CN111725193A - Led器件、led灯带及亮化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED器件、LED灯带及亮化系统。其中，LED器件包括LED支架，LED支架上至少设置一个挡板，挡板的至少一侧设置有RGB发光单元，RGB发光单元包括三个可分别发出红光、绿光和蓝光的发光单元，至少一个发光单元中的芯片为第一转换芯片，第一转换芯片为单色芯片，第一转换芯片外设有使第一转换芯片发出红光、绿光和蓝光中的任意一种的第一转换结构，所述第一转换结构包括第一光转换物质，所述第一光转换物质包括为量子粉、荧光粉中的任意一种。本发明的LED器件制造成本低，亮度高，更适合户外使用。

Description

LED器件、LED灯带及亮化系统

技术领域

本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED器件及包含此LED器件的LED灯带，还涉及一种包含此LED灯带的亮化系统。

背景技术

LED光源作为一种节能环保、质量可靠、使用寿命长的发光元件，正逐步取代传统照明灯具，成为现在生活中常用的照明光源。LED器件是LED灯具中常用的单元，LED器件包括LED支架和安装在LED支架内的芯片。

目前，多色混光LED器件也被逐渐广泛应用，此类LED器件的LED支架包括安装腔，安装腔通过挡板隔离为多个独立的腔体，每个腔体内焊接对应的LED芯片，以实现不同颜色的光混合。现有的多色混光LED器件为多彩加白光混光(即RGB芯片+W芯片)设计，结构上多以双杯四色或三杯五色为主。现有的多色混光LED器件中的芯片大多采用单色芯片，而产生红光、绿光和蓝光的单色芯片材料成本相对较高，因此使LED器件的成本居高不下。

发明内容

本发明实施例提供一种LED器件，以解决上述技术问题。

第一方面，提供一种LED器件，包括LED支架，所述LED支架上至少设置一个挡板，所述挡板的至少一侧设置有RGB发光单元，所述RGB发光单元包括三个可分别发出红光、绿光和蓝光的发光单元，至少一个所述发光单元中的芯片为第一转换芯片，所述第一转换芯片为单色芯片，所述第一转换芯片外设有使所述第一转换芯片发出红光、绿光和蓝光中的任意一种的第一转换结构，所述第一转换结构为荧光粉、荧光粉层和荧光粉膜中的任意一种。

作为LED器件的一种优选方案，所述挡板在所述LED支架上围成一个第一腔室，所述RGB发光单元通过封装胶封装于所述第一腔室内，所述挡板远离所述第一腔室的一侧设置有白光发光单元。

作为LED器件的一种优选方案，所述第一腔室为矩形，所述第一腔室的相对的两侧分别设置一个所述白光发光单元。

作为LED器件的一种优选方案，所述LED支架包括支架本体，所述支架本体上凹设有安装腔，所述挡板将所述安装腔分隔为至少两个腔室，其中一个所述腔室为第一腔室，所述RGB发光单元通过封装胶封装于所述第一腔室内，剩余的所述腔室内安装有白光发光单元。

作为LED器件的一种优选方案，所述支架本体上设置两个所述挡板，两个所述挡板将所述安装腔分隔为三个腔室，三个所述腔室分别为位于中部的所述第一腔室和位于所述第一腔室两侧的第二腔室和第三腔室，所述第二腔室和所述第三腔室内均安装有所述白光发光单元。

作为LED器件的一种优选方案，所述支架本体具有安装面，所述安装面上凸设有所述挡板，所述RGB发光单元通过封装胶封装在所述挡板的一侧，所述挡板的另一侧通过所述封装胶封装有白光发光单元。

作为LED器件的一种优选方案，所述挡板具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面邻近于所述RGB发光单元，所述第一侧面的倾斜角度不等于所述第二侧面的倾斜角度。

作为LED器件的一种优选方案，所述第一侧面的倾斜角度小于所述第二侧面的倾斜角度。

第二方面，还提供一种LED灯带，包括所述的LED器件。

第三方面，还提供一种亮化系统，包括所述的LED灯带。

本发明实施例的有益效果：通过采用其他颜色的单色芯片代替RGB发光单元中的红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中至少一个，并配合对应的荧光粉以激发出需要的光的颜色，可以选择波长更长，也更易激发出较强的光线的单色芯片，这样不仅可以有效地降低此类LED器件的制造成本，还可以有效地提高包含此LED器件的LED灯的亮度，更适合户外使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例或相关技术的简化示意图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例所述的LED器件的俯视示意图。

图2是本发明一实施例所述的LED器件的剖视示意图。

图3为本发明另一实施例所述的LED支架的俯视示意图。

图4是本发明另一实施例所述的LED支架的剖视示意图。

图5为本发明另一实施例所述的LED器件的剖视示意图。

图6是本发明又一实施例所述的LED支架的俯视示意图。

图7是本发明再一实施例所述的LED支架的剖视示意图。

图8为本发明再一实施例所述的LED器件的剖视示意图。

图9是本发明又一实施例所述的LED支架的第一视角的侧视示意图。

图10是本发明又一实施例所述的LED支架的第二视角的侧视示意图。

图中：

1、LED支架；11、第一腔室；12、第二腔室；13、第三腔室；14、腔壁；15、安装面；16、顶面；17、底面；18、第一引出面；19、第二引出面；110、第一安装面；111、第二安装面；112、卡槽；2、挡板；21、第一侧面；22、第二侧面；3、RGB发光单元；31、发光单元；4、封装胶；5、白光发光单元；6、引脚。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至10，本发明实施例提供一种LED器件，包括LED支架1，LED支架1上至少设置一个挡板2，挡板2的至少一侧设置有RGB发光单元3，RGB发光单元3包括三个可分别发出红光、绿光和蓝光的发光单元31，至少一个发光单元31中的芯片为第一转换芯片，第一转换芯片为单色芯片，第一转换芯片外设有使第一转换芯片发出红光、绿光和蓝光中的任意一种的第一转换结构，第一光转换结构包括第一光转换物质，第一光转换物质为量子粉、荧光粉中的任意一种。通过采用其他颜色的单色芯片代替RGB发光单元3中的红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中至少一个，并配合对应的荧光粉以激发出需要的光的颜色，可以选择更易激发出较强的光线的单色芯片，这样不仅可以有效地降低此类LED器件的制造成本，还可以有效地提高包含此LED器件的LED灯的亮度，更适合户外使用。

可选地，当发光单元31需要发红光时，发光单元31的芯片可以为红光芯片，也可以为第一转换芯片，第一转换芯片可选择除红光芯片以外的单色芯片，配合对应的第一转换结构发出红光，具体地，第一转换芯片可以为蓝光芯片或紫光芯片，第一光转换物质为氮化物红粉。

当发光单元31需要发绿光时，发光单元31的芯片可以为绿光芯片，也可以为第一转换芯片，第一转换芯片可选择除绿光芯片以外的单色芯片，配合对应的第一转换结构发出绿光，具体地，第一转换芯片可以为蓝光芯片或紫光芯片，第一光转换物质为钡氮氧化物红粉。

当发光单元31需要发蓝光时，发光单元31的芯片可以为蓝光芯片，也可以为第一转换芯片，第一转换芯片可选择除蓝光芯片以外的单色芯片，配合对应的第一转换结构发出蓝光，具体地，第一转换芯片可以为紫光芯片或紫外芯片，第一光转换物质为硅酸盐蓝粉。

其中，当第一转换结构为荧光粉或量子粉时，荧光粉均匀混合在封装RGB发光单元3的封装胶4内，当第一转换结构为量子粉层，量子膜层，荧光粉层或者荧光粉膜时，荧光粉层先涂覆在第一转换芯片外或荧光粉膜贴在第一转换芯片外，然后在通过封装胶4封装。

在本实施例中，LED支架1和挡板2均采用绝缘的塑料制成。优选地，LED支架1和挡板2采用工程树脂一体注塑成型，可采用聚邻苯二酰胺树脂(PPA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的任意一种，优选白色聚邻苯二酰胺树脂(PPA)，其对光的吸收小，且成本低廉。

一实施例中，参照图1和2，挡板2在LED支架1上围成一个第一腔室11，RGB发光单元3通过封装胶4封装于第一腔室11内，挡板2远离第一腔室11的一侧设置有白光发光单元5。通过将挡板2设置为围板结构，可以形成腔室封装RGB发光单元3，进而保证RGB发光单元3混光更加充分，即混光效果更好，而白光发光单元5没有设置在腔室内，可以实现更大的发光角度，更适合于户外LED灯(如灯带)等大角度发光的需求，具有更高的光通利用率。

具体地，第一腔室11为矩形，第一腔室11的相对的两侧分别设置一个白光发光单元5。

白光发光单元5包括第二转换芯片和设置在第二转换芯片外的第二转换结构，第二转换芯片为单色芯片，第二转换结构包括第二光转换物质，所述第二光转换物质为荧光粉、量子粉中的任意一种，第二转换芯片与第二转换结构配合后可以发出白光。

当然，在其他实施例中，还可以将挡板2的周部分别设置一个白光发光单元5，即挡板2围成的矩形的第一腔室11的每个侧面均设置有一个白光发光单元5。

可选地，第一腔室11还可以设置有反射结构，在本实施例中，反射结构可以为倾斜的斜面结构，具体地，挡板2具有相对设置的第一侧面21和第二侧面22，第一侧面21邻近于RGB发光单元3，其中，第一侧面21和第二侧面22均为倾斜的斜面，且第一腔室11的腔底尺寸小于第一腔室11的腔口的尺寸，形成漏斗形的第一腔室11。

第一侧面21的倾斜角度不等于第二侧面22的倾斜角度。通过将挡板2相对两侧的侧面的倾斜角度设置为不一致，可以在RGB发光单元3或者白光发光单元5同时被点亮发光时混光更加充分，而在单独点亮时方向性更强，进而提升混光效果。

优选地，第一侧面21的倾斜角度小于第二侧面22的倾斜角度。在多色混光LED器件中，白光发光单元5通常采用可产生白光的结构，例如，采用白光芯片封装透明的封装胶4，或者采用蓝光(或者其他低波段芯片)加被激发的荧光粉所发补色光形成白光，可以产生的白光为RGB发光单元3进行光补偿，在本实施例中，第一侧面21的倾斜角度小于第二侧面22的倾斜角度可以有助于增强向上方发射的蓝光(或者其他低波段芯片)，以利于充分激发荧光粉，形成混合光，提升LED器件的混光效果。

一实施例中，不同于上述实施例，本实施例采用内置于LED支架1的腔室来安装RGB发光单元3和白光发光单元5，参照图3至图5，LED支架1包括支架本体，支架本体上凹设有安装腔，挡板2将安装腔分隔为至少两个腔室，其中一个腔室为第一腔室11，RGB发光单元3通过封装胶4封装于第一腔室11内，剩余的腔室内安装有白光发光单元5。此结构可以在RGB发光单元3和白光发光单元5同时点亮时混光更加充分，而在单独点亮时，方向性更强。

在本实施例中，支架本体上设置两个挡板2，两个挡板2将安装腔分隔为三个腔室，三个腔室分别为位于中部的第一腔室11和位于第一腔室11两侧的第二腔室12和第三腔室13，第二腔室12和第三腔室13内均安装有白光发光单元5。

在本实施例中，挡板2的相对的两侧可设置为倾斜结构，具体地，即挡板2相对设置的第一侧面21和第二侧面22的倾斜角度不同，优选地，第一侧面21的倾斜角度小于第二侧面22的倾斜角度。

可选地，第二腔室12和第三腔室13的结构一致，第二腔室12和第三腔室13均具有与第二侧面22相对的腔壁14，腔壁14的倾斜角度不等于第二侧面22的倾斜角度。

优选地，腔壁14的倾斜角度小于第二侧面22的倾斜角度，即挡板2的第二侧面22的坡度小于腔壁14的坡度。此设计可以使两侧的白光发光单元5发出的白光能够朝向中部的RGB发光单元3混合，对白光进行导向，提升混光效果。

一实施例中，如图所示3至图5，挡板2的上表面与安装腔的腔口平齐。通过将挡板2的高度设置为与安装腔的腔口平齐，可以有效防止LED器件在封装胶4封装后出现胶面不平以及爬胶的现象，提升制造成型后的LED器件的质量。

一实施例中，如图6所示，LED支架1的第一腔室11和第二腔室12内外露的焊盘(图上未示出)的长度不一致，第二腔室12和第三腔室13内外露的焊盘的长度相同。此设计可以减少腔室内焊盘外露的长度，进而使对应的腔室内的焊盘与LED支架1的支架本体的塑料接触部分的面积增加，即长度越小的焊盘，与LED支架1的支架本体的塑料接触的面积越大，有效地增加了污染物从LED支架1的外侧面侵入到腔室内的路径，从而提高了整个LED器件的气密性。

在本实施例中，第一腔室11腔底呈长方形，第二腔室12的腔底也呈长方形，第一腔室11的焊盘外露的长度等于第一腔室11的腔底的长度L1，第二腔室12的焊盘外露的长度等于第二腔室12的腔底的长度L2。

可选地，第一腔室11的腔底的长度L1小于第二腔室12的腔底的长度L2，即第一腔室11内的焊盘的长度小于第二腔室12内的焊盘的长度。RGB发光单元3的气密性要求非常高，因此上述设计可以有效地增加封装后第一腔室11内的气密性，进而增加RGB发光单元3的防硫化性能，延长RGB发光单元3的使用寿命。

另外，第二腔室12内的焊盘的长度等于第三腔室13内的焊盘的长度。此设计可以使得第二腔室12和第三腔室13内的腔壁14倾斜角度一致，进而保证第二腔室12和第三腔室13内的白光发光单元5发出的白光角度一致，提升混光均匀度。

第一腔室11的腔底的宽度与第二腔室12的腔底的宽度相等。此设计可以缩小第二腔室12的整体宽度，进而缩小整个LED支架1的尺寸。

在其他实施例中，还可以不设置腔室安装白光发光单元5。参照图7和图8，支架本体具有安装面15，挡板2凸设在安装面15上。此设计可以在形成有效的混合光，增加混光效果的同时降低制造成本，避免了注塑尺寸大的安装腔，降低了注塑难度。

具体地，安装面15上凸设有两个平行设置的挡板2，两个挡板2之间形成用于安装RGB发光单元3的第一腔室11，而挡板2背离第一腔室11的一侧为无腔结构，因此，封装胶4选择为LED灯丝胶，LED灯丝胶是双组分有机硅加成热固化LED灯丝封装硅胶，其可实现快速干胶，不需要设置额外的腔体结构也可实现较佳的封装效果。

一实施例中，参照图2、图5和图8，封装胶4的上表面形成有内凹的胶面。内凹的胶面使得封装胶4可以实现聚光，减少光的发散，进而增加LED器件的亮度。

一实施例中，参照图9和图10，LED器件上设有引脚6，引脚6的一端与各个芯片连接，另一端弯折后位于LED支架1的底部，引脚6上设置有压点，压点位于LED支架1的外部。

在本实施例中，压点位于引脚6背离LED支架1的底部的一侧。通过设置压点，可以提升引脚6上的粗糙度，进而增加后续引脚6镀锡时与锡结合的强度。

一实施例中，参照图9和图10，一实施例中，LED支架1具有顶面16、底面17和连接顶面16和底面17的侧面，侧面包括具有引出引脚6的第一引出面18和第二引出面19，第一引出面18和第二引出面19之间通相对设置的第一安装面110和第二安装面111连接，第一安装面110和第二安装面111上均开设有卡槽112，用于配合外部固定LED支架。

在本发明的实施例中，还提供一种LED灯带，包括如上任意实施例的LED器件。

在本发明的实施例中，还提供一种亮化系统，包括上述实施例的LED灯带。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种LED器件，包括LED支架，其特征在于：所述LED支架上设置有RGB发光单元，所述RGB发光单元包括三个可分别发出红光、绿光和蓝光的发光单元，至少一个所述发光单元中的芯片为第一转换芯片，所述第一转换芯片为单色芯片，所述第一转换芯片外设有使所述第一转换芯片发出红光、绿光和蓝光中的任意一种的第一转换结构，所述第一转换结构包括第一光转换物质，所述第一光转换物质包括量子粉、荧光粉中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述第一转换芯片为红光芯片、绿光芯片、蓝光芯片、紫光芯片或者紫外芯片中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述LED支架上设置有挡板，所述挡板在所述LED支架上围成一个第一腔室，所述RGB发光单元通过封装胶封装于所述第一腔室内，所述挡板远离所述第一腔室的一侧设置有白光发光单元。

4.根据权利要求3所述的LED器件，其特征在于：所述第一腔室为矩形，所述第一腔室的相对的两侧分别设置一个所述白光发光单元。

5.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述LED支架包括支架本体，所述支架本体上凹设有安装腔，所述安装腔内设置有挡板，所述挡板将所述安装腔分隔为至少两个腔室，其中一个所述腔室为第一腔室，所述RGB发光单元通过封装胶封装于所述第一腔室内，剩余的所述腔室内安装有白光发光单元。

6.根据权利要求5所述的LED器件，其特征在于：所述支架本体上设置两个所述挡板，两个所述挡板将所述安装腔分隔为三个腔室，三个所述腔室分别为位于中部的所述第一腔室和位于所述第一腔室两侧的第二腔室和第三腔室，所述第二腔室和所述第三腔室内均安装有所述白光发光单元。

7.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述支架本体具有安装面，所述安装面上凸设有挡板，所述RGB发光单元通过封装胶封装在所述挡板的一侧，所述挡板的另一侧通过所述封装胶封装有白光发光单元。

8.根据权利要求1所述的LED器件，其特征在于：所述LED支架上设置有挡板，所述挡板具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面邻近于所述RGB发光单元，所述第一侧面的倾斜角度不等于所述第二侧面的倾斜角度。

9.根据权利要求8所述的LED器件，其特征在于：所述第一侧面的倾斜角度小于所述第二侧面的倾斜角度。

10.一种LED灯带，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的LED器件。

11.一种亮化系统，其特征在于：包括如权利要求10所述的LED灯带。

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