CN202394970U - 一种led芯片和应用了该led芯片的光源模块 - Google Patents

一种led芯片和应用了该led芯片的光源模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种LED芯片和应用了该芯片的光源模块。本实用新型所公开的一种LED芯片包括：LED基板；设置于LED基板中央的蓝光芯片和平铺在其上的黄色荧光粉；设置在LED基板上且位于蓝光芯片边缘的黄光芯片和红光芯片；和将上述芯片封装到LED基板上的硅胶透镜。蓝光芯片激发黄色荧光粉发出的高色温白光、黄光芯片发出的黄光和红光芯片发出的红光在混合后，获得了较好的显色性；同时，LED芯片主要依靠蓝光芯片激发黄色荧光粉发光，黄光芯片和红光芯片主要起调节色温、调节显色指数的作用，因此LED芯片整体发光效率较高。本实用新型所提供的LED芯片实现了在提高显色性的同时获得了较高的整体发光效率的目的。本实用新型还公开了一种光源模块，该光源模块使用了上述的LED芯片。

Description

一种LED芯片和应用了该LED芯片的光源模块
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，更具体地说，涉及一种LED芯片和应用了该LED芯片的光源模块。 
背景技术
LED是发光二极管的英文缩写，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光。相比于传统的白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，LED采用的是电场发光。因此，LED具有寿命长、光效高、无辐射与低功耗的特点，因而得到了广泛的应用。 
然而，在室内照明，特别是阅读照明、医疗照明领域需要使用白光LED，但是白光LED的显色性存在技术瓶颈。人们采用InGaN基蓝光LED芯片和Ce3+激活的稀土石榴石(YAG:Ce3+)黄色荧光粉组合来制备冷白光LED(Tc＞5,000K)，可实现显色指数高于80，但制备暖白光LED(Tc＜5,000K)时，由于白光LED光谱的不均衡使得人们在技术上难以同时实现低色温和高显色性。为了使LED同时实现低色温和高显色性，目前使采用蓝光LED晶片激发绿色荧光粉(β-SiAlON:Eu)、黄色荧光粉(Ca-α-SiAlON:Eu)和红色荧光粉(CaAlSiN3:Eu)，获得了色温从冷白到暖白可调、显色指数为80的白光。该方法可以通过调整三种荧光粉的比例来获得一定范围的可调色温。但是，该方法还存在着荧光粉的转换效率不高，粉体不易混合等缺点。而且红色荧光粉(CaAlSiN3:Eu)容易老化、发光效率低等。 
因此，如何提供一种LED芯片，能够在提高LED芯片显色性的同时获得较高的整体发光效率，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。 
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种LED芯片，以实现提高LED芯片显色性的同时获得较高的整体发光效率的目的。 
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案： 
一种LED芯片，利用硅胶透镜将蓝光芯片和黄色荧光粉封装在LED基板中央，还包括： 
黄光芯片，黄光芯片设置在蓝光芯片的边缘；和 
红色芯片，红色芯片设置在蓝光芯片的边缘，且位于黄光芯片的对侧； 
黄光芯片和红光芯片被硅胶透镜封装在LED基板上。 
优选的，在上述的LED芯片中，蓝光芯片为多片蓝光芯片组成的蓝光芯片阵列。 
优选的，在上述的LED芯片中，蓝光芯片的数量为9个。 
优选的，在上述的LED芯片中，9个蓝光芯片组成矩形阵列。 
优选的，在上述的LED芯片中，蓝光芯片的功率∶黄光芯片的功率∶红光芯片的功率为100∶30∶6。 
优选的，在上述的LED芯片中，LED基板为凹面镜面基板，蓝光芯片集成在凹面镜面基板的凹面内，黄色荧光粉平铺在蓝光芯片上，黄光芯片和红光芯片对称设置在凹面的边缘； 
硅胶透镜将蓝光芯片、黄色荧光粉、黄光芯片和红光芯片封装在凹面镜面基板上。
本实用新型提供了一种LED芯片和应用了该芯片的光源模块。其中，LED芯片包括：LED基板；设置于LED基板中央的蓝光芯片；平铺在蓝光芯片上的黄色荧光粉；设置在LED基板上且位于蓝光芯片边缘的黄光芯片；设置在LED基板上且位于黄光芯片对侧的红光芯片；和将蓝光芯片、黄色荧光粉、黄光芯片和红光芯片封装到LED基板上的硅胶透镜。其中，蓝光芯片激发黄色荧光粉产生的高色温白光与黄光芯片发出的黄光混合，可以得到色温范围在2750-7300K的混合光；蓝光芯片激发黄色荧光粉产生的高色温白光与红光芯 片发出的红光混合，可以得到显色指数Ra大于90和特殊显色指数R9大于90的混合光；混合上述的高色温白光、黄光和红光，可以获得色温在2750-7300K范围内，显色指数Ra和特殊显色指数R9都大于90的混合光，得到了较好的显色性；同时，LED芯片主要依靠蓝光芯片激发黄色荧光粉发光，黄光芯片和红光芯片主要起调节色温、调节显色指数的作用，因此其整体发光效率较高。综合上述，本实用新型所提供的LED芯片实现了在提高显色性的同时获得较高的整体发光效率的目的。 
本实用新型还提供了一种光源模块，该光源模块使用了上述的LED芯片，因此，该光源模块具有较好的显色性和较高的整体发光效率。 
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为本实用新型实施例提供的LED芯片的结构示意图； 
图2为本实用新型实施例提供的LED芯片的剖视图； 
图3为本实用新型另一实施例提供的采用环形阵列LED芯片的图； 
图4为本实用新型另一实施例所提供的LED芯片的剖视图； 
图5为本实用新型采用环形凹面镜面基板的实施例的结构示意图。 
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。 
请参考图1和图2，本实用新型实施例公开了一种LED芯片，以实现提高LED芯片显色性的同时获得较高的整体发光效率的目的。 
本实用新型实施例所提供的LED芯片包括： 
LED基板1； 
蓝光芯片2，蓝光芯片2设置在LED基板1的中央； 
黄色荧光粉3，黄色荧光粉3平铺在蓝光芯片2上； 
黄光芯片4，黄光芯片4设置在LED基板1上，位于蓝光芯片2的边缘； 
红光芯片5，红光芯片5设置在LED基板1上，位于蓝光芯片2的边缘，黄光芯片4的对侧； 
硅胶透镜6，硅胶透镜6将蓝光芯片2、黄色荧光粉3、黄光芯片4和红光芯片5封装到LED基板1上。 
在使用本实用新型实施例所提供的LED芯片时，蓝光芯片2激发黄色荧光粉3产生的高色温白光与黄光芯片4发出的黄光混合，得到了色温范围在2750-7300K的混合光；蓝光芯片2激发黄色荧光粉3产生的高色温白光与红光芯片5发出的红光混合，得到了显色指数Ra大于90和特殊显色指数R9大于90的混合光；混合上述的高色温白光、黄光和红光，就得到了色温在2750-7300K范围内，显色指数Ra和特殊显色指数R9都大于90的混合光，得到了较好的显色性。同时，LED芯片主要依靠蓝光芯片2激发黄色荧光粉3发光，黄光芯片4和红光芯片5主要起调节色温、调节显色指数的作用，因此其整体发光效率较高。因此，与现有技术中的LED芯片相比，本实用新型所提供的LED芯片实现了在提高显色性的同时获得较高的整体发光效率的目的。 
在上述实施例中，所应用的蓝光芯片为9个蓝光芯片组成的矩形蓝光芯片阵列，多个低功率的蓝光芯片组成阵列，其成本要比使用单片大功率芯片成本低，降低了产品的成本。 
优选的，在上述实施例中，蓝光芯片的功率∶黄光芯片的功率∶红光芯片的功率为100∶30∶6。 
在上述实施例的基础上，本实用新型所提供的LED芯片还可以为应用多个蓝光芯片组成的环形阵列。 
请参考图3，多个蓝光芯片围成环形，组成了环形的蓝光芯片阵列。 
具体的，在上述实施例中，LED基板为凹面镜面基板。请参考图4，蓝光芯片2集成在凹面镜面基板11的凹面111内，黄色荧光粉3平铺在蓝光芯片2上；黄光芯片和红光芯片对侧设置在凹面的边缘；再利用硅胶透镜将蓝光芯片、黄色荧光粉、黄光芯片和红光芯片封装到LED基板上。 
本实施例中所采用的凹面镜面基板，一方面镜面基板增加光反射，另一方面凹面设计为平铺黄色荧光粉做技术铺垫，使荧光胶不会溢出，提高了产品的成品率。 
请参考图5，在上述实施例的基础上，本实用新型所提供的LED芯片还可以采用环形的凹面镜面基板，蓝光芯片设置在环形凹面镜面基板的凹面112内，黄色荧光粉平铺在蓝光芯片上，黄光芯片4和红光芯片5设置在环形凹面的中央。 
本实用新型还提供了一种LED光源模块。该LED光源模块应用了上述的LED芯片，因此在具有较好显色性的同时也具有较高的整体发光效率。 
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (7)

1.一种LED芯片，利用硅胶透镜将蓝光芯片和黄色荧光粉封装在LED基板中央，其特征在于，还包括：
黄光芯片，所述黄光芯片设置在所述蓝光芯片的边缘；和红色芯片，所述红色芯片设置在所述蓝光芯片的边缘，且位于所述黄光芯片的对侧；
所述黄光芯片和所述红光芯片被所述硅胶透镜封装在所述LED基板上。
2.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述蓝光芯片为多片蓝光芯片组成的蓝光芯片阵列。
3.根据权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述蓝光芯片的数量为9个。
4.根据权利要求3所述的LED芯片，其特征在于，9个所述蓝光芯片组成矩形阵列。
5.根据权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述蓝光芯片的功率∶所述黄光芯片的功率∶所述红光芯片的功率为100∶30∶6。
6.根据权利要求5所述的LED芯片，其特征在于，所述LED基板为凹面镜面基板，所述蓝光芯片集成在所述凹面镜面基板的凹面内，所述黄色荧光粉平铺在所述蓝光芯片上，所述黄光芯片和所述红光芯片对称设置在所述凹面的边缘；
所述硅胶透镜将所述蓝光芯片、所述黄色荧光粉、所述黄光芯片和所述红光芯片封装在所述凹面镜面基板上。
7.一种LED光源模块，其特征在于，应用了权利要求1-6任一项所述的LED芯片。
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JP2019114762A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 日亜化学工業株式会社 発光装置

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