[发明专利]白光LED荧光粉变温光谱特性的透射式测试装置及方法

说明书

白光LED荧光粉变温光谱特性的透射式测试装置及方法，涉及LED荧光粉测试。测试装置设有铝圆柱、石墨烯玻璃、凸透镜、荧光粉控温电路装置、LED蓝光芯片、LED芯片控温装置、积分球、光谱仪和计算机。将荧光粉控温电路装置引入了测试装置中，弥补了变温荧光粉光谱特性测试的技术空白。采用了透射式的测试方法，更加符合白光LED的工作模式和原理。使用凸透镜将蓝光汇聚为平行光，提高了激发光的均匀分布性。利用了积分球收集光，减少了光的泄露，提高测量数据可靠性。把荧光粉控温点和积分球分离，积分球和铝圆柱之间作了绝热处理，有利于避免温度对积分球影响。分别对LED芯片和荧光粉进行了控温，测试出不同条件下的光谱特性。

技术领域

本发明涉及LED荧光粉测试，尤其是涉及白光LED荧光粉变温光谱特性的透射式测试装置及方法。

背景技术

发光二极管(LED)具有节能、环保、寿命长、可靠性高等诸多优点，在智能家居、建筑照明、汽车照明以及手机背光照明等领域具有相当广泛的应用。当前白光LED最普遍的做法是利用蓝光LED芯片激发铝酸盐荧光粉制作而成。当对LED和荧光粉的可靠性和发光特性进行性能评估时，温度对荧光粉的影响是需要被考虑的因素之一。因此，在设计和制造白光LED的时候，有必要专门针对荧光粉在不同温度下的特性进行测试。

当前，白光LED最主流的做法是直接将荧光粉直接涂敷在LED芯片表面。但是，荧光粉极易受到芯片的热量影响，从而导致荧光粉的转换效率降低。虽然使用远程荧光粉封装形式极大改善了该问题，但是当白光LED在长时间使用后，荧光粉还是会产生老化现象，导致输出的光能量降低和色品质发生改变。针对荧光粉测试，传统的方法是采用反射式的结构进行测量，即将荧光粉置于激发光源下方，当激发光源对荧光粉进行照射后，反射回来的光被收集和处理。这种测试反射光的方法与上述白光LED的工作模式不同，导致测试不能很准确反映荧光粉真实工作时的特性。而业界在进行荧光粉变温特性测试时，也普遍采用这种反射式的测试方式。

中国专利CN101191770B公开一种LED的荧光粉发射光谱的测量方法，即用LED芯片作为激发光源垂直照射到荧光粉上，在激发光源同侧通过光学接收部件来接收荧光粉被激发出来的光。但是，当光照射到荧光粉上，会发生光的散射和反射，因而只有少部分的光被收集，导致测量结果与实际有较大偏差。中国专利CN103308499B公开一种蓝光激发荧光粉性能测试的系统，即把LED光源和荧光粉直接放入积分球的两侧相对的窗孔中，激发光源的光在积分球中经漫反射后，最终汇聚到荧光粉上。但这种方法中，为了避免光损失，放置荧光粉的装置需要紧贴着积分球的窗孔，当荧光粉的温度较高的时候，很容易把热量传递给积分球，造成对积分球的损坏影响。且这两个专利均使用反射式的测试方式，不符合LED芯片激发荧光粉后透射出光的工作模式。激发光由于被反射再收集，导致测试光谱形状与实际光谱有一定程度偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供不仅用于测试荧光粉的常温特性，而且可用于测试荧光粉变温特性的白光LED荧光粉变温光谱特性的透射式测试装置及方法。

所述白光LED荧光粉变温光谱特性的透射式测试装置设有铝圆柱、石墨烯玻璃、凸透镜、荧光粉控温电路装置、LED蓝光芯片、LED芯片控温装置、积分球、光谱仪和计算机；