專利名稱：一種提高白光led照明器件色溫一致性的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高白光LED照明器件色溫一致性的方法和裝置。
背景技術(shù)：
為了使得LED產(chǎn)生可用于照明用的白光，傳統(tǒng)的方法是在藍(lán)光芯片上點(diǎn)上含有黃色熒光粉的硅膠，固化后，藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉，混色而產(chǎn)生白光。但是，該方法難以控制點(diǎn)膠量及熒光粉量的絕對(duì)一致，且只能逐個(gè)LED點(diǎn)膠，因此，一致性、速度都較差，嚴(yán)重制約了LED照明的發(fā)展。為了提高效率，中國專利 CN101295755A、101521257A、101533882A、101101946A、200910026812. 2提出將膠體和熒光粉混合在一起，制備大面積熒光粉薄膜然后根據(jù)需要裁切成小塊，并安裝在單個(gè)或者多個(gè)藍(lán)光LED芯片上，產(chǎn)生白色照明光的方法。上述方法采 用了厚膜エ藝、絲網(wǎng)印刷方法，來制備上述的熒光粉薄膜。這樣的方法與傳統(tǒng)的點(diǎn)膠方法相比，避免了點(diǎn)膠エ藝帶來的不一致性，具有低成本、高速的優(yōu)勢(shì)。但是，由于藍(lán)光LED芯片的批次與批次之間的波長和色溫并不相同，細(xì)微的差別需要因芯片不同而精細(xì)調(diào)節(jié)熒光粉的含量。因此，需要測(cè)定不同芯片的波長，并據(jù)此確定對(duì)于熒光粉的含量和膠膜的厚度。顯然，上述預(yù)制薄膜的方法，難以調(diào)節(jié)陣列中每個(gè)LED芯片所需的熒光粉的厚度，不能在制造過程中實(shí)時(shí)在線控制LED照明器件的發(fā)光波長，無法滿足陣列LED器件照明的發(fā)光色溫大批量、高一致性、低成本的需求。為解決上述問題，有必要提出ー種新的、可以在線調(diào)節(jié)LED照明器件色溫的方法及裝置，以滿足高性能、大批量白光照明的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高白光LED照明器件色溫一致性的方法和裝置，該提高白光LED照明器件色溫一致性的方法和裝置能在線調(diào)節(jié)LED照明器件的色溫，且精度高。發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種提高白光LED照明器件色溫一致性的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟I :對(duì)固定在基板上的LED芯片，先蓋上透光鏡并在透光鏡上噴涂ー層厚度為10-1000微米的硅膠；LED芯片為藍(lán)光芯片；步驟2 :在硅膠上再噴涂和固定ー層黃色熒光粉，厚度在50微米-5000微米之間；步驟3 :對(duì)LED芯片供電，使其發(fā)光，并通過用于色溫檢測(cè)設(shè)備的探頭對(duì)透過透光鏡、硅膠和熒光粉的光的色溫進(jìn)行檢測(cè)，如果達(dá)到了預(yù)設(shè)的光波波長范圍或色溫范圍，則停止熒光粉噴涂過程，進(jìn)入下一歩；否則返回繼續(xù)步驟2。所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法還包括步驟4 :對(duì)硅膠層進(jìn)行固化并安裝蓋鏡。色溫檢測(cè)設(shè)備為光纖式色溫檢測(cè)設(shè)備。
所述的LED芯片為單芯片LED照明器件或陣列式LED照明器件。步驟2中，采用噴粉或靜電吸附方法對(duì)黃色熒光粉進(jìn)行噴涂和固定。步驟2中，每一次噴涂和固定厚度為10-100微米的黃色熒光粉。一種基于所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法的裝置，包括用于噴涂硅膠的噴頭、用于在硅膠上噴涂和固化黃色熒光粉的設(shè)備、用于檢測(cè)透光鏡出射光色溫的檢測(cè)設(shè)備。由于色溫與波長具有關(guān)聯(lián)性，因此，檢測(cè)過程中也可以直接檢測(cè)波長(即用波長的檢測(cè)和判斷色溫是否合格來代替對(duì)色溫的檢測(cè) 以及判斷色溫是否合格)。有益效果本發(fā)明的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法和裝置，能夠?qū)崟r(shí)在線檢測(cè)LED芯片所發(fā)出的藍(lán)光與黃色熒光粉混色效果，并據(jù)此控制熒光粉涂覆過程，從而實(shí)時(shí)控制LED器件所發(fā)出的白光波長或者色溫，以滿足具有不同波長藍(lán)光LED芯片封裝的需要，提高封裝后白光LED照明器件的色溫(或波長)一致性。采用本發(fā)明的有益效果有I)先涂覆膠液，再涂覆熒光粉，可以實(shí)現(xiàn)熒光粉的牢固固定，不會(huì)在后續(xù)エ序中導(dǎo)致熒光粉的移動(dòng)或者丟失；反之，則不具有這樣的優(yōu)勢(shì)。2)采用噴粉、靜電吸附等方法，可以方便地制備出具有任意熒光粉厚度的薄層；3)通過實(shí)時(shí)在線的閉環(huán)控制，可以針對(duì)不同色溫的LED藍(lán)光芯片，制備出具有相同色溫、高一致性的白光LED器件。4)具有蓋鏡的結(jié)構(gòu)能夠保護(hù)熒光粉在使用過程中不受外界環(huán)境的影響。


圖I為針對(duì)單芯片LED照明器件進(jìn)行操作時(shí)的示意圖；圖2為針對(duì)陣列式LED照明器件進(jìn)行操作時(shí)的示意圖。標(biāo)號(hào)說明1-娃膠/黃色突光粉層，2-透光鏡,3-支架,4-基板,5-LED芯片,6-金線，7-蓋鏡，8-光纖式色溫檢測(cè)設(shè)備的探頭。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步詳細(xì)說明實(shí)施例I :提高單芯片LED照明器件色溫一致性的熒光粉涂覆方法實(shí)施方案如圖I所示，假設(shè)LED照明器件的制造目標(biāo)為色溫范圍為も± Ak。比如正白光LED :6250±250k。(采用傳統(tǒng)方法制造的白光LED照明器件，其色溫范圍在3200_7000k范圍內(nèi)，并依賴后續(xù)的分選，將各種色溫的器件分類，才能獲得特定范圍色溫范圍的器件，比如6250±250k。但是這樣的方法成品率低、成本高。采用本發(fā)明的方法，可以不用分選，直接獲得色溫6250±250k的LED照明器件。)對(duì)固定在基板上的LED芯片，蓋上透光鏡并在透光鏡上噴涂硅膠，采用噴膠、滾涂、旋涂等方法，厚度為500微米，以保證后續(xù)噴涂的熒光粉能完全粘??；對(duì)透光鏡噴涂厚度為50微米的熒光粉；膠液的類型可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的不同而改變，比如硅膠、環(huán)氧樹脂等，以保證熒光粉能固定在膠液中，同時(shí)保證LED照明器件具有足夠的應(yīng)用壽命。
采用噴粉、靜電吸附等方法，將厚度為50微米的熒光粉層均勻噴涂、固定在上述硅膠膠液層上。然后，對(duì)固定在基板上的LED芯片通電；利用光纖式色溫或者波長檢測(cè)設(shè)備的可移動(dòng)探頭，對(duì)透過透光鏡和熒光粉的光波色溫進(jìn)行檢測(cè)，①如果檢測(cè)結(jié)果未在制造目標(biāo)的設(shè)定色溫范圍，則對(duì)透光鏡噴涂厚度為10-100微米的熒光粉，噴涂完畢后，再次檢測(cè)透過透光鏡和熒光粉的光波波長如果透過透光鏡的光波波長落入了預(yù)定的范圍，則停止熒光粉噴涂。最后，固化硅膠(比如將帶有膠液/熒光粉涂層的LED照明器件，放入真空爐固化；或者對(duì)光固化膠進(jìn)行光照固化)，安裝蓋鏡蓋鏡的形狀除了圖示的平面鏡，也可以是所需的其他形式的透鏡。完成LED照明器件的制造。對(duì)所有的LED照明器件執(zhí)行相同的色溫范圍檢測(cè)，可以對(duì)不同波長的LED藍(lán)光芯片，制備出具有相同波長的白光LED器件。

這種個(gè)閉環(huán)控制的方法可以實(shí)時(shí)檢測(cè)光波波長和色溫、實(shí)時(shí)精細(xì)控制熒光粉的厚度，因此，可以對(duì)不同波長的LED藍(lán)光芯片，制備出具有相同波長的白光LED器件。實(shí)施例2 :提高陣列芯片LED照明器件色溫一致性的熒光粉涂覆方法實(shí)施方案假設(shè)LED照明器件的制造目標(biāo)為光波色溫范圍為K。土 Ak。比如正白光LED 6250±250k。如圖2所示，對(duì)固定在基板上的LED陣列芯片，首先，蓋上透光鏡并在透光鏡上均勻噴涂硅膠，厚度為500微米，然后對(duì)透光鏡均勻噴涂厚度為50微米的熒光粉。①檢測(cè)噴涂完畢后，對(duì)固定在基板上的LED芯片通電；利用光纖式色溫或者波長檢測(cè)設(shè)備的可移動(dòng)探頭，對(duì)每個(gè)LED芯片透過透光鏡和熒光粉的光波色溫進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果記錄在控制軟件中；②判斷根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)每個(gè)LED芯片進(jìn)行判斷如果透過透光鏡和熒光粉的光波色溫落入了預(yù)定的范圍，則在控制軟件中標(biāo)記為合格，否則標(biāo)記為不合格。③修正移動(dòng)噴頭，對(duì)標(biāo)記為不合格的LED芯片所對(duì)應(yīng)的位置，均勻噴涂厚度為50微米的熒光粉；對(duì)標(biāo)記為不合格的LED芯片重新進(jìn)行上述檢測(cè)、判斷、修正步驟。通過數(shù)輪循環(huán)，即可使所有的LED均標(biāo)記為合格。通過上述方法，可以使得由不同藍(lán)光波長LED芯片組成的陣列，發(fā)出相同色溫的白光，實(shí)現(xiàn)陣列芯片的白光LED照明器件色溫高一致性制造。完成熒光粉噴涂后，固化硅膠，安裝蓋鏡，完成LED照明器件的制造。
權(quán)利要求
1.一種提高白光LED照明器件色溫一致性的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟I :對(duì)固定在基板上的LED芯片，先蓋上透光鏡并在透光鏡上噴涂ー層厚度為10-1000微米的硅膠；LED芯片為藍(lán)光芯片；步驟2 :在硅膠上再噴涂和固定ー層黃色熒光粉，厚度在50微米-5000微米之間；步驟3 :對(duì)LED芯片供電，使其發(fā)光，并通過用于色溫檢測(cè)設(shè)備的探頭對(duì)透過透光鏡、硅膠和熒光粉的光的色溫進(jìn)行檢測(cè)，如果達(dá)到了預(yù)設(shè)的光波波長范圍或色溫范圍，則停止熒光粉噴涂過程，進(jìn)入下一歩；否則返回繼續(xù)步驟2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法，其特征在于，還包括步驟4 :對(duì)硅膠層進(jìn)行固化并安裝蓋鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法，其特征在于，色溫檢測(cè)設(shè)備為光纖式色溫檢測(cè)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法，其特征在于，所述的LED芯片為單芯片LED照明器件或陣列式LED照明器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法，其特征在于，步驟2中，采用噴粉或靜電吸附方法對(duì)黃色熒光粉進(jìn)行噴涂和固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法，其特征在于，步驟2中，每一次噴涂和固定厚度為10-100微米的黃色熒光粉。
7.ー種基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的提高白光LED照明器件色溫一致性的方法的裝置，其特征在于，包括用于噴涂硅膠的噴頭、用于在硅膠上噴涂和固化黃色熒光粉的設(shè)備、用于檢測(cè)透光鏡出射光色溫的檢測(cè)設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高白光LED照明器件色溫一致性的方法和裝置，所述的方法包括以下步驟步驟1對(duì)固定在基板上的LED芯片，先蓋上透光鏡并在透光鏡上噴涂一層厚度為10-1000微米的硅膠；LED芯片為藍(lán)光芯片；步驟2在硅膠上再噴涂和固定一層黃色熒光粉；步驟3對(duì)LED芯片供電，使其發(fā)光，并通過用于色溫檢測(cè)設(shè)備的探頭對(duì)透過透光鏡、硅膠和熒光粉的光的色溫進(jìn)行檢測(cè)，如果達(dá)到了預(yù)設(shè)的光波波長范圍或色溫范圍，則停止熒光粉噴涂過程，進(jìn)入下一步；否則返回繼續(xù)步驟2。該提高白光LED照明器件色溫一致性的方法和裝置能在線調(diào)節(jié)LED照明器件的色溫，且精度高。
文檔編號(hào)H01L25/075GK102832316SQ20121027743
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者王福亮, 鄧圭玲, 李涵雄 申請(qǐng)人:中南大學(xué)