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CN106252337A - 一种显色指数和色温可调的led集成光源 - Google Patents

一种显色指数和色温可调的led集成光源 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种显色指数和色温可调的LED集成光源，包括基板，所述基板上设置有若干个荧光粉围堰，所述荧光粉围堰区域内都设置有若干个蓝光LED和红光LED，所述蓝光LED相互串联，所述红光LED相互串联，所述若干个荧光粉围堰交替涂覆2300‑2800K色温的YAG:Ce3+荧光粉和6000‑6800K色温的YAG:Ce3+荧光粉。

Description

一种显色指数和色温可调的LED集成光源
技术领域
本发明涉及半导体光电、光学制造技术领域，具体涉及一种显色指数和色温可调的LED集成光源。
背景技术
传统的智能可调节LED，主要集中在色温的调整上，而很少涉及对显色指数的调节。市场上现有的LED灯，为了还原并显示物体的固有颜色，都在追求高的显色性。但是在特殊的场合，通过显色性的调节可以达到有效调节气氛，对人们的心理达到预期的影响。此时，显色指数、色温同时可调显得尤为重要。
目前，现有技术是通过控制不同颜色LED的发光来进行调节LED集成光源的色温的，这样得到的色温可调LED集成光源会造成显色指数过低，无法达到标准要求；而色温可调的COB封装的高显色指数的LED集成光源，是将不同颜色的LED芯片直接用荧光粉和封装胶进行覆盖保护，如此制作的色温可调高显色指数的LED集成光源会出现色彩不均匀，颜色不够柔和，色温调节范围过小等问题。
如申请号为201420478602.3的中国实用新型专利公开一种具有高显色指数及色温可调功能的COB光源，其特征在于其包括COB基板，COB基板上设有多个独立光源区和芯片组电极，独立光源区内的中部设有红光LED芯片，独立光源区内的红光LED芯片的周围均匀分布设置有多个蓝光LED芯片，独立光源区内还设有焊盘，蓝光LED芯片通过焊线连接至焊盘，红光LED芯片负极通过焊线连接至焊盘，红光LED芯片正极通过导电固晶胶固定至电路并通过电路与芯片组电极连接；独立光源区上涂覆有荧光粉胶。该技术方案中直接在独立光源区中覆盖荧光粉胶，并且都涂覆同一种荧光粉胶，导致色彩不均匀、色温以及显色指数的调节范围不够大。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种显色指数和色温可调的LED集成光源，采用的技术方案如下:
一种显色指数和色温可调的LED集成光源，包括基板，所述基板上设置有若干个荧光粉围堰，所述荧光粉围堰区域内都设置有若干个蓝光LED和红光LED，所述蓝光LED相互串联，所述红光LED相互串联，所述若干个荧光粉围堰交替涂覆2300-2800K色温的YAG:Ce3+荧光粉和6000-6800K色温的YAG:Ce3+荧光粉。
本发明中，蓝光LED通过激发两组不同的荧光粉，产生高色温白光和低色温白光的混合，通过调节蓝光LED的电流，可实现色温可调；而对红光LED的电流控制可以有效的调节显色指数。也即通过对蓝光LED和红光LED电流的控制，实现对色温和显色指数的同时调节。现有技术中，色温可调的COB封装的高显色指数的LED集成光源，是将不同颜色的LED芯片直接用荧光粉和封装胶进行覆盖保护，并且荧光粉只有一种，如此制作的色温可调高显色指数的LED集成光源会出现色彩不均匀，颜色不够柔和，色温调节范围过小等问题。而本发明没有直接用荧光粉和封装胶进行覆盖，而是采用在周边设置围堰的方式，LED发出的光透过围堰再发出来，并且本发明中，其中的一些区域是涂覆2300-2800K色温的YAG:Ce3+荧光粉，而另一些区域涂覆的是6000-6800K色温的YAG:Ce3+荧光粉，所产生的光比现有技术中的LED集成光源的组合更多，因此本发明的LED集成光源色彩均匀，颜色柔和，提高的色温和显示指数的调节范围。
作为优选，在每个围堰围成的独立区域中都设置有6个蓝光LED和3个红光LED。
作为优选，在围堰所围成的区域内LED排列的方式为：九个LED排列成3×3的矩阵，其中红光LED分别排列在第一列、第三列和第二列，并且形成等腰三角形或倒等腰三角形。
每个独立封装的区域内的蓝光LED和红光LED经过模拟测试后以最优方式间隔进行排布，排布方式能够保证出射后色彩的均匀度。
作为优选，所述基板上设置有四个荧光粉围堰，所述围堰排列成2×2的矩阵。
作为优选，所述COB基板为金属基板或陶瓷基板。
与现有技术相比，本发明的有益效果：没有直接用荧光粉和封装胶进行覆盖，而是采用在周边设置围堰的方式，LED发出的光透过围堰再发出来，是的本发明的LED集成光源色彩均匀，颜色柔和，并且色温调节范围大。同时，每个独立封装的区域内的蓝光LED和红光LED经过模拟测试后以最优方式间隔进行排布，排布方式能够保证出射后色彩的均匀度。
附图说明
图1是本发明的显色指数和色温可调的LED集成光源的结构示意图；
图2是本发明的显色指数和色温可调的LED集成光源的红色LED灯珠的排布图；
图3是本发明的显色指数和色温可调的LED集成光源的蓝色LED灯珠的排布图；
图中，5、蓝光LED，6、LED间串联引线，7、红光LED，8、板上导电极与LED间引线，9、板上电路，10、红光LED负电极引脚10，11、蓝光LED正电极引脚，12、红光LED正电极引脚，13、蓝光LED负电极引脚13，14-17荧光粉围堰，18、电路基板
具体实施方式
下面结合附图是实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例：
如图1至图3所示，一种显色指数和色温可调的LED集成光源，包括基板，所述基板上设置有若干个荧光粉围堰，所述荧光粉围堰区域内都设置有若干个蓝光LED和红光LED，所述蓝光LED相互串联，所述红光LED相互串联，所述若干个荧光粉围堰交替涂覆2300-2800K色温的YAG:Ce3+荧光粉和6000-6800K色温的YAG:Ce3+荧光粉。
本发明中，蓝光LED通过激发两组不同的荧光粉，产生高色温白光和低色温白光的混合，通过调节蓝光LED的电流，可实现色温可调；而对红光LED的电流控制可以有效的调节显色指数。也即通过对蓝光LED和红光LED电流的控制，实现对色温和显色指数的同时调节。现有技术中，色温可调的COB封装的高显色指数的LED集成光源，是将不同颜色的LED芯片直接用荧光粉和封装胶进行覆盖保护，如此制作的色温可调高显色指数的LED集成光源会出现色彩不均匀，颜色不够柔和，色温调节范围过小等问题。而本发明没有直接用荧光粉和封装胶进行覆盖，而是采用在周边设置围堰的方式，LED发出的光透过围堰再发出来，是的本发明的LED集成光源色彩均匀，颜色柔和，并且色温调节范围大。
本实施例中，在每个围堰围成的独立区域中都设置有6个蓝光LED和3个红光LED。
本实施例中，在围堰所围成的区域内LED排列的方式为：九个LED排列成3×3的矩阵，其中红光LED分别排列在第一列、第三列和第二列，并且形成等腰三角形或倒等腰三角形。
每个独立封装的区域内的蓝光LED和红光LED经过模拟测试后以最优方式间隔进行排布，排布方式能够保证出射后色彩的均匀度。
所述基板上设置有四个荧光粉围堰，所述围堰排列成2×2的矩阵。其中荧光粉围堰14和16涂覆了6000-6800K色温的YAG:Ce3+荧光粉，15和17涂覆了2300-2800K色温的YAG:Ce3+荧光粉。
所述COB基板为陶瓷基板。
本实施例的LED集成光源的制造方法如下：
将12个红光LED7用固晶胶按照图2的排布方式直接贴装在荧光粉围堰围成的区域内。
将24个蓝光LED5用固晶胶按照图3的排布方式直接贴装在荧光粉围堰围成的区域内。
按照图1的布线方式，从红光LED负电极引脚10开始，通过串联引线6、板上电路9、板上电极与LED间引线8将12个红光LED7串联至红光LED正电极引脚12。
按照图1的布线方式，从蓝光LED正电极引脚11开始，通过串联引线6、板上电路9、板上电极与LED间引线8将24个蓝光LED5串联至蓝光LED负电极引脚13。
遮挡住荧光粉围堰15和17形成的区域，对荧光粉围堰14和16形成的区域涂覆6000-6800K色温的YAG:Ce3+荧光粉。
遮挡住荧光粉围堰14和16形成的区域，对荧光粉围堰15和17形成的区域涂覆2300-2800K色温的YAG:Ce3+荧光粉。
荧光粉围堰14和16形成的区域的显色指数Ra＝70，荧光粉围堰15和17形成的区域的显色指数Ra＝70。
所述混合后形成的整体光源的显色指数Ra可调节范围为68～82。
与现有技术相比，本发明的有益效果：没有直接用荧光粉和封装胶进行覆盖，而是采用在周边设置围堰的方式，LED发出的光透过围堰再发出来，是的本发明的LED集成光源色彩均匀，颜色柔和，并且色温调节范围大。同时，每个独立封装的区域内的蓝光LED和红光LED经过模拟测试后以最优方式间隔进行排布，排布方式能够保证出射后色彩的均匀度。

Claims (5)

1.一种显色指数和色温可调的LED集成光源，包括基板，其特征在于，所述基板上设置有若干个荧光粉围堰，所述荧光粉围堰区域内都设置有若干个蓝光LED和红光LED，所述蓝光LED相互串联，所述红光LED相互串联，所述若干个荧光粉围堰交替涂覆2300-2800K色温的YAG:Ce3+荧光粉和6000-6800K色温的YAG:Ce3+荧光粉。
2.根据权利要求1所述的一种显色指数和色温可调的LED集成光源，其特征在于，在每个围堰围成的独立区域中都设置有6个蓝光LED和3个红光LED。
3.根据权利要求2所述的一种显色指数和色温可调的LED集成光源，其特征在于，在围堰所围成的区域内LED排列的方式为：九个LED排列成3×3的矩阵，其中红光LED分别排列在第一列、第三列和第二列，并且形成等腰三角形或倒等腰三角形。
4.根据权利要求3所述的一种显色指数和色温可调的LED集成光源，其特征在于，所述基板上设置有四个荧光粉围堰，所述围堰排列成2×2的矩阵。
5.根据权利要求1所述的一种显色指数和色温可调的LED集成光源，其特征在于，所述COB基板为金属基板或陶瓷基板。
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