一种仿太阳光光谱led光源的制作方法

文档序号:9922970阅读:875来源:国知局
一种仿太阳光光谱led光源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明技术领域,尤其是指一种LED发光光源。
【背景技术】
[0002]LEDCLighting emitting d1de)照明技术以其发光效率高、抗冲击和抗震性能好、可靠性高、寿命长、便于调节等特点受到了欢迎,已经成为了当前广泛使用的照明技术。但常规LED光源属于光谱窄的点光源,其波峰波长在450到460nm之间,与太阳光光谱差异非常大,而人眼的结构特殊与人类长期生活环境决定了在太阳光阅读与观测时人眼的感知度最高,而要使人眼在某一照明环境下感到舒适,需要使其发光光谱与太阳光光谱相接近。
[0003]目前的白光LED主要是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光。实现方法有两种,第一种方法是在蓝色LED芯片上涂敷层被蓝光激发的黄色荧光粉,芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。而这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体中Ce3+离子的发射光谱不具连续光谱特性,显色性较差,一般显指在65-75左右,难以满足低色照明的要求;第二种方法是蓝色LED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉,通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光,显色性较好一般显指在75-85左右,较前述产品有所提高。但这两种方法光谱差别不大,故存在光谱的缺陷。荧光粉的激发峰宽和矮,而蓝光激发峰高和窄,波长短,能量高,能直接穿透晶体直达眼底视网膜上,激活细胞氧化反应,启动细胞凋亡,引起视网膜细胞损伤,导致视力下降甚至丧失。
[0004]综上,到目前为止仍未有一种对人类无害的人造照明光源,虽然这些光损害对人类的作用是缓慢的,但我们每天都生活在这些灯光中,它们所造成的损害就不容忽视了。因此,我们亟待研究出一种低耗能、高能效,而且对人类健康和环境更加有益的照明光源。在此背景下,本申请人提出一种的新型仿太阳光光谱LED光源,即为本案申请。。

【发明内容】

[0005]本发明的目的在于提出一种仿太阳光光谱LED光源,低耗能、高能效,基于人们的健康需求和节能而研发成型。
[0006]为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种仿太阳光光谱LED光源,其特征在于:该光源具有:
发光模块,该发光模块由单个发光芯片或若干个相同或不同的发光芯片构成,发光芯片的波长为260-1100nm;
支架,该支架供发光芯片固定安装;
荧光胶,该荧光胶封装发光芯片,以致发光芯片发出的光透过荧光胶射出,所述荧光胶由硅胶、环氧树脂胶或其混合荧光粉构成。
[0007]上述方案进一步是:所述荧光胶由硅胶或环氧树脂胶混合荧光粉构成,荧光粉为铝酸盐(0¥3(41,6&5012<6)荧光粉、硅铝氮化物(0&4131似411)荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉、氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉、氯磷酸盐((SrEu)10(P04)6C12)荧光粉、氮化物(La3Si6Nll:Ce)荧光粉中的几种。
[0008]上述方案进一步是:所述荧光胶封装的发光芯片为蓝光芯片,波长为260-470nm,该荧光胶中的荧光粉由铝酸盐(0¥3(六1,6&5012:(^)荧光粉和硅铝氮化物(0&4151似511)荧光粉混合构成,铝酸盐(0¥3(41,6&5012<6)荧光粉和硅铝氮化物(0&413丨似511)荧光粉按重量配比为(1-100):(0.01-50)。
[0009]上述方案进一步是:所述荧光胶封装的发光芯片为蓝光芯片,波长为260-470nm,该荧光胶中的荧光粉由铝酸盐(0¥3(41,6&5012:(^)荧光粉、硅铝氮化物(0&六151似511)荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉和氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉混合构成,铝酸盐(CY3(八1,6&5012<6)荧光粉、硅铝氮化物(0&4131吧$11)荧光粉、氮氧化物(8&31202吧511)荧光粉和氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉按重量配比为(1-100):(0.01-50):(0.01-50):(0.01-50)。
[0010]上述方案进一步是:所述荧光胶封装的发光芯片为紫光芯片,波长为260-470nm,该荧光胶中的荧光粉由铝酸盐(0¥3(41,6&5012:(^)荧光粉、硅铝氮化物(0&六151似511)荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉和氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉混合构成,铝酸盐(CY3(八1,6&5012<6)荧光粉、硅铝氮化物(0&4131吧$11)荧光粉、氮氧化物(8&31202吧511)荧光粉和氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉按重量配比为(1-100):(0.01-50):(0.01-50):(0.01-50)。
[0011]上述方案进一步是:所述荧光胶封装的发光芯片为紫光芯片,该荧光胶中的荧光粉由氯磷酸盐((SrEu)10(P04)6C12)荧光粉、氮化物(La3Si6Nll:Ce)荧光粉、硅铝氮化物CaAlSiN3:Eu荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉和氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉混合构成,氯磷酸盐((3池11)10(?04)6(:12)荧光粉、氮化物(1^33丨6~11<6)荧光粉、硅铝氮化物CaAlSiN3:Eu荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉、氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉按重量配比为(1-100):(1-100):(0.01-50):(0.01-50): (0.01-50)。
[0012]上述方案进一步是:所述发光芯片为倒装或正装类芯片,通过CSP工艺(即芯片级封装)封装。
[0013]上述方案进一步是:所述荧光胶采用远程荧光粉技术封装发光芯片,对荧光胶与发光芯片之间形成的发光间隙抽真空或填入保护气体,保护气体为氮气或惰性气体。
[0014]上述方案进一步是:所述支架为直插式LED灯珠器件支架、贴片式LED灯珠器件支架、COB多芯片串、并联集成模组,面光源器件支架或COF线性光源器件支架,支架内或外设置有控制器,控制器控制若干发光芯片全部或部分发光混合。
[0015]上述方案进一步是:所述光源应用于照明灯具、装饰类灯、台灯、阅读灯及生物照明灯具。
[0016]本发明是基于不同芯片波长不同尺寸的发光芯片在不同荧光粉材质下通过不同的配比实现全光谱的LED光源,与现有技术相比,具有如下技术优势:
第一,在普通白光LED中,高能蓝光对人眼的损害较大,另外人体的非视觉感光系统对蓝光最敏感,长期处于受高能蓝光照射的环境会扰乱人体的生理节律,这不利于LED照明的推广使用,而本发明通过采用尺寸为4_200mil、波长为260-1100nm的发光芯片在不同荧光粉材质下通过不同的配比实现全光谱的LED光源,新型白光LED的蓝光峰值相对普通白光降低,大大降低了蓝光对人眼的损伤,而且本发明新型白光LED在降低蓝光峰值的同时,大大提升了显指及光谱的品质。
[0017]第二,太阳光光谱中的红外与紫外光谱均会对人类皮肤造成一定的伤害,在本发明的新型白光LED的光谱中并没有紫外和红外光谱,从而使人们在照明时免受这两种光谱的光伤害。
[0018]第三,本发明新型白光LED既继承了普通白光LED光源能效高、寿命长、体积小、可靠性高,不会造成汞污染等优点,同时还改正了其部分缺点;本发明新型白光LED在可见光的光谱范围内与最优的太阳光光谱接近,为连续光谱,显色指数高,色彩全面,可以很好地还原物体的色彩。
[0019]【附图说明】:
附图1为本发明其一实施例结构示意图;
附图1-1为图1实施例另一延伸实施结构示意图;
附图2为本发明其二实施例结构示意图;
附图3为本发明其三实施例结构示意图;
附图4为本发明其四实施例结构示意图;
附图5为图4实施例其一改进结构示意图;
附图6为图4实施例另一改进结构示意图;
附图7为本发明仿太阳光光谱LED光谱及太阳光光谱的对比示意图;
附图8为室内太阳光显色指数数据图;
附图9为市场上常规LED光源显色指数据图;
附图10为本发明仿太阳光光谱LED光源显色显指数数据图。
[0020]【具体实施方式】:
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
[0021]参阅图1、1-1、2、3所示,系本发明较佳实施例结构示意图,本发明有关一种仿太阳光光谱LED光源,该光源具有:发光模块、支架2及荧光胶3,该发光模块由单个发光芯片I或若干个相同或不同的发光芯片I构成,发光芯片I涵盖倒装或正装类芯片,发光芯片I的尺寸为4-200mil、波长为260-1100nm;组装时,若干发光芯片I可按照多组或单组进行串联或并联方式设置,根据需要排列,以满足混光需要。支架2供发光芯片I固定安装并实现发光芯片I之间的连通,支架2可包括直插式LED灯珠器件支架、贴片式LED灯珠器件支架、COB多芯片串、并联集成模组,面光源器件支架或COF线性光源器件支架,在支架2内或外设置有控制器5,控制器5控制若干发光芯片I全部或部分发光混合,从而依据需要选择性发光,获得需要的光谱。荧光胶3封装发光芯片I,以致发光芯片I发出的光透过荧光胶3射出,该荧光胶3由硅胶、环氧树脂胶或其混合荧光粉构成,使可见光的光谱范围内与最优的太阳光光谱接近,为连续光谱,显色指数高,色彩全面。
[0022]本实施例中,所述荧光胶3由硅胶或环氧树脂胶混合荧光粉构成,荧光粉为铝酸盐(CY3(Al,Ga5012:Ce)荧光粉、硅铝氮化物(CaAlSiN3:Eu)荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉、氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉、氯磷酸盐((SrEu)10(P04)6C12)荧光粉、氮化物(La3Si6Nll:Ce)荧光粉中的几种。
[0023]实施例1:
所述荧光胶封装的发光芯片为蓝光芯片,波长为260-470nm,该荧光胶中的荧光粉由铝酸盐(CY3(Al,Ga5012:Ce)荧光粉和硅铝氮化物(CaAlSiN3:Eu)荧光粉混合构成,铝酸盐(CY3(Al,Ga5012:Ce)荧光粉和硅铝氮化物(CaAlSiN3:Eu)荧光粉按重量配比为(1-100):(0.01-50)。
[0024]实施例2:
所述荧光胶封装的发光芯片为蓝光芯片,波长为260-470nm,该荧光胶中的荧光粉由铝酸盐(0¥3(41,6&5012<6)荧光粉、硅铝氮化物(0&4131~3 411)荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉和氟化物(K2SiF6:Dy)荧光粉混合构成,铝酸盐(CY3(Al,Ga5012:Ce)荧光粉、硅铝氮化物(CaAlSiN3:Eu)荧光粉、氮氧化物(BaSi202N2:Eu)荧光粉和氟化物(K2SiF6:Dy)
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