CN108091751B - 一种白光led器件及其制备方法、led灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白光LED器件及其制备方法、LED灯,其中,白光LED器件包括:支架、设置于支架上的蓝光发光芯片以及覆盖在蓝光发光芯片上的荧光胶;荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于荧光胶中;蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm‑520nm;黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm‑560nm;红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm‑680nm。设置荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,荧光胶对蓝光发光芯片发出的蓝光具有很强的吸收作用,达到降低蓝光危害的作用,同时保证白光LED器件发出的光具备连续发光光谱。
Description
技术领域
本发明实施例涉及LED封装技术领域,尤其涉及一种白光LED器件及其制备方法、LED灯。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化成光。由于LED不含汞、体积小、寿命长、反应速度快、环保、节能,并具有高色彩饱和度等特性,使其应用越来越广泛,尤其是白光LED,被认为是继白炽灯、荧光灯以后的第三代照明光源,被广泛应用在液晶投影装置、手机背光源、显示屏幕等。
目前,白光LED的实现技术有多种,其中一种技术是采用蓝光LED芯片配合黄绿色荧光粉,或者蓝光LED芯片配合黄绿色荧光粉与红色荧光粉的混合荧光粉,产生白光。即,蓝光LED芯片发出的蓝光,激励荧光粉发出黄绿色的荧光,或者激励混合荧光粉发出黄绿色和红色的混合荧光,通过黄绿光或者混合荧光与另一部分透过荧光粉的蓝光复合成白光。
但是,上述方案中产生的白光LED发出的白光,光谱是不连续的,在480-500nm之间存在光谱缺失现象,光谱显色指数较差;且现有技术中白光LED发出的白光,蓝光强度较大,容易造成蓝光危害。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种白光LED器件及其制备方法、LED灯,以解决现有技术中白光LED器件光谱不连续以及蓝光强度较大的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种白光LED器件,包括支架、设置于所述支架上的蓝光发光芯片以及覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上的荧光胶;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中;
其中,所述蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm-520nm;
所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm-560nm;
所述红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm-680nm。
可选的,在4700-6500K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-120%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为50%-70%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为45%-65%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为50%-70%。
可选的,在3500-4700K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为35%-70%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为40%-60%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为45%-65%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为60%-80%。
可选的,在2700-3500K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为20%-40%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为35%-55%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为40%-60%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-95%。
可选的,在1600-2700K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为10%-10%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为30%-50%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为50%-70%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-100%。
可选的,所述蓝色荧光粉的组成物质包括氮氧化物体系荧光粉、铝酸盐体系荧光粉和硅酸盐体系荧光粉中的至少一种;所述黄绿色荧光粉的组成物质包括铝酸盐体系荧光粉、β-sialon体系荧光粉和硅酸盐体系荧光粉中的至少一种;所述红色荧光粉的组成物质包括氮化物红粉、氮氧化物红粉和硫化物红粉中的至少一种。
可选的,所述蓝光发光芯片主波长光谱范围为430nm-480nm。
第二方面,本发明实施例还提供了一种白光LED器件的制备方法,包括:
提供一支架;
在所述支架上设置蓝光发光芯片;
将荧光胶均匀覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中;
其中,所述蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm-520nm;
所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm-560nm;
所述红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm-680nm。
可选的,将荧光胶均匀覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中,包括:
将所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例与胶水均匀混合,形成荧光胶;
采用喷涂、旋涂或者采用点胶方式,将所述荧光胶均匀制备在所述支架一侧,所述荧光胶覆盖所述蓝光发光芯片;
对所述荧光胶进行固化处理,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片。
第三方面,本发明实施例还提供了一种LED灯,包括的第一方面所述的白光LED器件。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明实施例提供的白光LED器件及其制备方法、LED灯,荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于荧光胶中,荧光胶对蓝光发光芯片发出的蓝光具有很强的吸收作用,降低蓝光发光芯片发出的光在整个光谱中的强度,达到降低蓝光危害的作用。
2、本发明实施例提供一种白光LED器件及其制备方法、LED灯,荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于荧光胶中,通过蓝光发光芯片激发荧光胶发光,保证白光LED器件发出的光具备连续发光光谱,补偿现有白光LED发出的光谱在480nm-500nm之间存在光谱缺失的现象,保证白光LED器件发出的光具有较强的显色指数。
附图说明
为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案,下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然,所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图,而不是全部的附图,对于本领域普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图得到其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种白光LED器件的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的白光LED器件中蓝色荧光粉的激发光谱和发射光谱的示意图;
图3是在4700K-6500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图;
图4是在4700K-6500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱归一化处理后的对比示意图;
图5是在3500K-4700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图;
图6是在2700K-3500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图;
图7是在1600K-2700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图;
图8是本发明实施例提供的一种白光LED器件的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将结合本发明实施例中的附图,通过具体实施方式,完整地描述本发明的技术方案。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例,均落入本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的白光LED器件,包括支架、设置于支架上的蓝光发光芯片以及覆盖在支架的蓝光发光芯片上的荧光胶;荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于荧光胶中;其中,所述蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm-520nm;所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm-560nm;所述红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm-680nm。采用上述技术方案,荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于荧光胶中,保证荧光胶对蓝光发光芯片发出的蓝光具有较强的吸收作用,降低蓝光发光芯片发出的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中的强度,达到降低蓝光危害的作用。同时通过蓝光发光芯片激发荧光胶发光,保证白光LED器件发出的光具备连续发光光谱,补偿现有白光LED发出的光谱在480nm-500nm之间存在光谱缺失的现象,保证白光LED器件发出的光具有较强的显色指数。
以上是本发明的核心思想,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种白光LED器件的结构示意图,如图1所示,本发明实施例提供的白光LED器件可以包括:支架10、设置于支架10上的蓝光发光芯片20以及覆盖在支架10的蓝光发光芯片20上的荧光胶30;荧光胶30包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于荧光胶30中;
其中,蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm-520nm;
黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm-560nm;
红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm-680nm。
如图1所示,本发明实施例创造性的提出在荧光胶30中包括蓝色荧光粉,具体的,荧光胶30中包括蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,其中,蓝色荧光粉的发射峰值波长范围可以为470nm-520nm,黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围可以为520nm-560nm,红色荧光粉的发射峰值波长范围可以为600nm-680nm,蓝光发光芯片20主波长光谱范围可以为430nm-480nm,通过使用蓝光发光芯片20激发包括上述混合荧光粉的荧光胶30时,蓝色荧光粉可以吸收蓝光发光芯片20透过荧光胶30射出的蓝光,保证荧光胶30对蓝光发光芯片20发出的蓝光具有较强的吸收作用,降低蓝光发光芯片发出的光在整个光谱中的强度。同时,本发明实施例提供的蓝光发光芯片20可以激发蓝色荧光粉在480nm-520nm范围内有一个较强的发射峰,该发射峰可以弥补现有白光LED其中的发光光谱在此波段蓝光缺失的缺陷,保证本发明实施例提供的白光LED器件激光后产生的光谱从430nm-780nm都是连续的,不存在某些波段光谱缺失的问题。
具体如图2所示,图2是本发明实施例提供的白光LED器件中蓝色荧光粉的激光光谱和发射光谱的示意图,其中曲线1表示蓝色荧光粉的激发光谱示意图,曲线2表示蓝色荧光粉的发射光谱示意图。从图2中曲线1所示的蓝色荧光粉的激发光谱示意图可以知道,蓝色荧光粉在440nm-460nm波段内具有很强的吸收作用,该峰波长正好对应蓝光发光芯片20的峰波;用430nm-480nm的蓝光发光芯片20激发蓝色荧光粉,可以得到如曲线2所示的蓝色荧光粉的发射光谱,从曲线2可以知道,在460nm-540nm对应蓝色荧光粉的发光位置。因此,从图2所示的蓝色荧光粉的激发光谱和发射光谱的示意图可以知道,通过在荧光胶30中增加蓝色荧光粉,一方面可以吸收蓝光发光芯片20发出的蓝光,降低蓝光发光芯片20发光的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中所占强度,这样可以降低蓝光的危害;另一方面,通过蓝光发光芯片激发蓝色荧光粉发射480nm-520nm的蓝光,补偿蓝光发光芯片20在这一段的缺失,从整体上提升白光LED器件的显色效果。
可选的,由于不同色温条件下,不同颜色荧光粉的发光效率不同,因此,本发明实施例对蓝色荧光粉、黄绿荧光粉和红色荧光粉之间的比例关系不进行限定,各种颜色的荧光粉只需满足其发光波长范围,且混合后形成的荧光胶可以吸收蓝光发光芯片20发出的蓝光,降低蓝光发光芯片20发光的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中所占强度,并且保证白光LED器件的光谱连续即可。
可选的,蓝色荧光粉的组成物质可以包括氮氧化物体系荧光粉、铝酸盐体系荧光粉体系荧光粉和硅酸盐体系荧光粉中的至少一种;黄绿色荧光粉的组成物质可以包括铝酸盐体系荧光粉、β-sialon体系荧光粉和硅酸盐体系荧光粉中的至少一种;红色荧光粉的组成物质可以包括氮化物红粉、氮氧化物红粉和硫化物红粉中的至少一种。需要说明的是,上述蓝色荧光粉、黄绿荧光光和红色荧光粉的组成物质包括但不限于上述材料,只要各个颜色的荧光粉的组成物质符合相应规定的波长范围即可。
可选的,本发明实施例提供的蓝光发光芯片20主波长光谱范围可以为430nm-480nm,其可以是单一波段的光谱,例如主波长光谱范围为430nm-480nm的单一波段光谱;也可以为两种以上波段的光谱混合得到,例如主波长光谱范围分别为430nm-450nm以及450nm-480nm两个波段的光谱混合,本发明实施例对此不进行限定。
可选的,继续参考图1,本发明实施例提供的蓝光发光芯片20可以为倒装芯片或者正装芯片;并且,支架10包括位于支架10上的电连接部(图中未示出)。当蓝光发光芯片20为倒装芯片时,蓝光发光芯片20直接与支架10上的电连接部电连接,获取电连接部提供的电压信号,驱动蓝光发光芯片20发光;当蓝光发光芯片20为正装芯片时,蓝光发光芯片20需要与支架10上的电连接部通过打线的方式电连接,获取电连接部提供的电压信号,驱动蓝光发光芯片20发光。可选的,当蓝光发光芯片20为正装芯片,需要与支架上的电连接部通过打线的方式电连接时,可以通过一根焊线或者两根焊线进行电连接,本发明实施例对此不进行限定。图1仅以蓝光发光芯片20为正装芯片,蓝光发光芯片20通过两根焊线40与支架10上的电连接部电连接为例进行示例性说明。继续参考图1,本发明实施例提供的白光LED器件还可以包括位于支架10内的绝缘块50,绝缘块50用于隔离正极和负极,保证蓝光发光芯片20正常发光。
下面从不同色温的情况下,通过本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图,详细说明本发明实施例提供的白光LED器件与现有技术中白光LED器件相比具备的有益效果。
图3是在4700K-6500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图,其中,曲线3表示本发明实施例提供的白光LED器件的绝对发光光谱示意图,曲线4表示现有技术中白光LED器件的绝对发光光谱示意图。如图3所示,在蓝光发光芯片20的光谱范围430nm-480nm内,曲线3中蓝光的发光强度小于曲线4中蓝光的发光强度,具体可以为在430nm-480nm的光谱范围内,本发明实施例提供白光LED的蓝光发光强度大约为现有技术的白光LED的蓝光发光强度的60%左右,大大降低了蓝光发光芯片20发出的蓝光在整个光谱中的发光强度,减小了蓝光危害。解决现有白光LED器件中蓝光光强较大,蓝光污染较严重的问题。
图4是在4700K-6500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱归一化处理后的对比示意图,其中,曲线6表示本发明实施例提供的白光LED器件的归一化发光光谱示意图,曲线7表示现有技术中白光LED器件的归一化发光光谱示意图。如图4所示,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱在480nm-520nm范围内有一个较强的发射峰,该发射峰可以弥补现有白光LED其中的发光光谱在此波段蓝光缺失的缺陷,保证本发明实施例提供的白光LED器件激光后产生的光谱从430nm-780nm都是连续的,不存在某些波段光谱缺失的问题。同时,连续的发光光谱还可以实现良好的显色效果。
可选的,继续参考图3,图3中的曲线5表示饱和蓝色的光谱示意图,从图中可以知道,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与饱和蓝色的光谱接近,在480nm左右均存在一个较强的发射峰,因此本发明实施例提供的白光LED器件可以弥补饱和蓝色损失的技术问题,解决了现有白光LED器件发出的光存在饱和蓝色亮度损失的缺陷。
可选的,本发明实施例提供的白光LED器件的显色指数R1-R15全部大于90,与自然光照下的颜色相差较小,显色效果良好。
可选的,在4700K-6500K的色温范围内,荧光胶30中蓝色荧光粉的比例范围为5%-15%、黄绿色荧光粉的比例范围为80%-90%,红色荧光粉的比例范围为1%-6%。在4700K-6500K的色温范围内,设置蓝色荧光粉的比例范围为5%-15%、黄绿色荧光粉的比例范围为80%-90%,红色荧光粉的比例范围为1%-6%,保证混合后形成的荧光胶30可以吸收蓝光发光芯片20发出的蓝光,降低蓝光发光芯片20发光的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中所占强度,并且保证白光LED器件发出连续光谱,光谱显色效果好。
可以理解的是,本发明实施例提供的%指的是质量百分比。
需要说明的是,图3仅以4700K-6500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的一个发光光谱图进行示例性说明,可以理解的是,在4700K-6500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件存在多个可能的发光光谱,表1对不同波长范围内发光光谱的能量强度以及优选的能量强度进行说明。
表1 4700K-6500K色温范围下,白光LED器件在不同波长范围内的能量强度分布表
波长范围(nm) | 能量强度 | 优选能量强度 |
430-480 | 70%-120% | 80%-110% |
480-520 | 50%-70% | 55%-65% |
530-580 | 45%-65% | 50%-60% |
600-780 | 50%-70% | 55K-65% |
可以理解的是,在4700K-6500K色温范围下,当白色LED器件的发出的白光的能量范围位于表1所述的能量强度范围内,均落入本发明实施例的保护范围,需要说明的是,上表中所述的能量强度表示的是发光光谱的绝对能量值,由于测量***的差异,以上四段独立的波长范围可以成相同比例增加。
图5是在3500K-4700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图,其中,曲线8表示本发明实施例提供的白光LED器件的绝对发光光谱示意图,曲线9表示现有技术中白光LED器件的绝对发光光谱示意图。如图5所示,在蓝光发光芯片20的光谱范围430nm-480nm内,曲线8中蓝光的发光强度小于曲线9中蓝光的发光强度,大大降低了蓝光发光芯片20发出的蓝光在整个光谱中的发光强度,减小了蓝光危害。同时本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱在480nm-520nm范围内有一个较强的发射峰,该发射峰可以弥补现有白光LED其中的发光光谱在此波段蓝光缺失的缺陷,保证本发明实施例提供的白光LED器件激光后产生的光谱从430nm-780nm都是连续的,不存在某些波段光谱缺失的问题。同时,连续的发光光谱还可以实现良好的显色效果。
可选的,在3500K-4700K的色温范围内,荧光胶30中蓝色荧光粉的比例范围为10%-20%、黄绿色荧光粉的比例范围为75%-90%,红色荧光粉的比例范围为3%-8%。在3500K-4700K的色温范围内,设置蓝色荧光粉的比例范围为10%-20%、黄绿色荧光粉的比例范围为75%-90%,红色荧光粉的比例范围为3%-8%,保证混合后形成的荧光胶30可以吸收蓝光发光芯片20发出的蓝光,降低蓝光发光芯片20发光的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中所占强度,并且保证白光LED器件发出连续光谱,光谱显色效果好。
需要说明的是,图5仅以3500K-4700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的一个发光光谱图进行示例性说明,可以理解的是,在3500K-4700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件可以存在多个可能的发光光谱图,表2对不同波长范围内发光光谱的能量强度以及优选的能量强度进行说明。
表2 3500K-4700K色温范围下,白光LED器件在不同波长范围内的能量强度分布表
可以理解的是,在3500K-4700K色温范围下,当白色LED器件的发出的白光的能量范围位于表2所述的能量强度范围内,均落入本发明实施例的保护范围,需要说明的是,上表中所述的能量强度表示的是发光光谱的绝对能量值,由于测量***的差异,以上四段独立的波长范围可以成相同比例增加。
图6是在2700K-3500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图,其中,曲线10表示本发明实施例提供的白光LED器件的绝对发光光谱示意图,曲线11表示现有技术中白光LED器件的绝对发光光谱示意图。如图6所示,在蓝光发光芯片20的光谱范围430nm-480nm内,曲线10中蓝光的发光强度小于曲线11中蓝光的发光强度,可以降低蓝光发光芯片20发出的蓝光在整个光谱中的发光强度,减小了蓝光危害。同时本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱在480nm-520nm范围内有一个发射峰,该发射峰可以弥补现有白光LED其中的发光光谱在此波段蓝光缺失的缺陷,保证本发明实施例提供的白光LED器件激光后产生的光谱从430nm-780nm都是连续的,不存在某些波段光谱缺失的问题。同时,连续的发光光谱还可以实现良好的显色效果。
可选的,在2700K-3500K的色温范围内,荧光胶30中蓝色荧光粉的比例范围为12%-22%、黄绿色荧光粉的比例范围为70%-80%,红色荧光粉的比例范围为5%-11%。在2700K-3500K的色温范围内,设置蓝色荧光粉的比例范围为12%-22%、黄绿色荧光粉的比例范围为70%-80%,红色荧光粉的比例范围为5%-11%,保证混合后形成的荧光胶30可以吸收蓝光发光芯片20发出的蓝光,降低蓝光发光芯片20发光的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中所占强度,并且保证白光LED器件发出连续光谱,光谱显色效果好。
需要说明的是,图6仅以2700K-3500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的一个发光光谱图进行示例性说明,可以理解的是,在2700K-3500K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件可以存在多个可能的发光光谱图,表3对不同波长范围内发光光谱的能量强度以及优选的能量强度进行说明。
表3 2700K-3500K色温范围下,白光LED器件在不同波长范围内的能量强度分布表
波长范围(nm) | 能量强度 | 优选能量强度 |
430-480 | 20%-40% | 25%-35% |
480-520 | 35%-55% | 40%-50% |
530-580 | 40%-60% | 45%-55% |
600-780 | 70%-95% | 75%-85% |
可以理解的是,在2700K-3500K色温范围下,当白色LED器件的发出的白光的能量范围位于表3所述的能量强度范围内,均落入本发明实施例的保护范围,需要说明的是,上表中所述的能量强度表示的是发光光谱的绝对能量值,由于测量***的差异,以上四段独立的波长范围可以成相同比例增加。
图7是在1600K-2700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱与现有技术中白光LED器件的发光光谱的对比示意图,其中,曲线12表示本发明实施例提供的白光LED器件的绝对发光光谱示意图,曲线13表示现有技术中白光LED器件的绝对发光光谱示意图。如图7所示,在蓝光发光芯片20的光谱中心位置450nm处,曲线12中蓝光的发光强度小于曲线13中蓝光的发光强度,可以降低蓝光发光芯片20发出的蓝光在整个光谱中的发光强度,减小了蓝光危害。同时本发明实施例提供的白光LED器件的发光光谱在480nm-520nm范围内有一个发射峰,该发射峰可以弥补现有白光LED其中的发光光谱在此波段蓝光缺失的缺陷,保证本发明实施例提供的白光LED器件激光后产生的光谱从430nm-780nm都是连续的,不存在某些波段光谱缺失的问题。同时,连续的发光光谱还可以实现良好的显色效果。
可选的,在1600K-2700K的色温范围内,荧光胶30中蓝色荧光粉的比例范围为14%-24%、黄绿色荧光粉的比例范围为70-80%,红色荧光粉的比例范围为8%-14%。在1600K-2700K的色温范围内,设置蓝色荧光粉的比例范围为14%-24%、黄绿色荧光粉的比例范围为70%-80%,红色荧光粉的比例范围为6%-14%,保证混合后形成的荧光胶30可以吸收蓝光发光芯片20发出的蓝光,降低蓝光发光芯片20发光的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中所占强度,并且保证白光LED器件发出连续光谱,光谱显色效果好。
需要说明的是,图7仅以1600K-2700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件的一个发光光谱图进行示例性说明,可以理解的是,在1600K-2700K色温范围下,本发明实施例提供的白光LED器件可以存在多个可能的发光光谱图,表4对不同波长范围内发光光谱的能量强度以及优选的能量强度进行说明。
表4 1600K-2700K色温范围下,白光LED器件在不同波长范围内的能量强度分布表
可以理解的是,在1600K-2700K色温范围下,当白色LED器件的发出的白光的能量范围位于表4所述的能量强度范围内,均落入本发明实施例的保护范围,需要说明的是,上表中所述的能量强度表示的是发光光谱的绝对能量值,由于测量***的差异,以上四段独立的波长范围可以成相同比例增加。
可选的,图8是本发明实施例提供的一种白光LED器件的制备方法的流程示意图,本发明实施例还提供了一种白光LED器件的制备方法,用于制备本发明实施例提供的白光LED器件,如图8所示,本发明实施例提供的白光LED器件的制备方法可以包括:
S110、提供一支架。
S120、在所述支架上设置蓝光发光芯片。
可选的,蓝光发光芯片可以为倒装芯片或者正装芯片,当蓝光发光芯片为倒装芯片时,蓝光发光芯片直接与支架上的电连接部电连接,获取所述电连接部提供的电压信号,驱动蓝光发光芯片发光;当蓝光发光芯片为正装芯片时,蓝光发光芯片需要与支架上的电连接部通过打线的方式电连接,获取所述电连接部提供的电压信号,驱动蓝光发光芯片发光。可选的,当蓝光发光芯片为正装芯片,需要与支架上的电连接部通过打线的方式电连接时,可以通过一根焊线或者两根焊线进行电连接,本发明实施例对此不进行限定。
S130、将荧光胶均匀覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中。
示例性的,将荧光胶均匀覆盖在支架的蓝光发光芯片上,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片,所述蓝光发光芯片发出的蓝光激发所述荧光胶内的荧光粉发光。可选的,所述蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm-520nm;所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm-560nm;所述红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm-680nm。
本发明实施例提供的白光LED器件的制备方法,通过制备包括蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉的荧光胶覆盖蓝光发光芯片,保证荧光胶对蓝光发光芯片发出的蓝光具有很强的吸收作用,降低蓝光发光芯片发出的蓝光在整个白光LED器件发出的白光中的强度,达到降低蓝光危害的作用。同时通过蓝光发光芯片激发荧光胶发光,保证白光LED器件发出的光具备连续发光光谱,补偿现有白光LED发出的光谱在480nm-500nm之间存在光谱缺失的现象,保证白光LED器件发出的光具有较强的显色指数。
可选的,将荧光胶均匀覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中,包括:
将所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例与胶水均匀混合,形成荧光胶;
采用喷涂、旋涂或者采用点胶方式,将所述荧光胶均匀制备在所述支架一侧,所述荧光胶覆盖所述蓝光发光芯片;
对所述荧光胶进行固化处理,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片。
示例性的,将蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例与胶水均匀混合,形成荧光胶后,还可以对荧光胶进行离心脱泡处理,去除荧光胶液晶中的气泡,混合好的荧光胶通过喷涂、旋涂或者采用点胶,将荧光胶均匀制备在支架内部,之后可以静置一段时间,再放入烘箱硬化,使荧光胶固化,荧光胶覆盖蓝光发光芯片。
可选的,本发明实施例还提供一种LED灯,包括本发明上述实施例所述的LED器件,具备所述LED器件的有益效果,这里不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种白光LED器件,其特征在于,包括:支架、设置于所述支架上的蓝光发光芯片以及覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上的荧光胶;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中;
其中,所述蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm-520nm;
所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm-560nm;
所述红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm-680nm;
所述蓝色荧光粉的激发峰值波长对应所述蓝光发光芯片的峰值波长;
在3500K-4700K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为35%-70%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为40%-60%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为45%-65%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为60%-80%;且在3500K-4700K的色温范围内,所述白光LED器件的发光光谱中,所述蓝光发光芯片的发光强度峰值均小于所述黄绿色荧光粉的发光强度以及所述红色荧光粉的发光强度;
在2700K-3500K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为20%-40%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为35%-55%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为40%-60%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-95%;且在2700K-3500K的色温范围内,所述白光LED器件的发光光谱中,所述蓝光发光芯片的发光强度峰值均小于所述黄绿色荧光粉的发光强度以及所述红色荧光粉的发光强度;
在1600K-2700K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为10%-10%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为30%-50%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为50%-70%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-100%;且在1600K-2700K的色温范围内,所述白光LED器件的发光光谱中,所述蓝光发光芯片的发光强度峰值均小于所述黄绿色荧光粉的发光强度以及所述红色荧光粉的发光强度。
2.根据权利要求1所述的白光LED器件,其特征在于,在4700K-6500K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-120%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为50%-70%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为45%-65%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为50%-70%。
3.根据权利要求1所述的白光LED器件,其特征在于,所述蓝色荧光粉的组成物质包括氮氧化物体系荧光粉、铝酸盐体系荧光粉和硅酸盐体系荧光粉中的至少一种;所述黄绿色荧光粉的组成物质包括铝酸盐体系荧光粉、β-sialon体系荧光粉和硅酸盐体系荧光粉中的至少一种;所述红色荧光粉的组成物质包括氮化物红粉、氮氧化物红粉和硫化物红粉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的白光LED器件,其特征在于,所述蓝光发光芯片主波长光谱范围为430nm-480nm。
5.一种白光LED器件的制备方法,其特征在于,包括:
提供一支架;
在所述支架上设置蓝光发光芯片;
将荧光胶均匀覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中;
其中,所述蓝色荧光粉的发射峰值波长范围为470nm-520nm;
所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长范围为520nm-560nm;
所述红色荧光粉的发射峰值波长范围为600nm-680nm;
在3500K-4700K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为35%-70%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为40%-60%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为45%-65%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为60%-80%;且在3500K-4700K的色温范围内,所述白光LED器件的发光光谱中,所述蓝光发光芯片的发光强度峰值均小于所述黄绿色荧光粉的发光强度以及所述红色荧光粉的发光强度;
在2700K-3500K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为20%-40%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为35%-55%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为40%-60%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-95%;且在2700K-3500K的色温范围内,所述白光LED器件的发光光谱中,所述蓝光发光芯片的发光强度峰值均小于所述黄绿色荧光粉的发光强度以及所述红色荧光粉的发光强度;
在1600K-2700K的色温范围内,在430nm-480nm的波长范围内,能量强度的比例范围为10%-10%;在480nm-520nm的波长范围内,能量强度的比例范围为30%-50%;在530nm-580nm的波长范围内,能量强度的比例范围为50%-70%;在600nm-780nm的波长范围内,能量强度的比例范围为70%-100%;且在1600K-2700K的色温范围内,所述白光LED器件的发光光谱中,所述蓝光发光芯片的发光强度峰值均小于所述黄绿色荧光粉的发光强度以及所述红色荧光粉的发光强度。
6.根据权利要求5所述的白光LED器件的制备方法,其特征在于,将荧光胶均匀覆盖在所述支架的所述蓝光发光芯片上,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片;所述荧光胶包含蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例均匀混合于所述荧光胶中,包括:
将所述蓝色荧光粉、黄绿色荧光粉和红色荧光粉按照预设比例与胶水均匀混合,形成荧光胶;
采用喷涂、旋涂或者采用点胶方式,将所述荧光胶均匀制备在所述支架一侧,所述荧光胶覆盖所述蓝光发光芯片;
对所述荧光胶进行固化处理,所述荧光胶包覆所述蓝光发光芯片。
7.一种LED灯,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的白光LED器件。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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