專利名稱：一種熒光粉混合物以及具有顏色轉(zhuǎn)換的led封裝器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于封裝LED發(fā)光器件的熒光粉以及LED封裝器件，涉及LED光源。
背景技術(shù)：
白光LED光源最常見(jiàn)的是藍(lán)光LED封裝在含有黃光熒光粉的膠體內(nèi)，藍(lán)光LED芯片發(fā)出的光激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出黃光，剩余的藍(lán)光與黃光混合發(fā)出白光。為了使光線柔和，一般會(huì)在LED發(fā)光器件的外面增加燈罩，燈罩用于分散光線和改變色溫(例如冷光、暖光等)或顏色的作用。燈罩設(shè)在封裝器件的表面，其會(huì)影響器件表面的散熱，而且會(huì)非常明顯降低光效，光能損失很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于LED的受激熒光粉混合物，用于在熒光粉混合物被作用后，改變LED器件發(fā)出光的色溫、色調(diào)或顏色。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，用于改變熒光粉混合物被作用后，LED器件發(fā)出光的色溫、色調(diào)或顏色。為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于LED的受激熒光粉混合物，包括熒光粉和載體膠，所述混合物中還包括可逆感溫變色材料?？赡娓袦刈兩牧蠟橄铝胁牧现械囊环N或多種的組合金屬氧化物、復(fù)鹽、絡(luò)合物、各種有機(jī)物、液晶、聚合物以及生物大分子等，例如有機(jī)感溫變色有酚紅與月硅酸按一定比例混合，在25攝氏度時(shí)，有紅變黃的可逆變化?？赡娓袦刈兩牧显诩夹g(shù)領(lǐng)域又稱為可逆熱致變色材料、熱敏變色材料、示溫材料等等，常見(jiàn)的應(yīng)用有溫變油墨、示溫涂料。一般情況下，可逆感溫變色材料不超過(guò)與熒光粉的質(zhì)量的5%。用量的多少取決于對(duì)出光率的設(shè)計(jì)要求?？赡娓袦刈兩牧蠒?huì)光有一定的吸收作用，在允許較低發(fā)光器件出光率的情況下，其可以提高到占熒光粉質(zhì)量的20 %，甚至更多，在這種情況下，往往出于改變LED器件發(fā)光顏色的設(shè)計(jì)目的。如果設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)LED器件的高出光率，則可逆感溫變色材料應(yīng)該減少用量，例如占熒光粉質(zhì)量的1%，在這種情況下，主要出于改變器件發(fā)出光的色溫的目的。載體膠可以是各種類型的環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠、UV膠等等封裝用膠。優(yōu)選地所述可逆感溫變色材料的變色溫度區(qū)間為7 70度。可逆感溫變色材料的不同導(dǎo)致其變色溫度是不同的。例如可以選用在常溫20攝氏度下的材料；或者選用能夠指示空調(diào)室內(nèi)26攝氏度溫度的材料；或者在40攝氏度變色的材料，這種材料在LED器件點(diǎn)亮30秒，器件的LED芯片周圍封裝膠的溫度升高到40攝氏度的時(shí)候，其開(kāi)始發(fā)揮作用；或者更高溫度下，例如50攝氏度、55攝氏度、60攝氏度以及更低的10攝氏度、15攝氏度等等。優(yōu)選地所述可逆感溫變色材料為區(qū)間顯色材料。區(qū)間顯色材料指的是該材料在某個(gè)溫度區(qū)間才會(huì)變色，例如某種材料在30 50攝氏度變色，或者某種材料在40 80攝氏度變色。優(yōu)選地所述可逆感溫變色材料的變色后的顏色波段為下列波段的一種491 574nm、575 584nm、647 700nm，即綠光、黃光、紅光。上述三個(gè)波段是寬范圍的顏色波段，實(shí)際上，可逆感溫變色材料變色后的顏色還可以是正對(duì)LED芯片的發(fā)出各顏色波段進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化設(shè)計(jì)，例如藍(lán)色465 475、紅色620 630、橙色603 608、黃綠色565 575、黃色585 575、紫色370 410、綠色515 525，甚至是黑色、白色或無(wú)色。優(yōu)選地所述混合物中包括紫外線吸收劑。紫外線吸收劑可以吸收LED發(fā)出的紫外波段的光線，這是因?yàn)橐徊糠挚赡娓袦刈兩牧侠缬袡C(jī)物，對(duì)紫外線有明顯反應(yīng)，紫外線會(huì)加速這些有機(jī)可逆感溫變色材料的老化。因此，增加紫外線吸收劑可以穩(wěn)定混合物的化學(xué)性質(zhì)，使混合物減慢老化的速度，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，包括LED芯片和用于封裝LED芯片的膠狀的熒光粉混合物，所述熒光粉混合物中包括可逆 感溫變色材料所述可逆感溫變色材料的變色溫度區(qū)間可以為7 70度。所述可逆感溫變色材料可以為區(qū)間顯色材料。所述可逆感溫變色材料的變色后的顏色波段可以為下列波段的一種491 574nm、575 584nm、647 700nmo所述混合物中可以包括紫外線吸收劑。優(yōu)選地根據(jù)CIE (例如CIE 1931、CIE1960UCS等各類國(guó)際照明委員會(huì)發(fā)布的色度圖或它們變形)色度圖規(guī)律，定義所述LED芯片發(fā)光的波長(zhǎng)為X，所述熒光粉激發(fā)的光的顏色的波長(zhǎng)為Y，所述可逆感溫變色材料的變色后的顏色的波長(zhǎng)Z ;則波長(zhǎng)Z為波長(zhǎng)X與波長(zhǎng)Y的白光補(bǔ)色，即三種波長(zhǎng)的光的顏色混合形成白光。這里通過(guò)舉例解釋，例如，LED芯片為藍(lán)光、熒光粉為紅光熒光粉、可逆感溫變色材料的變色顏色為綠色。則在其中還要加入一定的黃光熒光粉。藍(lán)光激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出黃光后，藍(lán)光混合黃光成白光，白光被可逆感溫變色材料吸收后反射綠光，藍(lán)光、紅光(受藍(lán)光激發(fā)紅光熒光粉產(chǎn)生)加上綠光混合成白光。白光的純度和亮度可以根據(jù)混合物中成份進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析調(diào)節(jié)。可逆感溫變色材料可以是無(wú)色變綠色的種類。器件除了發(fā)出白光外還可以發(fā)出其它顏色的光，例如紅色?？赡娓袦刈兩牧峡梢赃x用受熱后(例如達(dá)到60攝氏度)由無(wú)色變?yōu)槊倒寮t的材料，LED芯片為藍(lán)光芯片，熒光粉為黃光熒光粉。藍(lán)光和黃光產(chǎn)生白光，一部分白光被可逆感溫變色材料吸收反射出玫瑰紅，此時(shí)這個(gè)器件發(fā)出的光就呈現(xiàn)玫瑰紅(或紅色波段內(nèi)的其它色彩)，需要注意的是，這個(gè)過(guò)程只有在器件發(fā)熱一段時(shí)間后才會(huì)產(chǎn)生，事實(shí)上，LED器件一般在數(shù)秒或數(shù)十秒內(nèi)溫度便會(huì)上升到60攝氏度以上，這個(gè)要視周圍環(huán)境而定。優(yōu)選地所述可逆感溫變色材料為變色后的顏色的波長(zhǎng)與所述LED芯片的主波波長(zhǎng)保持一致的材料。這種情況下，該可逆感溫變色材料在一定程度上可以吸收LED芯片發(fā)出的非主波波段的光，起到濾去雜波的作用。優(yōu)選地所述可逆感溫變色材料為變色后為紅色的材料。紅色是三原色的基本顏色，其適用范圍更廣，搭配形成的發(fā)光器件功能更多。優(yōu)選地所述LED芯片為藍(lán)光芯片，所述熒光粉為黃光熒光粉，所述可逆感溫變色材料為變色后為黃色、紅色或綠色的材料?？赡娓袦刈兩牧献兩鬄辄S色，可以吸收部分LED芯片發(fā)出藍(lán)光，釋放熒光粉激發(fā)的黃光，使發(fā)光器件顏色飽和度較高；可逆感溫變色材料變色后為紅色，則器件可能發(fā)出偏紅的光，顯暖色調(diào)；可逆感溫變色材料變色后為綠色，則器件可能的發(fā)光偏綠，或者與藍(lán)光組合顯青色。優(yōu)選地所述LED芯片被一層不含可逆感溫變色材料熒光粉層封裝，在該不含可逆感溫變色材料熒光粉層上有一層含有可逆感溫變色材料所述混合物的層。這是一種分層的結(jié)構(gòu)。例如在紅色墻體上嵌入LED發(fā)光器件，為了使燈具與墻體顏色一致，可以選用紅色變無(wú)色的變可逆感溫變色材料。此時(shí)，可逆感溫變色材料需要起到顏色裝飾作用，因此，其用量比較大，其優(yōu)設(shè)置在器件的表面，這樣燈具與墻體可以保持顏色一致。當(dāng)燈具開(kāi)啟后，由于可逆感溫變色材料用量比較大，紅色變透明(即一種消色可逆感溫變色材料)色可以減小可逆感溫變色材料造成的出光率的降低弊端?？梢韵胂?，如果采用紅色變黃色的材料，由于表層可逆感溫變色材料量很大，比如達(dá)到熒光粉質(zhì)量的30%以上，則整個(gè)器件的光損將很大。
優(yōu)選地所述LED封裝器件包括設(shè)在LED芯片周圍的線路，在該線路上面覆蓋有一層封裝膠，該封裝膠內(nèi)含有第二可逆感溫變色材料，該第二可逆感溫變色材料為無(wú)色變深色材料。在線路以及在輔助的電子元器件上覆蓋第二可逆感溫變色材料，可以起到警示PCB以及電子元器件表面溫度的作用，同時(shí)，器件發(fā)光的時(shí)候，深色可以遮住線路板，對(duì)于一些裝飾燈具來(lái)說(shuō)，當(dāng)人們關(guān)注到發(fā)光燈具的時(shí)候，遮住PCB上的線路和輔助元件，顯得尤為重要，遮住線路和元件可以增加發(fā)光器件的美觀度。需要補(bǔ)充的是，由于本發(fā)明是在器件內(nèi)完成色溫、色調(diào)的調(diào)整，其用于替代(導(dǎo)光板或帶色)燈罩，因此，燈具上不再需要使用轉(zhuǎn)換顏色和改變色溫色調(diào)的燈罩。沒(méi)有燈罩，燈具發(fā)光時(shí)線路會(huì)暴露在人們的視線內(nèi)，影響燈具的整體美觀。本發(fā)明的有益效果相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以改變發(fā)光器件發(fā)出光的色溫、色調(diào)和顏色?？赡娓袦刈兩牧显谧兩倪^(guò)程中會(huì)吸收熱量(材料吸熱后，其成份的分子的化學(xué)鍵會(huì)發(fā)生較大變化)，其利用LED器件發(fā)出熱量變色，因此，其可以降低熒光粉封裝膠的溫度。這些可逆感溫變色材料分散在熒光粉中，在熒光粉膠體固化的過(guò)程中，其發(fā)生物理化學(xué)變化，其可以防止熒光粉沉淀，起到分散劑和抗沉淀劑的作用，其可以減少熒光粉的用量和浪費(fèi)?？赡娓袦刈兩牧峡梢愿淖儼l(fā)光器件發(fā)出光的色溫、色調(diào)和顏色，因此，LED燈具可以不需要采用燈罩結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化燈具的結(jié)構(gòu)和降低成本，并且有利于燈具正面的通風(fēng)散熱。由于可逆感溫變色材料的變色是根據(jù)溫度逐步發(fā)生的，因此其可以給具有裝飾性的燈具更豐富的色彩。特別是燈具使用時(shí)間越長(zhǎng)，積熱越多，可逆感溫變色材料的作用就會(huì)越強(qiáng)，可逆感溫變色材料的預(yù)期的效果也會(huì)越明顯，其功能會(huì)得到強(qiáng)化。由于本發(fā)明會(huì)降低出光率，因此本發(fā)明對(duì)于出光率要求較高的領(lǐng)域并不是很理想，例如射燈、探照燈等。但是本發(fā)明在室內(nèi)的臺(tái)燈、吊燈、筒燈、壁燈、LED燈管、球泡燈、面板燈甚至背光燈等中有廣泛的應(yīng)用空間。


圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖，
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，包括LED芯片和用于封裝LED芯片的膠狀的熒光粉混合物，熒光粉混合物中包括可逆感溫變色材料所述可逆感溫變色材料的變色溫度區(qū)間可以為7 70度。 所述可逆感溫變色材料可以為區(qū)間顯色材料。所述可逆感溫變色材料的變色后的顏色波段可以為下列波段的一種491 574nm、575 584nm、647 700nmo所述混合物中可以包括紫外線吸收劑。以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下面的實(shí)施例方案。 該用于LED的受激熒光粉混合物，包括熒光粉和載體膠，混合物中還包括可逆感溫變色材料。熒光粉可以是黃色熒光粉，其通常與藍(lán)光LED混合制作白光LED器件；紅色熒光粉、綠色熒光粉，它們與藍(lán)光LED芯片配合制作白光LED器件；三基色熒光粉，它們與紫外光LED芯片配合制作白光LED器件。除了以上制作白光LED器件以外，還可以制造彩色的LED器件，熒光粉的搭配就更加豐富了。可逆感溫變色材料的選擇面非常廣，可以根據(jù)需要選擇變換的顏色、變化的溫度的材料?？赡娓袦刈兩牧峡梢允菃我坏奈镔|(zhì)，也可以是多種可逆感溫變色材料的混合搭配的材料?？赡娓袦刈兩牧峡梢允菃巫兩?無(wú)色變有色、有色變無(wú)色、一種顏色變另一種顏色)，也可以是多變色型(隨著溫度的升高，由第一種顏色變?yōu)榈诙N顏色，再變成第三種顏色)。例如可逆感溫變色材料可以是結(jié)晶紫內(nèi)酯與雙酚A的混合，它們?cè)谑軣?50 60攝氏度)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，顏色由無(wú)色變成藍(lán)色；冷卻室溫過(guò)程中會(huì)變回?zé)o色。二烯基鹵代-2-苯并C呋喃酮類化合物與雙酚A的混合可以產(chǎn)生無(wú)色到綠色，以及無(wú)色到紅、黑色等熱變色。酚紅與月桂酸在25攝氏度會(huì)發(fā)生紅-黃的可逆變化。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，一般要求變色溫度控制在低溫變色范圍內(nèi)，如小于100攝氏度。下面的表I為常見(jiàn)的無(wú)機(jī)變色材料
權(quán)利要求
1.一種用于LED的受激熒光粉混合物，包括熒光粉和載體膠，其特征在于所述混合物中還包括可逆感溫變色材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于LED的受激熒光粉混合物，其特征在于所述可逆感溫變色材料的變色溫度區(qū)間為7 70度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于LED的受激熒光粉混合物，其特征在于所述可逆感溫變色材料為區(qū)間顯色材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于LED的受激熒光粉混合物，其特征在于所述可逆感溫變色材料的變色后的顏色波段為下列波段的一種491 574nm、575 584nm、647 700nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于LED的受激熒光粉混合物，其特征在于所述混合物中包括紫外線吸收劑。
6.一種具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，包括LED芯片和用于封裝LED芯片的膠狀的熒光粉混合物，其特征在于所述熒光粉混合物中包括根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的可逆感溫變色材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，其特征在于根據(jù)CIE色度圖規(guī)律，定義所述LED芯片發(fā)光的波長(zhǎng)為X，所述熒光粉激發(fā)的光的顏色的波長(zhǎng)為Y，所述可逆感溫變色材料的變色后的顏色的波長(zhǎng)Z ;則波長(zhǎng)Z為波長(zhǎng)X與波長(zhǎng)Y的白光補(bǔ)色，即三種波長(zhǎng)的光的顏色混合形成白光。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，其特征在于所述可逆感溫變色材料為變色后為紅色的材料；或者 所述LED芯片為藍(lán)光芯片，所述熒光粉為黃光熒光粉，所述可逆感溫變色材料為變色后為黃色、紅色或綠色的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，其特征在于所述LED芯片被一層不含可逆感溫變色材料熒光粉層封裝，在該不含可逆感溫變色材料熒光粉層上有一層含有可逆感溫變色材料所述混合物的層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，其特征在于所述LED封裝器件包括設(shè)在LED芯片周圍的線路，在該線路上面覆蓋有一層封裝膠，該封裝膠內(nèi)含有第二可逆感溫變色材料，該第二可逆感溫變色材料為無(wú)色變深色材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種熒光粉混合物以及具有顏色轉(zhuǎn)換的LED封裝器件，涉及LED光源，用于在熒光粉混合物被作用后，改變LED器件發(fā)出光的色溫、色調(diào)或顏色。本發(fā)明的技術(shù)方案為該LED封裝器件包括LED芯片和用于封裝LED芯片的膠狀的熒光粉混合物，所述熒光粉混合物中包括可逆感溫變色材料。本發(fā)明的可逆感溫變色材料分散在熒光粉中，在熒光粉膠體固化的過(guò)程中，其可以防止熒光粉沉淀，起到分散劑和抗沉淀劑的作用。LED燈具可以不需要采用燈罩結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化燈具的結(jié)構(gòu)和降低成本，并且有利于燈具正面的通風(fēng)散熱。本發(fā)明在室內(nèi)的臺(tái)燈、吊燈、筒燈、壁燈、LED燈管、球泡燈、面板燈甚至背光燈等中有廣泛的應(yīng)用空間。
文檔編號(hào)H01L33/56GK102820414SQ20121032731
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者馮海濤, 蔡德晟 申請(qǐng)人:廣東深萊特科技股份有限公司