CN111180427B - 一种光谱调光封装结构及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光谱调光封装结构,还涉及一种该结构的制作方法,其特征在于:包括第一波长蓝光芯片、第二波长蓝光芯片和封装层,在第一波长蓝光芯片表面设置有长波长荧光粉胶层形成CSP封装形式的红粉封装体,封装层将各红粉封装体、第二芯片整体封装在其内。本发明优点在于:本发明光源封装结构,可通过改变光源中第二芯片与红粉封装体的比例来改变色温。而不像常规封装形式需要通过高精度天平精确地称量荧光粉,然后在整体封装层中改变长波长荧光粉的混合浓度来实现色温的改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种光谱调光封装结构,还涉及一种光谱调光封装结构制作方法。
背景技术
当前的白光LED一般有如下几种形式,如图1曲线(1)所示,采用蓝光激发单一黄色荧光粉。这种情况下一般光效较高,但是显示指数只有70左右,而且不适于做低色温的应用。在需要做中低色温应用时,一般要加入长波长荧光粉。如果需要将显色指数进一步提高到80以上时,则需要同时加入红色和绿色荧光粉。如图1曲线(2)所示,同时采用红色和绿色荧光粉其显色指数可以达到80。但从图1曲线(2)中可以看出,在全光谱应用时,光谱在460-510nm间的蓝色和青色部分仍然有缺失,因此在全光谱应用中常常需要加入峰值波长在470-505nm间的青色荧光粉。对于常规实现全光谱的技术方案而言,基本都是采用蓝光芯片激发混合荧光粉来实现,但是这样带来的显色指数和光效还远不能满足高光效、高显色指数的需求。为了进一步提升光源的显色指数和光效,工业界也提出了几种方案,比如:采用紫光芯片来激发荧光粉,可以在一定程度上弥补蓝光芯片激发带来的光谱缺陷。
首尔半导体推出的SunLike全光谱光源,该技术结合首尔半导体LED芯片专利技术和Toshiba Materials TRI-R荧光粉技术,产生自然光光谱。Sunlike全光谱实现技术:其全部采用紫光LED芯片来激发整体封装层中混在一起的各色荧光粉。具体实现方式,如图2所示。这种方案的不足在于,所有的混合荧光粉都是采用紫光来激发,而紫光的激发效率本身就很低,不能实现对混合荧光粉的高效率激发,形成紫光的浪费。而且该方案还存在着紫光激发蓝色荧光粉出来的蓝光再次激发其他长波长荧光粉的二次激发问题,从而影响整体的显示品质,无法进一步提升光源的光效和显色。
信达光电专利技术全光谱实现方式:(专利号201810067979.2)采用紫光芯片、两种不同主波长范围的蓝光芯片,以及涂覆于紫光芯片、蓝光芯片上的光转化层,光转化层通过荧光粉和封装胶制备。换句话说,即采用的发射波长为490~505nm的青粉、发射波长为520~540nm的绿粉、发射波长为640~660nm的深红色粉,和封装胶混合在一起构成光转化层。具体实现方式,如图3所示。该方案中依然采用荧光粉混合激发,不同的是,部分芯片是紫光,部分是蓝光,一定程度上提高了全光谱的品质,但是依然存在荧光粉二次激发,激发效率低的问题。采用量子效率比较高的蓝光芯片,提升了整体光效,但是会存在紫光被没有必要的浪费在激发除470-505波长以外的荧光粉的问题,还有蓝光荧光粉二次激发长波长荧光粉,整体激发效率低的问题。且该方案在如果要实现不同色温的话,需要改变封装层中长波长荧光粉的浓度来实现,尤其在低色温下,由于高浓度的长波长荧光粉的存在,整个封装体会非常浑浊而且颜色较深,从而光源整体的光效和显色指数受到一定的限制。
综合以上几种方案,总结下来都存在如下几个共同的问题:
第一,从图4-图9中的六种荧光粉的光谱中可以看出,不同荧光粉其最佳的激发波长不同,采用单一波长的光激发混合荧光粉无法兼顾到每种荧光粉的最佳激发波长,因而对于某种荧光粉其激发效率较低。所以采用混合荧光粉,虽然也能提升显色指数,但其能量损失较大,发光效率较低。例如对于青色荧光粉,由于其发光波长与激发波长比较接近,激发效率很低,应采用更短波长的蓝光或紫光激发。但采用更短波长的蓝光或紫光激发混合荧光粉,虽然可以提高青色荧光粉的激发效率,但是却增加了短波长光子在激发黄色和长波长荧光粉时的光子能量消耗。
第二,对于混合荧光粉而言还存在二次吸收的问题。从图8和图9中655、660nm荧光粉的激发光谱中可以看出,其对495nm的荧光粉所发出的光,仍然存在着高达40%的相对吸收,这不仅会降低青色光的成分,还会造成能量的二次损耗。假设青色荧光粉与长波长荧光粉的量子效率均为90%,则通过蓝光激发青色荧光粉,进而激发长波长荧光粉的量子效率为81%,相比于蓝色直接激发长波长荧光粉的量子效率低了10%左右。因此二次吸收对于显色性及发光效率都有极大的影响。
第三,对于采用蓝光激发荧光粉而言,一个蓝光光子最多只能激发一个其它颜色的光子,两个光子间的能量差称为Stocks位移。从图8、9中可以看出,当采用单一短波长蓝光同时激发混合荧光粉时,其中的红光与蓝光能量差很大,光子能量损失较多,多余的能量被晶格振动所吸收,不仅造成光子能量的浪费,而且还产生了热能,对器件的散热提出很高的要求。
第四,从图10中可以看出,对于同一荧光粉采用不同波长的蓝光激发,其发光波长也不相同。发光波长会随着激发波长的移动而产生相对移动。目前人们越来越关注健康照明,即希望发光光谱更宽,显色指数更高。相较于多波长激发,单一波长激发光的发光光谱较窄,显色指数较低,不能满足宽光谱高显色指数的需求。
综上所述,目前LED白光光源的主要制备方式通常采用点胶、喷涂、模压等制备工艺,均是把各种荧光粉和硅胶混合均匀后再进行制备,这些工艺方法均受限于上述提到的芯片和荧光粉的激发发射光谱,因而在物料相同的情况下难以得到更高显色指数的LED白光光源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有更高显色指数且保证发光效率的光谱调光封装结构,还提供一种制作该光谱调光封装结构的方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种光谱调光封装结构,其创新点在于:包括
至少一颗第一芯片,所述第一芯片为第一波长蓝光芯片,在第一波长蓝光芯片表面设置有长波长荧光粉胶层形成CSP封装形式的红粉封装体,长波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成;且所述长波长荧光粉胶层中长波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为0.2~5:1;
至少一颗第二芯片,所述第二芯片为第二波长蓝光芯片;
封装层,用于将各红粉封装体、第二芯片整体封装在其内,所述封装层内含有发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉中的任意一种或两种,且不含有发射波长为450-500nm的蓝色荧光粉与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉;
所述红粉封装体、第二芯片的数量和波长满足:
(1)当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的5~30%;
当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的30~80%;
(2)所述第一芯片的波长记作λA,λA=445~550nm;第二芯片的波长记作λB,λB=420~465nm;且0≤λA-λB≤130nm。
优选的,所述长波长荧光粉胶层设置在第一波长蓝光芯片的顶面的厚度在20~400um,在第一波长蓝光芯片的侧面的厚度在20~400um。
优选的,所述发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉采用红色荧光粉和近红外荧光粉中的任意一种或两者的混合。
优选的,所述长波长荧光粉中含有波长在658~660nm的红色荧光粉,且所述波长在658~660nm的红色荧光粉重量占长波长荧光粉重量的一半以上。
优选的,所述长波长荧光粉为波长在605~630nm的红色荧光粉,且不含有峰值超过630nm的荧光粉。
一种光谱调光封装结构制作方法,其创新点在于:所述方法包括:
步骤S1:芯片或封装体的制作,
第一芯片选用第一波长蓝光芯片,在第一波长蓝光芯片表面设制作长波长荧光粉胶层得到CSP封装形式的红粉封装体,其中,长波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成;控制长波长荧光粉胶层中胶体与长波长荧光粉的粉胶比为0.2~5:1;
第二芯片选用第二波长蓝光芯片;
步骤S2:芯片和封装体数量配比,
根据最终光谱调光封装结构色温要求,选择红粉封装体占总芯片数量的比例:
当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的5~30%;
当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的30~80%;
对照选择数量比例后红粉封装体在CIE色度图上对应的色点坐标,记作红点(X1;Y1);
对照选择数量比例后第二芯片在CIE色度图上对应的色点坐标,记作蓝点(X2;Y2);
步骤S3:色温的预控制,
将红粉封装体、第二芯片分别固晶到支撑件或基板上对应的位置;并点亮,得到点亮后其对应在CIE色度图上的色点位置,记作混合点(X3;Y3),且确保0.08≤Y3≤0.20,0.22≤X3≤0.43;从而对色温范围进行预控制;若不在该范围内则重新进行步骤S2;
步骤S4:
再根据最终光谱调光封装结构色温要求,查找该色温在CIE色度图普朗克轨迹上对应的色点坐标,记作白点(X4;Y4);
通过已知的红点(X1;Y1)、蓝点(X2;Y2)、混合点(X3;Y3)、白点(X4;Y4)来得到所需绿点(X5;Y5)具体的坐标值或坐标范围;
再根据该坐标值或坐标范围选择合适配比的发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉,再混合到胶体内形成封装胶体;
通过封装胶体将各红粉封装体、第二芯片整体封装在支撑件或基板上形成封装层;
再经过沉淀工艺至封装层内的荧光粉充分沉降,再升高温度到胶体的固化温度进行固化,得到成品;
步骤S5:
检测成品的发光光谱和色温是否符合设计要求,若最终在CIE色度图上对应的色点相对普朗克轨迹偏上或偏下,那么分别相应降低或增加外部胶体中的绿色荧光粉和黄色荧光粉的粉量;
若色温不符合要求,则直接调整红粉封装体占第二芯片和红粉封装体数量总和的比例后再重复步骤S3~S5。
本发明一种光谱调光封装结构,采用多个不同波长的芯片激发可以兼顾到不同荧光粉的激发波长,即可以实现短波长芯片激发短波长荧光粉,长波长芯片激发长波长荧光粉,同时可以避免由于短波长荧光粉产生的短波长荧光再一次激发长波长荧光粉而被再吸收;最佳的激发波长,实现最高的量子效率,同时提高光源的光效。
采用多个不同波长的芯片的封装结构,与常规技术的区别在于,其中的长波长荧光粉采用CSP或WLP技术封装在芯片的顶面及侧面的局域范围内,只有极少的短波长和中波长荧光会照射到长波长荧光粉上,可以有效避免长波长荧光粉对蓝、绿荧光的二次吸收问题,从而提高光效的同时并提升显色指数。
同时,根据斯托克斯位移现象,对于同一种荧光粉,当激发光的波长移动时,其发光波长也会向对应的波长方向进行相对移动;因此本发明采用的长波长芯片激发长波长荧光粉可以得到波长较长的红色荧光,采用短波长芯片激发蓝、绿色荧光粉可以得到波长较短的蓝、绿荧光,使得荧光带谱变宽,从而进一步提高显色指数。
更重要的是:本发明光源封装结构,可通过改变光源中第二芯片与红粉封装体的比例来改变色温。相较常规技术中需要通过不断调节整体荧光粉层的荧光粉配比及量来改变光源的色温,导致COB封装的发光面颜色深且浑浊的问题。而本发明是采用全红粉的CSP芯片实现,可通过改变光源中红光芯片与蓝光芯片的比例来实现色温的改变,而不像常规封装形式需要通过高精度天平精确地称量荧光粉,然后在整体封装层中改变长波长荧光粉的混合浓度来实现色温的改变。
附图说明
图1为传统的白光LED的发光光谱图。
图2为Sunlike全光谱实现原理示意图。
图3为信达光电专利技术全光谱实现结构示意图。
图4为495荧光粉激发与发射光谱图。
图5为518荧光粉激发与发射光谱图。
图6为530荧光粉激发与发射光谱图。
图7为535荧光粉激发与发射光谱图。
图8为655荧光粉激发与发射光谱图。
图9为660荧光粉激发与发射光谱图。
图10为采用不同激发波长激发红色荧光粉的激发光谱与发射光谱图。
图11为本发明光谱调光封装结构示意图。
图12为本发明第一实施例4000K的光谱调光封装结构光谱图。
图13为本发明第二实施例3000K的光谱调光封装结构光谱图。
图14为本发明第三实施例6500K的光谱调光封装结构光谱图。
图15为本发明第四实施例2500K的光谱调光封装结构光谱图。
实施方式
如图11所示,本发明光谱调光封装结构,其包括
至少一颗第一芯片,第一芯片为第一波长蓝光芯片11,在第一波长蓝光芯片11表面设置有长波长荧光粉胶层12形成CSP封装形式的红粉封装体,长波长荧光粉胶层12由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成;且长波长荧光粉胶层12中长波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为0.2~5:1;
至少一颗第二芯片,第二芯片为第二波长蓝光芯片2;
封装层3,用于将各红粉封装体、第二芯片整体封装在其内,封装层3内含有发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉中的任意一种或两种,且不含有发射波长为450-500nm的蓝色荧光粉与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉;
红粉封装体、第二芯片的数量和波长满足:
(1)当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时,红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的5~30%;
当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时,红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的30~80%;
(2)第一芯片的波长记作λA,λA=445~550nm;第二芯片的波长记作λB,λB=420~465nm;且0≤λA-λB≤130nm。
作为本发明优选的方案,
长波长荧光粉胶层12设置在第一波长蓝光芯片的顶面的厚度在20~400um,在第一波长蓝光芯片的侧面的厚度在20~400um。
发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉采用红色荧光粉和近红外荧光粉中的任意一种或两者的混合。
在应用于肉制品的照明时,牛肉类优选长波长荧光粉中含有波长在658~660nm的红色荧光粉,且波长在658~660nm的红色荧光粉重量占长波长荧光粉重量的一半以上。
猪肉类优选长波长荧光粉为波长在605~630nm的红色荧光粉,且不含有峰值超过630nm的荧光粉。
本发明的方法包括:
步骤S1:芯片或封装体的制作,
第一芯片选用第一波长蓝光芯片,在第一波长蓝光芯片表面设制作长波长荧光粉胶层得到CSP封装形式的红粉封装体,其中,长波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成;控制长波长荧光粉胶层中胶体与长波长荧光粉的粉胶比为0.2~5:1;
第二芯片选用第二波长蓝光芯片;
步骤S2:芯片和封装体数量配比,
根据最终光谱调光封装结构色温要求,选择红粉封装体占总芯片数量的比例:
当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的5~30%;
当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的30~80%;
对照选择数量比例后红粉封装体在CIE色度图上对应的色点坐标,记作红点(X1;Y1);
对照选择数量比例后第二芯片在CIE色度图上对应的色点坐标,记作蓝点(X2;Y2);
步骤S3:色温的预控制,
将红粉封装体、第二芯片分别固晶到支撑件或基板上对应的位置;并点亮,得到点亮后其对应在CIE色度图上的色点位置,记作混合点(X3;Y3),且确保0.08≤Y3≤0.20,0.22≤X3≤0.43;从而对色温范围进行预控制;若不在该范围内则重新进行步骤S2;
步骤S4:
再根据最终光谱调光封装结构色温要求,查找该色温在CIE色度图普朗克轨迹上对应的色点坐标,记作白点(X4;Y4);
通过已知的红点(X1;Y1)、蓝点(X2;Y2)、混合点(X3;Y3)、白点(X4;Y4)来得到所需绿点(X5;Y5)具体的坐标值或坐标范围;
再根据该坐标值或坐标范围选择合适配比的发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉,再混合到胶体内形成封装胶体;
通过封装胶体将各红粉封装体、第二芯片整体封装在支撑件或基板上形成封装层;
再经过沉淀工艺至封装层内的荧光粉充分沉降,再升高温度到胶体的固化温度进行固化,得到成品;
步骤S5:
检测成品的发光光谱和色温是否符合设计要求,若最终在CIE色度图上对应的色点相对普朗克轨迹偏上或偏下,那么分别相应降低或增加外部胶体中的绿色荧光粉和黄色荧光粉的粉量;
若色温不符合要求,则直接调整红粉封装体占第二芯片和红粉封装体数量总和的比例后再重复步骤S3~S5。
实施例一
制作色温4000K的光谱调光封装结构:
第一波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λA为465nm,长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉与胶体的粉长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉的峰值波长620 nm,胶重量比为1.7:1;长波长荧光粉胶体层在第一波长蓝光芯片顶面的厚度为200微米,在第一波长蓝光芯片侧面的厚度为120微米;
第二波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λB为452nm;
整个光谱调光封装结构的芯片总量在40~50颗,本实施例中,红粉封装体数量为22颗,第二波长蓝光芯片数量为23颗,在CIE色度图上,红粉封装体对应红点坐标为(0.5,0.28),第二波长蓝光芯片对应蓝点坐标为(0.0149,0.0317),混合点坐标为(0.2413,0.0877),色温对应的坐标为(0.378,0.377)。
本实施例封装层中各组分的重量比为胶体70%、绿色荧光粉27%、黄色荧光粉粉3%。
实施例二
制作色温3000K的光谱调光封装结构,可应用于牛肉等肉类的照明:
第一波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λA为465nm,长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉采用混合荧光粉,其中,658~660nm波长的红色荧光粉重量大于70%,其余为627nm波长的红色荧光粉,长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为3:1;长波长荧光粉胶体层在第一波长蓝光芯片顶面的厚度为200微米,在第一波长蓝光芯片侧面的厚度为120微米;
第二波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λB为452nm;
整个光谱调光封装结构的芯片总量在50颗左右,本实施例中,红粉封装体数量为28颗,第二波长蓝光芯片数量为23颗,在CIE色度图上,红粉封装体对应红点坐标为(0.54,0.28),第二波长蓝光芯片对应蓝点坐标为(0.0149,0.0317),混合点坐标为(0.3224,0.1433),色温对应的坐标为(0.418,0.4115)。
本实施例封装层中各组分的重量比为胶体65%、绿色荧光粉24%、黄色荧光粉粉16%。
实施例三
制作色温6500K的光谱调光封装结构,应用于海鲜类的照明:
第一波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λA为465nm,长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉全部为峰值波长620nm的红粉,
长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为0.2:1;长波长荧光粉胶体层在第一波长蓝光芯片顶面的厚度为200微米,在第一波长蓝光芯片侧面的厚度为120微米;
第二波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λB为452nm;
整个光谱调光封装结构的芯片总量在30颗左右,本实施例中,红粉封装体数量为8颗,第二波长蓝光芯片数量为20颗,在CIE色度图上,红粉封装体对应红点坐标为(0.43,0.21),第二波长蓝光芯片对应蓝点坐标为(0.0149,0.0317),混合点坐标为(0.2205,0.08017),色温对应的坐标为(0.3187,0.3255)。
本实施例封装层中各组分的重量比为胶体69%、绿色荧光粉25%、黄色荧光粉6%。
实施例四
制作色温2500K的光谱调光封装结构:
第一波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λA为465nm,长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉全部为峰值波长650nm的红粉,长波长荧光粉胶体层中长波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为5:1;长波长荧光粉胶体层在第一波长蓝光芯片顶面的厚度为200微米,在第一波长蓝光芯片侧面的厚度为120微米;
第二波长蓝光芯片的规格为14*30 mil,波长λB为452nm;
整个光谱调光封装结构的芯片总量在40颗左右,本实施例中,红粉封装体数量为8颗,第二波长蓝光芯片数量为20颗,在CIE色度图上,红粉封装体对应红点坐标为(0.58,0.305),第二波长蓝光芯片对应蓝点坐标为(0.0149,0.0317),混合点坐标为(0.4101,0.2073),色温对应的坐标为(0.483,0.428)。
本实施例封装层中各组分的重量比为胶体60%、绿色荧光粉20%、黄色荧光粉粉20%。
采用上述COB封装形式的4个实施例的光谱调光封装结构与4000K的传统1919COB封装结构进行比对,其测试数据如下(样本数10/个):
上述4个实施例的光谱调光封装结构采用COB封装形式的光谱图参见图12~15。从以上表格和光谱图中可以得出:
本发明的光谱调光封装结构,封装层内芯片清晰可辨,避免由于短波长荧光粉产生的短波长荧光再一次激发长波长荧光粉而被再吸收,使得大部分实施例的光源光效能够提高11%以上,散热效果好;而荧光带谱变宽,显色指数得到小幅提升;而通过改变光源中红光芯片与蓝光芯片的比例来实现色温的改变,不仅仅避免常规结构下通过高精度天平精确地称量荧光粉,更重要的是其用粉量大幅降低。
Claims (6)
1.一种光谱调光封装结构,其特征在于:包括
至少一颗第一芯片,所述第一芯片为第一波长蓝光芯片,在第一波长蓝光芯片表面设置有长波长荧光粉胶层形成CSP封装形式的红粉封装体,长波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成;且所述长波长荧光粉胶层中长波长荧光粉与胶体的粉胶重量比为0.2~5:1;
至少一颗第二芯片,所述第二芯片为第二波长蓝光芯片;
封装层,用于将各红粉封装体、第二芯片整体封装在其内,所述封装层内含有发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉中的任意一种或两种,且不含有发射波长为450-500nm的蓝色荧光粉与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉;
所述红粉封装体、第二芯片的数量和波长满足:
(1)当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的5~30%;
当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的30~80%;
(2)所述第一芯片的波长记作λA,λA=445~550nm;第二芯片的波长记作λB,λB=420~465nm;且0≤λA-λB≤130nm。
2.根据权利要求1所述的光谱调光封装结构,其特征在于:所述长波长荧光粉胶层设置在第一波长蓝光芯片的顶面的厚度在20~400um,在第一波长蓝光芯片的侧面的厚度在20~400um。
3.根据权利要求1或2所述的光谱调光封装结构,其特征在于:所述发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉采用红色荧光粉和近红外荧光粉中的任意一种或两者的混合。
4.根据权利要求3所述的光谱调光封装结构,其特征在于:所述长波长荧光粉中含有波长在658~660nm的红色荧光粉,且所述波长在658~660nm的红色荧光粉重量占长波长荧光粉重量的一半以上。
5.根据权利要求3所述的光谱调光封装结构,其特征在于:所述长波长荧光粉为波长在605~630nm的红色荧光粉,且不含有峰值超过630nm的荧光粉。
6.一种实现权利要求1所述光谱调光封装结构制作方法,其特征在于:所述方法包括:
步骤S1:芯片或封装体的制作,
第一芯片选用第一波长蓝光芯片,在第一波长蓝光芯片表面设制作长波长荧光粉胶层得到CSP封装形式的红粉封装体,其中,长波长荧光粉胶层由胶体与发射波长为600-1000nm的长波长荧光粉混合而成;控制长波长荧光粉胶层中胶体与长波长荧光粉的粉胶比为0.2~5:1;
第二芯片选用第二波长蓝光芯片;
步骤S2:芯片和封装体数量配比,
根据最终光谱调光封装结构色温要求,选择红粉封装体占总芯片数量的比例:
当光谱调光封装结构整体要求的色温高于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的5~30%;
当光谱调光封装结构整体要求的色温低于或等于4500K时,所述红粉封装体的数量占第二芯片和红粉封装体数量总和的30~80%;
对照选择数量比例后红粉封装体在CIE色度图上对应的色点坐标,记作红点(X1;Y1);
对照选择数量比例后第二芯片在CIE色度图上对应的色点坐标,记作蓝点(X2;Y2);
步骤S3:色温的预控制,
将红粉封装体、第二芯片分别固晶到支撑件或基板上对应的位置;并点亮,得到点亮后其对应在CIE色度图上的色点位置,记作混合点(X3;Y3),且确保0.08≤Y3≤0.20,0.22≤X3≤0.43;从而对色温范围进行预控制;若不在该范围内则重新进行步骤S2;
步骤S4:
再根据最终光谱调光封装结构色温要求,查找该色温在CIE色度图普朗克轨迹上对应的色点坐标,记作白点(X4;Y4);
通过已知的红点(X1;Y1)、蓝点(X2;Y2)、混合点(X3;Y3)、白点(X4;Y4)来得到所需绿点(X5;Y5)具体的坐标值或坐标范围;
再根据该坐标值或坐标范围选择合适配比的发射波长为500-550nm的绿色荧光粉和发射波长为550-600nm的黄色荧光粉,再混合到胶体内形成封装胶体;
通过封装胶体将各红粉封装体、第二芯片整体封装在支撑件或基板上形成封装层;
再经过沉淀工艺至封装层内的荧光粉充分沉降,再升高温度到胶体的固化温度进行固化,得到成品;
步骤S5:
检测成品的发光光谱和色温是否符合设计要求,若最终在CIE色度图上对应的色点相对普朗克轨迹偏上或偏下,那么分别相应降低或增加外部胶体中的绿色荧光粉和黄色荧光粉的粉量;
若色温不符合要求,则直接调整红粉封装体占第二芯片和红粉封装体数量总和的比例后再重复步骤S3~S5。
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