[发明专利]光学波长转换组件、其制备方法及白光发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED发光领域，且特别是有关于一种光学波长转换组 件、其制备方法及白光发光装置。

背景技术

白光LED作为新型照明光源，其工作原理是利用蓝光芯片与黄色 的荧光粉组合（或其它组合方式）来获得白光。传统的LED封装是将 硅胶或树脂与荧光粉混合后直接涂覆在蓝光芯片表面，然而这种封装 方式有其固有的缺点。LED器件的散热不畅会导致器件工作温度升高， 使得荧光粉的发光波长发生漂移，发光强度下降。另一方面，较大颗 粒的荧光粉可以使得光线充分混合，同时也会反射一部分光线进入蓝 光芯片，影响了发光器件的光效。

发明内容

本发明目的在于提供一种光学波长转换组件、制造方法及利用包 含荧光树脂涂层的树脂基板制造白光LED发光装置，该装置可以有效 解决上述利用传统的LED封装工艺所制造的发光装置中出现的器件 光效下降及荧光粉发光特性劣化等问题。

为达成上述目的，本发明提出一种光学波长转换组件，其特征在 于，包括树脂基板，且在树脂基板的表面具有含有树脂与荧光粉的混 合涂层，涂层的制备特征为，将树脂粉末、荧光粉与溶剂及粘结剂混 合后涂覆在树脂基板上，经干燥及加热烘烤，溶剂挥发后，树脂粉末 软化后包覆荧光粉并相互粘连形成一层树脂涂层，并与树脂基板合为 一体；其中树脂基板的材质是PMMA、PMMA合金树脂、聚碳酸酯、PC 合金树脂、环氧、丁苯、苯砜树脂、CR-39、MS、NAS、聚氨脂光学树 脂、尼龙或PC增强的PMMA或MS树脂；树脂粉末的材质是PMMA、PMMA 合金树脂、聚碳酸酯、PC合金树脂、丁苯、苯砜树脂、CR-39、MS、 NAS、尼龙或PC增强的PMMA或MS树脂；树脂基板与树脂粉末是同 种物质或异种物质。

进一步，树脂基板A也可以设计成其它形状，它的作用是透光及 把光线引导到不同的方向、支撑并固定荧光树脂涂层。树脂基板A是 平面、球面、双曲面、椭圆面、卵形面或抛物面的凸面型板材或为柱 面型板材。

进一步，其中荧光粉是LED黄色荧光粉、LED绿色荧光粉与LED 红色荧光粉的混合物或者是LED黄色荧光粉与少量LED红色荧光粉的 混合物。

为达上述目的，本发明另提出一种光学波长转换组件的制备方法， 包括下列步骤：

(1)将树脂粉末、荧光粉粉末、粘结剂和溶剂混和成均匀的浆料， 其中树脂粉末、荧光粉粉末的质量比为100:1-20:150，溶剂与粘结 剂的质量比为100：1-100：100,荧光粉粉末加树脂B粉末混合物 的总体积与溶剂加粘结剂混合物的总体积的体积比为1：100-300： 100,且树脂的粉末和荧光粉的粉末的粒径在1微米到60微米之间； 其中溶剂是液体的醇、醚、酮、酯、烃类，粘结剂为溶于溶剂的聚合 物（如溶于水的聚乙烯醇、羧基纤维素）、丙烯酸类树脂、苯乙烯树 脂、缩丁醛树脂、乙基纤维素。

(2)将上述浆料均匀涂覆在树脂基板上，然后将涂覆浆料的树脂 基板干燥，干燥温度为40℃-130℃，干燥时间为5分钟-10小时；

(3)将干燥后的涂有浆料的树脂基板烘烤,烘烤温度为100℃ -260℃，升温速率为1-10℃/分钟，烘烤时间为5分钟-20小时，降 温时间为20分钟-10小时，在树脂基板A表面得到含有荧光粉与树 脂的混合涂层。

进一步，其中步骤(2)中干燥过程能在空气中进行，也能在真空 中进行。

进一步，其中步骤(3)中烘烤过程能在空气中进行，也能在真空 中进行烘烤方式是利用红外线直接烘烤或利用电热丝加热烘烤；

进一步，其中步骤（2）和（3）可以合并为一个分步加热步骤进 行。

为达上述目的，本发明另提出一种白光发光装置，包括底座、蓝 光LED芯片、反光罩和波长转换组件,反光罩的两端分别连接热沉和 波长转换组件，蓝光LED芯片设置在底座面对波长转换组件的一面， 且蓝光LED芯片的电极引线穿出底座，光学波长转换组件包括包括树 脂基板，且在树脂基板的表面具有含有树脂与荧光粉的混合涂层；其 中底座可以是金属板，或LED支架。