CN211828817U - 一种高光效全光谱led贴片光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED技术领域，针对LED贴片光源工作时温度较高及光效低的问题，公开了一种高光效全光谱LED贴片光源，所述贴片光源一侧设有两个隔板，所述隔板将贴片光源分隔为第一碗杯，第二碗杯及第三碗杯，三个碗杯中分别设有发光芯片，第一碗壁之间的夹角为81.1‑81.3°，第二碗壁之间的夹角为97.62‑97.64°，第三碗壁之间的夹角为59‑60°，本实用新型具有相互配合的碗底尺寸与碗杯壁倾斜角度，具有最优的反射效率，大幅降低光的折损率，使得光源的光效实现最大化；另外，结构简单，可一碗杯固定一芯片，避免芯片集中导致的高温效应，无需涂覆彩色荧光粉，显著降低制备成本。

Description

一种高光效全光谱LED贴片光源

技术领域

本实用新型涉及LED技术领域，尤其是涉及一种高光效全光谱LED贴片光源。

背景技术

应人们的需求，全光谱LED光源应运而生，这种光源的光谱接近太阳光，颜色品质逼近太阳光，可实现超高品质的类太阳光式照明。目前的全光谱产品主要有两类：第一类，是使用紫外芯片激发红、绿、蓝荧光粉实现全光谱；第二类在一个碗杯中固焊多颗波长芯片，用来激发特定波长的红、绿荧光粉来实现全光谱。第一类全光谱产品中紫外芯片以及蓝色荧光粉价格是普通荧光粉几十倍，而且蓝色荧光粉的用量也比较大， 成本高昂。第二类中在一个碗杯中固焊多颗芯片，目前有些产品是在2835碗杯中固有三颗芯片，因为芯片比较集中，散热比较差，在工作过程中温度比较高，那么光源的光效会比较低。其次芯片比较集中，连接芯片的线会从芯片上方过去，高温会增大线材断裂的风险，导致死灯。而且上述两类全光谱中均含有对人眼视网膜有害的高能（短波长）光波，制备降低损伤人眼的高光效的色温光源对LED技术具有极其积极的作用。

例如，专利号CN201120358069.3，专利名称“LED光源”，本实用新型涉及一种LED光源。解决现有LED光源焊盘只适用加大中功率芯片，存在成本高、光效低的问题，且采用小功率芯片，焊线时线弧拉得过长，制作困难，存在断线风险的问题。LED光源包括基座，设置在基座上表面的焊盘，焊盘上设置有发光芯片，基座上还设置有碗杯，焊盘包括导热焊盘，设置在导热焊盘两侧的第一导电焊盘和第二导电焊盘，发光芯片设置在导热焊盘上，发光芯片通过金线分别与第一导电焊盘、第二导电焊盘相连接。

其不足之处在于，发光芯片比较集中，散热比较差，在芯片工作过程中温度比较高，那么光源的光效会比较低，高温也会增大线材断裂的风险。

实用新型内容

本实用新型是为了克服LED贴片光源工作时温度较高及光效低的问题，提供一种高光效全光谱LED贴片光源，该结构具有相互配合的碗底尺寸与碗杯壁倾斜角度，具有最优的反射效率，大幅降低光的折损率，使得光源的光效实现最大化；另外，结构简单，可一碗杯固定一芯片，避免芯片集中导致的高温效应，无需涂覆彩色荧光粉，显著降低制备成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述贴片光源一侧设有两个隔板，另一侧设有引脚，所述隔板将贴片光源分隔为第一碗杯，第二碗杯及第三碗杯，三个碗杯中分别设有发光芯片，发光芯片上封装有胶水，发光芯片与引脚串联，第一碗杯包括第一碗底，所述第一碗底侧面设有第一碗壁，第二碗杯包括第二碗底，所述第二碗底侧面设有第二碗壁，第三碗杯包括第三碗底，所述第三碗底侧面设有第三碗壁，第一碗壁之间的夹角为81.1-81.3°，第二碗壁之间的夹角为97.62-97.64°，第三碗壁之间的夹角为59-60°。

本实用新型通过调整设计贴片光源的碗壁与碗底的角度来实现光源光效的最优化，设有三个发光区域分别发出不同波段的光，通过碗壁的角度设定来使光的反射最大化与折损率的最小化，通过不同颜色与不同强度色光的配合调配处最为舒适的色温光源，所得光源发出光的光谱宽，显色指数高，达到全光谱产品的效果，光源的光谱接近太阳光，颜色品质逼近太阳光，实现了超高品质的类太阳光式照明；本实用新型中所设定的各区域碗壁角度能够减小光的反射次数，增加光束的集中程度，使贴片光源的光实现最优化和最大化。

作为优选，所述碗底包括固焊区和径道，所述径道将固焊区隔成两个片区，所述固焊区上侧涂覆有38-42微米的银层，所述银层上设有发光芯片，其中一个片区与发光芯片正极相通，另一个片区与发光芯片负极相通。

径道将固焊区隔开实为了使得发光芯片、银层、固焊区、引脚形成闭合的回路，涂覆银层是为了增加光的反射率，提升碗底的反射效果，同时也是由于银具有良好的导电效果，不会使得发光芯片接触不良。

作为优选，所述胶水为荧光粉与硅胶的混合物。

作为优选，碗壁与径道的材料为耐高温的白色PPA材料。

碗壁和径道的材料为耐高温的白色PPA材料，一方面是为了减少光的漫反射与折损率，使光的反射强度更高，光束也更集中，另一方面是由于，碗杯内部发光会导致发热，所以需要耐热效果好的材料，保证在一定温度下，依然具有优异的反射效果，还要保证具有较好的绝缘效果。

作为优选，所述引脚一端包覆于所述贴片光源内，另一端裸露于贴片光源外，所述固焊区的两个片区下侧分别与引脚连通。

为了使引脚与发光芯片和电源之间有良好的接触，避免引脚过分暴露在贴片光源外侧而影响其导电效果，也能充分

作为优选，所述发光芯片为蓝色发光芯片，第一碗杯，第二碗杯及第三碗杯中对应发光芯片的固波段分别为440-465纳米、440-465纳米、465-485纳米。

第三碗杯之所以使用465-485纳米的蓝色发光芯片是为了降低高色温光源中波段为450纳米的蓝光。

作为优选，所述引脚数量为三对，每对引脚分别对应一个碗杯，对于所述胶水，第一碗杯中封装红色荧光粉胶体，第二碗杯中封装绿色荧光粉胶水，第三碗杯中封装透明胶水。

三个碗杯各自并联，分别控制，为了方便对三个碗杯所发出的三种色光进行单独控制，可以根据色温灯的需求来各自控制每个碗杯所发出的光线的强弱，例如可以发出单纯的红光、绿光或者蓝光，也可以发出红绿蓝三色光拟合而成的白光，所发出的白光色温可以从2200-8000K，色温的变化均是沿着黑体辐射线变化，这样色温在变化过程中色温均接近自然光；根据配光曲线，三个碗杯依次填充红、绿、篮荧光粉，这样有利于三色光更好的拟合；另外，当一路芯片出现故障时，其余两路光源还能工作，更换维修起来也更加方便，简单高效，节约成本。在中间碗杯中灌封绿色胶水是为光源中发出的红绿蓝光的更好的拟合，而且高色温光源中对于绿光需求比较多；在第三碗杯中灌封红色荧光粉，是因为提高长波段芯片的效率。

作为优选，所述引脚的数量为两个，对于所述胶水，第一碗杯中封装红绿色荧光粉混合胶体，第二碗杯中封装绿色荧光粉胶水，第三碗杯中封装红色荧光粉胶水。

作为优选，第二碗杯固焊区的正负极片区分别与相邻碗杯的正极片区和负极片区连通，第一碗杯和第三碗杯未连接第二碗杯的正负极片区再分别与两个引脚连接。

所发出的光为全光谱的光，串联控制一次只能发出一个色温的光，之所以在第一个碗杯中填充红绿荧光粉，是因为发出的白光是通过红绿蓝（芯片激发荧光粉发出的三个颜色）光拟合的，而在拟合过程中不需要太多蓝光，所以在第一个碗杯中填充红绿荧光粉，所填充红绿荧光粉的比例可以根据具体的色温来定。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

（1）提供一种高光效全光谱LED贴片光源，该结构具有相互配合的碗底尺寸与碗杯壁倾斜角度，具有最优的反射效率，大幅降低光的折损率，使得光源的光效实现最大化；

（2）结构简单，可一碗杯固定一芯片，避免芯片集中导致的高温效应，无需涂覆彩色荧光粉，显著降低制备成本；

（3）既可以实现各个发光芯片单独并联控制，也可实现串联控制，可即时有效调节各色光的强弱来调配不同并颜色的色温灯，维修方便。

附图说明

图1是本实用新型并联的俯视结构示意图。

图2是本实用新型并联的仰视结构示意图。

图3是本实用新型的碗壁角度结构示意图。

图4是本实用新型的横截面结构示意图。

图5是本实用新型串联的仰视结构示意图。

图6是本实用新型串联的俯视结构示意图。

图7是本实用新型并联的实物俯视结构图。

图中：1、第一碗杯，1.1、第一碗底，1.2、第一碗壁，2、第二碗杯，2.1、第二碗底，2.2、第二碗壁，3、第三碗杯，3.1、第三碗底，3.2、第三碗壁，4、隔板，5、引脚，6、银层，6.1、径道，7、固焊区，8、发光芯片，9、胶水。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1-3所示的实施例中，一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述贴片光源一侧设有两个隔板4，另一侧设有引脚5，所述隔板4将贴片光源分隔为第一碗杯1，第二碗杯2及第三碗杯3，三个碗杯中分别设有发光芯片8，发光芯片上封装有胶水9，所述引脚5数量为三对，每对引脚分别对应一个碗杯，发光芯片8与引脚5串联，第一碗杯1包括第一碗底1.1，所述第一碗底1.1侧面设有第一碗壁1.2，第二碗杯2包括第二碗底2.1，所述第二碗底2.1侧面设有第二碗壁2.2，第三碗杯3包括第三碗底3.1，所述第三碗底3.1侧面设有第三碗壁3.2，所述第一碗底1.1的宽度为0.68mm，第一碗壁1.2之间的夹角为81.1°，所述第二碗底2.1的宽度为0.68mm，第二碗壁2.2之间的夹角为97.62°，所述第三碗底3.1的宽度为0.58mm，第三碗壁3.2之间的夹角为59°。

对于所述胶水8，第一碗杯1中封装红色荧光粉胶体，第二碗杯2中封装绿色荧光粉胶水，第三碗杯3中封装透明胶水，所述胶水为各色荧光粉与硅胶的混合物，封装胶水的多少取决于碗杯的体积。所述发光芯片为蓝色发光芯片，第一碗杯1，第二碗杯2及第三碗杯3中对应发光芯片的固波段分别为440-465纳米、440-465纳米、465-485纳米。碗壁与径道6.1的材料为耐高温的白色PPA材料，所述引脚5一端包覆于所述贴片光源内，另一端裸露于贴片光源外。

如图4所示，碗底包括固焊区7和径道6.1，所述径道6.1将固焊区7隔成两个片区，所述固焊区7上侧涂覆有38微米的银层6，所述银层6上设有发光芯片8，其中一个片区与发光芯片正极相通，另一个片区与发光芯片负极相通，所述固焊区7的两个片区下侧分别与引脚5串联。

实施例2

实施例1的区别在于，所述引脚5的数量为两个，对于所述胶水8，第一碗杯1中封装红绿混合胶体，第二碗杯2中封装绿色胶水，第三碗杯3中封装红色胶水；第二碗杯2固焊区7的正负极片区分别与相邻碗杯的正极片区和负极片区连通，第一碗杯1和第三碗杯3未连接第二碗杯2的正负极片区再分别与两个引脚连接。

实施例3

实施例1的区别在于，所述第一碗底1.1的宽度为0.7mm，第一碗壁1.2之间的夹角为81.2°，所述第二碗底2.1的宽度为0.7mm，第二碗壁2.2之间的夹角为97.63°，所述第三碗底3.1的宽度为0.6mm，第三碗壁3.2之间的夹角为59.49°。

实施例4

实施例1的区别在于，所述第一碗底1.1的宽度为0.72mm，第一碗壁1.2之间的夹角为81.3°，所述第二碗底2.1的宽度为0.72mm，第二碗壁2.2之间的夹角为97.64°，所述第三碗底3.1的宽度为0.62mm，第三碗壁3.2之间的夹角为60°。

组装原理：

对于并联贴片光源，将每个碗杯底部的两片固焊区分别与两个引脚相连接，再将白色PPA材料注塑成型，形成碗杯及底部的径道，在固焊区上镀银层，在其中一个银层上焊接发光芯片并将发光芯片的正负极分别引到两片区域的银层上固定，再在发光芯片表面封灌胶水，对引脚通电，贴片光源即开始工作，实现全光谱光效或者多色控制光效。

对于串联贴片光源，将第二碗杯固焊区的正负极片区分别与相邻碗杯的正极片区和负极片区连通，第一碗杯和第三碗杯未连接第二碗杯的正负极片区再分别与两个引脚连接，再将白色PPA材料注塑成型，形成碗杯及底部的径道，在固焊区上镀银层，在其中一个银层上焊接发光芯片并将发光芯片的正负极分别引到两片区域的银层上固定，再在发光芯片表面封灌胶水，对引脚通电，贴片光源即开始工作，实现一起通断的全光谱光效。

Claims (9)

1.一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述贴片光源一侧设有两个隔板（4），另一侧设有引脚（5），所述隔板（4）将贴片光源分隔为第一碗杯（1），第二碗杯（2）及第三碗杯（3），三个碗杯中分别设有发光芯片（8），发光芯片（8）上封装有胶水（9），发光芯片与引脚（5）串联，第一碗杯（1）包括第一碗底（1.1），所述第一碗底（1.1）侧面设有第一碗壁（1.2），第二碗杯（2）包括第二碗底（2.1），所述第二碗底（2.1）侧面设有第二碗壁（2.2），第三碗杯（3）包括第三碗底（3.1），所述第三碗底（3.1）侧面设有第三碗壁（3.2），第一碗壁（1.2）之间的夹角为81.1-81.3°，第二碗壁（2.2）之间的夹角为97.62-97.64°，第三碗壁（3.2）之间的夹角为59-60°。

2.根据权利要求1所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述碗底包括固焊区（7）和径道（6.1），所述径道（6.1）将固焊区（7）隔成两个片区，所述固焊区（7）上侧涂覆有38-42微米的银层（6），所述银层（6）上设有发光芯片（8），其中一个片区与发光芯片正极相通，另一个片区与发光芯片负极相通。

3.根据权利要求1所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述胶水（9）为荧光粉与硅胶的混合物。

4.根据权利要求2所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，碗壁与径道（6.1）的材料为耐高温的白色PPA材料。

5.根据权利要求2所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述引脚（5）一端包覆于所述贴片光源内，另一端裸露于贴片光源外，所述固焊区（7）的两个片区下侧分别与引脚（5）连通。

6.根据权利要求1或2所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述发光芯片为蓝色发光芯片，第一碗杯（1），第二碗杯（2）及第三碗杯（3）中对应发光芯片的固波段分别为440-465纳米、440-465纳米、465-485纳米。

7.根据权利要求1所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述引脚（5）数量为三对，每对引脚分别对应一个碗杯，对于所述胶水（9），第一碗杯（1）中封装红色荧光粉胶体，第二碗杯（2）中封装绿色荧光粉胶水，第三碗杯（3）中封装透明胶水。

8.根据权利要求1所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，所述引脚（5）的数量为两个，对于所述胶水（9），第一碗杯（1）中封装红绿色荧光粉混合胶体，第二碗杯（2）中封装绿色荧光粉胶水，第三碗杯（3）中封装红色荧光粉胶水。

9.根据权利要求2或8所述的一种高光效全光谱LED贴片光源，其特征是，第二碗杯（2）固焊区（7）的正负极片区分别与相邻碗杯的正极片区和负极片区连通，第一碗杯（1）和第三碗杯（3）未连接第二碗杯（2）的正负极片区再分别与两个引脚连接。

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