CN104347606A - 发光二极管封装结构及光源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明的题目为一种发光二极管封装结构及光源模块。发光二极管封装结构包括多个发光二极管芯片、第一波长转换材料以及第二波长转换材料。各发光二极管芯片的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm，发光二极管芯片包括至少两个蓝光发光二极管芯片，蓝光发光二极管芯片的发光波峰值的差值介于10nm～30nm。第一波长转换材料的发射波长波峰值介于500nm～585nm。第二波长转换材料的发射波长波峰值介于585nm～700nm。第一波长转换材料及第二波长转换材料一同覆盖于发光二极管芯片。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管封装结构及光源模块。
背景技术
近年来，随着发光二极管（Light Emitting Diode,LED）的生产技术越来越进步，其应用范围也越来越广泛，从早期的指示灯用途，到目前已俨然成为主要照明产品的发光源，凭借其省电、高效能、高亮度及多变化等优点，已逐渐成为主流的节能照明产品，因此，各式各样的LED照明装置也相继问世。
不过，目前发光二极管仍无法成为主流照明设备的发光源的主要原因除了价钱较昂贵以外，最主要原因乃是因为演色性（Color Rendering Index,CRI）的问题。其中，若以某一发光源照射于有色物体时所呈现的色彩与标准光源所见色彩的相同程度，称为发光源的演色性。若色彩愈相同时，代表发光源的演色性愈好，反之，色彩差异若愈大，表示发光源的演色性愈差。演色性高的发光源对颜色的表现越逼真，眼睛所呈现的物体越接近于自然的颜色，当然，消费者越喜爱。因此，具有高演色性的发光二极管发光源已成为各大厂商积极追求的目标之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高演色性的发光二极管封装结构及光源模块。
为达上述目的，依据本发明的一种发光二极管封装结构包括多个发光二极管芯片、第一波长转换材料以及第二波长转换材料。各发光二极管芯片的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm，发光二极管芯片包括至少两个蓝光发光二极管芯片，蓝光发光二极管芯片的发光波峰值的差值介于10nm～30nm。第一波长转换材料的发射波长波峰值介于500nm～585nm。第二波长转换材料的发射波长波峰值介于585nm～700nm。第一波长转换材料及第二波长转换材料一同覆盖于发光二极管芯片。
为达上述目的，依据本发明的一种光源模块包括发光二极管封装结构。发光二极管封装结构具有多个发光二极管芯片、第一波长转换材料以及第二波长转换材料。各发光二极管芯片的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm，发光二极管芯片包括至少两个蓝光发光二极管芯片，蓝光发光二极管芯片的发光波峰值的差值介于10nm～30nm。第一波长转换材料的发射波长波峰值介于500nm～585nm。第二波长转换材料的发射波长波峰值介于585nm～700nm。第一波长转换材料及第二波长转换材料一同覆盖于所述发光二极管芯片。
在一实施例中，第一波长转换材料包括绿色荧光粉，第二波长转换材料包括红色荧光粉。
在一实施例中，第一波长转换材料或第二波长转换材料的发光频谱的半高宽值大于80nm。
在一实施例中，所述发光二极管芯片还包括红光发光二极管芯片，红光发光二极管芯片邻设于蓝光发光二极管芯片。
在一实施例中，发光二极管封装结构还包括封胶体，其覆盖所述发光二极管芯片。
在一实施例，第一波长转换材料及第二波长转换材料混合于封胶体。
承上所述，在本发明的发光二极管封装结构及光源模块中，各发光二极管芯片的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm，发光二极管芯片包括至少两个蓝光发光二极管芯片，蓝光发光二极管芯片的发光波峰值的差值介于10nm～30nm。另外，第一波长转换材料的发射波长波峰值介于500nm～585nm，第二波长转换材料的发射波长波峰值介于585nm～700nm，且第一波长转换材料及第二波长转换材料一同覆盖于所述发光二极管芯片。由此，经由实际的实验证明，本发明的发光二极管封装结构及光源模块具有相当高的演色性。
附图说明
图1为本发明优选实施例的一种发光二极管封装结构的示意图。
图2为图1的两个蓝光发光二极管芯片的频谱示意图。
图3为本发明另一实施方式的发光二极管封装结构的示意图。
[符号说明]
1、1a：发光二极管封装结构
11：发光二极管芯片
111、112：蓝光发光二极管芯片
113：红光发光二极管芯片
12：第一波长转换材料
13：第二波长转换材料
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明优选实施例的发光二极管封装结构及光源模块，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参照图1所示，其为本发明优选实施例的一种发光二极管封装结构1的示意图。
本发明的发光二极管封装结构1例如但不限于为PLCC（Plastic LeadedChip Carrier）、EMC（epoxy molding compound）、SMC（Silicon MoldingCompound）、COB（chip-on-board）或其它型式的导线架，或陶瓷封装。
发光二极管封装结构1包括多个发光二极管芯片11、第一波长转换材料12以及第二波长转换材料13。
各发光二极管芯片11的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm之间。其中，发光二极管芯片11包括至少两个蓝光发光二极管芯片。在本实施例中，以具有两个蓝光发光二极管芯片111、112为例。其中，蓝光发光二极管芯片111、112的发光波峰值的差值介于10nm～30nm之间。换言之，本实施例的两个蓝光发光二极管芯片111、112的发光波峰值分别介于300nm至475nm之间，且峰值的差值介于10nm至30nm之间。
请先参照图2所示，其为图1的两个蓝光发光二极管芯片111、112的频谱示意图。于此，蓝光发光二极管芯片111的发光波峰值为437nm，而蓝光发光二极管芯片112的发光波峰值为459nm，因此，两个蓝光发光二极管芯片111、112的发光波峰值的差值为22nm。
请再参照图1所示，第一波长转换材料12及第二波长转换材料13一同覆盖于发光二极管芯片11上。其中，“一同覆盖”可为第一波长转换材料12及第二波长转换材料13相互混合后覆盖于发光二极管芯片11上，或者也可先涂布一层第一波长转换材料12于发光二极管芯片11之后，再涂布另一层第二波长转换材料13于第一波长转换材料12之上，以使第一波长转换材料12及第二波长转换材料13一同覆盖于发光二极管芯片11上。在本实施例中，以第一波长转换材料12及第二波长转换材料13相互混合后覆盖发光二极管芯片11上为例。
其中，第一波长转换材料12的发射波长波峰值介于500nm～585nm之间，而第二波长转换材料13的发射波长波峰值介于585nm～700nm之间。另外，第一波长转换材料12或第二波长转换材料13的发光频谱的半高宽（Full Widthat Half Maximum,FWHM，即发光频谱中，一半光强度的波长宽度值）大于80nm。本实施例的第一波长转换材料12为绿色荧光粉（phosphor），而第二波长转换材料13为红色荧光粉。通过蓝光发光二极管芯片111、112所发出的蓝光分别激发绿色荧光粉及红色荧光粉，可使发光二极管封装结构1发出白光。
此外，发光二极管封装结构1还可包括封胶体（图未显示），封胶体覆盖发光二极管芯片11。通过封胶体，可保护发光二极管芯片11免受灰尘、或水气、或异物等污染而影响其发光特性。在此，第一波长转换材料12及第二波长转换材料13可先混合于封胶体后，再将封胶体覆盖于发光二极管芯片11上。不过，在其它的实施例中，第一波长转换材料12及第二波长转换材料13可一同覆盖发光二极管芯片11之后，再形成一层封胶体覆盖第一波长转换材料12、第二波长转换材料13及发光二极管芯片11之上。
通过上述发光二极管封装结构1的各蓝光发光二极管芯片111、112的发光峰值介于300nm～475nm、发光波峰值的差值介于10nm～30nm，以及第一波长转换材料12及第二波长转换材料13的发射波长波峰值的参数设计，并经实际的实验证明，发光二极管封装结构1具有相当高的演色性，其演色性的值（即参数R1至R8的平均值）可达到96.5（一般常使用的昼光色日光灯大约为69），且参数R9可达到94。
另外，请参照图3所示，其为本发明另一实施方式的发光二极管封装结构1a的顶视示意图。
图3的发光二极管封装结构1a与图1主要的不同在于，发光二极管封装结构1a的发光二极管芯片11还包括红光发光二极管芯片113，红光发光二极管芯片113邻设于蓝光发光二极管芯片111、112。其中，红光发光二极管芯片113的发光波峰值范围介于580nm～800nm之间。通过红光发光二极管芯片113的设置，可增加发光二极管封装结构1a的发光效率。
此外，发光二极管封装结构1a的其它技术特征可参照发光二极管封装结构1的相同元件，不再赘述。
值得一提的是，由于青光发光二极管芯片（Cyan，发光峰值为475nm～580nm之间）的发光效率并不佳，且其工艺成本较高，本发明的发光二极管芯片11并不使用可发出青光的发光二极管芯片。
另外，本发明还公开一种光源模块，光源模块可为照明模块或背光模块，并包括发光二极管封装结构1（或1a）。其中，发光二极管封装结构1（或1a）已在上述中详述，不再多作说明。
综上所述，在本发明的发光二极管封装结构及光源模块中，各发光二极管芯片的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm，发光二极管芯片包括至少两个蓝光发光二极管芯片，蓝光发光二极管芯片的发光波峰值的差值介于10nm～30nm。另外，第一波长转换材料的发射波长波峰值介于500nm～585nm，第二波长转换材料的发射波长波峰值介于585nm～700nm，且第一波长转换材料及第二波长转换材料一同覆盖于发光二极管芯片。由此，经由实际的实验证明，本发明的发光二极管封装结构及光源模块具有相当高的演色性。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于权利要求书中。
Claims (12)
1.一种发光二极管封装结构，包括：
多个发光二极管芯片，各发光二极管芯片的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm，所述发光二极管芯片包括至少两个蓝光发光二极管芯片，所述蓝光发光二极管芯片的发光波峰值的差值介于10nm～30nm；
第一波长转换材料，其发射波长波峰值介于500nm～585nm；以及
第二波长转换材料，其发射波长波峰值介于585nm～700nm，
其中，所述第一波长转换材料及所述第二波长转换材料一同覆盖于所述发光二极管芯片。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中所述第一波长转换材料包括绿色荧光粉，所述第二波长转换材料包括红色荧光粉。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中所述第一波长转换材料或所述第二波长转换材料的发光频谱的半高宽值大于80nm。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，其中所述发光二极管芯片还包括红光发光二极管芯片，所述红光发光二极管芯片邻设于所述蓝光发光二极管芯片。
5.如权利要求1所述的发光二极管封装结构，还包括：
封胶体，覆盖所述发光二极管芯片。
6.如权利要求5所述的发光二极管封装结构，其中所述第一波长转换材料及所述第二波长转换材料混合于所述封胶体。
7.一种光源模块，包括：
发光二极管封装结构，具有：
多个发光二极管芯片，各发光二极管芯片的发光波峰值介于300nm～475nm或介于580nm～800nm，所述发光二极管芯片包括至少两个蓝光发光二极管芯片，所述蓝光发光二极管芯片的发光波峰值的差值介于10nm～30nm；
第一波长转换材料，其发射波长波峰值介于500nm～585nm；及
第二波长转换材料，其发射波长波峰值介于585nm～700nm，
其中，所述第一波长转换材料及所述第二波长转换材料一同覆盖于所述发光二极管芯片。
8.如权利要求7所述的光源模块，其中所述第一波长转换材料包括绿色荧光粉，所述第二波长转换材料包括红色荧光粉。
9.如权利要求7所述的光源模块，其中所述第一波长转换材料或所述第二波长转换材料的发光频谱的半高宽值大于80nm。
10.如权利要求7所述的光源模块，其中所述发光二极管芯片还包括红光发光二极管芯片，所述红光发光二极管芯片邻设于所述蓝光发光二极管芯片。
11.如权利要求7所述的光源模块，其中所述发光二极管封装结构还具有封胶体，所述封胶体覆盖所述发光二极管芯片。
12.如权利要求11所述的光源模块，其中所述第一波长转换材料及所述第二波长转换材料混合于所述封胶体。
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