[发明专利]一种LED发光条用的荧光胶及其LED球泡灯

说明书

本发明提供了一种LED发光条用的荧光胶与LED球泡灯，包含荧光粉、折射率大于1.4且热辐射率大于0.8的热辐射材料和胶体；所述热辐射材料的质量占所述荧光胶总质量的0.5~10%；所述荧光粉的质量占所述荧光胶总质量的25~45%；所述胶体的质量占所述荧光胶总质量的45~74.5%。所述荧光胶结合热辐射材料，可以直接将LED芯片及荧光胶产生的热量转换成红外波，辐射到周围环境中，无需额外设置散热装置或喷涂散热涂层。LED发光条发光面涂覆该荧光胶后，直接通过荧光胶进行散热，既解决了现有的4π发光的LED发光条散热性能差的问题，也解决了现有的2π发光的LED发光条只能180度发光的问题。

技术领域

本发明涉及到照明技术领域，特别是涉及一种LED发光条用的荧光胶及其LED球泡灯。

背景技术

20 世纪末，III-V 族化合物半导体材料在蓝光芯片领域取得突破进展，带动半导体照明(Solid State Lighting, SSL)产业取得了巨大发展，推进了照明产业的变革。半导体照明技术以大功率发光二极管(Light Emitting Diode，LED)为标志。相比于传统的照明光源，LED具有体积小、重量轻、响应快、耗电量低、发光效率高、使用寿命长、绿色环保、安全可靠等优点，被广泛认为是未来照明技术的主要发展方向，具有巨大的经济效益和社会效益。

早期的LED只能发出单色光，并不能直接满足通常的白光照明要求。20世纪90年代中期，日本日亚化学公司的Nakamura等人突破了蓝光LED的关键技术，开发出了白光LED光源的技术。目前，获得白光LED的技术主要有两种：一种是用LED发出的短波长光激发荧光粉发出长波长光，二者混合形成白光；另一种是利用多个LED芯片发出不同颜色的光混合成白光。多芯片合成白光的LED产品在流明效率、显色性、颜色控制等方面都具有优势，然而不同芯片的驱动电压不同，如蓝绿光LED的驱动电压一般为 3-3.5V，而红光LED的驱动电压一般为 2-2.5V，因而其驱动控制复杂，导致产品成本较高，可靠性较低。反观单芯片激发荧光粉技术，其工艺相对简单，成本低，因此成为商用LED的主流选择。

对主流的荧光粉转化型LED而言，发光有两个来源：LED 芯片和荧光粉。同样地，温度对LED性能的影响也主要体现在两个方面：一方面是LED芯片内部 p-n的温度，即所谓的结温对LED性能的影响，LED的电光转化效率一般介于20~30%，其余电能转化成了热量；另一方面是荧光粉温度对LED性能的影响。

作为一个发光发热器件，温度对LED的性能影响巨大。结温升高将导致 p-n 结中电子-空穴的复合几率下降，影响芯片的内量子效率，使得芯片的亮度在工作一段时间后显著下降。当白光LED的结温升高时，其光衰显著加速。较高的LED结温还将加快封装材料的退化，使其光学、力学、热学等性能弱化，如有机硅胶出现黄化现象，封装界面出现裂纹、脱层等，使得 LED产品的可靠性下降，寿命缩短。当LED结温升高时，其使用寿命显著降低。此外，结温升高会使得LED发光的波峰偏移，影响光的相关色温，导致光色不稳定。

除LED结温之外，荧光粉的温度也会影响LED的性能。荧光粉的温度升高，会使其转化效率下降，导致荧光粉发光的光通量减小，这种现象称为荧光粉的热淬灭现象。荧光粉的发光强度随温度的增加而显著下降。荧光粉发光的减少，一方面将导致LED封装的整体流明效率降低，另一方面会使LED混合光的相关色温变化。此外，荧光粉温度的升高也会导致其发光的峰值波长移动，同样会引起混合光光色的变化。

由此可知，散热问题成为了制约LED发展的一大难题。在LED领域，为解决散热问题，出现了各种各样五花八门的散热方案。归结起来主要是利用了传导、对流或辐射这三种散热原理。