一種可調色溫的高顯色性光源模組的製作方法
2023-10-28 07:22:12
專利名稱：一種可調色溫的高顯色性光源模組的製作方法
技術領域：
本發明涉及LED封裝技術領域，具體涉及一種可調色溫的高顯色性光源模組。
背景技術：
LED作為一種新型光源，具有環保節能、亮度高、壽命長、啟動速度快、彩度高等特點，被廣泛地應用在室外廣告顯示屏、室內照明燈和裝飾燈及應急燈等。隨著LED固態照明技術的性能與效率不斷超越傳統照明技術，該新技術得到了廣泛應用。LED照明燈具不僅能取代白光照明，而且還能實現新的功能，且這些功能用傳統的照明技術是很難實現的，比方說通過調節白光色溫改變環境，以滿足各種場所不同季節不同時段對燈光色溫的不同要求。白光LED的能效和顯色性是其作為普通照明光源最重 要的兩項指，對於可調色溫的白光LED照明光源，同時實現高能效和高顯色性非常重要。普通可調色溫LED照明系統通常採用分立式的紅、綠、藍單色LED，通過混合來生成白光，這也稱作RGB技術。RGB光源本身尚不足以支持較高的CRI (顯色指數)，CRI數值通常在40 60之間，內部照明通常要求CRI數值在80以上，要是在零售和博物館等特定環境中，則要求更高的CRI數值。因此，這種光可以完全適用於信號或環境上色(color-washing)應用，但不太適合用做室內照明的可調白光源。設計人員需要添加更多色彩通道填充到頻帶中，這樣才能獲得接近於白熾燈的曲線。因此，器件必須採用紅、綠、藍與琥珀色或紅、綠、琥珀色與自然白光的組合，且需要分別給多種晶片供電(三種或三種以上)，驅動電路複雜，且多種晶片的老化衰減不一致，長期工作會導致色溫偏移，如圖I所示，其中I為基板、2、3、4、5分別為紅、綠、藍與琥珀色LED晶片。如色溫變化、波長紅移、正向壓降等不穩定異常。要想對光照效果實現絕對的控制，就要解決一致性的問題。需對LED照明系統進行一系列複雜的計算才能獲得一致性的色彩，LED燈具需要智能驅動器、通過預測(包括不同晶片之間隨時間推移而產生的差異，溫度和設定點等)的方式來確保色彩和CRI在不同時間與溫度下的一致性，不會出現彩色邊緣或陰影現象，這是一項相當複雜的工作。
發明內容
本發明的發明目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種供電電路簡單、色溫可調的高顯色性LED光源模組。為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方，一種可調色溫的高顯色性光源模組，包括基板和LED晶片，所述基板上設置有固晶區和公共電路，所述LED晶片固定在固晶區上並與公共電路連接，其特徵在於，所述固晶區被分成至少兩個一體式區域，所述公共電路為一體式金屬板並與所述一體式區域對應設置，相鄰兩個公共電路之間相互絕緣並且電極相反，所述LED晶片連接在相鄰兩個公共電路上；所述固晶區上設置有螢光粉層，所述螢光粉層被分成至少一個冷色溫高顯色性光源區域和至少一個曖色溫高顯色性光源區域，根據顏色相加原理，兩種或幾種顏色根據不同的分配比例後相加獲得中間色；通過對冷色溫高顯色性led光源區域和曖色溫高顯色性LED光源區域的電流調節控制，來實現光源色溫調節，達到最終想要的各個色溫段光源混合後高質量白光。所述冷色溫高顯色性光源區域是在固晶區上設藍色LED晶片後在外面再包覆冷色溫高顯色性螢光粉層，或者在固晶區上設藍色LED晶片和紅色LED晶片後在外面再包覆冷色溫高顯色性螢光粉層；所述的曖色溫高顯色性光源區域是在固晶區上設藍色LED晶片後在外面再包覆曖色溫高顯色性螢光粉層，或者在固晶區上設藍色LED晶片和紅色LED晶片在外面再包覆曖色溫螢光粉層，LED晶片與高顯色性螢光粉層的特性結合，減少同一基板上LED晶片的種類，避免不同LED晶片的衰減周期不同所導致色溫偏移。所述的冷色溫高顯色性螢光層由5700-6500K高色溫螢光粉與透明矽膠的混合物組成。所述曖色溫高顯色性螢光粉層由2700-3200K的低色溫螢光粉與透明矽膠的混合 物組成。所述冷色溫高顯色性光源區域的相同極性的公共電路並聯連接，減少驅動電路。所述暖色溫高顯色性光源區域的相同極性的公共電路並聯連接，減少驅動電路。所述冷色溫高顯色性光源區域呈圓形，所述曖色溫高顯色性光源區域環繞在冷色溫高顯色性光源區域四周；或者所述暖色溫高顯色性光源區域呈圓形，所述冷色溫高顯色性光源區域環繞在冷色溫高顯色性光源區域四周。所述一體式區域、公共電路由同一金屬板構成，該金屬板既作為固晶位用，同時也是公共電路，節省材料，生產工藝更簡單。本發明的有益效果
I.本發明通過將光源模組的發光區域進行分區，以便對不同發光區域進行控制，利用顏色相加原理，各區域色光相加得到需要的光，實現均勻連續的高效調光。2.本發明將同檔色溫的各個區域中相同極性的公共電路並聯後再外接電源，僅採用雙路供電即可實現供電，避免多路供電的電源設計複雜、控制困難和成本高的眾多難題，從而實現簡易高效的低成本規模化生產。3.本發明通過一體式區域集成光源的設計來改善色彩混合，這樣可減少色彩混合方面的疑難問題，不僅能顯著提高光輸出功率，而且還能大幅改進光通量密度。且混合後的白光可以在黑體線上連續移動白點，同時又能讓CRI值趨近於90或大於90，這就實現了較好的色彩渲染效果，生成高質量白光。4.本發明採用一體式區域集成的光源區域更利於光學設計和提高出光效率。
圖I為現有技術中可調色溫光源模組結構示意 圖2為本發明所述的光源模組一種實施方式示意 圖3為本發明所述的光源模組第二種實施方式示意圖。
具體實施例方式參照圖2-3所示，本發明所述的一種可調色溫的高顯色性光源模組，包括基板11和LED晶片，所述基板上設置有固晶區和公共電路，所述LED晶片固定在固晶區上並與公共電路連接，所述固晶區被分成至少兩個一體式區域，所述一體式區域由圓孤和/或線段的首尾連接並閉合而組合成的各種圖形，所述公共電路為一體式金屬板並與所述一體式區域對應設置，形成公共電路的金屬板的形狀最好與所對應的一體式固晶區域相同，相鄰兩個公共電路之間相互絕緣並且電極相反；所述固晶區上設置有螢光粉層，所述螢光粉層被分成至少一個冷色溫高顯色性光源區域12和至少一個曖色溫高顯色性光源區域13，冷色溫高顯色性光源區域的相同極性的公共電路並聯連接，暖色溫高顯色性光源區域的相同極性的公共電路並聯連接；本發明較佳的方式為，如圖2所述冷色溫高顯色性光源區域12呈圓形，所述曖色溫高顯色性光源區域13環繞在冷色溫高顯色性光源區域四周；或者如圖3，所述暖色溫高顯色性光源區13呈圓形，所述冷色溫高顯色性光源區域12環繞在曖色溫高顯色性光源區域13四周。本發明較佳的實施方式為，所述每一體式區域和對應的公共電路由同一金屬板構成，該金屬板既作為固晶區用，同時也作為公共電路用。所述冷色溫高顯色性光源區域12是在固晶區上設藍色LED晶片後在外面再包覆冷色溫高顯色性螢光粉層，或者在固晶區上設藍色LED晶片和紅色LED晶片後在外面再包覆冷色溫高顯色性螢光粉層，所述的冷色溫高顯色性螢光層最佳為由5700-6500K高色 溫螢光粉與透明矽膠的混合物組成。所述的曖色溫高顯色性光源區域13是在固晶區上設藍色LED晶片後在外面再包覆曖色溫高顯色性螢光粉層，或者在固晶區上設藍色LED晶片和紅色LED晶片在外面再包覆曖色溫螢光粉層，所述曖色溫高顯色性螢光粉層較佳由2700-3200K的低色溫螢光粉與透明矽膠的混合物組成。
權利要求
1.一種可調色溫的高顯色性光源模組，包括基板和LED晶片，所述基板上設置有固晶區和公共電路，所述LED晶片固定在固晶區上並與公共電路連接，其特徵在於，所述固晶區被分成至少兩個一體式區域，所述公共電路為一體式金屬板並與所述一體式區域對應設置，相鄰兩個公共電路之間相互絕緣並且電極相反，所述LED晶片連接在相鄰兩個公共電路上；所述固晶區上設置有螢光粉層，所述螢光粉層被分成至少一個冷色溫高顯色性光源區域和至少一個曖色溫高顯色性光源區域。
2.根據權利要求I所述的可調色溫的高顯色性光源模組，其特徵在於，所述冷色溫高顯色性光源區域是在固晶區上設藍色LED晶片後在外面再包覆冷色溫高顯色性螢光粉層，或者在固晶區上設藍色LED晶片和紅色LED晶片後在外面再包覆冷色溫高顯色性螢光粉層；所述的曖色溫高顯色性光源區域是在固晶區上設藍色LED晶片後在外面再包覆曖色溫高顯色性螢光粉層，或者在固晶區上設藍色LED晶片和紅色LED晶片在外面再包覆曖色溫突光粉層。
3.根據權利要求2所述的可調色溫的高顯色性光源模組，其特徵在於，所述的冷色溫高顯色性螢光層由5700-6500K高色溫螢光粉與透明矽膠的混合物組成。·
4.根據權利要求2所述的可調色溫的高顯色性光源模組，其特徵在於，所述曖色溫高顯色性螢光粉層由2700-3200K的低色溫螢光粉與透明矽膠的混合物組成。
5.根據權利要求I所述的可調色溫的高顯色性光源模組，其特徵在於，所述一體式區域由圓孤和/或線段的首尾連接並閉合而組合成的各種圖形。
6.根據權利要求I所述的可調色溫的高顯色性光源模組，其特徵在於，所述冷色溫高顯色性光源區域的相同極性的公共電路並聯連接，所述曖色溫高顯色性光源區域的相同極性的公共電路並聯連接。
7.根據權利要求1-6所述的任一可調色溫的高顯色性光源模組，其特徵在於，所述冷色溫高顯色性光源區域呈圓形，所述曖色溫高顯色性光源區域環繞在冷色溫高顯色性光源區域四周；或者所述暖色溫高顯色性光源區域呈圓形，所述冷色溫高顯色性光源區域環繞在冷色溫高顯色性光源區域四周。
8.根據權利要求7所述的可調色溫的高顯色性光源模組，其特徵在於所述一體式區域和對應的公共電路由同一金屬板構成。
全文摘要
本發明公開了一種可調色溫的高顯色性光源模組，包括基板和LED晶片，所述基板上設置有固晶區和公共電路，所述LED晶片固定在固晶區上並與公共電路連接，其特徵在於，所述固晶區被分成至少兩個一體式區域，所述公共電路為一體式金屬板並與所述一體式區域對應設置，相鄰兩個公共電路之間相互絕緣並且電極相反，所述LED晶片連接在相鄰兩個公共電路上；所述固晶區上設置有螢光粉層，所述螢光粉層被分成至少一個冷色溫高顯色性光源區域和至少一個曖色溫高顯色性光源區域，根據顏色相加原理，兩種或幾種顏色根據不同的分配比例後相加獲得中間色；通過對冷色溫高顯色性led光源區域和曖色溫高顯色性LED光源區域的電流調節控制，來實現光源色溫調節，達到最終想要的各個色溫段光源混合後高質量白光。
文檔編號F21V23/00GK102720967SQ20121018685
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者王孟源 申請人:佛山市中昊光電科技有限公司