CN110164856B - 一种用于超市鲜肉照明的led发光装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于超市鲜肉照明的LED发光装置，至少包括两个发光二极管(LED)，该LED发光装置的发射光谱包括用LED产生的400‑500nm的波长范围内的发射峰，用该LED激发荧光粉产生的500‑600nm的波长范围内的峰以及由另一LED产生的600‑630nm的波长范围内的发射峰。该LED发光装置在色温和照射鲜肉的视觉效果上与传统照射鲜肉的荧光灯相一致，可用于取代这类荧光灯，避免汞污染的问题，且LED发光装置具有比原有荧光灯光效高，寿命更长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明技术领域，特别地，涉及一种实现对超市鲜肉特殊照射效果的LED发光装置。
背景技术
传统的超市鲜肉照明领域，通常是用荧光灯管，但传统的荧光灯有很多缺点：一是耗电比较高，不节能；二是含有汞等有毒元素，不环保；三是稳定性较差，寿命短。虽然荧光灯的缺点较多，但是多年来，人们长期使用荧光灯进行超市鲜肉等特殊照明，已经习惯了其照射效果和视觉审美。
GaN基发光二极管LED(Light-Emitting Diode)具有节能、高光效、不含汞等污染源、且寿命长等优点，在照明领域已逐步取代传统的各式灯泡和荧光灯。但对于传统荧光灯进行的超市鲜肉特殊照明，如何使用LED光源来替代，在色温、显色性等参数方面符合荧光灯的性能只是一方面，更关键的在于照射效果以及给人们的视觉审美要与荧光灯一致。
LED实现传统荧光灯的色温、显色性等参数，现有技术已经非常成熟，但是在照射效果方面有些却相去甚远，其主要原因在于以蓝光LED为基础配合红绿荧光粉的发射光谱，相比荧光灯管的发射光谱有着非常大的差异。要实现与传统荧光灯一致的照射效果，就需要用LED来模拟荧光灯的发射光谱，做到光谱近似，才能使人们在视觉审美上达到相同效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于超市鲜肉照明的LED发光装置，该LED发光装置通过模拟传统用于超市鲜肉照明的荧光灯光谱，使其制作的灯具在照射鲜肉时，给人们的视觉效果与传统荧光灯基本一致，避免汞污染的问题，且LED发光装置具有比原有荧光灯光效高，寿命更长的优点。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：根据所需模拟的荧光灯的相对光谱功率分布(如图1)，设计与之近似的LED光谱，然后通过LED发光装置来实现设计的LED光谱。经过实际观测，本发明技术方案的LED发光装置与传统荧光灯在照射鲜肉时给人的视觉效果非常接近。
一种用于超市鲜肉照明的LED发光装置，至少包括两个发光二极管(LED)，该发光装置光谱具有：
第一光谱特性，所述的第一光谱特性包括在400-500nm的波长范围内的峰；
第二光谱特性，所述的第二光谱特性包括500-600nm的波长范围内的峰；
第三光谱特性，所述的第三光谱特性包括600-630nm的波长范围内的峰。
所述的第一光谱特性的发射峰由第一颗LED芯片产生。
所述的第二光谱特性的发射峰由第一光谱特性的发射光激发荧光粉材料或者量子点材料产生。
所述的第三光谱特性的发射峰由第二颗LED芯片产生，或者由第二颗LED芯片和第一光谱特性的发射峰激发荧光粉材料或者量子点材料共同产生。
所述第二光谱特性的发射峰所用荧光粉材料，优选地，采用β-SiAlON:Eu体系，LuAG:Ce体系，Ga-YAG:Ce体系中的至少一种，发射光谱峰值波长在520-580nm。
所述第二光谱特性的发射峰所用荧光粉材料采用β-SiAlON:Eu体系与LuAG:Ce体系组合。
以第三光谱特性的发射峰为标准1.0，所述第一光谱特性的发射峰相对强度通过覆盖于第一颗LED芯片上的荧光粉材料厚度来调节，其相对强度低于0.4。
本发明的LED光谱的优选模式为：以第三光谱的发射强度为标准1.0，第一光谱特性发射峰在440-460nm波段范围内，相对强度为0.2-0.3；第二光谱特性发射峰在520-560nm波段范围内，相对强度为0.3-0.5；第三光谱特性的发射峰在600-620nm波段范围内，相对强1.0。本发明的LED光谱的典型相对光谱功率分布如图2所示。
本发明所述的LED光谱，可以通过单个封装体实现，也可以通过两个或多个封装体发射光混合实现。
所述的两个封装体，可选地封装第一光谱特性和第二光谱特性一起的封装体，和第三光谱特性封装体。
所述的两个封装体分别由两个回路控制其发光强度，通过合适的电流或电压调节来实现混光光谱。
所述的两个封装体并联，在每个封装体的串联电路上匹配合适电阻用以调节发光强度，从而实现混光光谱。
本发明提供了用于超市鲜肉照明的LED光谱，其色温和视觉效果与传统的荧光灯基本一致，可以用于替代荧光灯，对于节约能源、环境保护方面有着重要意义。
附图说明
图1为用于超市鲜肉照明的传统荧光灯的相对光谱功率分布。
图2为本发明的LED光谱的典型相对光谱功率分布。
图3为本发明实施例1的封装体结构示意图。
图4为本发明实施例1的LED发光装置的相对光谱功率分布。
图5为本发明实施例2的第一封装体的相对光谱功率分布。
图6为本发明实施例2的第二封装体的相对光谱功率分布。
图7为本发明实施例2的LED发光装置的相对光谱功率分布。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
所用LED芯片和LED荧光粉材料市场上都有售卖。
实施例1
本实施方式通过单一封装体实现本发明方案的LED光谱。
本实施方式的封装体装置为市场上销售的LED封装支架，结构如图3所示，包括LED芯片1和LED芯片2、封装基板3和两个电极4，两个LED芯片通过串联方式连接，两个电极分别在封装基板3的两端，并且其中一个电极直接与基板连接为一体，用于引出LED芯片2的正极和LED芯片1的负极。
本实施例选用发光峰值波长位于450nm-460nm的蓝光LED芯片1和发光峰值波长位于600nm-620nm的红光LED芯片2，两种芯片串联使用，总功率约为0.2W。
本实施例选用的荧光粉：
荧光粉组成式为：β-SiAlON:Eu，发射光谱峰值波长在520-550nm，半峰宽在40-60nm；Lu3Al5O12:Ce发射光谱峰值波长在520-550nm，半峰宽在90-120nm。
首先，将芯片1和芯片2固定在封装基板3上，芯片之间通过金线连接，芯片两端分别通过金线或银胶与两个极片连接从而与两个电极导通。
接着，按一定比例配出含有组成式为：β-SiAlON:Eu和Lu3Al5O12:Ce两种荧光粉的混合胶体，搅拌均匀，真空脱泡。
进一步地，将混合胶体均匀涂敷在两颗LED芯片上方，通过调节荧光粉配比或者设置其涂覆厚度，可以调节所涂覆荧光粉吸收第一光谱的发射峰相对强度，从而使器件发射光谱与所述的LED光谱一致。
将封装的发光器件进行光学测试，测试结果显示其色温为2906K，显色指数Ra＝90，所模拟的荧光灯光谱的色温2919K，显色指数Ra＝86，两者基本一致。该发光器件的相对光谱功率分布如图4所示。
从测试结果来看，单个封装器件的光学性能，包括色温、显色指数等均与所需模拟的荧光灯接近。使用多个封装器件制作成照明灯具后，其照射鲜肉的视觉效果偏黄，与所需模拟的荧光灯基本一致。
实施例2
本实施方式采用两个封装体通过混光方式实现本发明方案的LED光谱。
本实施方式的两个封装体：其中一个实现第一光谱特性和第二光谱特性；另一个实现第三光谱特性。两个封装体的发射光混合得到本发明方案的LED光谱。
本实施方式的封装体装置采用与实施例一相同的支架结构。
第一封装体制作如下：
选用发光峰值波长位于450nm-460nm的蓝光LED芯片，将芯片固定在封装基板上，芯片的两个电极分别通过金线基板底部的两个极片连接从而与两个电极导通。
选用的荧光粉，组成式为：β-SiAlON:Eu，发射光谱峰值波长在520-550nm，半峰宽在40-60nm；Y3(Al1-xGax)5O12:Ce发射光谱峰值波长在520-550nm，半峰宽在90-120nm。
接着，按一定比例配出含有组成式为：β-SiAlON:Eu和Y3(Al1-xGax)5O12:Ce两种荧光粉的混合胶体，搅拌均匀，真空脱泡。
进一步地，将混合胶体均匀涂敷在LED芯片上方，通过调节荧光粉配比或者设置其涂覆厚度，可以调节所涂覆荧光粉吸收第一光谱的发射峰相对强度，从而使该封装体的发射光谱与所述的LED光谱第一光谱特征和第二光谱特征一致。
将封装的发光器件进行光学测试，其相对光谱功率分布如图5所示。
第二封装体制作如下：
选用发光峰值波长位于600nm-620nm的红光LED芯片，将芯片固定在封装基板上，芯片的两个电极分别通过金线和银胶与基板底部的两个极片连接从而与两个电极导通。然后，在芯片表面涂覆一层厚度合适的透明有机硅胶。
第二封装体用以实现第三光谱特性，其发射光谱的相对光谱功率分布如图6。
将第一封装体和第二封装体按照一定规则焊接至印刷版电路上，两种封装体通过串联和并联的方式连接后与其对应的控制电路串联形成回路，所以分2路电路分别控制第一封装体和第二封装体的发光强度。通过调节2路驱动电源的电流或电压输出比例，调节两种封装体的发光强度至合适比例，两种封装体的发射光混合后可实现本发明所述的LED光谱。
除了以上分两路控制第一封装体和第二封装体的驱动电源的电流或电压输出比例方式外，还可以采用另外一种方式来实现两种封装体的相对发光强度。
将第一封装体和第二封装体按照一定规则焊接至印刷版电路上，其中第一封装体按照一定的串联方式连接，并在连接电路中配置电阻；同样，第二封装体也按照一定的串联方式连接，并在连接电路中配置电阻。然后将第一封装体和第二封装体并联连接，然后输入电流，电流会根据并联电路的电阻进行电流分配，在第一封装体和第二封装体的串联电路中配置合适的电阻就可以调节他们的输入电流，从而控制两种封装体的相对发光强度，从而使得两种封装体的发射光混合后可实现本发明所述的LED光谱。
将两种封装体的混合发光装置进行光学测试，测试结果显示其色温为2923K，显色指数Ra＝88；所模拟的荧光灯光谱的色温2919K，显色指数Ra＝86，两者基本一致。该LED发光装置的相对光谱功率分布如图7所示。
从测试结果来看，整个发光装置的光学性能，色温、色坐标等均与所需模拟的荧光灯接近。将该发光装置通过调整使用的第一封装体和第二封装体数量后制作成照明灯具，与所需模拟的荧光灯在暗室中进行照射鲜肉的视觉效果比对，两者的观测感觉都是鲜肉看起来偏黄，基本一致。
根据上述实施例的详述和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (11)
1.一种用于超市鲜肉照明的LED发光装置，至少包括两个发光二极管(LED)，该发光装置光谱具有：
第一光谱特性，所述的第一光谱特性包括在400-500nm的波长范围内的峰；
第二光谱特性，所述的第二光谱特性包括500-600nm的波长范围内的峰；
第三光谱特性，所述的第三光谱特性包括600-630nm的波长范围内的峰；
以第三光谱的发射强度为标准1.0，第一光谱特性发射峰在440-460nm波段范围内，相对强度为0.2-0.3；第二光谱特性发射峰在520-560nm波段范围内，相对强度为0.3-0.5；第三光谱特性的发射峰在600-620nm波段范围内，相对强1.0。
2.根据权利要求1所述的发光装置，所述的第一光谱特性的发射峰由第一颗LED芯片产生。
3.根据权利要求2所述的发光装置，所述的第二光谱特性的发射峰由第一光谱特性的发射光激发荧光粉材料或者量子点材料产生。
4.根据权利要求3所述的发光装置，所述的第三光谱特性的发射峰由第二颗LED芯片产生，或者由第二颗LED芯片和第一光谱特性的发射峰激发荧光粉材料或者量子点材料共同产生。
5.根据权利要求3所述的发光装置，所述第二光谱特性的发射峰所用荧光粉材料采用β-SiAlON:Eu体系，LuAG:Ce体系，Ga-YAG:Ce体系中的至少一种，发射光谱峰值波长在520-580nm。
6.根据权利要求5所述的发光装置，所述第二光谱特性的发射峰所用荧光粉材料采用β-SiAlON:Eu体系与LuAG:Ce体系组合。
7.根据权利要求6所述的发光装置，以第三光谱特性的发射峰为标准1.0，所述第一光谱特性的发射峰相对强度通过覆盖于第一颗LED芯片上的荧光粉材料厚度来调节。
8.根据权利要求1所述的发光装置，通过单个封装体实现，或通过两个或多个封装体发射光混合实现。
9.根据权利要求8所述的发光装置，所述的两个封装体为封装第一光谱特性和第二光谱特性一起的封装体，和第三光谱特性封装体。
10.根据权利要求9所述的发光装置，所述的两个封装体分别由两个回路控制其发光强度，通过合适的电流或电压调节来实现混光光谱。
11.根据权利要求9所述的发光装置，所述的两个封装体并联，在每个封装体的串联电路上匹配合适电阻用以调节发光强度，从而实现混光光谱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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