提高led光源良率的方法、熒光粉及l(fā)ed光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提高LED光源光學(xué)性能的方法，通過該方法獲得的光轉(zhuǎn)換濾光器 以及相應(yīng)的LED光源；具體涉及到可應(yīng)用于采用不同發(fā)射波長的LED芯片制作出來的LED 光源，減小色度分布的離散程度、提高其良率的方法，通過該方法獲得的光轉(zhuǎn)換濾光器，特 別是熒光粉，以及該方法獲得的相應(yīng)LED光源。
【背景技術(shù)】
[0002] LED是繼白熾燈和熒光燈后照明領(lǐng)域中發(fā)展前沿的光源技術(shù)，其因節(jié)能、耐用、無 污染等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛被應(yīng)用于照明、顯示和背光源等領(lǐng)域，并且其作為新一代的照明方式 已逐漸顯現(xiàn)。目前LED主要采用將藍(lán)光LED芯片或紫外（UV)LED芯片與轉(zhuǎn)換LED芯片發(fā)射 光的光轉(zhuǎn)換濾光器共同實(shí)現(xiàn)白光或其他顏色的可見光。
[0003] 評(píng)價(jià)LED光源所發(fā)出光的性能參數(shù)的指標(biāo)中重要的有色度、色溫、光效以及顯色 指數(shù)等，其中尤其以色度為關(guān)鍵，原因在于色度是衡量光本身的物理顏色，特別是針對(duì)人 肉眼可見的光而言，人肉眼對(duì)光最敏感的就是其顏色區(qū)別，其次才是對(duì)不同光的光亮度(光 效)、光的冷暖效果(色溫）以及色彩的真實(shí)度(顯色指數(shù)）等進(jìn)行判斷。光的色度差異太大， 也即色度分布的離散程度過大，則可通過人的肉眼即可得知，也就意味著該LED光源存在 品質(zhì)差異，其良率也相對(duì)較低。
[0004] 人們總是希望得到光源色度品質(zhì)統(tǒng)一，良率較高的LED光源，因此，根據(jù)不同LED 光源所發(fā)出光的色度值，劃分不同的檔級(jí)；在制備LED光源時(shí)，預(yù)先設(shè)定一兩個(gè)檔級(jí)為合格 檔級(jí)，落在此檔級(jí)范圍之內(nèi)的LED光源為合格品，合格品總數(shù)占預(yù)期生產(chǎn)產(chǎn)品總數(shù)的比率 為良率；落在此檔級(jí)范圍之外的LED光源為不合格品。
[0005] 實(shí)際上，經(jīng)過長期的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)LED光源的色度分布產(chǎn)生影響的主要是由LED芯 片發(fā)射光的波長決定的，對(duì)于同一種突光粉而言，在不同發(fā)射波長的LED芯片激發(fā)下所發(fā) 出光的發(fā)光性能差異較大，尤其是色度的差異，從而導(dǎo)致了不同LED光源所發(fā)出光存在色 度分布的差異。由于LED芯片發(fā)出光大多為波長較短的藍(lán)光和紫外光（UV)，其光學(xué)性能難 以檢測，所以若采用直接檢測生產(chǎn)出來的LED芯片本身發(fā)出光的色度分布，則不夠準(zhǔn)確。
[0006] 現(xiàn)有LED制造廠商為了減少所制造的LED芯片發(fā)射光的波長差異，通常會(huì)采用改 善LED芯片的切割方式。另外，為了得到光的色度分布離散程度較小的LED光源，專利申請(qǐng) 號(hào)為CN201110036162. 7的專利文件中采用了利用熒光粉轉(zhuǎn)換LED芯片發(fā)出光的光學(xué)性能 來評(píng)價(jià)LED芯片發(fā)出光的波長，從而通過調(diào)節(jié)熒光粉的種類以及熒光粉的含量來達(dá)到調(diào)整 所得LED光源發(fā)出光的色度分布，提高良率的目的。
[0007] 但上述改變切割方式的改進(jìn)并未將已經(jīng)落在檔級(jí)之外的LED芯片有效利用，并且 采用熒光粉作為轉(zhuǎn)換介質(zhì)的方式，意味著每個(gè)LED芯片必須要事先檢驗(yàn)過，才可配備相應(yīng) 的熒光粉，導(dǎo)致LED光源的生產(chǎn)工藝過于繁瑣，制約著LED光源的產(chǎn)能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種可應(yīng)用于具有不同發(fā)射波長的LED芯片制作出來的 LED光源，減小色度分布的離散程度、提高其良率的方法，通過該方法獲得的光轉(zhuǎn)換濾光器， 特別是熒光體，以及該方法獲得的相應(yīng)LED光源。
[0009] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的提供的第一方面的技術(shù)方案是一種提高LED光源 良率的方法，所述方法為采用一種光波長轉(zhuǎn)換部件對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝，
[0010] 所述光波長轉(zhuǎn)換部件至少具有兩種光激發(fā)性能的光轉(zhuǎn)換濾光器；所述兩種光轉(zhuǎn)換 濾光器為在LED芯片發(fā)射光的波長從低到高激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn) 相反的變化趨勢。
[0011] 優(yōu)選的，所述兩種光激發(fā)性能的光轉(zhuǎn)換濾光器分別為順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器和反 性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器；
[0012] 所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器為在LED芯片發(fā)射光的波長從低到高激發(fā)下，經(jīng)過其 轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)從弱到強(qiáng)的趨勢；
[0013] 所述反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器為在LED芯片發(fā)射光的波長從低到高激發(fā)下，經(jīng)過其 轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)從強(qiáng)到弱的趨勢。
[0014] 優(yōu)選的，所述LED芯片發(fā)射光為紫外光、紫光或藍(lán)光。
[0015] 優(yōu)選的，所述LED芯片發(fā)射光的波長為380nm_480nm。
[0016] 優(yōu)選的，所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器在LED芯片發(fā)射光的波長從380nm增大到 480nm激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度從弱到強(qiáng)變化趨勢呈直線或曲線；直線的 斜率為Kl，K1 > 0 ;曲線的斜率為K2,K2 > 0。
[0017] 優(yōu)選的，所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器在LED芯片發(fā)射光的波長從400nm增大到 465nm激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度從弱到強(qiáng)變化趨勢呈直線或曲線，直線的斜 率為Kl，K1 > 0 ;曲線的斜率為K2,K2 > 0。
[0018] 優(yōu)選的，所述直線的斜率K1為：0. 1彡K1彡10 ;所述曲線的斜率K2逐漸增大或逐 漸減小，并且K2為：0. 1彡K2彡10。
[0019] 優(yōu)選的，所述直線的斜率K1為：0. 5彡K1彡2 ;所述曲線的斜率K2逐漸增大或逐 漸減小，并且K2為：0. 5 <K2 < 2。
[0020] 優(yōu)選的，所述反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器在LED芯片發(fā)射光的波長從380nm增大到 480nm激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度從強(qiáng)到弱變化趨勢呈直線或曲線；直線的 斜率為Kl'，K1 ' < 0;曲線的斜率為K2 '，K2 ' < 0。
[0021] 優(yōu)選的，所述反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器在LED芯片發(fā)射光的波長從400nm增大到 465nm激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度從強(qiáng)到弱變化趨勢呈直線或曲線，直線的斜 率為K1'，燈'<0;曲線的斜率為K2'，K2' <0。
[0022] 優(yōu)選的，所述直線的斜率K1'為：-10彡K1'彡-0. 1;所述曲線的斜率K2'逐漸 增大或逐漸減小，并且K2'為<-0.1。
[0023] 優(yōu)選的，所述直線的斜率KP為：_2彡KP彡-0. 5 ;所述曲線的斜率C逐漸 增大或逐漸減小，并且K2 7為：-2 <K2 7 < -0. 5。
[0024] 優(yōu)選的，所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器與反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器的重量比例a為： 1:100 彡a彡 100:1。
[0025]優(yōu)選的，所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器與反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器的重量比例a為： 1:10 <a< 10:1。
[0026] 優(yōu)選的，所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器與反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器的重量比例a為： 1:2 <a< 2:1。
[0027] 優(yōu)選的，所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器在LED芯片發(fā)射光的波長從380nm增大到 480nm激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度從弱到強(qiáng)變化趨勢呈直線或曲線；所述直 線的斜率K1為：0. 1彡K1彡10 ;所述曲線的斜率K2逐漸增大或逐漸減小，并且K2為： 0. 1彡K2彡10 ;所述反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器在LED芯片發(fā)射光的波長從380nm增大到 480nm激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度從強(qiáng)到弱變化趨勢呈直線或曲線；所述直 線的斜率K1 7為：-10 <K1 7 < -0. 1 ;所述曲線的斜率C逐漸增大或逐漸減小，并且 K2 '為：-10 <K2 ' < -0. 1 ;所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器與反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器的重量 比例Ct為：1:1〇<Ct<10:1。
[0028] 優(yōu)選的，所述Kl/KP、K2/K2 '、K1/K2 '或K2/KP中任一比例的絕對(duì)值不小于 1時(shí)，順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器與反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器的重量比例a為：1 :1〇<a<1:1 ; 所述Kl/KP、K2/C、K1/C或K2/KP中任一比例的絕對(duì)值小于1時(shí)，順性激發(fā)光轉(zhuǎn) 換濾光器與反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器的重量比例a為：1 :1 <a< 10:1。
[0029] 優(yōu)選的，所述LED光源中，光波長轉(zhuǎn)換部件位于LED芯片的表面或與LED芯片隔開 設(shè)置。
[0030] 優(yōu)選的，所述光波長轉(zhuǎn)換部件中的光轉(zhuǎn)換濾光器混合后設(shè)置于LED芯片的表面或 與LED芯片隔開設(shè)置，或者所述光波長轉(zhuǎn)換部件中的光轉(zhuǎn)換濾光器各自獨(dú)立的設(shè)置于LED 芯片的表面或與LED芯片隔開設(shè)置。
[0031] 優(yōu)選的，所述LED光源發(fā)出光包括白光。
[0032] 優(yōu)選的，所述光轉(zhuǎn)換濾光器為熒光體。
[0033] 優(yōu)選的，所述熒光體為熒光粉。
[0034] 本發(fā)明還提供第二方面的技術(shù)方案，即一種提高LED光源良率的光波長轉(zhuǎn)換部 件：
[0035] 所述光波長轉(zhuǎn)換部件至少具有兩種光激發(fā)性能的光轉(zhuǎn)換濾光器；所述兩種光轉(zhuǎn)換 濾光器為在LED芯片發(fā)射光的波長從低到高激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn) 相反的變化趨勢。
[0036] 優(yōu)選的，所述兩種光激發(fā)性能的光轉(zhuǎn)換濾光器分別為順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器和反 性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器；
[0037] 所述順性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器為在LED芯片發(fā)射光的波長從低到高激發(fā)下，經(jīng)過其 轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)從弱到強(qiáng)的趨勢；
[0038] 所述反性激發(fā)光轉(zhuǎn)換濾光器為在LED芯片發(fā)射光的波長從低到高激發(fā)下，經(jīng)過其 轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)從強(qiáng)到弱的趨勢。
[0039] 優(yōu)選的，所述光轉(zhuǎn)換濾光器為熒光粉。
[0040] 優(yōu)選的，所述光轉(zhuǎn)換濾光器為突光粉；順性激發(fā)突光粉為在LED芯片發(fā)射光的波 長從380nm增大到480nm激發(fā)下，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后發(fā)出光的發(fā)光強(qiáng)度從弱到強(qiáng)趨勢呈直線或 曲線；直線的斜率為Kl，K1 > 0 ;曲線的斜率K2逐漸增大或逐漸減小，K2 > 0 ;
[0041] 反性激發(fā)熒光粉為在