一种使用具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置的ＬＥＤ光源制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种使用具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置的ＬＥＤ光源，包括具有至少一个ＬＥＤ芯片的ＬＥＤ器件，以及安装在ＬＥＤ器件上的具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置，其中ＬＥＤ芯片发出的光经荧光转换装置混合成白光发射到外部；荧光转换装置可以在封装ＬＥＤ器件时就加入，也可以在对ＬＥＤ器件进行二次封装时安装，又或者多个ＬＥＤ器件共同使用一个荧光转换装置。具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置是由光学玻璃成型的透明基材进行荧光粉镀膜形成；由蓝光或紫外芯片激发荧光转换装置上面的荧光粉膜层，产生其它波段的可见光，各部分混色形成白光。本实用新型专利技术还提供一种具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于LED照明
，尤其是LED荧光粉的涂敷方法。具体涉及溅 射镀膜技术。
技术介绍
随着超高亮LED的出现，其效率越来越高，且价格逐渐下降。同时LED具有寿命长、 耐震动、发光效率高、无干扰、不怕低温、无汞污染问题和性价比高等特点，是被半导体行业 看好的替代传统照明器具的一大潜力商品。超高亮度LED大大扩展了 LED在各种信号显示 和照明光源领域中的应用，如汽车内外灯、各种交通信号灯，室内外信息显示屏和背光源。 将LED产品用于照明，将为LED提供更广阔的应用空间。形成白光LED的一种传统方式是蓝光或紫外芯片激发覆盖在芯片上面的荧光粉， 芯片在电驱动下发出的光激发荧光粉产生其它波段的可见光，各部分混色形成白光。靠荧光粉激发形成白光的LED芯片由III-V族化合物半导体GaN材料制作合成。 其中用于GaN芯片的衬底材料有Al2O3和SiC，芯片可发出蓝光、紫外光或其它短波段的光。用于形成白光LED的荧光粉一般有YAG荧光粉(用于蓝光芯片激发YAG荧光粉) 和RGB荧光粉(用于紫外芯片激发RGB荧光粉)。其中采用YAG荧光粉激发形成白光的方 式最为普遍。典型的白光LED封装结构对于小功率白光LED，LED芯片被放置在支架中的反光 碗内，支架既作为反光碗的载体又作为电极和电极引脚使用，同时还提供了芯片热量扩散 的通道。芯片放置于反光碗的中央，根据芯片电极的设置不同，而在碗杯底部涂上银胶或绝 缘胶(对于顶部单电极的芯片，底部涂导电的银胶，而对于顶部双电极的芯片，底部涂绝缘 胶)，它们既可以黏附并固定芯片又可实现芯片和电极间良好的欧姆接触；芯片的电极通 过金属线焊接与支架的另一电极相连，在GaN蓝色发光芯片上涂敷约IOOum厚的钇铝石榴 石(YAG)黄色荧光粉层，最后整个支架和芯片用环氧树脂密封封接，中间不留空气。芯片发 出的蓝光与荧光粉充分的作用而激发荧光粉发出黄光，使黄光再与从荧光粉层透出的黄色 光相混合形成白光。而在荧光粉涂敷工艺方面，靠直接填充杯碗覆盖芯片的传统荧光粉涂 敷方式由于工艺不可控而造成光色不均，并且直接填充杯碗的荧光粉涂敷方式由于激发时 局域热量的产生而使得荧光粉转化效率降低。在US5962971A、US5959316A、US6294800(B1) 等一系列专利及文献中用到了荧光粉远域激发，LED生产厂商Lumileds、Osram, HP等公司 均提出了各自的荧光粉远域激发方案。荧光粉远域激发即荧光粉与芯片之间有一段距离， 荧光粉与芯片不直接接触，这种远场荧光粉涂敷方式有利于提高出光效率和提高白光LED 器件的性能。但是，采用树脂或硅胶的调荧光粉的传统涂敷方式在用量上精确控制较难，使 得成批做出的LED光色差别较大，颜色可控性较差。
技术实现思路
本技术提供一种使用具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置的LED光源。如图1所示，本技术使用具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置的LED光源， 包括具有至少一个LED芯片11的LED器件1，以及安装在LED器件上的具有光学玻璃透明 基材的荧光转换装置2，其中LED芯片发出的光经荧光转换装置混合成白光发射到外部；荧 光转换装置可以在封装LED器件1时就加入，也可以在对LED器件进行二次封装时安装，又 或者多个LED器件共同使用一个荧光转换装置。LED器件可以为单色或多色，单色是在LED器件中封装某一种发射波长的LED芯 片，使其发出一种颜色的光，一个LED器件内至少有一个LED芯片；多色则是将多种不同发 射波长的LED芯片共同封装在一个LED器件中，如红、蓝、绿三色芯片共同封装或其它颜色 芯片组合的共同封装。具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置是由光学玻璃成型的透明基材进行荧光 粉镀膜形成；LED光源工作时，由蓝光或紫外芯片激发荧光转换装置上面的荧光粉膜层，芯 片在电驱动下发出的光激发荧光粉产生其它波段的可见光，各部分混色形成白光。本技术还提供一种具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置。光学玻璃是制造光学镜头、光学仪器的主要材料。光学玻璃必须有高度精确的折 射率、阿贝数和高透明度、高均勻度。比较适合用于LED光源的光学器件。具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置由光学玻璃成型的透明基材进行镀膜，包 括由光学玻璃成型的任意曲面的透镜，或者任意薄膜片，或者任意立体几何形状作为透明 基材；其特征是由光学玻璃成型的透明基材表面镀荧光粉膜层。所述的荧光粉膜层为荧光粉镀膜形成。荧光粉包括以下任何一种或以下任意几种组合1)铝酸盐系列荧光材料，包括但不限于YAG荧光粉、含掺杂物的YAG荧光粉，可用于白光LED，波长可调，激发光为绿色、黄 绿色、黄色或橙黄色荧光粉。2)硅酸盐系列荧光材料，包括但不限于含有稀土、硅、碱土金属、卤素、氧，以及铝或镓的硅酸盐荧光粉，在蓝光、紫光或紫 外光激发下发出峰值在500 600nm的宽带可见光，半峰宽大于30nm ；由碱土金属、稀土、过渡金属、卤族元素等多种元素组合而成的荧光粉，可以被作 为激发光源的发射光谱在240 510nm的紫外-绿光区域的发光元件激发，发出峰值在 430 630范围内的发射光谱，可呈现蓝、蓝绿、绿、黄绿、黄、黄红、红、白颜色的光；铕激活的碱土金属磷硅酸盐荧光粉，发射波长范围在蓝绿到黄橙光； 适合于220 530nm激发的黄色荧光粉；和波长大于565nm的桔黄色硅酸盐荧光粉。3)氮化物/氮氧化物系列荧光材料，包括但不限于适于被420 470nm的LED芯片激发的荧光粉，产生黄光-红光的发射；可被500nm以下的光有效激发的荧光粉，得到520 780nm的宽谱发射；在紫外和蓝光激发下可产生黄红色或红光发射的荧光粉；主要以发射绿光为主的荧光粉，通过调整碱土金属的比例可适当调节发射主峰的 位置；可被蓝光和/或紫外线(380 480nm)激发产生黄绿光的荧光粉；发射波长为550 6IOnm的荧光粉；多项发黄绿光、黄光或红光的α -赛隆型荧光粉；在250 500nm波长的紫外、可见光或电子射线激发后会发出在500 600nm的绿光的荧光粉。4)其它荧光材料，包括但不限于一种可被紫外光和近紫外光激发的荧光粉，有较宽的激发光谱，可被在300-420nm 的光线有效激发；通过改变组分和掺杂浓度，可以改变色坐标；一种红色荧光粉，其激发带与蓝光氮化镓LED的发射峰重叠，能够有效被激发，主 发射波长位于612nm附近；一种可被紫外、紫光或蓝光LED有效激发而发红光，且在紫外激发时另一发射峰 从红光到绿光可调的荧光粉；一种荧光粉，通过波长为220至550nm的可见光或UV辐射被有效地激发以获得希 望的光发射，尤其是高效地发红光；一种被LED激发时发出主峰位置612nm红光的荧光粉；一种在300 500nm紫外或蓝光LED激发下发黄光的荧光粉。所述的荧光粉膜层厚度为10 500微米。所述的荧光粉膜层可以不止一层，可根据需要依一定次序镀若干层相同或不同的 荧光粉膜层。如上所述的具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置的制备方法包括如下步骤1)首先对待镀膜光学玻璃透明基材进行清洗、干燥后，进行预真空过渡；最后在 真空设备中进行离子反溅射清洗，让加速离子轰击基片表面，去除杂质，得到清洁的光学玻 璃透明基材；2)然后采用磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置的ＬＥＤ光源，其特征在于包括具有至少一个ＬＥＤ芯片的ＬＥＤ器件，以及安装在ＬＥＤ器件上的具有光学玻璃透明基材的荧光转换装置，其中ＬＥＤ芯片发出的光经荧光转换装置混合成白光发射到外部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣洋，
申请(专利权)人：李欣洋，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]