CN102661500A - Led光源组件及具有该组件的led灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED光源组件及具有该组件的LED灯具。LED光源组件，包括：散热基板；蓝、白光LED混合光源，设置在散热基板的上表面；透光载体，位于蓝、白光LED混合光源上方；远程激发材料，设置在透光载体上。本发明提供的LED光源组件通过蓝、白光LED混合光源，控制发光功率，再配合远程激发材料，制造出不同色温的高显色的白光LED，可以得到色温范围在2500K至6000K的高显色白光LED光源。

Description

LED光源组件及具有该组件的LED灯具
技术领域
本发明涉及LED光学领域，特别地，涉及一种LED光源组件。此外，本发明还涉及一种包括上述光源组件的LED灯具。
背景技术
目前，高显色暖白光LED灯具主要有两种实现方式，一是从光源入手，直接采用显色指数较高的暖白LED作为光源；二是从配光设计入手，在光源组成中添加若干长波段的辅助光源(通常用红光)来提高整体显色指数。前者，暖白LED采用蓝光芯片激发黄色荧光粉加适当配比的红色荧光粉。由于红色荧光粉的吸收区域较宽，且发射光谱较宽，很大一部分落于人眼灵敏曲线之外，因此整体发光效率较低。而后者通过增加辅助光来提高显色指数，一来红光等长波段的LED芯片本身出光效率较低，增加了红光降低了整体的光电效率，二来红光等长波段LED一般需要不同电流驱动，同时有不同的压降，这样便增加电源设计的复杂程度，影响产品整体的可靠性。
发明内容
本发明目的在于提供一种LED光源组件及具有该组件的LED灯具，以解决现有的暖白光LED光源的整体显色指数低、电源设计复杂的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种LED光源组件，该LED光源组件包括：散热基板；蓝、白光LED混合光源，设置在散热基板的上表面；透光载体，位于蓝、白光LED混合光源上方；远程激发材料，设置在透光载体上。
进一步地，蓝、白光LED混合光源包括以阵列形式布置的一个或一个以上白光LED和一个或一个以上蓝光LED。
进一步地，白光LED的色温为3500K至6500K。
进一步地，蓝光LED的峰值波长为420nm至480nm。
进一步地，远程激发材料为量子点。
进一步地，远程激发材料为红色荧光粉材料。
进一步地，远程激发材料为量子点和红色荧光粉材料形成的混合材料。
进一步地，远程激发材料的发射光谱的峰值波长为605nm至640nm。
进一步地，远程激发材料的吸收光谱的峰值波长为400nm至480nm。
进一步地，远程激发材料均匀分布在透光载体的内表面、外表面或内部。
根据本发明的另一方面，还提供了一种LED灯具，具有LED光源组件，该LED光源组件为上述的LED光源组件。
进一步地，LED灯具具有出光面，出光面为LED光源组件的透光载体的外表面。
进一步地，LED光源组件的透光载体为玻璃、PC、PMMA、硅胶或环氧树脂。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的LED光源组件包括蓝、白光LED混合光源，可以通过调整蓝光LED的数量以及合理的LED排布方式，制造出不同色温的高质量白光LED灯具。而且，由于蓝光LED和白光LED的驱动电流相同，不需要设计额外的驱动电流，简化了驱动电路，提高了灯具的光效，具有较高的实用性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的LED光源模组的结构示意图；
图2是本发明优选实施例的LED筒灯的结构示意图；
图3是本发明优选实施例的LED筒灯的测试光谱图；
图4是本发明优选实施例的LED球泡灯的结构示意图；以及
图5是本发明优选实施例的LED球泡灯的测试光谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本发明提供了一种LED光源组件，包括：散热基板10；蓝、白光LED混合光源30，设置在散热基板10的上表面；透光载体40，位于蓝、白光LED混合光源30上方；远程激发材料20，设置在透光载体40上。
远程激发材料20可以均匀分布在透光载体40的内表面、外表面或内部。
具体地说，蓝、白光LED混合光源30包括以阵列形式布置的多个白光LED 31和蓝光LED 32。可以选择一个或者一个以上的白光LED 31作为基础光源，同时配置一个或者一个以上的蓝光LED 32；白光LED 31和蓝光LED 32的功率和数量由灯具需要进行调整，例如可选用0.5W，1W，3W或者3W以上的LED光源。白光LED 31和蓝光LED 32可以根据电源的大小选择采用并联或者串联连接。白光LED 31的色温可以为3500K至6500K。蓝光LED 32的峰值波长可以为420nm至480nm。
远程激发材料20可以为量子点，也可以为红色荧光粉材料，还可以是量子点和红色荧光粉材料形成的混合材料。其中，远程激发材料的发射光谱的峰值波长可以为605nm至640nm，具体可由白光LED的光谱特性不同选择。白光LED 31和蓝光LED 32同时远程激发量子点或红色荧光粉材料。
远程激发材料的吸收光谱的峰值波长可以为400nm至480nm。
另外，根据本发明的另一个方面，还提供了一种LED灯具，该LED灯具具有上述LED光源组件。
上述LED光源组件可以应用于LED筒灯，球泡灯以及PAR灯等多种LED灯具中。
每种灯具上，都具有用于出光的出光面，这些出光面根据灯具种类的不同，会由不同材质形成，也会具有不同的形状，这些出光面就形成了上述透光载体40的外表面。
当出光面为玻璃时，远程激发材料20可以封装在玻璃内或涂覆在玻璃的表面上。
当出光面为PC夹层，远程激发材料20可以封装在PC夹层内。对于球泡灯等具有特殊形状的灯具，远程激发材料20可以直接涂覆在球形灯罩的内侧。
LED光源组件的透光载体40也可以采用PMMA(亚克力)材料，即有机玻璃，具有较好的透光性。LED光源组件的透光载体40还可以采用硅胶或环氧树脂。
散热基板10可以根据灯具的不同设计成不同形状。
下面分别以一种LED筒灯和一种球泡灯为例进行说明。
如图2所示，该LED筒灯由六颗CREE XML的白光LED 31、三颗0.5瓦、455nm的蓝光LED 32、量子点材料、驱动电路(设置在恒流驱动电源50内)、玻璃盖片(透明载体40)、灯具外壳60等组成。其中，六颗白光LED 31呈环状排列，三颗蓝光LED 32围绕在中间排列；九颗LED采用三串三并连结。
白光LED 31选择5500K至6000K色温为佳，蓝光LED 32的峰值波长选择450nm至455nm为佳；所有LED全部焊接在散热基板10上，散热基板10通过导热硅脂粘结在散热器(图中未示出)上；透光载体40采用玻璃，量子点材料均匀分布在玻璃的上表面；远程激发材料20选用发射光谱峰值为605nm和632nm的量子点材料，通过调整比例制作不同色温的灯具；工作时，蓝光LED 32激发量子点材料产生红光，各种光混合后产生高光效高显色的优质白光。通过上述原理制出的4100K、3500K、3000K、2700K光源灯具，其谱图如图3所示，其测试的光通量、显色指数、色温等参数分别为：
Figure BDA0000154754870000041
如图4所示，再介绍一种采用了本发明提供的LED光源组件的LED球泡灯，该LED球泡灯由四颗CREEXML的白光LED 31、一颗0.5瓦的蓝光LED 32，该蓝光LED 32为仿流明的、量子点材料、驱动电路(设置在恒流驱动电源50内)以及灯具外壳60等组成。其中，白光LED 31选择5500K至6000K色温为佳，蓝光LED 32的峰值波长选择450nm至455nm为佳；所有的LED全部焊接在散热基板10上，散热基板10通过导热硅脂粘结在球泡灯套件散热器(图中未示出)上；透光载体40可以为球泡灯的泡壳，量子点材料均匀分布在泡壳的内表面；远程激发材料20可以选用两种发射光谱峰值分别是617nm和625nm的量子点材料，通过调整不同比例制作不同色温的高显色指数高光效的球泡灯；驱动电源装在恒流驱动电源50的腔体内，用传热良好的胶密封；通过上述原理制出的4100K，3500K，3000K，2700K光源球泡灯，其光谱图如图5所示，其测试的光通量、显色指数、色温等参数分别为：
本发明提供的LED光源模组具有以下优点：
第一，发光材料吸收区域窄，避免了重复吸收，提高发光效率；
第二，通过调整发光材料的吸收，发射，拥有高自由度，可以和任意冷白LED光源配合；
第三，蓝光LED和常见的白光LED，驱动电流相同，压降接近，驱动电路设计简便；
第四，发光材料的量子效率要高于红光LED的光效，同时，蓝光LED的工艺更成熟，因此，此模组可靠性更好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种LED光源组件，其特征在于，包括：
散热基板(10)；
蓝、白光LED混合光源(30)，设置在所述散热基板(10)的上表面；
透光载体(40)，位于所述蓝、白光LED混合光源(30)上方；
远程激发材料(20)，设置在所述透光载体(40)上。
2.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述蓝、白光LED混合光源(30)包括以阵列形式布置的一个或一个以上白光LED(31)和一个或一个以上蓝光LED(32)。
3.根据权利要求2所述的LED光源组件，其特征在于，所述白光LED(31)的色温为3500K至6500K。
4.根据权利要求2所述的LED光源组件，其特征在于，所述蓝光LED(32)的峰值波长为420nm至480nm。
5.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述远程激发材料(20)为量子点。
6.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述远程激发材料(20)为红色荧光粉材料。
7.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述远程激发材料(20)为量子点和红色荧光粉材料形成的混合材料。
8.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述远程激发材料(20)的发射光谱的峰值波长为605nm至640nm。
9.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述远程激发材料(20)的吸收光谱的峰值波长为400nm至480nm。
10.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述远程激发材料(20)均匀分布在所述透光载体(40)的内表面、外表面或内部。
11.一种LED灯具，具有LED光源组件，其特征在于，所述LED光源组件为权利要求1至10中任一项所述的LED光源组件。
12.根据权利要求11所述的LED灯具，其特征在于，所述LED灯具具有出光面，所述出光面为所述LED光源组件的透光载体(40)的外表面。
13.根据权利要求11所述的LED灯具，其特征在于，所述LED光源组件的透光载体(40)为玻璃、PC、PMMA、硅胶或环氧树脂。
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