[發明專利]白光LED熒光粉變溫光譜特性的透射式測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201710483942.3
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107228849B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 郭自泉;丘海華;陳忠;呂毅軍;陳國龍;高玉琳;林偉毅
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

白光LED熒光粉變溫光譜特性的透射式測試裝置及方法，涉及LED熒光粉測試。測試裝置設有鋁圓柱、石墨烯玻璃、凸透鏡、熒光粉控溫電路裝置、LED藍光芯片、LED芯片控溫裝置、積分球、光譜儀和計算機。將熒光粉控溫電路裝置引入了測試裝置中，彌補了變溫熒光粉光譜特性測試的技術空白。采用了透射式的測試方法，更加符合白光LED的工作模式和原理。使用凸透鏡將藍光匯聚為平行光，提高了激發光的均勻分布性。利用了積分球收集光，減少了光的泄露，提高測量數據可靠性。把熒光粉控溫點和積分球分離，積分球和鋁圓柱之間作了絕熱處理，有利于避免溫度對積分球影響。分別對LED芯片和熒光粉進行了控溫，測試出不同條件下的光譜特性。

技術領域

本發明涉及LED熒光粉測試，尤其是涉及白光LED熒光粉變溫光譜特性的透射式測試裝置及方法。

背景技術

發光二極管(LED)具有節能、環保、壽命長、可靠性高等諸多優點，在智能家居、建筑照明、汽車照明以及手機背光照明等領域具有相當廣泛的應用。當前白光LED最普遍的做法是利用藍光LED芯片激發鋁酸鹽熒光粉制作而成。當對LED和熒光粉的可靠性和發光特性進行性能評估時，溫度對熒光粉的影響是需要被考慮的因素之一。因此，在設計和制造白光LED的時候，有必要專門針對熒光粉在不同溫度下的特性進行測試。

當前，白光LED最主流的做法是直接將熒光粉直接涂敷在LED芯片表面。但是，熒光粉極易受到芯片的熱量影響，從而導致熒光粉的轉換效率降低。雖然使用遠程熒光粉封裝形式極大改善了該問題，但是當白光LED在長時間使用后，熒光粉還是會產生老化現象，導致輸出的光能量降低和色品質發生改變。針對熒光粉測試，傳統的方法是采用反射式的結構進行測量，即將熒光粉置于激發光源下方，當激發光源對熒光粉進行照射后，反射回來的光被收集和處理。這種測試反射光的方法與上述白光LED的工作模式不同，導致測試不能很準確反映熒光粉真實工作時的特性。而業界在進行熒光粉變溫特性測試時，也普遍采用這種反射式的測試方式。

中國專利CN101191770B公開一種LED的熒光粉發射光譜的測量方法，即用LED芯片作為激發光源垂直照射到熒光粉上，在激發光源同側通過光學接收部件來接收熒光粉被激發出來的光。但是，當光照射到熒光粉上，會發生光的散射和反射，因而只有少部分的光被收集，導致測量結果與實際有較大偏差。中國專利CN103308499B公開一種藍光激發熒光粉性能測試的系統，即把LED光源和熒光粉直接放入積分球的兩側相對的窗孔中，激發光源的光在積分球中經漫反射后，最終匯聚到熒光粉上。但這種方法中，為了避免光損失，放置熒光粉的裝置需要緊貼著積分球的窗孔，當熒光粉的溫度較高的時候，很容易把熱量傳遞給積分球，造成對積分球的損壞影響。且這兩個專利均使用反射式的測試方式，不符合LED芯片激發熒光粉后透射出光的工作模式。激發光由于被反射再收集，導致測試光譜形狀與實際光譜有一定程度偏差。

發明內容

本發明的目的在于提供不僅用于測試熒光粉的常溫特性，而且可用于測試熒光粉變溫特性的白光LED熒光粉變溫光譜特性的透射式測試裝置及方法。

所述白光LED熒光粉變溫光譜特性的透射式測試裝置設有鋁圓柱、石墨烯玻璃、凸透鏡、熒光粉控溫電路裝置、LED藍光芯片、LED芯片控溫裝置、積分球、光譜儀和計算機；