[发明专利]一种基于远程荧光粉技术的LED灯具

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED灯具，且特别是一种基于远程荧光粉技术并采用反射式出光的LED灯具。

背景技术

目前，白光LED的实现主要采用蓝色芯片激发黄色荧光粉的方法，通常是将荧光粉与硅胶混合均匀后，直接涂覆或灌封于芯片表面。一部分蓝色LED芯片发出的光线直接通过荧光粉层，其余部分通过激发荧光粉产生黄色光线，这两部分光线混合后在人眼的视觉下呈现为白光。这种荧光粉与LED芯片封装结构的特点是工艺简单、制作成本低廉。但由于荧光粉与芯片紧密接触，使得LED芯片处于封闭环境中，其发光时所产生的热量难以得到及时地散发，导致LED的温度升高，发光效率和可靠性降低。同时，荧光粉与芯片的紧密接触也使得芯片的热量直接传到荧光粉层而导致荧光粉处于较高温度之下，降低荧光粉量子转换效率，加快荧光粉的老化，最终影响白光LED灯具的光学效率及可靠性。

为提高LED光源及整个照明系统的效率及可靠性，最近几年远程荧光粉技术开始被引入LED灯具设计。远程荧光粉技术采用荧光粉远离LED芯片的设计。目前，基于远程荧光粉技术的LED灯具，通常采用LED芯片直下式发光，同时将荧光粉涂覆于灯具出光面的玻璃、塑料等透明介质上。以采用蓝色LED芯片为光源的白光LED灯具为例，蓝色LED芯片发出的光线经过荧光粉层，一部分光线直接透过出光面的介质，另一部分激发黄色荧光粉产生黄光，两部分光线混合后即呈现白光。与传统的LED灯具相比，远程荧光粉技术分离了LED芯片和荧光粉，改善了LED芯片和荧光粉的散热环境，提高了灯具的发光效率及可靠性。但同时也存在以下问题：(1)LED灯具的出光面面积较大，荧光粉置于出光面透明介质上，所需荧光粉较多，而荧光粉的价格相对较高，因此导致最终的LED灯具成本较高；(2)LED荧光粉位于出光面表面，荧光粉的颜色直接暴露于人的视觉，影响了灯具的外观；(3)荧光粉必须置于透明介质上，增加了LED灯具的重量、材料及制作成本。

本发明将设计一种新型的基于远程荧光粉技术的LED灯具以克服以上缺点。

发明内容

本发明提供一种基于远程荧光粉技术的LED灯具，特别是荧光粉置于可以反射光线的介质而不是透明的介质上，LED光源置于可以直接照射到荧光粉的位置。以采用蓝色LED芯片为光源的白光LED灯具为例，一部分从LED光源产生的蓝色光线激发荧光粉产生黄光并被反射，另一部分蓝色光线没有被荧光粉吸收而直接被反射，这两部分反射光线混合后即呈现白光。本发明将具有以下特点：(1)LED单色(例如蓝色)光线将有机会两次经过荧光粉层而被吸收并激发黄光，因此荧光粉的用量可减少50％之多；(2)荧光粉置于灯具内部，解决了因荧光粉直接外露而产生的颜色外观问题；(3)由于不再需要灯具发光面的透明介质层，从而减少了灯具的重量和材料及制作成本。

本发明的一方面是一种基于远程荧光粉技术的LED灯具。该灯具包括：一LED光源、一可以反射光线的介质、一荧光粉层、一结构件以及一扩散板。荧光粉层置于可以反射光线的介质上，荧光粉层位于可以反射光线的介质与LED光源之间。

本发明的另一方面是，LED灯具中的LED光源可以为蓝色LED芯片、红色LED芯片、绿色LED芯片、橙色LED芯片、白光LED芯片、红外LED芯片、紫外LED芯片，以及各种LED芯片的组合。LED光源可以为单颗LED芯片，也可以为一组LED芯片。

本发明的另一方面是，荧光粉层的厚度可以改变，以使灯具所产生的光线达到的所需光谱能量分布和光学效率。

本发明的另一方面是，荧光粉层的荧光材料种类可以改变，以使灯具所产生的光线达到的所需光谱能量分布和光学效率。

本发明的另一方面是，灯具中的荧光粉层可为多层结构，每层荧光粉的材料、荧光粉层的厚度及层数可以改变，各层的组合顺序可以改变；最终灯具产生的光线的光谱分布及光学效率可以通过调整荧光粉的多层结构来改变。可以调整的参数包括：每层荧光粉的材料种类、厚度、层数、以及各层的组合顺序。

本发明的另一方面是，灯具中的LED光源与荧光粉的距离可以改变，以使灯具达到较佳的光学效率和照射效果。

本发明的另一方面是，灯具中的结构件的形状及反射介质的形状可以改变，以使灯具达到较佳的光学效率和照射效果。

附图说明

为了对本发明的目的、技术方案及优点作更清楚的阐述，下文将结合附图作进一步的详细说明。

图1a为本发明一较佳实施例一种基于远程荧光粉技术的LED灯具侧面示意图，图1b为其正面示意图。