CN103807648A - 一种基于连续光谱荧光粉的led日光灯 - Google Patents

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朱月华
卓宁泽
王海波
施丰华
刘光熙
邢海东
李登宇
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Abstract

本发明公开了一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，由透明罩、基板、LED光源、荧光转换器件、光学反射膜、散热器、基板卡口、荧光转换器件卡口组成；荧光转换器件由基体材料，连续光谱荧光粉组成。所述的LED光源以单颗或者集成封装的形式固定在基板表面，所述荧光转换器件远离LED光源放置，表面经过粗化处理，所述的连续光谱荧光粉为单一锌酸盐体系荧光粉，所述的光学反射膜为高反射率的金属膜或者高分子聚合物膜。本发明公开的一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，显色指数高，光利用率高，减少整灯生产工艺，降低生产成本，有效降低荧光粉的使用温度，提高长期使用过程中光谱的一致性和可靠性。

Description

一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯
技术领域
本发明涉及一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，属于发光材料领域或者半导体照明领域。
背景技术
LED作为一种新型的绿色光源产品，被称为第四代照明光源或绿色光源，相比传统的照明产品，它具有节能、环保、寿命长、体积小、可靠性高等特点，可以广泛应用于照明、指示、显示、装饰、背光源等领域。
LED日光灯作为是国家绿色节能LED照明市场工程重点开发的产品之一。比白炽灯节电高达80％以上，寿命为普通灯管的10倍以上，几乎是免维护，不存在要经常更换灯管、镇流器、起辉器的问题，约一年下来节省的费用就可以换回成本，得到广泛的认可，是未来节能灯具的主流。
在现有的技术领域，LED日光灯主要存在以下几点问题：
(1)目前日光灯所用的白光LED光源主要是通过点胶涂覆的方式得到，即荧光粉直接涂覆于芯片表面的方式，由于芯片的产热量较大，长时间使用后会导致荧光粉受热产生的荧光猝灭效应；同时这种传统的方式制备的白光还会存在由于荧光粉沉淀而引起的光色不均匀现象，从而影响视觉效果。
(2)制备白光LED光源所用的荧光粉大多为不同体系的红、绿、黄色荧光粉，由于各个体系荧光粉的化学及物理性质存在差异，在长时间使用过程，各体系的老化衰减及稳定性均不一致，容易引起光色失配的不良现象。
(3)目前常见的LED日光灯为简单的将光源、基板、灯管、电源组装，灯具内部的反射光利用率低，灯罩主要为扩散罩和透明罩两种，采用扩散罩的形式，透光率低，采用透明罩的形式，光色均匀性低，同时还存在眩光现象，造成眼部不适。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明旨在提出一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，能够降低荧光粉的受热衰减，提高光线利用率和光色的一致性、稳定性以及使用寿命。
本发明的一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，由透明罩、基板、LED光源、荧光转换器件、光学反射膜、散热器、基板卡口、荧光转换器件卡口组成；荧光转换器件由基体材料、连续光谱荧光粉组成。
本发明所选的LED光源为单颗或者集成封装的形式。
本发明所选的基板长度为50-150cm。
本发明所选的荧光转换器件为将荧光粉与高透明的有机(PC、PMMA)或者无机(玻璃)基体材料混合，通过注塑、热压、喷涂等方式制备而成。
本发明所选的荧光转换器件表面经过模压粗化或者干法刻蚀或者湿法刻蚀的粗化处理。
本发明所选的荧光粉为连续光谱的单一锌酸盐体系荧光粉，中心粒径大于15μm。
本发明所选的光学反射膜为高反射率的镜面铝或者MCPET薄膜紧贴在基板表面。
本发明的有益效果在于：
(1)荧光转换器件中用于光转换的荧光粉为单一锌酸盐体系荧光粉，中心粒径大于15μm。荧光粉类型相同，其化学及物理性质一致，在长时间使用过程，能够保持相同的使用性能，避免光色失配；同时由于小粒径的荧光粉对于光线有着严重的后向散射现象，大粒径荧光粉可以提高光线的前向透射率，提高出光效率。
(2)荧光粉通过与基体材料混合制备成荧光转换器件后可以有效降低传统涂覆方式中由于荧光粉沉淀而产生的光色不均匀的现象；由于芯片发光过程中输入电功率的70％转换成热量，荧光转换器件远离光源放置，可以有效的缓解芯片对于荧光粉的加热效应，降低荧光粉由于长期受热而产生的荧光猝灭效应，提高荧光粉的稳定性和使用寿命。
(3)荧光转换器件经过表面粗化处理后，可以有效降低光线由于材料折射率差和平面形式引起的全反射损失，提高出光效率；同时表面粗化处理可以有效改善光源的眩光现象。
(4)高反射率的镜面铝或者MCPET薄膜紧贴在基板表面，可以重复利用由于灯具和荧光转换器件、荧光粉引起的反射光线，提高光线利用率。
附图说明
图1是本发明一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯的三维爆炸立体图；
图2是本发明一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯的截面示意图；
图3是荧光转换器件的截面示意图。
其中，1-透明罩，2-基板，3-LED光源，4-荧光转换器件，5-光学反射膜，6-散热器，7-基板卡口，8-荧光转换器件卡口，9-基体材料，10-连续光谱荧光粉。
具体实施方式
现在结合附图来描述本发明的实施例
本发明的实现方式：如图1和图2所示，将LED光源(3)规则有序的排列在基板(2)上面；选择连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)进行混合处理制备荧光转换器件(4)；对荧光转换器件(4)进行表面粗化处理；将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
实施例1：
1、选取单颗形式的LED光源(3)作为激发光源，使用导热胶将其固定于基板(2)上；2、选择中心粒径为16μm的连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)，以热压的方法制备荧光转换器件(4)；3、将荧光转换器件表面进行模压粗化处理；4、将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，MCPET光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
实施例2：
1、选取集成封装形式的LED光源(3)作为激发光源，使用导热胶将其固定于基板(2)上；2、选择中心粒径为17μm的连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)，以注塑的方法制备荧光转换器件(4)；3、将荧光转换器件表面进行干法刻蚀粗化处理；4、将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，MCPET光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
实施例3：
1、选取单颗形式的LED光源(3)作为激发光源，使用导热胶将其固定于基板(2)上；2、选择中心粒径为18μm的连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)，以喷涂的方法制备荧光转换器件(4)；3、将荧光转换器件表面进行模压粗化处理；4、将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，镜面铝光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
实施例4：
1、选取集成封装形式的LED光源(3)作为激发光源，使用导热胶将其固定于基板(2)上；2、选择中心粒径为19μm的连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)，以热压的方法制备荧光转换器件(4)；3、将荧光转换器件表面进行湿法刻蚀粗化处理；4、将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，MCPET光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
实施例5：
1、选取单颗形式的LED光源(3)作为激发光源，使用导热胶将其固定于基板(2)上；2、选择中心粒径为20μm的连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)，以注塑的方法制备荧光转换器件(4)；3、将荧光转换器件表面进行模压粗化处理；4、将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，MCPET光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
实施例6：
1、选取集成封装形式的LED光源(3)作为激发光源，使用导热胶将其固定于基板(2)上；2、选择中心粒径为21μm的连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)，以热压的方法制备荧光转换器件(4)；3、将荧光转换器件表面进行模压粗化处理；4、将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，镜面铝光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
实施例7：
1、选取单颗形式的LED光源(3)作为激发光源，使用导热胶将其固定于基板(2)上；2、选择中心粒径为22μm的连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)，以注塑的方法制备荧光转换器件(4)；3、将荧光转换器件表面进行湿法刻蚀粗化处理；4、将基板(2)与基板卡口(7)相结合，荧光转换器件(4)以远离光源(3)的方式与荧光转换器件卡口(8)相结合放置在光源(3)上部，镜面铝光学反射膜(5)紧贴在基板(2)表面，即可得到一种基于连续光谱荧光粉的光线利用率高、显色指数高、光色均匀以及高可靠性成本低廉的LED日光灯。
以上所述仅为本发明部分的实施例而已，并不限制本发明，对于本领域的技术人员而言，本发明可以进行以上所述的各种条件的变化组合形成新的配方或者结构。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，皆应仍属本发明所涵盖范围。

Claims (8)

1.一种基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，由透明罩(1)、基板(2)、LED光源(3)、荧光转换器件(4)、光学反射膜(5)、散热器(6)、基板卡口(7)、荧光转换器件卡口(8)组成；荧光转换器件(4)由基体材料(9)，连续光谱荧光粉(10)组成。
2.根据权利要求1所述的基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，其特征在于所述的LED光源(3)以单颗或者集成封装的形式固定在基板(2)表面。
3.根据权利要求1所述的基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，其特征在于所述的基板(2)长度为50-150cm。
4.根据权利要求1所述的基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，其特征在于所述的荧光转换器件(4)为将连续光谱荧光粉(10)与基体材料(9)混合制备而成，基体材料(9)为高透明的有机或者无机材料。
5.根据权利要求1所述的基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，其特征在于所述的荧光转换器件(4)通过注塑、热压、喷涂等方式制备而成。
6.根据权利要求1所述的基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，其特征在于所述的荧光转换器件(4)表面经过模压粗化或者干法刻蚀或者湿法刻蚀的粗化处理。
7.根据权利要求4所述的基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，其特征在于所述的连续光谱荧光粉(10)为单一锌酸盐体系荧光粉。
8.根据权利要求1所述的基于连续光谱荧光粉的LED日光灯，其特征在于所述的光学反射膜(5)为高反射率的镜面铝或者MCPET薄膜紧贴在基板表面。
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