[发明专利]一种耐高温无荧光粉的白光LED

说明书

技术领域

本发明涉及一种无荧光粉的白光LED，具体涉及一种耐高温无荧光粉的白光LED。

背景技术

现有的LED白光技术的发光方法主要有三种：一是在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光；二是在蓝色LED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光；三是在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉，利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm-410nm)来激发荧光粉而实现白光发射。上述三种方法均存在一个关键问题，就是都需要使用荧光粉，而传统荧光粉涂覆工艺不仅工序复杂而且不能保证荧光粉的均匀分布，因此光色易出现黄圈现象；此外，LED是一个半导体产品，最怕高温，而荧光粉这种无机材料耐高温层度不高在180度左右，并且在高温环境下，会产生相变、颜色漂移、固化和开裂等等问题，专利公开号为CN101877374（2010-11-03）的中国专利提供了一种使用荧光粉透镜制备白光LED的工艺，该工艺虽然未采用荧光粉，但是该工艺在制作荧光粉透镜过程中加入了大量硅胶，容易造成一部分LED芯片发出的蓝光被颗粒散射回LED芯片，之后被芯片吸收，能量损失，封装光效不高；而且封装的硅胶透镜，最大能耐160度高温，而且如果长期高温会导致开裂，因此如何使得LED耐高温性能并且有好的发光特性，必须摒弃荧光粉及硅胶工艺。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种耐高温无荧光粉的白光LED，它包括固定于芯片板的蓝光芯片，添加有稀土离子的玻璃透镜，所述稀土离子在所述蓝光芯片辐射出的蓝光照射下发射的光能与所述蓝光混合形成白光。本发明制备耐高温无荧光粉的白光LED耐高温，显色均匀，且封装光效高，产品质量高。

本发明所述蓝光芯片发出蓝光。目前，与蓝光混合形成白光的主要有两种方法，一是蓝光与黄光的混合，另一种是蓝光、红光和绿光的混合。因此，本发明所述稀土离子主要是指在蓝光激发下能发射黄光的稀土离子，或者在蓝光激发下能发射红光与绿光的稀土席子。

本发明LED蓝光芯片外面没有荧光粉，直接采用添加稀土合成的玻璃透镜，这样可以获得白光又可以耐高温，蓝光芯片最高能耐温度250度，玻璃最高可以承受650度高温，因此，将这种两种材料结合加以良好的封装工艺可以将目前的LED耐高温程度提高50%以上；在产品应用中可以使散热材料降低50%，更加能提高LED有效使用寿命。

除此之外，本发明添加稀土合成的玻璃透镜未含有硅胶，因此不会因为长期高温使用而产生开裂，黄变等等不良状态，且未添加硅胶使蓝光能力损失小，封装效率高；此外，未添加硅胶可以使本发明工艺制作的玻璃透镜透光效果更好。

另外，因为本发明透镜是玻璃和荧光粉组成的复合材料，可以使荧光粉均匀分布于玻璃的内表面，而且玻璃内表面的具有的粗糙表面微结构不仅使荧光粉层具有很高的光萃取效率，而且能保证投光均匀，显色均匀，实现真正的面光源发光，避免照明时LED的颗粒感；而且本发明采用蓝光芯片加透光镜组成的照明灯具，可以省去二次配光的环节，封装光效高，制作工艺更加简单，生产效率更高，品质也更加可靠，因此可以有效的降低灯具生产成本。 

本发明的玻璃透镜可以根据需要制作成各种形状。

作为优选，所述稀土离子在所述蓝光芯片辐射出的蓝光激发下发射红光与绿光。蓝光与红光以及绿光配合可以混合出白光，其中，在所述蓝光芯片辐射出的蓝光激发下发射红光的稀土离子可以为铕离子或者镨离子，在所述蓝光芯片辐射出的蓝光激发下发射绿光的稀土离子可以为铒离子或者铈离子，

作为优选，所述稀土离子在所述蓝光芯片辐射出的蓝光激发下发射黄光。所述稀土离子在所述蓝光芯片辐射出的蓝光激发下发射黄光的稀土离子可以为YAG：Ce³⁺。

作为优选，所述玻璃透镜的依次包括以下步骤制作：