CN209675330U - 一种led光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于照明技术领域，提供了一种LED光源，包括基底、LED芯片和多个光学转换层，LED芯片设于基底上，其数量为至少一个且具有第一发光波长范围，多个光学转换层之间分别具有不同的发光波长范围，每一LED芯片对应至少一个光学转换层，每一光学转换层均位于对应的LED芯片的出光侧且设置为能够由对应的LED芯片激发。本实用新型通过将LED芯片对应多个不同的光学转换层设置于基底上，从而得到多种波长范围的光线的混合出射光，出射的混合光呈面光源的形式，改善了眩光问题，提高长时间使用的舒适度和用户体验通过选择合适数量和类型的光学转换层，即可得到所需要的光谱，满足不同场景下对不同光谱的需要。

Description

一种LED光源

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，特别涉及一种LED光源。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。

LED从过去常规的红、橙、黄、绿等颜色逐渐向紫外、紫光和白光等方向深入发展，成为21世纪最有前途的光源。现通常采用红(R)、绿(G)、蓝(B)等晶片混光的方式使用，R、G、B等晶片各自以点光源的形式发出光后混合得到其他颜色的光。这样存在的问题是眩光明显，长时间使用后造成人眼不舒服，降低了用户体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED光源，旨在解决不同晶片混光下眩光明显的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种LED光源，包括：

基底；

至少一个具有第一发光波长范围的LED芯片，设于所述基底上；

多个光学转换层，分别具有不同的发光波长范围，每一所述LED芯片对应至少一个所述光学转换层，每一所述光学转换层均位于对应的所述LED芯片的出光侧且设置为能够由对应的所述LED芯片激发。

在一个实施例中，所述LED芯片与所述光学转换层的数量相同，且所述光学转换层一一对应所述LED芯片设置。

在一个实施例中，所述基底上设有凹槽，所述LED芯片与所述光学转换层均设置于所述凹槽内。

在一个实施例中，所述凹槽内设有分隔结构，所述分隔结构用于将多个所述LED芯片及其对应的光学转换层分隔开来。

在一个实施例中，所述LED芯片的数量少于所述光学转换层的数量，其中至少两个所述光学转换层设置为对应一个所述LED芯片。

在一个实施例中，所述LED芯片的数量为一个且设于所述基底的中部，多个所述光学转换层围绕于所述LED芯片排布且分别对应所述LED芯片的一部分。

在一个实施例中，所述LED芯片为蓝光芯片、紫光芯片或紫外光芯片。

在一个实施例中，所述光学转换层为荧光粉层或量子点层；所述光学转换层选自红光转换层、橙光转换层、黄光转换层、黄绿光转换层和绿光转换层中的不同种。

在一个实施例中，所述LED光源还包括设于所述基底上的电极片；所述LED芯片呈正装形式设置，所述LED芯片与所述电极片之间通过金线电连接。

在一个实施例中，所述LED光源还包括设于所述基底上的电极片；所述LED芯片呈倒装形式设置，所述LED芯片与所述电极片之间通过固晶导电材料电连接。

本实用新型提供的LED光源，其有益效果在于：

本实用新型的LED光源包括基底、LED芯片和多个光学转换层，LED芯片设于所述基底上，其数量为至少一个且具有第一发光波长范围，多个光学转换层之间分别具有不同的发光波长范围，每一所述LED芯片对应至少一个所述光学转换层，每一所述光学转换层均位于对应的所述LED芯片的出光侧且设置为能够由对应的所述LED芯片激发，从而由该单一发光波长范围的LED芯片可得到多种波长范围的光线，该LED芯片的光线与转换后得到的多种波长范围的光线共同混合得到出射混合光，出射的混合光呈面光源的形式，改善了眩光问题，提高长时间使用的舒适度和用户体验；此外，通过选择合适数量和类型的光学转换层，即可得到所需要的光谱，满足不同场景下对不同光谱的需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的LED光源的一种结构的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的LED光源的一种结构的LED芯片和电极片的排列示意图；

图3是本实用新型实施例提供的LED光源的一种结构的俯视示意图；

图4是本实用新型实施例提供的LED光源的另一种结构的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的LED光源的另一种结构的俯视示意图。

图6是本实用新型实施例提供的LED光源的又一种结构的示意图

图7是本实用新型实施例提供的LED光源的又一种结构的俯视示意图。

图中标记的含义为：

100-LED光源，1-基底，10-凹槽，2-LED芯片，3-光学转换层，4-透明封装胶层，5-电极片，6-金线，7-分隔结构。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1、图4和图6，本实用新型实施例提供一种LED光源100，包括基底1、LED芯片2和多个光学转换层3，LED芯片2设于基底1上，其具有第一发光波长范围，其数量为至少一个，多个光学转换层3之间分别具有不同的发光波长范围，每一LED芯片2对应至少一个光学转换层3设置，每一光学转换层3均位于其所对应的LED芯片2的出光侧且设置为能够由该对应的LED芯片2激发，从而由该单一发光波长范围的LED芯片2可得到多种波长范围的光线，且该LED芯片2的光线与转换后得到的多种波长范围的光线混合出射，同时，LED芯片2的点光源转换为面光源。

本实用新型实施例提供的LED光源100包括基底1、LED芯片2和多个光学转换层3，LED芯片2设于基底1上，其数量为至少一个且具有第一发光波长范围，多个光学转换层3之间分别具有不同的发光波长范围，每一LED芯片2对应至少一个光学转换层3设置，每一光学转换层3均位于对应的LED芯片2的出光侧且设置为能够由对应的LED芯片2激发，从而由该单一发光波长范围的LED芯片2可得到多种波长范围的光线，该LED芯片2的光线与转换后得到的多种波长范围的光线共同混合得到出射混合光，出射的混合光呈面光源的形式，改善了眩光问题，提高长时间使用的舒适度和用户体验；此外，通过选择合适数量和类型的光学转换层3，即可得到所需要的光谱，满足不同场景下对不同光谱的需要。

本实施例中，光学转换层3为光致发光材料层，具体可为荧光材料层或量子点材料层。通常地，LED芯片2发出的光线的波长小于光学转换层3发出的光线的波长，以能够激发该光学转换层3。在一个实施例中，LED芯片2可为用于发出蓝光的蓝光芯片、用于发出紫光的紫光芯片或者用于发出紫外光的紫外光芯片，光学转换层3可选自被激发后能够发出橙光的橙光转换层、被激发后能够发出黄光的黄光转换层、被激发后能够发出黄绿光的黄绿光转换层、被激发后能够发出红光的红光转换层和被激发后能够发出绿光的绿光转换层中的不同种。

具体来说，红光荧光材料层可包括氮化物红色荧光粉，更优选地，氮化物红色荧光粉包括CaSrAlSiN₃或者铕离子掺杂的CaAlSiN₃(CaAlSiN₃:Eu²⁺)；绿光荧光材料层可包括氮氧化物绿色荧光粉，更优选地，氮氧化物绿色荧光粉可包括BaSi₂O₂N₂；黄绿光荧光材料层可包括镓掺杂的钇铝石榴石(即Y₃Al₅Ga₅O₁₂:Ga)；黄色荧光材料层可包括铈钆掺杂的钇铝石榴石(Y₃Al₅Ga₅O₁₂:Ce,Gd)；橙光荧光材料层可以包括钐离子掺杂氯氧铋半导体(BiOCl_0.05:Sm^{3 +})。

量子点材料可包括硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点中的至少一种。量子点材料能够发出的光线的波长与其粒径大小相关，粒径越小，激发出的光线的波长越小。以碲化镉(CdTe)量子点为例，当它的粒径从2.5nm生长到4.0nm时，它的发射波长可以从510nm的橙色光红移到660nm的红光。因此，通过选择对应的量子点种类及其尺寸可容易地获得所需要的发光波长范围。

请参阅图1至图3，在一个实施例中，LED芯片2的数量与光学转换层3的数量是相同的，从而，光学转换层3可以对应LED芯片2一一设置，每一个LED芯片2单独激发其所对应的光学转换层3。较佳地是，多个LED芯片2之间为独立驱动，从而可以改变其中至少一个LED芯片2的电流以改变其自身的光通量，进而影响最终出射的混合光的光谱成分，得到具有所需要的光谱、颜色或色温的混合光线。

如图2所示，本实施例提供的LED光源100还包括多个电极片5，每两个电极片5用于连接一个LED芯片2的正焊盘和负焊盘。多个电极片5排列于LED芯片2的外侧。结合图3所示，每一个光学转换层3将对应的LED芯片2完全覆盖的同时，还可覆盖一部分电极片5。

在一具体实施例中，LED芯片2的数量为四个，四个LED芯片2呈矩形阵列排布，这样的好处在于，可以使得任意两个LED芯片2之间的距离尽可能地接近，LED芯片2于基底1上均匀分布，有利于不同波长范围的光线之间的混合均匀性。

当然，在光学转换层3上，还可设置透明封装胶层4，如图1、图4和图6所示，以同时将光学转换层3和LED芯片2封装为一体而得到一体的LED光源100，透明封装胶层4还用于将LED芯片2的热量导出。透明封装胶层4具体可以为环氧树脂层或者透明硅胶层，可视具体需要进行选择。

请参阅图1和图6，基底1可为平头支架的形式，LED芯片2、光学转换层3和透明封装胶层4依次设置于基底1上。或者，如图4所示，基底1上还可以形成凹槽10，LED芯片2及其对应的多个光学转换层3以及透明封装胶层4均设置在该凹槽10内。在透明封装胶层4的涂覆过程中，该凹槽10有利于提高涂覆效率和填充完全。凹槽10的内壁上还可进一步设置反射涂层等反射结构，以将LED芯片2的光线和转换后的光线均反射出凹槽10的开口侧，进而提高光线利用率。

进一步地，如图4和图5所示，在具有多个LED芯片2的情况下，凹槽10内还可设有分隔结构7，其将凹槽10内的多个LED芯片2一一分隔开来，由此，每一个光学转换层3可由分隔结构7一一分隔开来，该设置有利于每一个光学转换层3的涂覆操作。在具体应用中，分隔结构7的高度可不超过光学转换层3的高度或者仅超过较小高度，以不将透明封装胶层4之间明显分隔为宜，从而进一步提高涂覆效率和保证填充完全。

在另一个实施例中，LED芯片2的数量少于光学转换层3的数量，这样使得一个光学转换层3无法覆盖一个LED芯片2的全部，而是至少有两个光学转换层3对应一个LED芯片2的一部分设置。

如图6和图7所示，在一个具体实施例中，LED芯片2的数量为一个，此时需要将多个光学转换层3均对应该LED芯片2的一部分设置。具体地，该一个LED芯片2设置于基板的中部位置，多个光学转换层3围绕该LED芯片2排布并分别对应该LED芯片2的一部分。例如，光学转换层3的数量可为四个。

本实施例中，仅以图示出LED芯片2以正装形式设置于基底1上。具体地，LED芯片2的底面与基底1之间通过绝缘胶固定，LED芯片2的正焊盘和负焊盘以背离基底1的方向设置，正焊盘和负焊盘分别通过金线6连接至对应的电极片5上，如图1、图4和图6所示。当然，本实用新型还提供另一实施例，LED芯片2以倒装形式设置于基底1上。具体地，LED芯片2的正焊盘和负焊盘朝向基底1方向，且与基底1上的电极片5之间通过固晶导电材料实现固定和电连接。具体地，固晶导电材料可为导电锡焊膏，通过回流焊将LED芯片2连接于电极片5上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED光源，其特征在于，包括：

基底；

至少一个具有第一发光波长范围的LED芯片，设于所述基底上；

多个光学转换层，分别具有不同的发光波长范围，每一所述LED芯片对应至少一个所述光学转换层，每一所述光学转换层均位于对应的所述LED芯片的出光侧且设置为能够由对应的所述LED芯片激发。

2.如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED芯片与所述光学转换层的数量相同，且所述光学转换层一一对应所述LED芯片设置。

3.如权利要求2所述的LED光源，其特征在于，所述基底上设有凹槽，所述LED芯片与所述光学转换层均设置于所述凹槽内。

4.如权利要求3所述的LED光源，其特征在于，所述凹槽内设有分隔结构，所述分隔结构用于将多个所述LED芯片及其对应的光学转换层分隔开来。

5.如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED芯片的数量少于所述光学转换层的数量，其中至少两个所述光学转换层设置为对应一个所述LED芯片。

6.如权利要求5所述的LED光源，其特征在于，所述LED芯片的数量为一个且设于所述基底的中部，多个所述光学转换层围绕于所述LED芯片排布且分别对应所述LED芯片的一部分。

7.如权利要求1至6中任一项所述的LED光源，其特征在于，所述LED芯片为蓝光芯片、紫光芯片或紫外光芯片。

8.如权利要求7所述的LED光源，其特征在于，所述光学转换层为荧光粉层或量子点层；所述光学转换层选自红光转换层、橙光转换层、黄光转换层、黄绿光转换层和绿光转换层中的不同种。

9.如权利要求1至6中任一项所述的LED光源，其特征在于，所述LED光源还包括设于所述基底上的电极片；所述LED芯片呈正装形式设置，所述LED芯片与所述电极片之间通过金线电连接。

10.如权利要求1至6中任一项所述的LED光源，其特征在于，所述LED光源还包括设于所述基底上的电极片；所述LED芯片呈倒装形式设置，所述LED芯片与所述电极片之间通过固晶导电材料电连接。