CN205645874U - 荧光粉板与led光源分体的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种荧光粉板与LED光源分体的装置，包括LED光源以及荧光粉板，所述LED光源与所述荧光粉板分体；所述荧光粉板包括荧光粉层以及基板；所述基板为不透光的基板，所述基板面向所述LED光源的一面上设置有反光层，所述反光层面向所述LED光源的一面设置所述荧光粉层；所述反光层位于所述基板以及荧光粉层之间。本实用新型提供的荧光粉板与LED光源分体的装置，避免荧光粉受热及发热造成光效下降，同时降低光能因光线在灯内部多次反复折射散射造成的损失。

Description

荧光粉板与LED光源分体的装置

技术领域

本实用新型涉及LED灯具领域，特别涉及一种荧光粉板与LED光源分体的装置。

背景技术

在需要荧光粉参与的LED照明和显示中，基本原理都是由LED芯片(通常是蓝光)与荧光粉组合，荧光粉把部分蓝光转化成黄光、绿光、橙色光、红光等，与蓝光一起组成白光及各种色温和颜色的复合光。基本的方法是按一定比例和浓度把荧光粉与硅胶或环氧树脂混合均匀，涂敷在LED芯片周围或表面。有两个问题始终无法克服和回避：

1.要得到需要的亮度、色温和显色指数的LED，除了要挑选适当的芯片之外，最重要的是要严格控制几种荧光粉之间的比例和整体相对于硅胶或环氧树脂的浓度，因为这会直接影响LED的亮度、色温和显色指数，越小的LED越难控制，因为荧光粉用量的微小波动就会造成亮度、色温和显色指数的很大变化。

2.荧光粉的转换效率和发光效率随温度上升而下降，导致LED的亮度、色温及显色指数也随之变化，因为荧光粉紧密地涂敷在LED芯片周围或表面，被LED芯片这个主要热源所加热，而且荧光粉本身也是一个热源，吸收的蓝光不可能100％转化，有部分变成热量；同时，蓝光转化成波长更长的黄绿红光时的能量损失，都变成了热量。而荧光粉本身是热的绝缘体，硅胶也是热的绝缘体，这就导致荧光粉的温度会很高，特别是在大功率的LED中，比如路灯、投光灯、隧道灯等，亮度色温及显色指数改变很大，也间接影响了LED灯的使用效果和寿命。

为了解决这两个问题，一种荧光粉板(Remote phosphor)在极少的领域应用，就是让荧光粉与LED芯片分体，远离LED芯片，基本方法是：把荧光粉涂敷在一块透明玻璃或透明有机塑料板上，或与有机玻璃中压成板，LED光 源不再是白光LED而是没有涂敷荧光粉的蓝光LED，荧光粉板替换灯具前面的透明玻璃或塑料盖，盖在灯具前面，这样荧光粉发出的光与透过荧光粉板的蓝光一起复合成需要的白光，这样就解决了荧光粉受热发热带来的对亮度色温和显色指数影响，而且用蓝光LED做光源比白光LED要简单。

然而，上述荧光粉板的结构特点是LED光源与灯具最后的出射光分属荧光粉板的两侧；荧光粉板的基板是透明的。

随之带来新的问题，就是光电转换效率明显降低，原因在于：

(1).荧光粉被灯内蓝光激发而发光的方向是四面八方360度均等的，简而言之大方向是一半朝前一半朝后；

(2).蓝光除了激发荧光粉以及透射出去的之外，也有部分被荧光粉颗粒及荧光粉板的表面反射回来；

(3).灯具上设置有反光杯的作用之一就是把所有从荧光粉板回来的光再反射回去，再次进入荧光粉板，但仍有一定比例的光线被再次返回灯内，如此反复循环反射，光线多次反复穿过空气与荧光粉板的界面，造成额外的光损失；

(4).荧光粉板与光源之间的空气空腔是造成这种方式效率低下的主要原因，因为空气与荧光粉板的折射率不同，反射折射的损失很大，而传统的LED封装是没有空气腔的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种荧光粉板与LED光源分体的装置，避免荧光粉受热发热造成光效下降，同时降低光能损失。

本实用新型提供了一种荧光粉板与LED光源分体的装置，包括LED光源以及荧光粉板，所述LED光源与所述荧光粉板分体；

所述荧光粉板包括荧光粉层以及基板；所述基板为不透光的基板，所述基板面向所述LED光源的一面上设置有反光层，所述反光层面向所述LED光源的一面设置所述荧光粉层；所述反光层位于所述基板以及荧光粉层之间。

进一步地，所述荧光粉层与所述反光层紧密无间隙连接。

进一步地，所述LED光源包括蓝光LED、红光LED、白光LED以及各种颜色的LED中的一种或多种组合。

进一步地，所述荧光粉层为黄色、绿色、橘黄色、红色或者多种颜色混合的荧光粉层。

进一步地，所述荧光粉板包括平板、具有弧度的弯板、球面形状。

进一步地，所述基板包括金属、陶瓷、塑料或者玻璃制成的基板。

进一步地，所述荧光粉板为刚性或者柔性的荧光粉板。

进一步地，所述荧光粉板的基板包括建筑物的内部或外部墙壁及天花板。

本实用新型提供的荧光粉板与LED光源分体的装置，具有以下有益效果：

本实用新型提供的荧光粉板与LED光源分体的装置，将荧光粉板与LED光源分体设置，避免荧光粉受热发热造成光效下降；同时，LED光源与荧光粉板的出射光在荧光粉板的同一侧，LED光源发出的光一部分穿过荧光粉层，一部分激发荧光粉层发出光线，还有一部分被荧光粉层反射，穿过荧光粉层朝向不透明基板方向的光线，最终均被基板的反光层反射，由于该装置中没有设置反光杯，则从荧光粉层表面出射以及反射的光线均不再重新回到荧光粉层内，全部属于最后出射光；因此，不存在光线反复出入空气/荧光粉层界面的情况，从而降低光能损失；LED光源的颜色以及荧光粉层的颜色多样选择，可组成白光及各种色温和颜色的复合光，适用于不同的需求；LED光源与荧光粉板的相对位置不固定，可随机调节。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的荧光粉板与LED光源分体的装置结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例的荧光粉板与LED光源分体的装置结构示意图；

图3是本实用新型又一实施例的荧光粉板与LED光源分体的装置结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，为本实用新型一实施例中的荧光粉板1与LED光源2分体的装置结构示意图。

本实用新型一实施例中提供了一种荧光粉板1与LED光源2分体的装置，包括荧光粉板1以及LED光源2，上述LED光源2与上述荧光粉板1分体。

上述荧光粉板1包括荧光粉层20以及基板10；上述基板10为不透光的基板10，上述基板10面向上述LED光源2的一面上设置有反光层11，上述反光层11面向上述LED光源2的一面设置上述荧光粉层20；上述反光层11位于上述基板10以及荧光粉层20之间。

在本实施例中，LED光源2(对应LED芯片)与装置最后出射光在荧光粉板的同一侧，LED光源2发出光线照射荧光粉板1，其中一部分光线激发荧光粉层20发光，一部分光线被荧光粉层20反射，另一部分光线穿过荧光粉层20照射至基板10的反光层11；同时，荧光粉层20在LED光源2光线的激发下向四周发出光线，其中一部分照射至基板10的反光层11，另一部分即为最终出射光；由于上述反光层11为高反光面，基板10不透光，则可将LED光源2透过荧光粉层20的光线以及荧光粉层20照射至基板10的光线全部反射回去，反射回去的光线穿过荧光粉层20即为最终的出射光，且LED光源2与出射光在荧光粉板1的同一侧。进一步地，在本实施例中，在荧光粉板1朝向LED光源的一侧没有设置反光杯，上述出射光直接照向需要照明的区域，不会经反光杯反射造成光能损失。上述荧光粉板1与LED光源2分开设置，隔有一定距离，则不会造成荧光粉板1受热，而且面积很大的荧光粉板1散热效果远远好于传统封装，从而不会造成荧光粉板1因受热而降低光效。

综上所述，为本实用新型一实施例中的荧光粉板1与LED光源2分体的装置，所有从荧光粉层20表面出射以及反射的光线均不再重新回到荧光粉层20内，全部属于灯具的最后出射光；荧光粉层20内所有朝向基板10方向的光线，最终均被基板10的反光层11反射，不存在光线反复出入空气/荧光粉层20的情况，因而也就没有了光线反复出入空气/荧光粉层20造成的光能损失。本发明不仅避免了荧光粉受热发热造成的光效下降，还降低了光能损失； 同时，LED光源2可使用蓝光LED，由于蓝光LED的封装比白光LED的封装要简单得多，而且蓝光LED光斑小角度集中，更容易做二次光学处理，因此，可大幅降低成本。

进一步地，上述荧光粉层20可以是涂敷或烧结或粘贴在基板10上的，与荧光粉混合的涂敷基质材料可以是硅胶、环氧树脂、有机材料或其它透明材料。上述荧光粉层20紧密无间隙地涂敷在高反光的反光层11朝向LED光源2的一面上，上述LED光源2可以使用蓝光LED，在一定距离外的蓝光LED发出的蓝光照在荧光粉层20上，通过控制荧光粉层20的浓度比例和厚度，使得最后从荧光粉层20表面出射以及反射的光复合成需要的白光或其它色温的光。

进一步地，上述LED光源2可选用蓝光LED、红光LED、白光LED以及各种颜色的LED中的一种或多种组合，上述荧光粉层20可选用黄色、绿色、橘黄色、红色或者多种颜色混合的荧光粉层20；选用不同的LED光源2以及荧光粉层20可组成白光及各种色温和颜色的复合光，适用于不同的需求。同时，上述荧光粉层20中还可以参杂不发光的漫反射材料，上述材料可以是均匀混合的，也可以按一定图案分别涂敷在反光层11上。

进一步地，上述LED光源2与上述荧光粉层20的距离可调，上述LED光源2照射上述荧光粉层20的角度可调。LED光源2可以是正对着荧光粉板1的中心位置，也可以偏离，照射角度是任意的，距离可近可远。可将LED光源2设置在一个可以调节角度的装置上，并连接可以调节角度的装置以及荧光粉板1。

进一步地，上述荧光粉板1包括平板、具有弧度的弯板、球面以及近似球面的形状。

参照图2，为本实用新型另一实施例的荧光粉板1与LED光源2分体的装置结构示意图。

在本实施例中，上述荧光粉板1为具有弧度的弯板，其基板10以及反光层11也为具有弧度的弯板，同时，涂敷在反光层11上的荧光粉层也具有一定的弧度。

参照图3，为本实用新型又一实施例的荧光粉板1与LED光源2分体的装置结构示意图。

在本实施例中，上述荧光粉板1为半球面的弯板，其基板10以及反光层11也为半球面的弯板，同时，涂敷在反光层11上的荧光粉层也为半球面。

根据需要，可以将上述荧光粉板1设置为不同的形状。

进一步地，在上述实施例中，上述基板10可以是金属、陶瓷、塑料或者玻璃板材，也可以不是专门的板材，例如，可以把已有的墙壁、招牌、山体、岩石、建筑物内的内外墙壁和天花板作为荧光粉涂敷的基板10。上述荧光粉板1为刚性或者柔性可弯曲的荧光粉板1。

综上所述，为本实用新型实施例中提供的荧光粉板1与LED光源2分体的装置，将荧光粉板1与LED光源2分体设置，避免荧光粉层20受热发热造成光效下降；同时，LED光源2与出射光在荧光粉板1的同一侧，LED光源2发出的光一部分穿过荧光粉层20，一部分激发荧光粉层20发出光线，还有一部分被荧光粉层20反射；穿过荧光粉层20朝向不透明基板10方向的光线，最终均被基板10的反光层11反射，由于该装置中没有设置反光杯，则从荧光粉层20表面出射以及反射的光线均不再重新回到荧光粉层20内，全部属于最后出射光；因此，不存在光线反复出入空气/荧光粉层20的情况，从而降低光能损失；LED光源2的颜色以及荧光粉层20的颜色多样选择，可组成白光及各种色温和颜色的复合光，适用于不同的需求；LED光源2与荧光粉板1的相对位置不固定，可随机调节。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，包括LED光源以及荧光粉板，所述LED光源与所述荧光粉板分体；

所述荧光粉板包括荧光粉层以及基板；所述基板为不透光的基板，所述基板面向所述LED光源的一面上设置有反光层，所述反光层面向所述LED光源的一面设置所述荧光粉层；所述反光层位于所述基板以及荧光粉层之间。

2.如权利要求1所述的荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，所述荧光粉层与所述反光层紧密无间隙连接。

3.如权利要求1所述的荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，所述LED光源包括蓝光LED、红光LED、白光LED以及各种颜色的LED中的一种或多种组合。

4.如权利要求1所述的荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，所述荧光粉层为黄色、绿色、橘黄色、红色或者多种颜色混合的荧光粉层。

5.如权利要求1所述的荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，所述荧光粉板包括平板、具有弧度的弯板、球面形状。

6.如权利要求1所述的荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，所述基板包括金属、陶瓷、塑料或者玻璃制成的基板。

7.如权利要求1所述的荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，所述荧光粉板为刚性或者柔性的荧光粉板。

8.如权利要求1所述的荧光粉板与LED光源分体的装置，其特征在于，所述荧光粉板的基板包括建筑物的内部或外部墙壁及天花板。