[发明专利]一种远程荧光粉封装结构及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光粉封装结构，具体地说是涉及一种远程荧光粉封装结构及其实现方法。

背景技术

目前白光LED的实现方式主要为蓝光LED芯片激发黄色荧光粉，其封装形式通常是将荧光粉和硅胶混合均匀后，直接涂覆或灌封于芯片表面，由芯片产生的蓝光一部分直接通过荧光粉膜，其余部分光激发荧光粉产生黄光，两部分光混合后在人眼的视觉下呈现为白光。这种LED芯片封装结构工艺简单，成本低，但由于荧光粉与芯片紧密接触，使得芯片发光时所产生的热量难以及时散发，导致芯片温度升高，发光效率、可靠性及寿命降低，且芯片的热量传递到荧光粉膜，使荧光粉也处于较高温度之下，降低荧光粉的发光效率，加快荧光粉的老化，从而影响白光LED灯具的光学效率及可靠性。

近几年，研究者们将远程荧光粉技术应用于LED芯片设计，将LED芯片和荧光粉分离，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，但也存在以下问题：(1)LED出光面面积较大，荧光粉置于出光面透明基质上，所需荧光粉较多，导致成本增加；(2)LED荧光膜远离LED芯片，其光损增加，且荧光粉层或荧光粉膜至芯片的距离和荧光粉层或荧光粉膜的厚度存在偏差，导致出光不均匀，如CN204459825及CN203718451中的光源实现方式在实际应用中存在出光不均匀等现象。

此外，传统的蓝光LED+黄色荧光粉封装形式显色指数低，最高仅能达到70，随着人们对光品质要求的提高，逐渐出现了蓝光LED芯片+红色荧光粉+绿色荧光粉、紫外LED芯片+红色荧光粉+绿色荧光粉+蓝色荧光粉的形式。紫外LED芯片由于技术不成熟、芯片成本高，尚不能广泛应用；蓝光LED芯片+红色荧光粉+绿色荧光粉逐渐成为高显照明的主流趋势，但现有封装形式是将红色荧光粉、绿色荧光粉和硅胶混合形成混合荧光粉层或膜，如CN103557457中单层荧光粉的设计，其红色荧光粉与绿荧光粉颗粒相互接触，存在光的二次吸收。例如，现在主流使用的(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu²⁺红色荧光粉，其激发光谱较宽，在500～600nm仍存在较强吸收，而绿色荧光粉经LED芯片激发出的绿光会有一部分被红色荧光粉吸收，导致绿色荧光粉的用量增加、芯片需求功率增加，从而使成本增加。

综上，远程荧光粉封装形式存在下述问题：(1)用粉量大，(2)光损大，出光不均匀，(3)荧光粉膜之间存在光的再吸收问题，造成成本增加，这些限制了远程荧光粉封装形式的广泛应用。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种远程荧光粉封装结构，以解决现有远程荧光粉封装结构用粉量大、出光不均匀及荧光粉膜之间存在的光再吸收等问题。

本发明的目的之二是提供一种远程荧光粉封装结构的实现方法，以制备用粉量少、高效、出光均匀、使用寿命长的新型远程荧光封装结构。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种远程荧光粉封装结构，包括基板、垂直安装在所述基板外围的反光板与散热板，所述基板与反光板形成腔体；在所述基板上固定设置有LED芯片，在所述腔体内的LED芯片上方设置有若干荧光粉膜，各相邻荧光粉膜之间设置有透明介质层；其中，经所述LED芯片激发出的光不存在被吸收问题的荧光粉膜设置在底层，位于底层荧光粉膜上方的荧光粉膜按照经所述LED芯片激发出的光被其他荧光粉膜吸收的严重程度由弱至强依次设置在底层荧光粉膜的上方。经所述LED芯片激发出的光不存在被吸收问题的荧光粉膜是指该荧光粉膜经LED芯片激发出的光不被其他荧光粉膜所吸收。例如，在红、绿、蓝三基色荧光粉中的两种或两种以上的混合物之间存在所发出的光被再次吸收的问题，由于红色荧光粉的激发光谱较宽，对蓝光、绿光产生较强的再吸收，并且绿色荧光粉的激光光谱宽，对蓝光产生再吸收，则将不存在被吸收问题的红色荧光粉膜设置在底层，被吸收最严重的蓝色荧光粉膜设置在顶层，绿色荧光粉膜设置在两者之间，红、绿、蓝荧光粉膜之间采用透明介质层隔开。

在所述LED芯片与所述底层荧光粉膜之间设置有第一透明介质层。

所述LED芯片为蓝光LED芯片、紫外LED芯片或近紫外LED芯片。

所述透明介质层的材质为硅胶、PMMA、ABS、PSU、COP、TPX或PC中的一种，优选地，所述透明介质层的材质为硅胶。

所述第一透明介质层呈倒凹型，且底部与所述基板和LED芯片贴合。

所述反光板及散热板的形状为四棱柱形、圆柱形、不规则形状或其他形状。