专利名称：具有双层荧光粉的led灯的制作方法
技术领域：
本实用新型一般地涉及白光LED发光装置。更具体地，本实用新型涉及利用双层荧光粉两次激发得到理想暖白光的LED灯。
背景技术：
随着技术的发展，越来越多的白光LED灯被用于普通照明领域。与现有白炽灯相t匕，白光LED灯具有体积小、发热量低、耗 电量小、寿命长、反应速度快、环保等优点，因此具有良好的发展前景。当前通常利用多种单色光LED芯片的组合或者利用单色光LED芯片配合荧光粉产生具有不同显色指数的白光。例如，可以利用红光芯片、蓝光芯片和绿光芯片的组合或者表面涂覆有黄光荧光粉(例如YAG荧光粉)的蓝光芯片来产生白光，但是前者的生产成本比较高，不利于推广应用，而后者产生的白光的显色指数相对较低且荧光粉易老化。实践证明，虽然YAG荧光粉已经使用差不多有20年历史，但直到现在单独使用YAG荧光粉所激发的光线仍然得不到理想的暖白光(其显色指数仅为大约70)。另外，当前通常使用面积较小的LED芯片直接激发涂覆在其表面上或外部壳体上的荧光粉来得到白光，这限制了 LED灯的有效发光面积以及发光强度。因此，存在对新型LED发光装置的需求，该LED发光装置能够显著提高白光的显色指数，并且能够增加发光面积和发光强度。
实用新型内容根据本实用新型，提供一种具有双层荧光粉的LED灯，其特征在于包括蓝光LED芯片；包含硅酸盐荧光粉的内罩，其罩住所述蓝光LED芯片；以及包含YAG荧光粉或硅酸盐荧光粉的外罩，其罩在所述内层外面。在进一步的实施方式中，所述内罩与所述外罩均是自支承的。在进一步的实施方式中，所述内罩与所述外罩均是用荧光粉和透明成型材料混合后形成的壳体。在进一步的实施方式中，所述内罩与所述外罩之间以及所述内罩内均填充透明冷却液。在进一步的实施方式中，所述LED还包括透明壳体，且所述内罩与所述外罩分别为涂覆在所述透明壳体内表面和外表面的荧光粉层。在进一步的实施方式中，所述透明壳体是用玻璃或透明聚合物制成的。在进一步的实施方式中，所述透明壳体的厚度为I 3mm。在进一步的实施方式中，所述透明壳体内填充透明冷却液。本实用新型的优点在于，利用LED芯片发出的400-530nm的蓝光照射硅酸盐荧光粉罩，激发出的更高波段光线再照射更外面的YAG荧光粉或硅酸盐荧光粉罩进行二次激发，由此得到高显色指数的理想暖白光。另外，本实用新型用很小面积的LED芯片激发相对大数十倍面积的硅酸盐荧光粉罩，从而获得大于原晶片数倍的光源，再二度激发外面的YAG荧光粉或硅酸盐荧光粉罩，使得激发效果倍增。
图I示意性显示根据本实用新型的LED灯的第一实施例。图2示意性显示根据本实用新型的LED灯的第二实施例。
具体实施方式
下面参考附图对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。首先参考图I，其示意性显示了根据本实用新型的LED灯的一个实施例。该LED灯包括排布在支架I上的一个或多个蓝光LED芯片2和两个罩体3和4。这些芯片可以通过透明固晶胶粘附在支架上，或以其他方式固定在支架上。这些芯片的布置方式可以根据实际需要来确定，例如为了实现均匀发光，可以将芯片排成一维或二维阵列形式，或者可以按同心圆环形式排布。当然，其他排布方式也是可预期的。这些芯片可以按常规水平安装方式固定在支架上，也可以连同支架一起竖直安装。当二极管通电时，直立透明支架上的LED芯片的正面可正常发光，而LED芯片的底部也可透过透明支架发出更亮的光线，由此可以消除现有封装技术中因供电导线的关系不能把发光二极管最亮的一面向外展示的限制，提高发光二极管的出光率。根据本实用新型的LED灯使用两种荧光粉即YAG荧光粉和硅酸盐荧光粉来得到理想的暖白光。YAG荧光粉是本领域最常用的荧光粉，其主要原料是氧化铝与氧化钇以及少量氧化铈，并且根据需要还可以加少量钆或钾等。YAG荧光粉能够被蓝光激发出黄光，该黄光与蓝光混合可以得到白光。硅酸盐荧光粉是采用二氧化硅、碳酸锶、碳酸钡等为基质原料制成的荧光粉，其发射波长从507nm到610nm可调。在此所用的硅酸盐荧光粉包括绿粉(其成分为钡(Ba) O. 8锶(Sr) O. 2硅(Si) I氧(O) 3、铕(Eu) O. 02)和红粉(其成分为钡(Ba) O. 05、锶(Sr) 2. 9、硅(Si) I、镁(Mg)O. 05、氧(0)4、铕(Eu)O. 02)。硅酸盐荧光粉的优势在于对紫夕卜、近紫外、蓝光具有显著吸收能力，且发射频谱覆盖范围宽，从绿色到橙色都有良好的发射效果，光谱也可根据用户需求进行调整。具体地，在图I所示的实施例中，罩在蓝光LED芯片2外面的内罩3包含硅酸盐荧光粉，而更外面的外罩4包含YAG荧光粉并且也可以包含硅酸盐荧光粉。在正常工作时，LED芯片2通电发出400_530nm波段的蓝光,该蓝光照射到内罩的娃酸盐突光粉上。经娃酸盐突光粉激发转换后，该蓝光波段增加O. 5% -10%，变为402-550nm波段的光。该更高波段的光线进一步射向外罩的YAG荧光粉或硅酸盐荧光粉上，再次激发转换成另一波段的光(例如黄光)。上述不同波段的激发光和透射光最终混合得到显色指数在80以上的暖白光。另一方面，包含硅酸盐荧光粉的内罩3连同其中的LED芯片2可以看作是一个特定的发光体。该发光体用很小面积的LED芯片激发相对大数十倍面积的硅酸盐荧光粉罩，从而获得有效发光面积大于原晶片数倍的光源，其发出的光线随后二度激发外面的YAG荧光粉或硅酸盐荧光粉罩，使得激发效果倍增。在该实施例中，内罩3和外罩4均是自支承的，即二者是独立的壳体，且彼此隔开一定距离，例如O. I 3_。为了实现这一效果，可以用荧光粉和透明成型材料混合后形成上述壳体，例如可以将荧光粉与透明聚合物或玻璃加热混合并且模制成型。内罩3和外罩4之间以及内罩3内部的空间可以是中空的，但优选在其中填充透明冷却液，以加快散发LED芯片产生的热量。图2示意性显示了根据本实用新型的LED灯的另一个实施例。与图I所示的实施例不同的是，该LED进一步包括一个透明壳体5，且内罩3与外罩4分别为涂覆在该透明壳体内表面和外表面的荧光粉层。该透明壳体5可以由透明材料如玻璃或聚合物制成，其厚度为大约I 3mm,并且所涂覆的突光粉厚度可以在O. 1-1. 5mm范围内。同样,作为选择,可以在壳体5形成的空腔内填充透明冷却液，以加快LED芯片散热。虽然图I示出了圆形或椭圆外形的LED灯，且图2示出了带凸顶的圆柱形LED灯，但本实用新型并不意欲局限于此，其他形状例如方形的LED灯也是可预期的。另外，本领域技术人员很容易认识到将图I的实施例设计成图2的形状是比较有利的，亦即将图I中的内罩3与外罩4设计成嵌套的试管状可以有助于生产和组装。虽然已经具体参考附图的实施方式详细地描述了本实用新型，但是本领域技术人 员理解其它实施方式可以取得相同的结果。本实用新型的变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且包含在本申请的范围内。
权利要求1.一种具有双层荧光粉的LED灯，其特征在于包括 蓝光LED芯片； 包含娃酸盐突光粉的内罩，其罩住所述蓝光LED芯片；以及 包含YAG荧光粉或硅酸盐荧光粉的外罩，其罩在所述内层外面。
2.如权利要求I所述的LED灯，其特征在于，所述内罩与所述外罩均是自支承的。
3.如权利要求2所述的LED灯，其特征在于，所述内罩与所述外罩均是用荧光粉和透明聚合物或玻璃混合后形成的壳体。
4.如权利要求2或3所述的LED灯，其特征在于，所述内罩与所述外罩之间以及所述内罩内均填充透明冷却液。
5.如权利要求I所述的LED灯，其特征在于，所述LED还包括透明壳体，且所述内罩与所述外罩分别为涂覆在所述透明壳体内表面和外表面的荧光粉层。
6.如权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述透明壳体是用玻璃或透明聚合物制成的。
7.如权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述透明壳体的厚度为I 3mm。
8.如权利要求5-7中任一项所述的LED灯，其特征在于，所述透明壳体内填充透明冷却液。
专利摘要本实用新型涉及一种具有双层荧光粉的LED灯，其中蓝光LED芯片发出的400-530nm波段的蓝光首先照射内层的硅酸盐荧光粉，激发出的更高波段的光线再射向外层的YAG荧光粉，从而获得理想的暖白光。本实用新型一方面通过硅酸盐荧光粉激发的黄光再次激发YAG荧光粉得到高显色指数的暖白光，另一方面通过内层的硅酸盐荧光粉激发获得大于原晶片数倍的光源，再二度激发YAG荧光粉，使其激发效果倍增。
文档编号F21Y101/02GK202371641SQ20112039557
公开日2012年8月8日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者郑榕彬 申请人:郑榕彬