CN207896119U - 一种高色饱和度高保真度白光led - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高色饱和度高保真度白光LED，包括支架、蓝光芯片、荧光粉层、滤色层和扩散层；所述支架上设有电路层，所述蓝光芯片设于支架上且正、负极分别连接至电路层，所述荧光粉层包覆于蓝光芯片外侧，所述滤色层包覆于荧光粉层表面，所述扩散层包覆于滤色层表面。本实用新型的白光LED具有渲染生动、准确的颜色，以及非常干净的白色，没有像大多数暖白色LED灯泡那样灰黄色的色调，还具有发光均匀性好，光线柔和等优点。本实用新型对LED光源或荧光粉普遍适用，在提高LED光源光品质的同时又大幅降低高品质白光LED制作成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED，特别涉及一种高色饱和度高保真度白光LED。
背景技术
作为新一代照明光源，LED照明在拥有众多优点的同时，还存在缺陷，不能满足人类健康照明的需求。随着对光生物效应认知的逐步提升，LED照明技术正逐步从追求光效转向追求光的品质。由于景物色彩的还原性也涉及人的生理、心理光学效应，如舒适度、满意度、愉悦度、艺术性、美学等等，即涉及生理和心理健康问题，因此，LED照明也需要满足色彩饱和度、还原颜色真实度和健康照明理念，才能更快的被大众接受和使用。
2007年CIE就明确CRI不能准确地表示LED光源的显色性能，CRI与人的视觉效果之间没有内在联系，这是因为CRI是基于黑体辐射连续光谱发光体的显色性能，白炽灯的CRI为100，而LED不是连续谱发光体，还有高色饱和度的单色光的多种组合，增加了问题的复杂性。2017年CIE推荐了基于北美照明学会(IES)对于光源显色能力新的评价方法(TM-30-15)，通过色彩真实度(Rf)与色彩饱和度(Rg)来评价灯光光源，并同时采用色彩向量图形来显示平均色调与色度的偏移，以对光色质量有更全面的了解，用以补足传统评价光源色彩的参数(例如CRI)的不足。目前，市场上白光LED主流仍是蓝光芯片加黄色荧光粉复合形成白光。但由于其发射光谱中缺少红光成分，显色指数低，如色温为4000K左右，正向驱动电流为100mA，光效可以达到160Lm/W，但因缺乏红光，其显色指数Ra仅为80左右，其中R9值在10左右，因而得到的白光照明效果不真实。
为了弥补红光不足的缺陷，通过利用红光芯片补偿红光或加入红色荧光粉的方法以及采用6-9种不同颜色LED芯片组成LED模组、不同蓝光芯片组合激发不同发射峰值波长的荧光粉等等关于调光调色的研究是近年来国内外研究人员研究的重点，但大部分研究只关注如何提高显色指数，而没有从光谱以及光品质上综合进行优化。
实用新型内容
本实用新型提供了一种高色饱和度高保真度白光LED，克服了现有技术所存在的不足之处。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种高色饱和度高保真度白光LED，包括支架、蓝光芯片、荧光粉层、滤色层和扩散层；所述支架上设有电路层，所述蓝光芯片设于支架上且正、负极分别连接至电路层，所述荧光粉层包覆于蓝光芯片外侧，所述滤色层包覆于荧光粉层表面，所述扩散层包覆于滤色层表面。
可选的，所述荧光粉层是绿色荧光粉和红色荧光粉按合成白光色温2200K～7000K配制而成的封装硅胶层。
可选的，所述滤色层是稀土Nd3+化合物的封装硅胶层。
可选的，所述稀土Nd3+化合物为Nd2O3、NdFO、NdF3、NdCl3.H2O、Nd2(CO3)3.H2O、Nd(Ac)3或NdNO3等。
可选的，所述蓝光芯片通过固晶胶粘附于所述支架表面，所述荧光粉层设置于所述芯片的四周及上方，所述蓝光芯片位于荧光粉层底部中心。
可选的，所述滤色层厚度为0.05～0.2mm。
可选的，所述扩散层是纳米扩散材料的封装硅胶层，厚度为0.05～0.2mm。
可选的，所述纳米扩散材料为白炭黑、碳酸钙、高岭土或氧化镁。
可选的，所述支架是SMD支架或COB支架。
本实用新型的有益效果是：
蓝光芯片激发红色荧光粉和绿色荧光粉混合形成白光，通过含钕离子的滤色层，被吸收了可见光中波长范围为570nm～590nm处的部分黄光后，然后通过纳米光扩散层进行多次漫反射、折射后，达到发光均匀、光线柔和的白光，为健康照明的实现提供了一种新的途径。本实用新型的白光LED具有渲染生动、准确的颜色，以及非常干净的白色，没有像大多数暖白色LED灯泡那样灰黄色的色调，很好满足了教室、摄影棚、博物馆、印染厂、纺织厂、服装厂、食品生鲜等需求高光品质的场所。还具有发光均匀性好，光线柔和、荧光粉用量少等优点。本实用新型对习知LED光源或荧光粉普遍适用，在提高LED光源光品质的同时又大幅降低高品质白光LED制作成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的光谱图，其中左图为实施例的光谱图，右图为对比实施例的光谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
参考图1，一种高色饱和度高保真度白光LED包括支架1、蓝光芯片2、荧光粉层3、滤色层4和扩散层5。所述支架1为含有电路层的SMD支架或COB支架。所述蓝光芯片2波长为410nm～465nm，设于支架1上且正极20、负极21分别连接至电路层。具体，蓝光芯片2通过固晶胶6粘附于支架1表面，正极20金线焊接至电路层正极，负极21金线焊接至电路层负极。所述荧光粉层3包覆于蓝光芯片2外侧，所述滤色层4包覆于荧光粉层3表面，所述扩散层5包覆于滤色层4表面。
所述荧光粉层3是绿色荧光粉和红色荧光粉的封装硅胶层，通过点胶操作设置于所述支架1表面，厚度为0.1mm～0.3mm。蓝光芯片2位于荧光粉层3底部中心。绿色荧光粉和红色荧光粉可选习知的荧光粉，依据色温从2200K～7000K配比与硅胶混合。
所述滤色层4是稀土Nd3+化合物的封装硅胶层，通过点胶工艺或布涂工艺包覆于荧光粉层3表面，厚度为0.05～0.2mm。所述稀土Nd3+化合物为Nd2O3、NdFO、NdF3、NdCl3.H2O、Nd2(CO3)3.H2O、Nd(Ac)3或NdNO3等。
所述扩散层5是纳米扩散材料的封装硅胶层，厚度为0.05～0.2mm。所述纳米扩散材料为白炭黑、碳酸钙、高岭土或氧化镁等。
实施例：2835 3V正向电流60mA，荧光粉层为色温4000K配胶的封装硅胶层，厚度约为0.25mm；滤色层为4.0％NdFO封装硅胶层，厚度约为0.12mm；扩散层为1％CaCO3封装硅胶层，厚度约为0.13mm。
对比实施例：无滤色层和扩散层，其余设置与上述相同。
所得的光谱图如图2所示，根据TM-30-15计算Rf、Rg结果如下：
| Ra | R9 | Rf | Rg | |
| 对比实施例 | 84.3 | 20 | 84.9 | 95.6 |
| 实施例 | 95.1 | 95 | 91.6 | 101.6 |
可见通过本实用新型的结构设置，大幅提高了白光的品质。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种高色饱和度高保真度白光LED，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：包括支架、蓝光芯片、荧光粉层、滤色层和扩散层；所述支架上设有电路层，所述蓝光芯片设于支架上且正、负极分别连接至电路层，所述荧光粉层包覆于蓝光芯片外侧，所述滤色层包覆于荧光粉层表面，所述扩散层包覆于滤色层表面。
2.根据权利要求1所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述荧光粉层是绿色荧光粉和红色荧光粉按合成白光色温2200K～7000K配制而成的封装硅胶层。
3.根据权利要求1所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述滤色层是稀土Nd3+化合物的封装硅胶层。
4.根据权利要求3所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述稀土Nd3+化合物为Nd2O3、NdFO、NdF3、NdCl3.H2O、Nd2(CO3)3.H2O、Nd(Ac)3或NdNO3。
5.根据权利要求1所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述蓝光芯片通过固晶胶粘附于所述支架上方表面，所述蓝光芯片位于荧光粉层底部中心。
6.根据权利要求1所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述滤色层厚度为0.05～0.2mm。
7.根据权利要求1所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述扩散层是纳米扩散材料的封装硅胶层，厚度为0.05～0.2mm。
8.根据权利要求7所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述纳米扩散材料为白炭黑、碳酸钙、高岭土或氧化镁。
9.根据权利要求1所述的高色饱和度高保真度白光LED，其特征在于：所述支架是SMD支架或COB支架。
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|---|---|---|---|---|
| CN113178435A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-27 | 深圳市洲明科技股份有限公司 | 一种cob封装结构光模块、显示屏及喷涂方法 |
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