[发明专利]适用于LED照明的远程荧光体结构及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及具有高效率的荧光体，尤其涉及一种具有优异性能的远程荧光体结构及其制备方法，此种远程荧光体可用于导体发光二极管(LED)为发光体的光源，属于电光源与照明技术领域。

背景技术

白光LED由于具有高光效，长寿命等优点而备受人们的关注。随着LED技术的发展以及应用领域的扩展，对LED照明光源的色温、显色性以及发光效率提出了更高的要求。

目前为了实现LED的低色温、高显色性，通常在黄色荧光粉中添加红色荧光粉以提高其显色指数，降低色温，但此种方法会造成发光效率的下降。提高显色指数，降低色温与提高发光效率二者是矛盾的，因此如何同时改善这两方面的性能成为目前各个公司研究的难点。

目前的荧光粉涂覆方式采用点胶或者喷涂在LED芯片的表面，由于LED芯片在工作时会发出大量的热量传递到荧光粉上，由于热效应造成荧光粉的量子效率降低，进而影响整体的发光效率。

为了解决芯片发热导致的荧光粉量子效率降低的问题，专利申请号为CN101513120A、发明创造名称为包含发光磷光体的发光二级管照明布置，公布了一种利用远程荧光粉制备的LED，由于其所用的磷光体远离发光芯片而非直接和所述发光芯片热接触，可以避免芯片发热导致的效率下降，提高了LED的发光效率，同时还可以提高光性能的一致性和均匀性。但是由于其远程荧光粉层中仅采用单一波长的磷光体材料或混合的磷光体材料，不能很好的解决低色温、高光效的技术问题。

 

发明内容

本发明的目的是针对远程荧光粉，不能同时满足高显色、低色温和高发光效率特性的缺点，提供一种适用于LED照明的远程荧光体结构及其制备方法。通过设计多层的具有不同颜色光出射的荧光粉层或者不同颜色光出射的荧光阵列组合，提高LED照明的整体发光效率，并确保整体的亮度与色度均匀性，实现高显色，高效率和低色温LED照明，并且节省成本。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于LED照明的远程荧光体结构，包括透光的支撑件及荧光粉层，荧光粉层被提供在所述透光支撑件上，荧光粉层至少包含第一波长荧光粉及第二波长荧光粉，第一波长荧光粉形成第一荧光粉层，第二波长荧光粉形成第二荧光粉层，所述第一荧光粉层和第二荧光粉层层叠覆设在所述透光支撑件上。

本发明还提供一种采用上述层叠荧光体结构作为光转换元件的LED照明装置，该照明装置包括LED辐射源及上述方案中的远程荧光体结构，并且靠近辐射源的荧光粉层的出射波长低于远离辐射源的荧光粉层的出射波长。

本发明还提供一种基于上述层叠荧光体结构的制备方法，其步骤如下：A）荧光粉浆料制备：将荧光粉、固定剂、稀释剂混合，搅拌均匀，制得合适粘度的荧光粉浆料；B）荧光粉层制备：将步骤A）制得的荧光粉浆料均匀涂覆于透光支撑上，同时加热支撑件至20-80度，促使稀释剂迅速挥发；C）固化：将步骤B）中所得的涂覆有荧光粉层的透光件加热至100-150度，保温1-2小时，将荧光粉层固化成型；D）改换不同波长的荧光粉，重复浆料制备，涂覆与固化，获得不同层数的荧光体结构。

为实现本发明的目的，基于相同的构思，本发明还提供一种适用于LED照明的远程荧光体结构，包括透光的支撑件及荧光粉层，荧光粉层被提供在该透光支撑件上，荧光粉层至少包含第一波长荧光粉及第二波长荧光粉，第一波长荧光粉覆设在所述荧光粉层的第一区域，第二波长荧光粉覆设在所述荧光粉层的第二区域。

进一步地，数个所述的第一区域和数个所述的第二区域呈阵列状。

本发明还提供一种基于上述阵列荧光体结构的LED照明装置，其包括LED辐射源及用于光转换的远程阵列荧光体。

本发明还提供一种基于上述阵列荧光体结构的制备方法，包括如下步骤：A）荧光粉浆料制备：将荧光粉、固定剂、稀释剂混合，搅拌均匀，制得合适粘度的荧光粉浆料；B）荧光粉层制备：将步骤A）制得的荧光粉浆料均匀涂覆于透光支撑件上并辅以掩膜、光刻等技术形成图案，同时加热支撑件至20-80度，促使稀释剂迅速挥发；C）固化：将步骤B）中所得的涂覆有荧光粉层的透光件加热至100-150度，保温1-2小时，将荧光粉层固化成型；D）改换不同波长的荧光粉，重复浆料制备，改变掩膜或者光刻形成的图案，重复涂覆与固化，可以获得不同阵列的荧光体结构。