CN203678651U - 一种led荧光粉膜在线涂敷控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，包括：荧光粉膜厚度在线测试模块，荧光粉浆浓度自动控制机构，位置伺服系统，显示屏，键盘，喷头和主控芯片，所述显示屏和键盘与主控芯片连接，所述荧光粉膜厚度在线测试模块、位置伺服系统也和主控芯片连接，所述喷头、荧光粉膜厚度在线测试模块和位置伺服系统相连。本实用新型装置由装置自动完成；通过荧光粉膜厚度在线测试模块反馈回来的数据，整体过厚打开第一阀门加入液体，整体过薄打开第二阀门加入荧光粉，调整荧光粉浆到合适浓度；通过荧光粉膜厚度在线测试模块反馈回来的数据，可知涂敷过薄位置，利用伺服系统校准再次涂敷，确保荧光粉膜的均匀性。

Description

一种LED荧光粉膜在线涂敷控制装置

技术领域

本实用新型属于光学领域，涉及一种LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，主要用于LED生产中的LED芯片荧光粉涂敷。

背景技术

     白色LED作为一种新兴的固体照明器件，相对于日光灯，白炽灯这些传统发光照明器件，具有节能高效、环保少辐射、寿命长、高显色性、光控效果好等优点。成为新一代照明工具得到广泛推广。LED照明产业的发展将影响一个国家和地区的能源战略和环保战略，因此得到各个国家，地区的重视和大力支持，世界各国都在积极加快LED光源取代传统光源的进程。LED的设计、制造、生产 涉及多个学科领域，是一个庞大的产业链。而荧光粉涂敷是LED生产中的关键技术，如果荧光粉涂敷不够均匀或者厚度达不到要求，就会使LED发出的光颜色偏蓝或者偏黄，因此荧光粉涂敷技术的好坏直接关系到成品的合格率。然而，现在的涂敷技术存在致命缺陷，只是一味的根据设定的参数进行涂敷，无法实时反馈荧光粉膜的厚度，对荧光粉膜厚度进行补偿。也无法获知荧光粉浆浓度是否适中，对原料混合比进行调整。现有涂敷技术的缺陷，使得LED产品的合格率大打折扣。严重影响LED光源取代传统光源的进程。

发明内容                                         

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，包括：荧光粉膜厚度在线测试模块，荧光粉浆浓度自动控制机构，位置伺服系统，显示屏，键盘，喷头和主控芯片，所述显示屏和键盘与主控芯片连接，所述荧光粉膜厚度在线测试模块、位置伺服系统也和主控芯片连接，所述喷头、荧光粉膜厚度在线测试模块和位置伺服系统相连。

进一步的，所述喷头设置于荧光粉浆浓度自动控制机构的下方。

进一步的，所述荧光粉浆浓度自动控制机构包括第一阀门、第二阀门以及搅拌装置，所述第一阀门、第二阀门和主控芯片连接。

进一步的，所述荧光粉膜厚度在线测试模块包括激光器、第一透镜、第二透镜和传感器，所述传感器和主控芯片连接。

进一步的，所述主控芯片为S3C2440芯片。

该装置的主要特点是能对荧光粉膜厚度进行实时面阵扫描测试，根据反馈回的荧光粉膜厚度差异调整定位喷头，对LED芯片再次涂敷补偿，根据反馈的整体厚度对荧光粉浆原料比例进行调整的，主要用于LED生产中的LED芯片荧光粉涂敷。

与现有技术相比，本实用新型的创新点和优点：

1）装置构成简单，涂敷过程中无需进行手动操作,由装置自动完成。

2）通过荧光粉膜厚度在线测试模块反馈回来的数据，整体过厚打开第一阀门加入液体，整体过薄打开第二阀门加入荧光粉，调整荧光粉浆到合适浓度。

3）通过荧光粉膜厚度在线测试模块反馈回来的数据，可知涂敷过薄位置，利用伺服系统校准再次涂敷，确保荧光粉膜的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构示意图。

图2是本实用新型中的荧光粉膜厚度在线测试模块原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，包括：荧光粉膜厚度在线测试模块1，荧光粉浆浓度自动控制机构，位置伺服系统2，显示屏3，键盘4，喷头5和主控芯片6。显示屏3和键盘4与主控芯片6连接，荧光粉膜厚度在线测试模块1、位置伺服系统2也和主控芯片6连接。

所述的位置伺服系统2是一种精度很高的机电伺服系统，它与喷头5、荧光粉膜厚度在线测试模块1相连，控制喷头5涂敷位置、测荧光粉膜厚度测试模块测试1的位置。位置伺服系统2的输入端与主控芯片6相连，由主控芯片控制。

喷头5设置于荧光粉浆浓度自动控制机构下方，所述荧光粉浆浓度自动控制机构包括第一阀门7、第二阀门8以及搅拌装置9，所述第一阀门7、第二阀门8和主控芯片6连接；第一阀门7上面与一个盛有液体的容器相连，下面与搅拌装置9相连。第二阀门8上面与一个盛有荧光粉浆的容器相连，下面与搅拌装置9相连。所述第一阀门7、第二阀门8和搅拌装置9都有主控芯片6控制。

所述荧光粉膜厚度在线测试模块1包括激光器10、第一透镜11、第二透镜12和传感器13，传感器13和主控芯片6连接。激光器10与荧光粉膜成一定夹角，使激光器10能斜射入荧光粉膜。第一透镜11为一凸透镜，其法向量与激光器10射出激光平行。第二透镜12为一凸透镜，传感器13为黑白摄像头，传感器感光面所在平面与第二透镜12所在平面平行于激光器10射出的激光。

首先该装置根据设定的参数，由主控芯片6控制位置伺服系统2经喷头对LED芯片进行初步涂敷，其间，荧光粉膜厚度在线测试模块1也由位置伺服系统2控制，对涂敷的荧光粉膜进行面阵测试，将测试结果实时传入主控芯片6，当初步涂敷完成时，主控芯片6得到的测试结果将是一个二维数组。主控芯片6分析数组数字，控制位置伺服系统2再次涂敷，对荧光粉膜厚度进行补偿，若测试结果出现整体过厚或过薄，则由主控芯片6控制第一阀门、第二阀门，调整荧光粉浆的浓度。

所述的显示屏3为7寸彩色TFT液晶屏，与主控芯片6相连，由主控芯片fsmc模块控制。

所述喷头5为喷雾喷头，其上端与搅拌装置相连，用于流入荧光粉浆，下端由位置伺服系统2控制在LED芯片正上方涂敷荧光粉浆。

所述主控芯片6为ARM9系列中的S3C2440，内部移植Linux操作系统，用fsmc模块控制液晶显示，用内部USB模块与上位机系统通信。对荧光粉膜厚度测试结果进行分析，控制伺服系统再次涂敷进行补偿，并控制第一阀门7，第二阀门8改变荧光粉浆浓度。

如图2所示为荧光粉膜厚度在线测试模块，激光与荧光粉膜顶层的交点为M，与荧光粉膜底层的交点为N。激光与第二透镜12，传感器感光面所在平面平行。L为激光到第二透镜12的距离，I为第二透镜12到传感器13的感光面的距离。当LED上的荧光粉膜厚度为h时，则激光在荧光粉膜穿过的距离为为MN，第二透镜12所成的像在传感器感光面的距离为d，根据成像原理有：

  

                   

                    

而d可由主控芯片6根据传回的一个二维布尔数据数组算出，如果数组中1的个数为n，则 （α为厚度转化系数，由摄像头决定），

                     

荧光粉膜厚度在线测试模块1在位置伺服系统2的控制下进行面阵测试，初步完成后，主控芯片6将得到一个h的二维数组

 

数组中每个位置的h代表着实际荧光粉膜的厚度，例如

偏小，代表LED芯片实际位置（λi,λj）处荧光粉膜较薄（λ为实际距离折算比）。控制位置伺服系统2调整喷头的位置到（λi,λj），再次涂敷进行厚度补偿，大大提高涂敷的均匀性。

如果主控芯片6发现数组中的h值绝大多数偏小，说明所涂敷荧光粉膜较薄，荧光粉浆浓度偏低，此时打开第二阀门8，增加荧光粉，提高荧光粉浓度。如果主控芯片6发现数组中的h值绝大多数偏大，说明所涂敷荧光粉膜较厚，荧光粉浆浓度偏高，此时打开第一阀门7，增加液体，降低荧光粉浓度。这样便可实现荧光粉浆浓度自动调整。

Claims (5)

1.一种LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，包括：荧光粉膜厚度在线测试模块（1），荧光粉浆浓度自动控制机构，位置伺服系统（2），显示屏（3），键盘（4），喷头（5）和主控芯片（6），其特征在于：所述显示屏（3）和键盘（4）与主控芯片（6）连接，所述荧光粉膜厚度在线测试模块（1）、位置伺服系统（2）也和主控芯片（6）连接，所述喷头（5）、荧光粉膜厚度在线测试模块（1）和位置伺服系统（2）相连。

2.如权利要求1所述的LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，其特征在于：所述喷头（5）设置于荧光粉浆浓度自动控制机构的下方。

3.如权利要求1所述的LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，其特征在于：所述荧光粉浆浓度自动控制机构包括第一阀门（7）、第二阀门（8）以及搅拌装置（9），所述第一阀门（7）、第二阀门（8）和主控芯片（6）连接。

4.如权利要求1所述的LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，其特征在于：所述荧光粉膜厚度在线测试模块（1）包括激光器（10）、第一透镜（11）、第二透镜（12）和传感器（13），所述传感器（13）和主控芯片（6）连接。

5.如权利要求1所述的LED荧光粉膜在线涂敷控制装置，其特征在于：所述主控芯片（6）为S3C2440芯片。

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