[实用新型]一种出光色度均匀的照明用高功率LED光源器件

说明书

技术领域

本实用新型属于基本电气元件领域，尤其涉及一种照明用发光二极管光源器件。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为一种新型的节能型照明体，因体积小、驱动电压低、反应速度快、耐震特性佳、使用寿命长及对环境危害低等特点，已被广泛应用。

高功率LED器件目前主要用于汽车照明、交通灯、建筑照明、特种照明等领域。

出于制造成本、发光原理和现有技术手段等方面的原因，现行的大功率LED照明器件通常采用蓝光发光芯片作为发光源，在其光线前进方向或路径上设置荧光粉层，在荧光粉的作用下，将蓝光转换成为白光输出。

故现在大部分白光大功率LED照明器件的制作方法是：将蓝光芯片粘在底座上，将芯片的电极用金线连到底座相应的电极上，再将荧光粉混合在树脂或硅胶中，将混合有荧光粉的树脂涂在蓝光LED的芯片上，然后通过加热或紫外光照射使树脂固化，接着用一个透明塑料透镜外壳盖在芯片上，并在壳体中填满透明树脂或硅胶，再次加热或紫外光照射使树脂或硅胶固化，制成器件成品。

但是，在上述白光LED器件封装工艺过程中，荧光粉层的控制存在着两个问题：一是荧光粉层的厚度难以控制；二是浓度的均匀性不好，进而导致了器件的出光色度不均。

究其产生的原因，是因为现行荧光粉层的制作工艺都是按比例将荧光粉混在一定量的硅胶中，搅拌均匀，这样的工艺存在一些问题：

1、荧光粉含量(或浓度)不均，导致LED器件成品的出光色度不均：

荧光粉是不溶于硅胶的，因此它在硅胶中是一颗一颗的颗粒，由于重力的原因它会沉淀。

现在的制作工艺通常都是使用“点胶”的方法：将混合后的荧光粉放在滴管中，控制好每次的出胶量，对每个发光芯片进行“点胶”。

由于在“点胶”的过程中，荧光粉会不断地发生沉淀，我们假设即使每次出胶量相同，但其胶中的荧光粉含量却是在不断变化和不相同的，况且，在实际操作过程中，每次“点胶”的出胶量也都是有误差的。

由此导致了不同批次、甚至是相同批次生产出来的LED发光元件，其出光色度亦不完全相同，导致了制造工厂要将生产出来的白光LED器件根据颜色误差进行分批和合并。

2、同一发光器件自身发出的光色度分布不均匀：

在具有反射杯结构的器件的制备中，由于含有荧光粉的硅胶表面与反射杯之间存在着张力，硅胶会沿着反射杯的壁向上蔓延，使得硅胶的表面不平整，存在一个弧度(如图1所示)。中间的荧光粉层薄，周围的厚。因此使激发出来的光色度分布不均匀，中间的偏蓝，周围的偏黄。

3、荧光粉层到芯片之间的距离难以控制：

因为荧光粉层到芯片的距离变化会影响出光的色度，因此控制好荧光粉层到芯片间的距离极为重要。

特别是在照明用高功率LED光源器件的制造过程中，上述工艺问题表现得更加明显，由于其光源分布面积更大，所以需要覆盖的荧光粉层的面积也更大。其厚度、荧光粉浓度、均匀度以及其与芯片间距离的控制也就更加困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种出光色度均匀的发光二极管照明器件，其同批器件之间的出光色度的均匀性大大得到提高，各个器件自身的出光色度分布均匀，可以有效地防止蓝光的漏光现象。

本实用新型的技术方案是：提供一种出光色度均匀的发光二极管照明器件，包括位于PCB印刷电路板上的LED发光芯片和中空的基座，其中LED发光芯片位于中空基座底部的中间位置，其特征是：在LED发光芯片上方的基座上，设置厚度均匀的预制片状荧光粉层；在预制片状荧光粉层的上方，设置透镜；所述的预制片状荧光粉层和透镜与基座固结为一体；在预制片状荧光粉层下方至PCB印刷电路板之间的空间内，填充硅胶或树脂保护层。

进一步地，在所述中空基座的内腔壁上设置上大下小的台阶状阶梯结构。

优选地，在所述中空基座的内腔壁上设置上大下小的直角或钝角的台阶状阶梯结构。

在所述台阶结构的上部，放置预制片状荧光粉层。

所述的中空基座可以为散热器、反射杯或透镜支座。

其所述LED发光芯片除与PCB印刷电路板接触的部位之外，其余部分被硅胶或树脂保护层所包裹。

进一步的，所述中空基座中的LED发光芯片数量为一个或一个以上。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：