(fā)出的光，絕大部分都經(jīng)過至少一次所述漫反射層的反射，才從所述出光口射出。本實用新型能夠有效地提高器件的整體效率,改善出光效果同時能降低單位光通量的成本，并防止眩光。
文檔編號F21S2/00GK203099383SQ201220697129
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權日2012年12月17日
發(fā)明者鄭天航 申請人:歐普照明股份有限公司