專利名稱：一種使用具有arton透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的led光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于LED照明技術(shù)領(lǐng)域，尤其是LED熒光粉的涂敷方法。具體涉及濺 射鍍膜技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著超高亮LED的出現(xiàn)，其效率越來(lái)越高，且價(jià)格逐漸下降。同時(shí)LED具有壽命長(zhǎng)、 耐震動(dòng)、發(fā)光效率高、無(wú)干擾、不怕低溫、無(wú)汞污染問(wèn)題和性價(jià)比高等特點(diǎn)，是被半導(dǎo)體行業(yè) 看好的替代傳統(tǒng)照明器具的一大潛力商品。超高亮度LED大大擴(kuò)展了 LED在各種信號(hào)顯示 和照明光源領(lǐng)域中的應(yīng)用，如汽車內(nèi)外燈、各種交通信號(hào)燈，室內(nèi)外信息顯示屏和背光源。 將LED產(chǎn)品用于照明，將為L(zhǎng)ED提供更廣闊的應(yīng)用空間。形成白光LED的一種傳統(tǒng)方式是藍(lán)光或紫外芯片激發(fā)覆蓋在芯片上面的熒光粉， 芯片在電驅(qū)動(dòng)下發(fā)出的光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生其它波段的可見(jiàn)光，各部分混色形成白光?？繜晒夥奂ぐl(fā)形成白光的LED芯片由III-V族化合物半導(dǎo)體GaN材料制作合成。 其中用于GaN芯片的襯底材料有Al2O3和SiC，芯片可發(fā)出藍(lán)光、紫外光或其它短波段的光。用于形成白光LED的熒光粉一般有YAG熒光粉(用于藍(lán)光芯片激發(fā)YAG熒光粉) 和RGB熒光粉(用于紫外芯片激發(fā)RGB熒光粉)。其中采用YAG熒光粉激發(fā)形成白光的方 式最為普遍。典型的白光LED封裝結(jié)構(gòu)對(duì)于小功率白光LED，LED芯片被放置在支架中的反光 碗內(nèi)，支架既作為反光碗的載體又作為電極和電極引腳使用，同時(shí)還提供了芯片熱量擴(kuò)散 的通道。芯片放置于反光碗的中央，根據(jù)芯片電極的設(shè)置不同，而在碗杯底部涂上銀膠或絕 緣膠(對(duì)于頂部單電極的芯片，底部涂導(dǎo)電的銀膠，而對(duì)于頂部雙電極的芯片，底部涂絕緣 膠)，它們既可以黏附并固定芯片又可實(shí)現(xiàn)芯片和電極間良好的歐姆接觸；芯片的電極通 過(guò)金屬線焊接與支架的另一電極相連，在GaN藍(lán)色發(fā)光芯片上涂敷約IOOum厚的釔鋁石榴 石(YAG)黃色熒光粉層，最后整個(gè)支架和芯片用環(huán)氧樹(shù)脂密封封接，中間不留空氣。芯片發(fā) 出的藍(lán)光與熒光粉充分的作用而激發(fā)熒光粉發(fā)出黃光，使黃光再與從熒光粉層透出的黃色 光相混合形成白光。而在熒光粉涂敷工藝方面，靠直接填充杯碗覆蓋芯片的傳統(tǒng)熒光粉涂 敷方式由于工藝不可控而造成光色不均，并且直接填充杯碗的熒光粉涂敷方式由于激發(fā)時(shí) 局域熱量的產(chǎn)生而使得熒光粉轉(zhuǎn)化效率降低。在US5962971A、US5959316A、US6294800(B1) 等一系列專利及文獻(xiàn)中用到了熒光粉遠(yuǎn)域激發(fā)，LED生產(chǎn)廠商Lumileds、Osram, HP等公司 均提出了各自的熒光粉遠(yuǎn)域激發(fā)方案。熒光粉遠(yuǎn)域激發(fā)即熒光粉與芯片之間有一段距離， 熒光粉與芯片不直接接觸，這種遠(yuǎn)場(chǎng)熒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，采用樹(shù)脂或硅膠的調(diào)熒光粉的傳統(tǒng)涂敷方式在用量上精確控制較難，使 得成批做出的LED光色差別較大，顏色可控性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種使用具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的LED光源。[0008]如圖1所示，本實(shí)用新型使用具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的LED光源，包 括具有至少一個(gè)LED芯片11的LED器件1，以及安裝在LED器件上的具有ARTON透明基材 的熒光轉(zhuǎn)換裝置2，其中LED芯片發(fā)出的光經(jīng)熒光轉(zhuǎn)換裝置混合成白光發(fā)射到外部；熒光轉(zhuǎn) 換裝置可以在封裝LED器件1時(shí)就加入，也可以在對(duì)LED器件進(jìn)行二次封裝時(shí)安裝，又或者 多個(gè)LED器件共同使用一個(gè)熒光轉(zhuǎn)換裝置。LED器件可以為單色或多色，單色是在LED器件中封裝某一種發(fā)射波長(zhǎng)的LED芯 片，使其發(fā)出一種顏色的光，一個(gè)LED器件內(nèi)至少有一個(gè)LED芯片；多色則是將多種不同發(fā) 射波長(zhǎng)的LED芯片共同封裝在一個(gè)LED器件中，如紅、藍(lán)、綠三色芯片共同封裝或其它顏色 芯片組合的共同封裝。具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置是由ARTON成型的透明基材進(jìn)行熒光粉鍍膜 形成；LED光源工作時(shí)，由藍(lán)光或紫外芯片激發(fā)熒光轉(zhuǎn)換裝置上面的熒光粉膜層，芯片在電 驅(qū)動(dòng)下發(fā)出的光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生其它波段的可見(jiàn)光，各部分混色形成白光。本實(shí)用新型還提供一種具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置。ARTON是具有良好的光學(xué)特性、尺寸穩(wěn)定性及很高的耐熱性的透明樹(shù)脂(環(huán)狀烯 烴類樹(shù)脂)，在透明樹(shù)脂當(dāng)中，具有很高的耐熱性，吸水率低，折射率穩(wěn)定，透明性高(在可 見(jiàn)光領(lǐng)域具有約93%以上的透過(guò)率)，比重低的特點(diǎn)，比較適合用于LED光源的光學(xué)器件。具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置由ARTON成型的透明基材進(jìn)行鍍膜，包括由 ARTON成型的任意曲面的透鏡，或者任意薄膜片，或者任意立體幾何形狀作為透明基材；其 特征是由ARTON成型的透明基材表面鍍熒光粉膜層。所述的熒光粉膜層為熒光粉鍍膜形成。熒光粉包括以下任何一種或以下任意幾種
組合1)鋁酸鹽系列熒光材料，包括但不限于YAG熒光粉、含摻雜物的YAG熒光粉，可用于白光LED，波長(zhǎng)可調(diào)，激發(fā)光為綠色、黃 綠色、黃色或橙黃色熒光粉。2)硅酸鹽系列熒光材料，包括但不限于含有稀土、硅、堿土金屬、鹵素、氧，以及鋁或鎵的硅酸鹽熒光粉，在藍(lán)光、紫光或紫 外光激發(fā)下發(fā)出峰值在500 600nm的寬帶可見(jiàn)光，半峰寬大于30nm ；由堿土金屬、稀土、過(guò)渡金屬、鹵族元素等多種元素組合而成的熒光粉，可以被作 為激發(fā)光源的發(fā)射光譜在240 510nm的紫外-綠光區(qū)域的發(fā)光元件激發(fā)，發(fā)出峰值在 430 630范圍內(nèi)的發(fā)射光譜，可呈現(xiàn)藍(lán)、藍(lán)綠、綠、黃綠、黃、黃紅、紅、白顏色的光；銪激活的堿土金屬磷硅酸鹽熒光粉，發(fā)射波長(zhǎng)范圍在藍(lán)綠到黃橙光；適合于220 530nm激發(fā)的黃色熒光粉；和波長(zhǎng)大于565nm的桔黃色硅酸鹽熒光 粉。3)氮化物/氮氧化物系列熒光材料，包括但不限于適于被420 470nm的LED芯片激發(fā)的熒光粉，產(chǎn)生黃光-紅光的發(fā)射；可被500nm以下的光有效激發(fā)的熒光粉，得到520 780nm的寬譜發(fā)射；在紫外和藍(lán)光激發(fā)下可產(chǎn)生黃紅色或紅光發(fā)射的熒光粉；主要以發(fā)射綠光為主的熒光粉，通過(guò)調(diào)整堿土金屬的比例可適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)射主峰的 位置；
5[0027]可被藍(lán)光和/或紫外線(380 480nm)激發(fā)產(chǎn)生黃綠光的熒光粉；發(fā)射波長(zhǎng)為550 6IOnm的熒光粉；多項(xiàng)發(fā)黃綠光、黃光或紅光的α -賽隆型熒光粉；在250 500nm波長(zhǎng)的紫外、可見(jiàn)光或電子射線激發(fā)后會(huì)發(fā)出在500 600nm的
綠光的熒光粉。4)其它熒光材料，包括但不限于一種可被紫外光和近紫外光激發(fā)的熒光粉，有較寬的激發(fā)光譜，可被在300-420nm 的光線有效激發(fā)；通過(guò)改變組分和摻雜濃度，可以改變色坐標(biāo)；一種紅色熒光粉，其激發(fā)帶與藍(lán)光氮化鎵LED的發(fā)射峰重疊，能夠有效被激發(fā)，主 發(fā)射波長(zhǎng)位于612nm附近；一種可被紫外、紫光或藍(lán)光LED有效激發(fā)而發(fā)紅光，且在紫外激發(fā)時(shí)另一發(fā)射峰 從紅光到綠光可調(diào)的熒光粉；一種熒光粉，通過(guò)波長(zhǎng)為220至550nm的可見(jiàn)光或UV輻射被有效地激發(fā)以獲得希 望的光發(fā)射，尤其是高效地發(fā)紅光；一種被LED激發(fā)時(shí)發(fā)出主峰位置612nm紅光的熒光粉；一種在300 500nm紫外或藍(lán)光LED激發(fā)下發(fā)黃光的熒光粉。所述的熒光粉膜層厚度為10 500微米。所述的熒光粉膜層可以不止一層，可根據(jù)需要依一定次序鍍?nèi)舾蓪酉嗤虿煌?熒光粉膜層。如上所述的具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的制備方法包括如下步驟1)首先對(duì)待鍍膜ARTON透明基材進(jìn)行清洗、干燥后，進(jìn)行預(yù)真空過(guò)渡；最后在真空 設(shè)備中進(jìn)行離子反濺射清洗，讓加速離子轟擊基片表面，去除雜質(zhì)，得到清潔的ARTON透明 基材；2)然后采用磁控濺射鍍制方法鍍制膜層(1).配制靶材配制好相應(yīng)的熒光粉材料，混合均勻并燒結(jié)成靶材。(2).磁控濺射鍍膜在純氬氣或在氧氬混合氣體氛圍中對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁 控濺射鍍膜，濺射氣壓范圍為0. IOPa 3. OPa，濺射時(shí)氬氧混合氣體中氧氣所占質(zhì)量百分 比為0至90% ；用準(zhǔn)備好的熒光粉靶材對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍膜得到熒光轉(zhuǎn)換
直ο所述的步驟2)中的ARTON透明基材鍍膜時(shí)采用在線加熱，熱處理溫度為20 160 "C。所述的步驟2)中得到的熒光轉(zhuǎn)換裝置采用離線熱處理，熱處理溫度為20 160°C，熱處理時(shí)間為10 240分鐘。本實(shí)用新型使用具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的LED光源，可以制造任何 形狀的照明燈具。本實(shí)用新型的LED光源可提高出光效率和提高白光LED器件的性能，避 免熒光粉受熱老化，并且提高批量產(chǎn)品在光色上的一致性。
圖1是本實(shí)用新型使用具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的LED光源的結(jié)構(gòu)剖 面示意圖；圖2是本實(shí)用新型LED光源的一實(shí)施例的光譜成分示意圖；圖3是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的LED光源的剖面示意圖；圖4、圖5、圖6、圖7是本實(shí)用新型LED光源的三種實(shí)施例的光譜成分示意圖；圖8是本實(shí)用新型又一實(shí)施例多個(gè)LED器件共同使用一個(gè)熒光轉(zhuǎn)換裝置形成的 LED光源的示意圖；圖9是本實(shí)用新型又一實(shí)施例一種燈具的示意圖；圖10是適用了本實(shí)用新型LED光源作為液晶電視背光源的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖1，一個(gè)LED器件1，其中封裝了一個(gè)LED芯片11，一個(gè)熒光轉(zhuǎn)換裝置2位 于LED芯片11上方，并固定。工作時(shí)，LED芯片11發(fā)出的光必須通過(guò)熒光轉(zhuǎn)換裝置2后才能發(fā)射到外部，由藍(lán) 光激發(fā)熒光轉(zhuǎn)換裝置上面的熒光粉膜層，芯片在電驅(qū)動(dòng)下發(fā)出的光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生其它波 段的可見(jiàn)光，各部分混色形成白光。LED芯片11發(fā)射主波長(zhǎng)范圍一般是420nm 480nm，熒光轉(zhuǎn)換裝置上的熒光粉膜 層的成分為可激發(fā)黃光的鋁酸鹽YAG熒光粉。LED芯片發(fā)出的藍(lán)光通過(guò)熒光轉(zhuǎn)換裝置并激 發(fā)熒光轉(zhuǎn)換裝置上的熒光粉膜層，一部分藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)辄S光；藍(lán)光和黃光混和就產(chǎn)生了白光， 色坐標(biāo)、色溫取決于藍(lán)光和黃光的比例。LED光源的光譜成分如圖2所示。具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的制備，包括如下步驟1)首先對(duì)待鍍膜ARTON透明基材進(jìn)行清洗、干燥后，進(jìn)行預(yù)真空過(guò)渡；最后在真空 設(shè)備中進(jìn)行離子反濺射清洗，讓加速離子轟擊基片表面，去除雜質(zhì)，得到清潔的ARTON透明 基材；2)然后采用磁控濺射鍍制方法鍍制膜層(1).配制熒光粉的靶材(a)將YAG熒光粉體混合物放入行星式球磨機(jī)中，以乙醇為介質(zhì)，210r/min濕磨 24h混合均勻；(b)研磨并過(guò)篩；(c)稱取70g粉體放入自制的石墨模具(Φ60πιπι)中，利用 多功能真空熱壓燒結(jié)爐，以5°C /min自動(dòng)升溫，當(dāng)溫度達(dá)200°C時(shí)通入保護(hù)氣體高純N2(純 度99. 995% )，溫度為1050°C時(shí)，加壓，熱壓壓力為15Mpa，并保溫2h，之后隨爐冷卻至室溫， 即可得到Φ 60mm X 6mm的高致密度靶材。(2).磁控濺射鍍膜采用超高真空型立式三靶磁控濺射鍍膜系統(tǒng)，配備有轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，可以使沉積的 薄膜厚度均勻，可靠性較高。工藝參數(shù)為濺射氣體95%氬和5%氧混合氣體(純度 ^ 99.9% )；濺射氣體流量:60cm3/s ；濺射氣壓1. OPa ；背底真空度6. OX IO^5Pa ；濺射功 率60W，90W，120W和150W ；濺射時(shí)間3h ；靶材與ARTON透明基材的間距為65mm。熒光粉膜 層厚度為210微米。
7[0067]濺射結(jié)束后進(jìn)行熱處理，采用普通箱式電阻爐，以5 8°C /min升溫至160°C ；保 溫4h后隨爐冷卻至室溫。本實(shí)施例中，ARTON透明基材為圓形平板狀薄片。實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，不同的是熒光轉(zhuǎn)換裝置由ARTON透明基材成型為圓形透鏡 曲面，如圖3所示；又或是成型為方形透鏡曲面，再進(jìn)行清洗和鍍膜。實(shí)施例三與實(shí)施例一基本相同，不同的是一個(gè)LED器件中，封裝了多個(gè)同波長(zhǎng)的LED芯片， 如兩個(gè)藍(lán)光芯片共同封裝，發(fā)射主波長(zhǎng)范圍一般是420nm 480nm。LED芯片發(fā)出的藍(lán)光通過(guò)熒光轉(zhuǎn)換裝置并激發(fā)熒光轉(zhuǎn)換裝置上的熒光粉膜層，一 部分藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)辄S光；藍(lán)光和黃光混和就產(chǎn)生了白光，色坐標(biāo)、色溫取決于藍(lán)光和黃光的比 例。LED光源的光譜成分如圖2所示。實(shí)施例四與實(shí)施例一基本相同，不同的是一個(gè)LED器件中，封裝了多個(gè)不同波長(zhǎng)的LED芯 片。使用紅光LED芯片和藍(lán)光LED芯片共同封裝在同一個(gè)器件中。熒光轉(zhuǎn)換裝置上鍍的熒 光粉膜層成分為能由藍(lán)光激發(fā)出綠光的硅酸鹽或氮化物熒光粉。將硅酸鹽或氮化物熒光粉 材料燒結(jié)制作成靶材，對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍膜，得到熒光轉(zhuǎn)換裝置。所述的藍(lán)光LED芯片的發(fā)射主波長(zhǎng)范圍一般是380nm 480nm ；紅光LED芯片的 發(fā)射主波長(zhǎng)范圍一般是580nm 700nm ；由藍(lán)光激發(fā)熒光粉所發(fā)射的綠色光的峰值波長(zhǎng)范 圍一般是490nm 570nm。LED光源中，兩種LED芯片發(fā)出的藍(lán)色、紅色光以及熒光粉激發(fā)的綠色光混合后， 形成白光。這三種光成分理想地在光譜中形成互補(bǔ)，可在高光效下實(shí)現(xiàn)高的顯色性能。LED 光源的光譜成分如圖4所示。LED光源的色坐標(biāo)、色溫取決于光源中的幾種顏色光的比例。在LED光源的光成分 中，各種顏色的光所占的比例根據(jù)需要而定。可通過(guò)配置兩種芯片的數(shù)量和熒光轉(zhuǎn)換裝置 上熒光粉膜層的濃度、厚度，或者通過(guò)分別調(diào)節(jié)LED芯片的工作電流來(lái)改變兩種芯片的發(fā) 光亮度，以改變整個(gè)光源的光譜成分。在這個(gè)LED光源中，紅光一般在總光強(qiáng)或總光通量中 占有大于百分之一比例，具體根據(jù)使用需要而定，如紅光占5% 20%，或30% 40%，或 其他任意比例。實(shí)施例五與實(shí)施例一基本相同，不同的是一個(gè)LED器件中，封裝了多個(gè)不同波長(zhǎng)的LED芯 片。使用綠光LED芯片和藍(lán)光LED芯片共同封裝在同一個(gè)器件中。熒光轉(zhuǎn)換裝置上鍍的熒 光粉膜層成分為能由藍(lán)光激發(fā)出紅光的氮化物熒光粉。將氮化物熒光粉材料燒結(jié)制作成靶 材，對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍膜，得到熒光轉(zhuǎn)換裝置。所述的藍(lán)光LED芯片的發(fā)射主波長(zhǎng)范圍一般是380nm 480nm ；綠光LED芯片的 發(fā)射主波長(zhǎng)范圍一般是490nm 540nm ；由藍(lán)光激發(fā)熒光粉所發(fā)射的紅色光的峰值波長(zhǎng)范 圍一般是580nm 655nm。LED光源中，兩種LED芯片發(fā)出的藍(lán)色、綠色光以及熒光粉激發(fā)的紅色光混合后， 形成白光。這三種光成分理想地在光譜中形成互補(bǔ)，可在高光效下實(shí)現(xiàn)高的顯色性能。LED
8光源的光譜成分如圖5所示。LED光源的色坐標(biāo)、色溫取決于光源中的幾種顏色光的比例。在LED光源的光成分 中，各種顏色的光所占的比例根據(jù)需要而定?？赏ㄟ^(guò)配置兩種芯片的數(shù)量和熒光轉(zhuǎn)換裝置 上熒光粉膜層的濃度、厚度，或者通過(guò)分別調(diào)節(jié)LED芯片的工作電流來(lái)改變兩種芯片的發(fā) 光亮度，以改變整個(gè)光源的光譜成分。在這個(gè)LED光源中，綠光一般在總光強(qiáng)或總光通量中 占有大于百分之一比例，具體根據(jù)使用需要而定，如綠光占5% 20%，或30% 40%，或 其他任意比例。實(shí)施例六與實(shí)施例一基本相同，不同的是熒光轉(zhuǎn)換裝置的制備，熒光粉膜層中包括可由藍(lán) 光激發(fā)出紅光的氮化物熒光粉和可由藍(lán)光激發(fā)出綠光的硅酸鹽或氮化物熒光粉。將上述兩 種熒光粉材料按比例混合均勻，并燒結(jié)制作成靶材，對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍膜， 得到熒光轉(zhuǎn)換裝置。工作時(shí)，LED芯片發(fā)出的光必須通過(guò)熒光轉(zhuǎn)換裝置后才能發(fā)射到外部，由藍(lán)光激發(fā) 熒光轉(zhuǎn)換裝置上面的熒光粉膜層，芯片在電驅(qū)動(dòng)下發(fā)出的光激發(fā)兩種熒光粉材料，分別產(chǎn) 生紅光和綠光，各部分混色形成白光。這三種光成分理想地在光譜中形成互補(bǔ)，可在高光效 下實(shí)現(xiàn)高的顯色性能。LED光源的光譜成分如圖6所示。實(shí)施例七與實(shí)施例六基本相同，不同的是熒光轉(zhuǎn)換裝置的制備，兩種熒光粉材料分別燒結(jié) 制作成靶材，先由硅酸鹽或氮化物熒光粉靶材對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍內(nèi)層膜， 在此基礎(chǔ)上，再由氮化物熒光粉靶材進(jìn)行磁控濺射鍍外層膜得到產(chǎn)品；或先由氮化物熒光 粉靶材對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍內(nèi)層膜，再由硅酸鹽或氮化物熒光粉靶材進(jìn)行磁 控濺射鍍外層膜得到產(chǎn)品；或根據(jù)需要，依一定次序鍍?nèi)舾蓪訜晒夥勰?，形成產(chǎn)品。實(shí)施例八與實(shí)施例六基本相同，不同的是熒光轉(zhuǎn)換裝置的制備，熒光粉膜層中含有三種熒 光粉材料，包括可由藍(lán)光激發(fā)出紅光的氮化物熒光粉、可由藍(lán)光激發(fā)出綠光的硅酸鹽或氮 化物熒光粉、可由藍(lán)光激發(fā)出黃光的YAG熒光粉。將上述三種熒光粉材料按比例混合均勻， 并燒結(jié)制作成靶材，對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍膜，得到熒光轉(zhuǎn)換裝置。工作時(shí)，LED芯片發(fā)出的光必須通過(guò)熒光轉(zhuǎn)換裝置后才能發(fā)射到外部，由藍(lán)光激發(fā) 熒光轉(zhuǎn)換裝置上面的熒光粉膜層，芯片在電驅(qū)動(dòng)下發(fā)出的光激發(fā)兩種熒光粉材料，分別產(chǎn) 生紅光、綠光和黃光，各部分混色形成白光。這三種光成分理想地在光譜中形成互補(bǔ)，可在 高光效下實(shí)現(xiàn)高的顯色性能。LED光源的光譜成分如圖7所示。同樣，與實(shí)施例七類似，熒光轉(zhuǎn)換裝置的制備還有以下方案三種熒光粉材料分別 燒結(jié)制作成靶材，依次對(duì)ARTON透明基材進(jìn)行磁控濺射鍍膜，得到產(chǎn)品；或根據(jù)需要，依一 定次序鍍?nèi)舾蓪訜晒夥勰?，得到產(chǎn)品。實(shí)施例九如圖8所示，多個(gè)LED器件1組合在一起，安裝在PCB 3上。在所有LED器件的出 光方向，安裝了一個(gè)熒光轉(zhuǎn)換裝置2。由多個(gè)LED器件共同使用一個(gè)熒光轉(zhuǎn)換裝置，還包括其他必須元件如PCB、外殼、 電子元件等，構(gòu)成一個(gè)LED光源；整個(gè)LED光源的結(jié)構(gòu)根據(jù)需要而定。此LED光源工作時(shí)，所有LED器件中的LED芯片發(fā)出的光必須通過(guò)熒光轉(zhuǎn)換裝置后才能發(fā)射到外部，由藍(lán)光或 紫外芯片激發(fā)熒光轉(zhuǎn)換裝置上面的熒光粉膜層，芯片在電驅(qū)動(dòng)下發(fā)出的光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生 其它波段的可見(jiàn)光，各部分混色形成白光。其中LED器件1可以為單色或多色，為單色時(shí)，在LED器件中封裝至少一個(gè)某一種 發(fā)射波長(zhǎng)的LED芯片，舉例如主波長(zhǎng)為460nm的藍(lán)光。為多色時(shí)，將多種不同發(fā)射波長(zhǎng)的 LED芯片共同封裝在一個(gè)LED器件中，舉例如紅、藍(lán)兩色芯片共同封裝或其它顏色芯片組合 的共同封裝。實(shí)施例十如圖9所示，是一種燈具的例子，同樣是由多個(gè)LED器件共同使用一個(gè)熒光轉(zhuǎn)換裝 置的LED光源。多個(gè)LED器件1按照一定規(guī)律組合在一起，外部安裝了一個(gè)立體球形罩子 2，這個(gè)罩子是熒光轉(zhuǎn)換裝置。此LED光源工作時(shí)，所有LED器件中的LED芯片發(fā)出的光經(jīng) 熒光轉(zhuǎn)換裝置混合成白光發(fā)射到外部。實(shí)施例i^一圖10是適用了本實(shí)用新型的實(shí)施例一 實(shí)施例八的LED光源作為液晶電視背光 源系統(tǒng)的示意圖。多個(gè)使用具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的LED光源4安裝在PCB5上，LED 光源均勻排列。LED光源采用貼片安裝(SMT)的形式，PCB上已制作好相應(yīng)的電路，使LED光源可 以正常工作。在LED光源的出光方向，依次排列著擴(kuò)散板6和一系列光學(xué)膜7。工作時(shí)，LED光源所發(fā)出的光都進(jìn)入擴(kuò)散板，經(jīng)過(guò)充分反射混合，再通過(guò)光學(xué)膜，其 作用是對(duì)光線的方向進(jìn)行整理。最后光線照射到液晶面板的后表面，形成背光照明。作為背光源，本實(shí)施例可以用于各種液晶顯示設(shè)備，例如液晶電視、監(jiān)控器、顯示 器，適用于工業(yè)、民用、軍用等領(lǐng)域。以上只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新 型技術(shù)的方案范圍內(nèi)，進(jìn)行的通常變化和替換，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求一種使用具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的LED光源，其特征在于包括具有至少一個(gè)LED芯片的LED器件，以及安裝在LED器件上的具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置，其中LED芯片發(fā)出的光經(jīng)熒光轉(zhuǎn)換裝置混合成白光發(fā)射到外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源，其特征在于所述熒光轉(zhuǎn)換裝置在封裝“LED器件 (1)時(shí)就加入”，或者在對(duì)LED器件進(jìn)行二次封裝時(shí)安裝，又或者多個(gè)LED器件共同使用一個(gè) 熒光轉(zhuǎn)換裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源，其特征在于LED器件為單色或多色，單色是在LED 器件中封裝某一種發(fā)射波長(zhǎng)的LED芯片，一個(gè)LED器件內(nèi)至少有一個(gè)LED芯片；多色是將多 種不同發(fā)射波長(zhǎng)的LED芯片共同封裝在一個(gè)LED器件中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源，其特征在于所述具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換 裝置是由ARTON成型的透明基材進(jìn)行熒光粉鍍膜形成。
5.一種具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置，由ARTON成型的透明基材進(jìn)行鍍膜，包括 由ARTON成型的曲面的透鏡，或者薄膜片作為透明基材；其特征是由ARTON成型的透明基 材表面鍍熒光粉膜層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所述的熒光粉膜層為熒光粉鍍膜形 成。熒光粉包括以下任何一種或以下幾種組合1)鋁酸鹽系列熒光材料，包括YAG熒光粉、含摻雜物的YAG熒光粉，用于白光LED，波長(zhǎng)可調(diào)，激發(fā)光為綠色、黃綠色、 黃色或橙黃色熒光粉，2)硅酸鹽系列熒光材料，包括含有稀土、硅、堿土金屬、商素、氧，以及鋁或鎵的硅酸鹽熒光粉，在藍(lán)光、紫光或紫外光 激發(fā)下發(fā)出峰值在500 600nm的寬帶可見(jiàn)光，半峰寬大于30nm ；由堿土金屬、稀土、過(guò)渡金屬、鹵族元素多種元素組合而成的熒光粉，被作為激發(fā)光源 的發(fā)射光譜在240 510nm的紫外-綠光區(qū)域的發(fā)光元件激發(fā)，發(fā)出峰值在430 630范 圍內(nèi)的發(fā)射光譜，呈現(xiàn)藍(lán)、藍(lán)綠、綠、黃綠、黃、黃紅、紅、白顏色的光；銪激活的堿土金屬磷硅酸鹽熒光粉，發(fā)射波長(zhǎng)范圍在藍(lán)綠到黃橙光；適合于220 530nm激發(fā)的黃色熒光粉；和波長(zhǎng)大于565nm的桔黃色硅酸鹽熒光粉，3)氮化物/氮氧化物系列熒光材料，包括適于被420 470nm的LED芯片激發(fā)的熒光粉，產(chǎn)生黃光-紅光的發(fā)射； 被500nm以下的光有效激發(fā)的熒光粉，得到520 780nm的寬譜發(fā)射； 在紫外和藍(lán)光激發(fā)下產(chǎn)生黃紅色或紅光發(fā)射的熒光粉；主要以發(fā)射綠光為主的熒光粉，通過(guò)調(diào)整堿土金屬的比例調(diào)節(jié)發(fā)射主峰的位置； 被藍(lán)光和/或紫外線“380 480nm”激發(fā)產(chǎn)生黃綠光的熒光粉； 發(fā)射波長(zhǎng)為550 eiOnm的熒光粉； 多項(xiàng)發(fā)黃綠光、黃光或紅光的α -賽隆型熒光粉；在250 500nm波長(zhǎng)的紫外、可見(jiàn)光或電子射線激發(fā)后會(huì)發(fā)出在500 600nm的綠光 的熒光粉，4)其它熒光材料，包括一種被紫外光和近紫外光激發(fā)的熒光粉，被在300-420nm的光線有效激發(fā)；通過(guò)改變組分和摻雜濃度，改變色坐標(biāo)；一種紅色熒光粉，其激發(fā)帶與藍(lán)光氮化鎵LED的發(fā)射峰重疊，能夠有效被激發(fā)，主發(fā)射 波長(zhǎng)位于612nm附近；一種被紫外、紫光或藍(lán)光LED有效激發(fā)而發(fā)紅光，且在紫外激發(fā)時(shí)另一發(fā)射峰從紅光 到綠光可調(diào)的熒光粉；一種熒光粉，通過(guò)波長(zhǎng)為220至550nm的可見(jiàn)光或UV輻射被有效地激發(fā)以獲得希望的 光發(fā)射；一種被LED激發(fā)時(shí)發(fā)出主峰位置612nm紅光的熒光粉； 一種在300 500nm紫外或藍(lán)光LED激發(fā)下發(fā)黃光的熒光粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所述的熒光粉膜層厚度為10 500微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所述的熒光粉膜層不止一層，有若 干層相同或不同的熒光粉膜層。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種使用具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置的LED光源，包括具有至少一個(gè)LED芯片的LED器件，以及安裝在LED器件上的具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置，其中LED芯片發(fā)出的光經(jīng)熒光轉(zhuǎn)換裝置混合成白光發(fā)射到外部；熒光轉(zhuǎn)換裝置可以在封裝LED器件時(shí)就加入，也可以在對(duì)LED器件進(jìn)行二次封裝時(shí)安裝，又或者多個(gè)LED器件共同使用一個(gè)熒光轉(zhuǎn)換裝置。具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置是由ARTON成型的透明基材進(jìn)行熒光粉鍍膜形成；由藍(lán)光或紫外芯片激發(fā)熒光轉(zhuǎn)換裝置上面的熒光粉膜層，產(chǎn)生其它波段的可見(jiàn)光，各部分混色形成白光。本實(shí)用新型還提供一種具有ARTON透明基材的熒光轉(zhuǎn)換裝置。
文檔編號(hào)C09K11/08GK201764275SQ20092013237
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2009年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者李欣洋 申請(qǐng)人:李欣洋