专利名称：一种低色温白光led的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种低色温白光LED的制造方法。
背景技术：
目前较为常用的白光LED的制造方法为预备步骤，用于备好蓝光芯片，其发射峰值范围为440～480nm；涂敷YAG荧光粉层步骤，用于在蓝光芯片外表面涂敷YAG荧光粉层。其中，利用蓝光芯片发出的蓝光激发荧光粉发出黄光，剩余的蓝光和荧光粉产生的黄光混色形成白光。通过调整黄光和蓝光的强度，可以得到不同色温的LED的白光，但其存在有如下的缺点当色温低于5000K时，显色性差。
针对上述的缺点，中国专利数据库内公开了申请号为200310115625、03103515的两个解决技术方案。这两个技术方案均为改进方案，该方案为在YAG黄粉中添加波长为600nm～650nm的碱土金属硫化物红粉。如附图1所示，该方案虽然解决了上述的当色温低于5000K时，显色性差的缺点，但存在有如下的缺点1、大大降低了LED的光通量；2、由于粉体颗粒比重不一造成的LED灯颜色不均匀。因此把红粉加入YAG黄粉中的解决方案是不理想的。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有的白光LED的制造方法存在的问题，提供一种低色温白光LED的制造方法，在色温降低显色指数提高的同时，光通量下降不是太多；且LED灯颜色均匀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种低色温白光LED的制造方法，它包括a、预备步骤用于备好蓝光芯片、LED黄粉、LED红粉及其它的封装材料；b、涂敷LED黄粉层步骤用于在蓝光芯片外表面涂敷LED黄粉层；c、涂敷LED红粉层步骤用于在LED黄粉层外表面涂敷LED红粉层；其中，蓝光芯片发出的部分蓝光激发LED黄粉层和LED红粉层分别发出黄光和红光，经激发发出的部分黄光又激发LED红粉层发出红光，红光、剩余的黄光和剩余的蓝光混色形成白光。
所述LED黄粉通过配胶涂敷形成LED黄粉层，LED红粉通过配胶涂敷形成LED红粉层。
所述涂敷LED黄粉层步骤后，需要烘干LED黄粉层；涂敷LED红粉层步骤后，需要烘干LED红粉层。
所述LED黄粉为经蓝光激发可发射出峰值波长在530～580nm的荧光粉；LED红粉为能被蓝光、黄光激发可发射出峰值波长在600～650nm的荧光粉。
所述LED黄粉为YAG:Ce3+荧光粉及其衍生物；所述LED红粉为(Sr，Ca)S:Eu2+荧光粉及其衍生物。
所述红粉层的激发波长范围为380nm～580nm。
所述LED红粉层在550nm左右的黄光激发下还可发出红光，用于提高红光的发光强度。
其中，随着LED黄粉层厚度的降低，LED红粉层厚度的增加，LED灯的色温降低，显色指数提高，但光通量降低；反之，相反。
还包括d、封装步骤用透明材料封装涂好粉的LED芯片并烘干，或，作成模粒并烘干脱模。
本发明解决其技术问题所采用的又一技术方案是一种低色温白光LED的制造方法，其特征是它包括a、预备步骤用于备好蓝光芯片、LED黄粉、LED红粉及其它的封装材料；b、涂敷LED红粉层步骤用于在蓝光芯片外表面涂敷LED红粉层；c、涂敷LED黄粉层步骤用于在LED红粉层外表面涂敷LED黄粉层；d、封装步骤用透明材料封装涂好粉的LED芯片并烘干，或，作成模粒并烘干脱模；其中，蓝光芯片发出的部分蓝光激发LED红粉层和LED黄粉层分别发出红光和黄光，红光、黄光和剩余的蓝光混色形成白光。
所述LED红粉通过配胶涂敷形成LED红粉层，LED黄粉通过配胶涂敷形成LED黄粉层。
所述涂敷LED红粉层步骤后，需要烘干LED红粉层；涂敷LED黄粉层步骤后，需要烘干LED黄粉层。
所述LED红粉为能被蓝光激发可发射出峰值波长在600～650nm的荧光粉；LED黄粉为经蓝光激发可发射出峰值波长在530～580nm的荧光粉。
所述LED红粉为(Sr，Ca)S:Eu2+荧光粉；所述LED黄粉为YAG:Ce3+荧光粉及其衍生物。
所述红粉层的激发波长范围为380nm～580nm。
其中，随着LED红粉层厚度的降低，LED黄粉层厚度的增加，LED灯的色温升高，光通量提高，但显色指数降低了；反之，相反。
由上述对本发明的描述可知，和背景技术相比，本发明的有益效果是其一，本发明利用两次涂敷，即在蓝光芯片外表面涂敷LED黄粉层，然后再涂敷LED红粉层，其中，由于黄粉层优先把蓝光转换成光通量高的黄光，则在色温降低显色指数提高的同时，光通量下降不是太多；其二，克服了黄粉和红粉混合涂敷所存在的由于粉体颗粒比重不一造成的LED灯颜色不均匀性的缺点，本制造方法中，由于同一层中不存在颜色不均匀的问题，则通过本制造方法制造出的LED灯颜色均匀；其三，LED黄粉层中各颗粒比重大致相同，LED红粉层中颗粒比重也大致相同，则通过本制造方法制造出的LED灯颜色均匀；其四，先涂敷LED黄粉层，烘干后，再涂敷LED红粉层，由于红粉具有较宽的激发波长范围(380nm～580nm)，在蓝光激发下，黄粉及红粉各发出黄光和红光，其中，波长为550nm左右的黄光又可激发红粉发出红光，即LED红粉层一方面受到蓝光芯片发出蓝光的激发，发射红光，一方面又受到LED黄粉层发出黄光的激发，发射红光，二者红光的合成，可较大地增强了红粉的转化效率，使色温降低，显色指数提高，同时优先把蓝光转成人眼视觉灵敏度高的光是光通量高的黄粉，所以在色温降低、显色指数提高的同时，光通量下降不是太多；其五，先涂红粉，再涂黄粉，可以优先使蓝光转成红光，适用于更低色温白光LED的制造。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
图1是现有技术的LED的光谱图。
图2是本发明的实施例一的LED红粉的激发光谱图。
图3是本发明的实施例一的LED的光谱图。
图4是本发明的实施例二的LED的光谱图。
图5是本发明的实施例三的LED的光谱图。
具体实施例方式
实施例一一种低色温白光LED的制造方法，它包括a、预备步骤用于备好蓝光芯片、LED黄粉、LED红粉及其它的封装材料；其中蓝光芯片为发射峰值范围为440～480nm；LED黄粉为YAG:Ce3+荧光粉及其衍生物，其在蓝光激发下的发射峰范围为530～580nm，在本实施例中该LED黄粉为Y3Al5O12:Ce3+荧光粉；LED红粉为(Sr，Ca)S:Eu2+荧光粉，其在蓝光和黄光激发下的发射峰范围为600～650nm，如附图2所示，在本实施例中LED红粉为(Sr，Ca)S:Eu2+荧光粉；其它的封装材料包括LED支架、绝缘胶、粘接剂如环氧树脂胶或硅胶、消泡剂、扩散剂等；b、涂敷LED黄粉层步骤LED黄粉通过配胶并涂敷在蓝光芯片外表面形成LED黄粉层，其包括b1、配LED黄粉粉浆步骤准确称取一定量的黄粉，按1∶8比例与环氧树脂胶混合均匀；b2、点LED黄粉步骤利用手工或自动点胶机把黄粉粉浆涂敷在蓝光芯片上面，其凹面离网平面7/10网深的高度处；b3、烘干LED黄粉层步骤用于在120±1℃烘干黄粉层1小时；c、涂敷LED红粉层步骤LED红粉通过配胶并涂敷在LED黄粉层外表面形成LED红粉层，其包括c1、配LED红粉粉浆步骤准确称取一定量的红粉，按1∶7比例与环氧树脂胶混合均匀；c2、点LED红粉步骤利用手工或自动点胶机把红粉粉浆涂敷在烘干的黄粉层表面，其厚度正好填满网；c3、烘干LED红粉层步骤用于在120±1℃烘干LED红粉层1小时；d、封装步骤用于把涂好粉的LED芯片用透明材料封装起来，并经烘干；或作成模粒经烘干脱模而成。
其中，本实施例所使用的设备手工点胶或自动点胶机，扩片机，焊线机，封装机，脱模机。该设备可参考现有技术的使用设备，在此不作进一步描述。
其中，蓝光芯片发出的部分蓝光激发LED黄粉层发出黄光；透过LED黄粉层的部分蓝光激发LED红粉层发出红光；由于LED红粉层的激发波长范围为380nm～580nm，则波长在550nm左右的黄光也激发LED红粉层发出红光。剩余的蓝光、剩余的黄光和红光混色形成白光。
则按照以上步骤作成的白光LED的色温为3500K，其光谱图如附图3所示。现有技术中的黄粉红粉混合粉点粉工艺作成的LED的光谱图如附图1所示，作成的白光LED的色温为3500K。现将本实施例的白光LED的光谱(图3)和现有技术的白光LED的光谱(图1)作一个比较，如下表所示。
表一利用20mA台湾芯片φ5mm封装，不同点粉方式光色参数比较
由上表可知，色温、显色指数基本接近情况下，二次点粉的光通量高出一次点粉30％以上。
结合下面的实施例二、实施例三、实施例四可知随着LED黄粉层厚度的降低，LED红粉层厚度的增加，LED灯的色温降低，显色指数提高，但光通量降低；反之，相反。
实施例二本实施例与实施例一不同之处在于黄粉厚度为9/10网深，则按照以上步骤作成的白光LED的色温为4000K，其光谱图如附图4所示。
实施例三本实施例与实施例一不同之处在于黄粉厚度为5/10网深，则按照以上步骤作成的白光LED的色温为3000K，其光谱图如附图5所示。
实施例四本实施例与实施例一不同之处在于一种低色温白光LED的制造方法，它包括a、预备步骤用于备好蓝光芯片、LED黄粉、LED红粉及其它的封装材料；其中蓝光芯片为发射峰值范围为440～480nm；LED黄粉为YAG:Ce3+荧光粉及其衍生物，其在蓝光激发下的发射峰范围为530～580nm，在本实施例中该LED黄粉为Y3Al5O12:Ce3+荧光粉；LED红粉为(Sr，Ca)S:Eu2+荧光粉，其在蓝光和黄光激发下的发射峰范围为600～650nm，如附图2所示，在本实施例中LED红粉为(Sr，Ca)S:Eu2+荧光粉；其它的封装材料包括LED支架、绝缘胶、粘接剂如环氧树脂胶或硅胶、消泡剂、扩散剂等；b、涂敷LED红粉层步骤LED红粉通过配胶并涂敷在蓝光芯片外表面形成LED红粉层，其包括c1、配LED红粉粉浆步骤准确称取一定量的红粉，按1∶7比例与环氧树脂胶混合均匀；c2、点LED红粉步骤利用手工或自动点胶机把红粉粉浆涂敷在烘干的蓝光芯片上面，其厚度根据色温显色性的需要可调；c3、烘干LED红粉层步骤用于在120±1℃烘干LED红粉层1小时；c、涂敷LED黄粉层步骤LED黄粉通过配胶并涂敷在LED黄粉层外表面形成LED黄粉层，其包括b1、配LED黄粉粉浆步骤准确称取一定量的黄粉，按1∶8比例与环氧树脂胶混合均匀；b2、点LED黄粉步骤利用手工或自动点胶机把黄粉粉浆涂敷在红粉层表面，正好填满网；b3、烘干LED黄粉层步骤用于在120±1℃烘干黄粉层1小时；
d、封装步骤用于把涂好粉的LED芯片用透明材料封装起来，并经烘干；或作成模粒经烘干脱模而成。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种低色温白光LED的制造方法，其特征是它包括a、预备步骤用于备好蓝光芯片、LED黄粉、LED红粉及其它的封装材料；b、涂敷LED黄粉层步骤用于在蓝光芯片外表面涂敷LED黄粉层；c、涂敷LED红粉层步骤用于在LED黄粉层外表面涂敷LED红粉层；其中，蓝光芯片发出的部分蓝光激发LED黄粉层和LED红粉层分别发出黄光和红光，经激发发出的部分黄光又激发LED红粉层发出红光，红光、剩余的黄光和剩余的蓝光混色形成白光。
2.根据权利要求1所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是所述LED黄粉通过配胶涂敷形成LED黄粉层，LED红粉通过配胶涂敷形成LED红粉层。
3.根据权利要求2所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是所述涂敷LED黄粉层步骤后，需要烘干LED黄粉层；涂敷LED红粉层步骤后，需要烘干LED红粉层。
4.根据权利要求1所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是所述LED黄粉为经蓝光激发可发射出峰值波长在530～580nm的荧光粉；LED红粉为被蓝光、黄光激发可发射出峰值波长在600～650nm的荧光粉。
5.根据权利要求4所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是所述LED黄粉为YAG:Ce3+荧光粉及其衍生物；所述LED红粉为(Sr，Ca)S:Eu2+荧光粉及其衍生物。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是所述红粉层的激发波长范围为380nm～580nm。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是所述LED红粉层在550nm左右的黄光激发下还可发出红光，用于提高红光的发光强度。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是随着LED黄粉层厚度的降低，LED红粉层厚度的增加，LED灯的色温降低，显色指数提高，光通量降低；反之，相反。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种低色温白光LED的制造方法，其特征是还包括d、封装步骤用透明材料封装涂好粉的LED芯片并烘干，或，作成模粒并烘干脱模。
10.一种低色温白光LED的制造方法，其特征是它包括a)预备步骤用于备好蓝光芯片、LED黄粉、LED红粉及其它的封装材料；b)涂敷LED红粉层步骤用于在蓝光芯片外表面涂敷LED红粉层；c)涂敷LED黄粉层步骤用于在LED红粉层外表面涂敷LED黄粉层；d)封装步骤用透明材料封装涂好粉的LED芯片并烘干，或，作成模粒并烘干脱模；其中，蓝光芯片发出的部分蓝光激发LED红粉层和LED黄粉层分别发出红光和黄光，红光、黄光和剩余的蓝光混色形成白光。
全文摘要
本发明公开了一种低色温白光LED的制造方法，它包括预备步骤用于备好蓝光芯片；涂敷LED黄粉层和LED红粉层步骤用于在蓝光芯片外表面涂敷LED黄粉层和LED红粉层；其中，蓝光芯片发出的部分蓝光激发LED黄粉层和LED红粉层分别发出黄光和红光，剩余的蓝光与黄光和红光混色形成白光。本发明利用两次涂敷，即在蓝光芯片外表面涂敷LED黄粉层和LED红粉层，在色温降低显色指数提高的同时，光通量下降不是太多，并且克服了黄粉和红粉混合涂敷所存在的由于粉体颗粒比重不一造成的LED灯颜色不均匀性的缺点，本制造方法中，LED黄粉层中各颗粒比重大致相同，LED红粉层中各颗粒比重也大致相同，则通过本制造方法制造出的LED灯颜色均匀。
文档编号H01L33/50GK1953216SQ200510044950
公开日2007年4月25日 申请日期2005年10月20日 优先权日2005年10月20日
发明者魏岚, 韩钧祥 申请人:厦门通士达照明有限公司