CN106328638A - 一种cob光源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种COB光源，包括基板、至少一个LED芯片、围坝以及荧光胶，所述LED芯片为高压蓝光LED芯片设置于所述基板上，所述围坝呈闭合环状结构并设置于基板上，所述LED芯片设置于所述围坝内，所述荧光胶填充于所述围坝内，所述荧光胶由硅胶、黄绿色荧光粉和红色荧光粉组成，所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长为530nm‑540nm，其总质量占所述硅胶总质量的8‑12%，所述红色荧光粉的发射峰值波长为620nm‑640nm，其总质量占所述硅胶总质量的8‑12%。本发明提供的COB光源，采用高压蓝光LED芯片激发黄绿色荧光粉和红色荧光粉，其显色指数Ra大于80，突破了传统COB光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康。

Description

一种COB光源
技术领域
本发明涉及一种LED封装技术领域，尤其涉及一种COB光源。
背景技术
LED作为新一代光源，具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。
COB光源封装，即板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，LED芯片贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。随着COB照明产品的广泛应用，人们对COB产品的性能和光色质量也越来越重视。现在市场上大部分COB产品的显色指数都不高（一般显色指数Ra低于70）,对物体的色彩还原性较差，我们所见到的物体颜色容易失真或偏色，不适合人眼视觉偏好；另外普通COB产品电源一般都为DC低电压，不同功率的COB产品需要配不同规格的电源，这样就会导致电源种类多，电源成本增加，同时由于低压电源的转换效率比高压电源低一些。因此，有必要提出一种新型的COB光源，解决以上问题。
本发明提出一种COB光源，显色指数高，更好地还原物体真实的颜色，有利于人眼的健康，电源转换效率高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种COB光源，显色指数高，更好地还原物体真实的颜色，有利于人眼的健康，电源转换效率高。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种COB光源，包括基板、至少一个LED芯片、围坝以及荧光胶，所述LED芯片为高压蓝光LED芯片设置于所述基板上，所述围坝呈闭合环状结构并设置于基板上，所述LED芯片设置于所述围坝内，所述荧光胶填充于所述围坝内，所述荧光胶由硅胶、黄绿色荧光粉和红色荧光粉组成，所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长为530nm-540nm，其总质量占所述硅胶总质量的8-12%，所述红色荧光粉的发射峰值波长为620nm-640nm，其总质量占所述硅胶总质量的8-12%。
优选地，所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长为530nm-540nm，其总质量占所述硅胶总质量的10%，所述红色荧光粉的发射峰值波长为620nm-640nm，其总质量占所述硅胶总质量的10%。
优选地，所述基板为金属基板，其正面设置有固晶区，所述固晶区表面设置有高反射层，所述高反射层的反射率高于98%。
优选地，所述高反射层为镜面铝层。
优选地，所述高压蓝光LED芯片的制备过程是将一个大尺寸芯片划分为多个小发光单元，发光单元之间通过隔离沟槽隔离开来，再将发光单元通过电极连接桥串联。
优选地，所述隔离沟槽的宽度为19-21μm。
优选地，所述隔离沟槽的宽度为20μm。
优选地，所述高压蓝光LED芯片的主波长范围为450nm-460nm，电压为9-9.3V，波长为455-457.5nm，功率为3-5W ，且至少有23个所述高压蓝光LED芯片相互串联。
优选地，所述围坝呈闭合环状结构，设置于所述基板的正面并包围所述固晶区，所述围坝由白色围坝胶制成，所述围坝的直径为9~13mm，所述围坝坝体的宽度为0.9~1.3mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的COB光源，采用高压蓝光LED芯片激发黄绿色荧光粉和红色荧光粉，其显色指数Ra大于80，色域更高，突破了传统COB光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康。
2、本发明提供的COB光源，所述固晶区表面设置有高反射层，所述高反射层的反射率高于98%，本实施例中，所述高反射层为镜面铝层，用于提高COB光源的反射率，提高所述COB光源的出光效率。
3、本发明提供的COB光源，高压蓝光 LED芯片的隔离沟槽宽度设置为19-21μm，优化了LED芯片的电性能及光性能。
4、本发明提供的COB光源，采用的硅胶为耐高温材料，其可耐温250℃以上。COB光源与普通的LED光源相比，发热更高，此处采用耐高温的硅胶，防止高温导致荧光胶老化，提高了COB光源的可靠性。
5、本发明提供的COB光源，COB光源的电压接近220V，电源转换效率更高，另一方面，统一了电源规格，降低了电源成本。
附图说明
图1为本发明COB光源的结构示意图；
图2为传统COB光源的光谱分析曲线图；
图3为本发明COB光源的光谱分析曲线图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种COB光源，包括基板1、至少一个LED芯片2、围坝3以及荧光胶(图中未示出)，所述LED芯片2为高压蓝光LED芯片设置于所述基板1上，所述围坝3呈闭合环状结构并设置于基板1上，所述LED芯片2设置于所述围坝3内，所述荧光胶填充于所述围坝3内，所述荧光胶由硅胶、黄绿色荧光粉和红色荧光粉组成。
所述基板1为金属基板，其正面设置有固晶区11，所述固晶区用于安装LED芯片2，更优地，所述固晶区11的表面设置有高反射层，所述高反射层的反射率高于98%，本实施例中，所述高反射层为镜面铝层，用于提高COB光源的反射率，提高所述COB光源的出光效率。
所述LED芯片2为高压蓝光LED芯片，所述高压蓝光LED芯片，其制备过程是将一个大尺寸芯片划分为多个小发光单元，发光单元之间通过隔离沟槽隔离开来，再将发光单元通过电极连接桥串联，从而实现的一种小电流、大电压的高功率LED芯片。
本发明为了优化LED芯片的电性能及光性能，将LED芯片的隔离沟槽宽度设置为19-21μm, 具体地，所述LED芯片的隔离沟槽宽度为19μm，20μm，21μm。当隔离沟槽宽度小于19μm时，金属蒸镀质量较差，电阻率较高，使得电极连接桥的电阻较高，所以芯片的电压较大； 当隔离沟槽宽度为19-21μm 时，金属蒸镀质量较好，电阻率较低，使得电极连接桥的电阻减小，所以芯片的电压下降； 当隔离沟槽宽度大于21μm 时，电极连接桥的电阻开始增加增大，所以芯片的电压升高。输出光功率呈现先升后降的趋势，是由于相邻发光单元的光耦合能力不同。
更佳地，LED芯片的隔离沟槽宽度设置为20μm，LED芯片的电性能及光性能最优。
本发明提供的所述LED芯片2为高压蓝光LED芯片，主波长范围为450nm -460nm，电压为9-9.3V，波长为455-457.5nm,功率为3-5W ，为了使COB光源的电压接近市电电压，超过200V，且至少有23个所述LED芯片相互串联，本实施例中，所述LED芯片的数量为27个LED相互串联并与一个LED芯片并联，COB光源的电压接近220V，电源转换效率更高，另一方面，统一了电源规格，降低了电源成本。
所述围坝3呈闭合环状结构，设置于所述基板的正面并包围所述固晶区11。所述围坝3由白色围坝胶制成，所述围坝的直径为9~13mm，所述围坝坝体的宽度为0.9~1.3mm，具体地，所述围坝坝体的宽度为0.9mm，1.0mm，1.1mm，1.3mm。本发明采用白色围坝胶制作所述围坝，用于提高COB光源的反射率，所述围坝坝体的宽度设置为0.9~1.3mm ，若所述围坝坝体的宽度小于0.9mm，则围坝与所述基板的结合力过小，容易脱落，COB光源的可靠性差，若所述围坝坝体的宽度大于1.3mm，则占用所述基板过多的面积，不利于COB光源的小型化设计。
所以荧光胶由硅胶，黄绿色荧光粉和红色荧光粉组成。本发明提供的硅胶为耐高温材料，其可耐温250℃以上。COB光源与普通的LED光源相比，发热更高，此处采用耐高温的硅胶，防止高温导致荧光胶老化，提高了COB光源的可靠性。
所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长为530nm-540nm，其总质量占所述硅胶总质量的8-12%，更佳地，所述黄绿色荧光粉的总质量占所述硅胶的10%。
所述红色荧光粉的发射峰值波长为620nm-640nm，其总质量占所述硅胶总质量的8-12%，更佳地，所述红色荧光粉的总质量占所述硅胶的10%。
将本发明的COB光源采用中为3900T测试机进行光电参数测试,结果表1：
表1 COB光源光电测试参数
色温(K) CIE-X CIE-Y 光通量(lm) 光效率(lm/w) 电压VF(V) 电流(mA) 显色指数
3028 0.4382 0.4094 464.983 131 235 15 81
如图2和3所示，图2为传统COB光源的光谱分析曲线图，图3为本发明提供的COB光源的光谱分析曲线图，由图2、图3以及表1可知，本发明采用高压蓝光LED芯片激发以上成分、配比及波长的荧光粉，其显色指数Ra大于80，色域更高，突破了传统COB光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的COB光源，采用高压蓝光LED芯片激发黄绿色荧光粉和红色荧光粉，其显色指数Ra大于80，色域更高，突破了传统COB光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康。
2、本发明提供的COB光源，所述固晶区表面设置有高反射层，所述高反射层的反射率高于98%，本实施例中，所述高反射层为镜面铝层，用于提高COB光源的反射率，提高所述COB光源的出光效率。
3、本发明提供的COB光源，高压蓝光 LED芯片的隔离沟槽宽度设置为19-21μm，优化了LED芯片的电性能及光性能。
4、本发明提供的COB光源，采用的硅胶为耐高温材料，其可耐温250℃以上。COB光源与普通的LED光源相比，发热更高，此处采用耐高温的硅胶，防止高温导致荧光胶老化，提高了COB光源的可靠性。
5、本发明提供的COB光源，COB光源的电压接近220V，电源转换效率更高，另一方面，统一了电源规格，降低了电源成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种COB光源，包括基板、至少一个LED芯片、围坝以及荧光胶，其特征在于，所述LED芯片为高压蓝光LED芯片设置于所述基板上，所述围坝呈闭合环状结构并设置于基板上，所述LED芯片设置于所述围坝内，所述荧光胶填充于所述围坝内，所述荧光胶由硅胶、黄绿色荧光粉和红色荧光粉组成，所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长为530nm-540nm，其总质量占所述硅胶总质量的8-12%，所述红色荧光粉的发射峰值波长为620nm-640nm，其总质量占所述硅胶总质量的8-12%。
2.根据权利要求1所述的COB光源，其特征在于，所述黄绿色荧光粉的发射峰值波长为530nm-540nm，其总质量占所述硅胶总质量的10%，所述红色荧光粉的发射峰值波长为620nm-640nm，其总质量占所述硅胶总质量的10%。
3.根据权利要求1所述的COB光源，其特征在于，所述基板为金属基板，其正面设置有固晶区，所述固晶区表面设置有高反射层，所述高反射层的反射率高于98%。
4.根据权利要求3所述的COB光源，其特征在于，所述高反射层为镜面铝层。
5.根据权利要求1所述的COB光源，其特征在于，所述高压蓝光LED芯片的制备过程是将一个大尺寸芯片划分为多个小发光单元，发光单元之间通过隔离沟槽隔离开来，再将发光单元通过电极连接桥串联。
6.根据权利要求5所述的COB光源，其特征在于，所述隔离沟槽的宽度为19-21μm。
7.根据权利要求6所述的COB光源，其特征在于，所述隔离沟槽的宽度为20μm。
8.根据权利要求1所述的COB光源，其特征在于，所述高压蓝光LED芯片的主波长范围为450nm-460nm，电压为9-9.3V，波长为455-457.5nm，功率为3-5W ，且至少有23个所述高压蓝光LED芯片相互串联。
9.根据权利要求3所述的COB光源，其特征在于，所述围坝呈闭合环状结构，设置于所述基板的正面并包围所述固晶区，所述围坝由白色围坝胶制成，所述围坝的直径为9~13mm，所述围坝坝体的宽度为0.9~1.3mm。
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