CN113097364A - 一种全光谱led光源的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全光谱的LED光源的制造方法,包括以下步骤:对蓝光LED芯片进行筛选,获取需要的蓝光LED芯片;对正常色温荧光粉进行测试,选出所需要的荧光粉,并将选出的荧光粉制备成第一荧光胶;将所述第一荧光胶涂覆在所述蓝光LED芯片上形成荧光膜,获得LED光源半成品;将用于屏蔽或去除特定峰值波长的第二荧光胶涂敷在所述LED光源半成品上,获得初步LED光源;对获取的所述初步LED光源进行相关的RGB波长与色比检测,得出检测结果;根据所述检测结果对所述初步LED光源进行调整,得到LED光源成品。采用该制造方法制成的LED光源视觉清晰,对人们更加舒适的LED光源,并且制造出的LED光源的白光发光体的一致性高,确保了LED光源的光、色等参数的一致性高。

Description

一种全光谱LED光源的制造方法
技术领域
本发明涉及照明技术领域,尤其涉及一种全光谱LED光源的制造方法。
背景技术
太阳光的光谱可以称作全光谱。全光谱,指的是光谱中包含紫外光、可见光、红外光的光谱曲线,并且在可见光部分中红绿蓝的比例与阳光近似,显色指数Ra接近于100的光谱。色温是随着四季和早晚时间变化而变化,所以全光谱灯的光谱,应随时间变化而相继改变色温,模拟自然光环境,才能更符合生物的自然生长规律。因此,发展具有类似自然光全光谱LED成为国内外研究者研究的焦点。
目前LED光源的封装方法和工艺大同小异,具体技术路线包括:固晶,将LED芯片用固晶机固定在基体或者支架上;焊线,用焊线机将芯片与芯片、芯片与支架的电路相连;点胶,将按照一定比例调配好的荧光粉和胶水混合物,涂覆在芯片上,然后固化,即完成了基本的封装流程。上述LED的封装工艺在各个封装企业、各种类型的产品上应用非常普遍,但是制备的LED光源的光、色参数的一致性较低,无法保证LED光源的良品率。并且,采用现有封装方法和工艺制作的白光照明产品,照明效果依然不理想,存在不自然和不舒服之感。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本申请提供了一种全光谱LED光源的制造方法,以解决现有制备工艺制备的LED光源照明舒适感差以及LED光源一致性低的技术问题。
本申请实施例提供了一种全光谱LED光源的制造方法,包括以下步骤:
对蓝光LED芯片进行筛选,获取需要的蓝光LED芯片;
对正常色温荧光粉进行测试,选出所需要的荧光粉,并将选出的荧光粉制备成第一荧光胶;
将所述第一荧光胶涂覆在所述蓝光LED芯片上形成荧光膜,获得LED光源半成品;
将用于屏蔽或去除特定峰值波长的第二荧光胶涂敷在所述LED光源半成品上,获得初步LED光源;
对获取的所述初步LED光源进行相关的RGB波长与色比检测,得出检测结果;
根据所述检测结果对所述初步LED光源进行调整,得到LED光源成品。
优选地,所述第二荧光胶由第二黄色荧光粉、第二绿色荧光粉与硅胶混合而成,所述第二黄色荧光粉、所述第二绿色荧光粉的总重量占所述荧光胶的重量比20%~40%。
优选地,所述第二黄色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为505-590nm的光,所述第二绿色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为590-650nm的光。
优选地,所述制备第二荧光胶的步骤包括:
将所述第二黄色荧光粉、所述第二绿色荧光粉与所述硅胶搅拌混合形成原料;其中,所述第二黄色荧光粉和所述第二绿色荧光粉的重量份数比为:(2~4):(1~2.5);
将所述原料放入脱泡机中进行脱泡,形成所述第二荧光胶。
优选地,所述将所述原料放入脱泡机中进行脱泡,形成所述第二荧光胶的步骤后,还包括:
将脱泡后的所述第二荧光胶放入干燥箱进行干燥;其中,所述干燥箱的温度的取值范围为0.2~0.4℃。
优选地,所述对蓝光LED芯片进行筛选,获取需要的蓝光LED芯片的步骤,包括:
接收所述蓝光LED芯片的光束;
对所述光束进行频谱分析,获取所述光束对应的频谱信息;
根据所述频谱信息筛选出需要的所述蓝光LED芯片。
优选地,所述频谱信息包括波长峰值和波长峰值对应的强度。
优选地,所述波长峰值范围为465~470nm。
优选地,所述第一荧光胶由第一红色荧光粉、第一绿色荧光粉和第一黄绿色荧光粉与硅胶混合而成,所述第一红色荧光粉、所述第一黄色荧光粉、所述第一黄绿色荧光粉的总重量占所述荧光胶的重量比30%~40%。
优选地,所述第一红色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为470~550nm的光,所述第一绿色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为500~620nm的光,所述第一黄绿色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为620~780nm的光。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
根据需要选择出蓝光LED芯片,同时选择出合适的荧光粉来制成第一荧光胶,然后再将第一荧光胶涂覆在LED芯片上,接着再将用于屏蔽或去除特定峰值波长的第二荧光胶涂覆在LED芯片上,形成初步LED光源,最后再对初步LED光源进行测试,并根据测试的结果进行反复的调整,从而制造出视觉清晰,对人们更加舒适的LED光源,并且制造出的LED光源的白光发光体的一致性高,确保了LED光源的光、色等参数的一致性高。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图中:
图1是本发明实施例一提供的一种全光谱LED光源的制造方法的流程图;
图2是本发明实施例一提供的一种第二荧光胶的制造方法的流程图;
图3是本发明实施例一提供的一种第二荧光胶的制造方法的另一流程图;
图4是本发明实施例一提供的一种蓝光LED芯片筛选的方法的流程图;
图5是本发明全光谱LED光源在色温2700K的光谱图;
图6是本发明全光谱LED光源在色温4000K的光谱图;
图7是本发明全光谱LED光源在色温5000K的光谱图;
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中,除非另有明确的规定和限定,“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解,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。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时,该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上,或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量,由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
关于色比的概念如下:任何白光均可由红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色以相应比例混合得到,为了表示R、G、B三原色各自在白光总量中的相对比例,引入色度坐标r、g、b,其中,r=R/(R+G+B),g=G/(R+G+B),b=B/(R+G+B),r+g+b=1,r为红光色比、g为绿光色比、b为蓝光色比。
图1为本发明实施例一提供的一种全光谱LED光源的制造方法的流程图,如图1所示,在本发明的全光谱LED光源的制造方法实施例中,该方法包括以下步骤:
S101、对蓝光LED芯片进行筛选,获取需要的蓝光LED芯片;
S102、对正常色温荧光粉进行测试,选出所需要的荧光粉,并将选出的荧光粉制备成第一荧光胶;
S103、将所述第一荧光胶涂覆在所述蓝光LED芯片上形成荧光膜,获得LED光源半成品;
S104、将用于屏蔽或去除特定峰值波长的第二荧光胶涂敷在所述LED光源半成品上,获得初步LED光源;
S105、对获取的所述初步LED光源进行相关的RGB波长与色比检测,得出检测结果;
S106、根据所述检测结果对所述初步LED光源进行调整,得到LED光源成品。
现有的LED光源光谱在开发时一般常用三种开发方法:(1)根据LED灯具厂家的需求而进行开发;(2)根据目前市场上常见的LED灯谱去进行开发;(3)基于封装厂家自己不断提高LED光源资源的方式进行;但是这三种开发方式都无法达到人们对高清晰视觉光谱的要求,舒适度较差,并且形成的LED光源中发光体的一致性差。而采用本实施例制造的LED灯源中是根据需要选择出蓝光LED芯片,同时选择出合适的荧光粉来制成第一荧光胶,然后再将第一荧光胶涂覆在LED芯片上,接着再将用于屏蔽或去除特定峰值波长的第二荧光胶涂覆在LED芯片上,形成初步LED光源,最后再对初步LED光源进行测试,并根据测试的结果进行反复的调整,从而制造出视觉清晰,对人们更加舒适的LED光源,并且制造出的LED光源的白光发光体的一致性高,确保了LED光源的光、色等参数的一致性高。
采用目前的封装方法和工艺制备的LED光源,其产生的光谱与自然光光谱的差异很大,从而无法获得近自然光,会对人们的视力造成损伤。采用本实施例提供的LED光源制造方法所制备的LED光源中,第二荧光胶由第二黄色荧光粉、第二绿色荧光粉与硅胶混合而成,第二黄色荧光粉、第二绿色荧光粉的总重量占荧光胶的重量比20%~40%,并且第二黄色荧光粉在蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为505-590nm的光,第二绿色荧光粉在蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为590-650nm的光。
当LED光源在工作时,蓝光LED芯片通电后产生蓝光,蓝光被第二荧光胶吸收后激发,从而发出峰值波长为505-590nm的光和发出峰值波长为590-650nm的光,使得发出的光峰值波长限制在505-650之间,有效地屏蔽或去除了465nm以下和780nm以上的光线,使得产生的光更接近自然光,获取到的LED光源光谱视觉更加清晰和舒适。
图2为本发明实施例一提供的一种第二荧光胶的制造方法的流程图,如图2所示,该方法的具体步骤为:
S201、将第二黄色荧光粉、第二绿色荧光粉与硅胶搅拌混合形成原料。需要说明的是,所述第二黄色荧光粉和第二绿色荧光粉的重量份数比为:(2~4):(1~2.5),当第二黄色荧光粉和第二绿色荧光粉的重量份数比超出上述的比例时,第二荧光粉对特定峰值波长的去除或屏蔽的效果不佳,会有些许特定峰值波长没有进行屏蔽,而在本实施例中,第二黄色荧光粉和第二绿色荧光粉的重量份数比选择2:1。
S202、将所述原料放入脱泡机中进行脱泡,形成所述第二荧光胶。
图3为本发明实施例一提供的一种第二荧光胶的制造方法的另一流程图,如图3所示,在上述实施例,将原料放入脱泡机中进行脱泡,形成第二荧光胶的步骤后,还包括:
S203、将脱泡后的第二荧光胶放入干燥箱进行干燥。其中,干燥箱的温度的取值范围为0.2~0.4℃,当干燥箱内的温度大于或小于0.2~0.4℃时,第二荧光胶的特性会造成一定的破坏,使得屏蔽或去除特定峰值波长的效果下降。在本实施例中,干燥箱的温度的取值为0.3℃。
图4为本发明实施例一提供的一种蓝光LED芯片筛选的方法的流程图,如图4所示,该方法的具体步骤:
S301、接收所述蓝光LED芯片的光束;
S302、对所述光束进行频谱分析,获取所述光束对应的频谱信息;
S303、根据所述频谱信息筛选出需要的所述蓝光LED芯片。
需要说明的是,上述的频谱信息包括波长峰值和波长峰值对应的强度,并且波长峰值范围为465~470nm。
通过接收蓝光LED芯片发出的光束,将该光束输入频谱分析仪,通过频谱分析仪对接收到的光束进行分析并输出对应的波长峰值和波长峰值对应的强度,从而根据得出的波长峰值和波长峰值对应的强度筛选出合适的蓝光LED芯片。
在一个实施例中,第一荧光胶由第一红色荧光粉、第一绿色荧光粉和第一黄绿色荧光粉与硅胶混合而成,第一红色荧光粉、第一黄色荧光粉、第一黄绿色荧光粉的总重量占荧光胶的重量比30%~40%,并且第一红色荧光粉在蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为470~550nm的光,第一绿色荧光粉在蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为500~620nm的光,第一黄绿色荧光粉在蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为620~780nm的光。
可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
对蓝光LED芯片进行筛选,获取需要的蓝光LED芯片;
对正常色温荧光粉进行测试,选出所需要的荧光粉,并将选出的荧光粉制备成第一荧光胶;
将所述第一荧光胶涂覆在所述蓝光LED芯片上形成荧光膜,获得LED光源半成品;
将用于屏蔽或去除特定峰值波长的第二荧光胶涂敷在所述LED光源半成品上,获得初步LED光源;
对获取的所述初步LED光源进行相关的RGB波长与色比检测,得出检测结果;
根据所述检测结果对所述初步LED光源进行调整,得到LED光源成品。
2.根据权利要求1所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述第二荧光胶由第二黄色荧光粉、第二绿色荧光粉与硅胶混合而成,所述第二黄色荧光粉、所述第二绿色荧光粉的总重量占所述荧光胶的重量比20%~40%。
3.根据权利要求2所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述第二黄色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为505-590nm的光,所述第二绿色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为590-650nm的光。
4.根据权利要求2所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述制备第二荧光胶的步骤包括:
将所述第二黄色荧光粉、所述第二绿色荧光粉与所述硅胶搅拌混合形成原料;其中,所述第二黄色荧光粉和所述第二绿色荧光粉的重量份数比为:(2~4):(1~2.5);
将所述原料放入脱泡机中进行脱泡,形成所述第二荧光胶。
5.根据权利要求4所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述将所述原料放入脱泡机中进行脱泡,形成所述第二荧光胶的步骤后,还包括:
将脱泡后的所述第一荧光胶放入干燥箱进行干燥;其中,所述干燥箱的温度的取值范围为0.2~0.4℃。
6.根据权利要求1所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述对蓝光LED芯片进行筛选,获取需要的蓝光LED芯片的步骤,包括:
接收所述蓝光LED芯片的光束;
对所述光束进行频谱分析,获取所述光束对应的频谱信息;
根据所述频谱信息筛选出需要的所述蓝光LED芯片。
7.根据权利要求6所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述频谱信息包括波长峰值和波长峰值对应的强度。
8.根据权利要求7所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述波长峰值范围为465~470nm。
9.根据权利要求1所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述第一荧光胶由第一红色荧光粉、第一绿色荧光粉和第一黄绿色荧光粉与硅胶混合而成,所述第一红色荧光粉、所述第一黄色荧光粉、所述第一黄绿色荧光粉的总重量占所述荧光胶的重量比30%~40%。
10.根据权利要求9所述的全光谱LED光源的制造方法,其特征在于,所述第一红色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为470~550nm的光,所述第一绿色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为500~620nm的光,所述第一黄绿色荧光粉在所述蓝光LED芯片发射的光的激发下发出峰值波长为620~780nm的光。
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