[发明专利]一种光色均匀的LED荧光粉封装结构及其透明模具

说明书

本发明公开了一种光色均匀的LED荧光粉封装结构及其透明模具，包括支架、LED芯片和荧光粉层，所述荧光粉层设于所述支架顶部，所述荧光粉层的下表面为下凹的弧形面，所述荧光粉层的上表面为平面型；所述LED芯片发出的光线从所述弧形面入射至所述荧光粉层内，并从荧光粉层上表面射出；倾斜入射光线通过荧光粉层的光程等于垂直入射光线通过荧光粉层的光程。本发明克服了传统LED荧光粉封装结构形成的光斑边缘容易产生的黄圈或蓝圈现象，解决了出射光在不同角度的光色相同、光色分布均匀的问题，即从荧光粉封装结构的层面上实现了朗伯型的光强分布，结构简单，易于生产，成本较低。

技术领域

本发明涉及LED荧光粉封装领域，具体涉及一种光色均匀的LED荧光粉封装结构及其透明模具。

背景技术

现有技术中LED的荧光粉大部分是直接涂覆在LED芯片上的，即荧光粉与芯片直接接触，芯片在近域直接激发荧光粉，芯片发出的光与荧光粉受激发发出的光互补形成白光。这种直接将荧光粉涂覆在芯片上的缺点在于实际操作过程中荧光粉的量不易控制，同时芯片温度的上升直接影响到荧光粉的性质发生变化，导致荧光粉碳化，使荧光粉转换效率和光效降低。

为了解决上述问题，现有技术中有人采用远域激发的涂覆方式来提高出光效率，即将荧光粉与LED芯片不直接接触而放在较远的位置。现已开发荧光粉与LED芯片不直接接触的封装结构，该封装结构包括支架和设于支架上的LED芯片，LED芯片上涂覆有隔热透明材料层，荧光粉层涂覆于隔热透明材料层上，荧光粉层与芯片分开的远场激发方式减少了荧光粉层背向散射光的损失和芯片温度对荧光粉的影响，提高了出光效率。但是这种封装结构LED芯片发出的光线经其荧光粉层后形成的光斑边缘容易产生黄圈现象，导致最终产生的光斑不均匀。因此如何提高光斑均匀性是现在急需解决的问题。

发明内容

为了解决以上的不足，本发明设计了一种光色均匀的LED荧光粉封装结构及其透明模具，该封装结构克服了传统LED荧光粉封装结构产生的光斑边缘容易产生黄圈的现象，提高了LED出射光光色分布的均匀性。

为了实现本发明目的，采取了两种技术方案：

方案一：

一种光色均匀的LED荧光粉封装结构，包括支架、LED芯片和荧光粉层，所述LED芯片位于所述支架底部；所述荧光粉层设于所述支架顶部，所述荧光粉层的下表面为下凹的弧形面，所述荧光粉层的上表面为平面型；所述LED芯片发出的光线从所述弧形面入射至所述荧光粉层内，并从荧光粉层上表面射出；倾斜入射光线通过荧光粉层的光程等于垂直入射光线通过荧光粉层中心的光程。

其中所述荧光粉层的下表面具体指荧光粉层靠近LED芯片的一侧。

优选的，还包括载体，所述载体设置在所述荧光粉层下方，所述载体的上表面与所述荧光粉层的下凹弧形表面相匹配贴合；所述载体为透明的模具层，所述模具层设于荧光粉层下侧；所述模具层的上表面为下凹的弧形面，其与所述荧光粉层的下凹弧形面相匹配；所述模具层的下表面为平面型；所述荧光粉层通过灌注荧光胶的方式固化成型于模具层上表面的弧形面上。

其中，所述弧形面由以下步进发算法步骤确定：

a.确定一条入射光线，并进一步确定两个步进变量的值，即所述入射光线角度改变量所述荧光粉层的水平方向偏移角度改变量Δa；

b.以步骤a中的入射光线l_i为基准，增加偏离中心的角度计算所述入射光线与荧光粉层上一折射点(x_i,y_i)的切线t_i之间的交点(x_i+1,y_i+1)；