CN201344389Y - 低色温发光二极管 - Google Patents

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低色温发光二极管，涉及发光二极管(LED)芯片封装技术。现有技术存在色温一致性差、LED光色和亮度不稳定等缺陷，本实用新型LED芯片出光线路上设有滤光片，该滤光片通过一连接座与底座相连，滤光片与LED芯片之间设有荧光粉层。通过设置滤光片减少蓝光能量比例来达到降低LED色温的目的，便于批量生产，能保证色温、光色和亮度的稳定性，使用寿命长。

Description

低色温发光二极管
【技术领域】
本实用新型涉及发光二极管(LED)芯片封装技术，具体是一种新型的低色温发光二极管。
【背景技术】
发白光的发光二极管的问世引起照明业界和各个政府的高度重视，企业和政府纷纷投入大量资金，研究开发高效率、高功率、可靠长寿、低价的白光发光二极管。
由于用途的不同和人种的差异，各地对白光发光二极管所发射光的光色要求也不同，有的偏蓝，有的偏黄，具体光色可用CIE1937年的色品坐标来描述，更通俗的是用相关色温来描述。一般以4500°K这一色温作为分界线，色温高于4500°K的称之为冷白光，光色偏蓝，低于4500°K的称之为暖白光，光色偏黄。
图1为标准光源A光源的光谱能量分布图，这个光源的色温为2856°K，属于暖白光，对暖白光来说，长波长光(红光)的能量要比短波长光(蓝光)的能量大很多。图2为D65标准光源的光谱能量分布图，D65属于冷白光，它的能量分布在短波长(蓝光)区域比较强。
目前生产白光LED的方法是用发蓝光的芯片加上黄色的荧光粉，蓝光的波长在457-460nm之间，得到的发光二极管的光谱能量分布如图3所示。图3中，于460nm处的峰值是蓝光芯片的发光峰值，想要让色温更低通常采用两种方法：一、增加蓝光芯片上荧光粉层的厚度；二、在黄色荧光粉中掺入能发红光的荧光粉。
荧光粉的量很不容易精确控制，这两种方法在实际批量生产中很难做到每个发光二极管的色温一致，掺入红色荧光粉又会使整体的光转换效率降低，红色荧光粉的衰减也比黄色荧光粉快，会造成LED光色和亮度不稳定。
【实用新型内容】
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种低色温发光二极管，以便于批量生产，达到光色、亮度、色温稳定一致的目的。
为此，本实用新型采用以下技术方案：低色温发光二极管，包括底座、设于底座上的若干LED芯片，其特征在于所述的LED芯片出光线路上设有滤光片，该滤光片通过一连接座与底座相连，滤光片与LED芯片之间设有荧光粉层。滤光片通过适当处理，使其能吸收芯片发出光线中一部分短波长光，使光线能量主要分布在长波长光附近，从而达到降低LED色温的目的。滤光片可单独加工制作，比现有的增加荧光粉厚度或掺红色荧光粉的方法更易于控制色温一致性，便于批量生产，也不会出现掺红色荧光粉出现的光色和亮度不稳定的情况。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采取如下技术措施或是这些技术措施的任意组合：
所述的LED芯片为蓝光LED芯片，滤光片为能吸收波长455-465nm光线的透光材料片。滤光片的吸收范围配合蓝光芯片的发光峰值，减少蓝光在LED光谱能量分布中所占比例，使之接近前述A光源的光谱能量分布。蓝光能量的减少，对发光二极管输出的光通量不会有很大影响，光通量与人眼的视觉函数有关，在455-465nm这个波段上的光对人眼亮度感觉的影响不大，对人眼起主要作用的是绿光、黄光，而他们并未受到减弱蓝光的影响；此外，蓝光能量减少是在已通过荧光粉激发变成白光后，所以也不影响荧光粉对蓝光的吸收几率。
所述的滤光片为玻璃片或透明塑料片，根据需要选择。
所述的底座上开有凹槽，LED芯片置于凹槽内，荧光粉层填充于凹槽内并覆盖于LED芯片出光线路上，这种方法荧光粉填充方便，易于操作。
所述的滤光片下侧面丝网印刷有荧光粉层，滤光片上侧面镀膜形成滤光层。所述的滤光片的基材中混合有荧光粉，滤光片的表面设有滤光层。所述的滤光片下侧粘接有荧光粉片。这三种设置方法可使荧光粉与芯片隔开一定距离，减小芯片工作发热对荧光粉的影响，延长使用寿命。
有益效果：本实用新型通过设置滤光片减少蓝光能量比例来达到降低LED色温的目的，便于批量生产，能保证色温、光色和亮度的稳定性，使用寿命长。
【附图说明】
图1为A光源光谱能量分布图；
图2为D65标准光源的光谱能量分布图；
图3为色温为5400°K的白光发光二极管光谱能量分布图；
图4为图3中LED蓝光光强衰减到1/4后的光谱能量分布图；
图5为本实用新型的结构示意图；
图6为本实用新型的另一结构示意图；
图7为本实用新型的另一结构示意图；
图8为本实用新型的另一结构示意图；
【具体实施方式】
如图5-图8所示的低色温发光二极管，散热底座1上设有连接座3，连接座上固定有滤光片5。底座1上开有凹槽，凹槽内容纳若干LED芯片4，芯片4并联或串联后通过连接座3内的导电片6与外电路相连。滤光片5可采用玻璃、透明塑料或其他透光材料制成，能吸收波长455-465nm光线。
荧光粉和滤光片设置方法有很多种，如：荧光粉7直接填充于凹槽内(图5)；荧光粉层8丝网印刷于滤光片下侧，滤光片上侧面镀膜形成滤光层(图6)；混合在滤光片的基材中，滤光片的表面设有滤光层(图7)；单独制成荧光粉片2(图8)，粘接于滤光片下侧。
LED芯片采用通用的蓝光LED芯片，荧光粉采用黄色荧光粉。蓝色LED芯片先经过荧光粉转换为白光，然后经过滤光片的滤光层，蓝光能量被部分吸收，在光谱能量分布中占比例缩小，从而得到色温较低的暖白光。图4为一效果例子，图3中LED蓝光光强衰减到1/4后的光谱能量分布图，比较接近图1。

Claims (8)

1、低色温发光二极管，包括底座、设于底座上的若干LED芯片，其特征在于：所述的LED芯片出光线路上设有滤光片，该滤光片通过一连接座与底座相连，滤光片与LED芯片之间设有荧光粉层。
2、根据权利要求1所述的低色温发光二极管，其特征在于：所述的LED芯片为蓝光LED芯片，滤光片为能吸收波长455-465nm光线的透光材料片。
3、根据权利要求2所述的低色温发光二极管，其特征在于：所述的滤光片为玻璃片。
4、根据权利要求2所述的低色温发光二极管，其特征在于：所述的滤光片为透明塑料片。
5、根据权利要求3或4所述的低色温发光二极管，其特征在于：所述的底座上开有凹槽，LED芯片置于凹槽内，荧光粉层填充于凹槽内并覆盖于LED芯片出光线路上。
6、根据权利要求3或4所述的低色温发光二极管，其特征在于：所述的滤光片下侧面丝网印刷有荧光粉层，滤光片上侧面镀膜形成滤光层。
7、根据权利要求3或4所述的低色温发光二极管，其特征在于：所述的滤光片的基材中混合有荧光粉，滤光片的表面设有滤光层。
8、根据权利要求3或4所述的低色温发光二极管，其特征在于：所述的滤光片下侧粘接有荧光粉片。
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