一种使用具有ＰＭＭＡ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ＰＭＭＡ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ＰＭＭＡ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ＰＭＭＡ透明基材的荧光转换装置是由ＰＭＭＡ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ＰＭＭＡ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A1203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lOOum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PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，亚克力)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PMMA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PMMA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PMMA透明基材的荧光转换装置是由PMMA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PMMA透明基材的荧光转换装置。PMMA成型的透明基材具有光学透过率高(92% )、吸水率低、抗冲击、耐磨、密度 小，是应用广泛的光学塑料，比较适合用于LED光源的光学器件。具有PMMA透明基材的荧光转换装置由PMMA成型的透明基材进行镀膜，包括由 PMMA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PMMA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 610nm的荧光粉；多项发黄绿光、黄光或红光的a -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PMMA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PMMA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PM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用具有ＰＭＭＡ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ＰＭＭＡ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]