CN217153855U - 一种新型rgb混光调色发光单元及其组成的发光器件 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种新型RGB混光调色发光单元，包括基板和封装在所述基板上且并联设置的多组LED光源，多组所述LED光源均包括蓝色LED芯片以及覆盖在所述蓝色LED芯片上且可被所述蓝色LED芯片有效激发的发光层，多组所述蓝色LED芯片和对应的所述发光层分别激发出红光、绿光和蓝光光源，通过控制多组所述LED光源输入不同的电流比例，从而混合发出白光色温。本申请通过多组LED光源即可实现RGB色彩调整，又能改善混色后的各个白光色温可沿CIE黑体轨迹线变化，减少了光源数量的使用，精简了电路设计。

Description

一种新型RGB混光调色发光单元及其组成的发光器件

技术领域

本申请涉及光电技术领域，具体涉及一种新型RGB混光调色发光单元及其组成的发光器件。

背景技术

随着照明技术的发展，以及智能化理念的深入，LED光源智能RGB混光调色产品深受大众的喜爱。

目前的LED光源智能RGB混光调色产品通常是使用3路RGB小功率LED彩色光源+N(N≥1)路白光大功率LED白光光源实现，其光源数量多，驱动电路复杂，功耗大；并且混色后的各个白光色温(除原色温外)无法沿CIE黑体轨迹线变化，从而无法满足标准ANSI或IEC色容差要求。

因此，设计制造出一种既能实现RGB色彩调整，又能改善混色后的各个白光色温可沿CIE黑体轨迹线变化的发光单元及发光器件就显得尤为重要。

实用新型内容

为了解决现有LED光源智能RGB混光调色产品混色后的各个白光色温无法沿CIE黑体轨迹线变化的问题，本申请提供一种新型RGB混光调色发光单元及其组成的发光器件。

根据本申请的第一方面，提出了一种新型RGB混光调色发光单元，包括基板和封装在所述基板上且并联设置的多组LED光源，多组所述LED光源均包括蓝色LED芯片以及覆盖在所述蓝色LED芯片上且可被所述蓝色LED芯片有效激发的发光层，多组所述蓝色LED芯片和对应的所述发光层分别激发出红光、绿光和蓝光光源，通过控制多组所述LED光源输入不同的电流比例，从而混合发出白光色温。

通过上述技术方案，仅通过多组LED光源即可实现RGB色彩调整，又能改善混色后的各个白光色温可沿CIE黑体轨迹线变化。并且通过减少光源数量，精简了电路设计，减少了物料的使用，可同时提高生产效率，为节能减排做出贡献。

优选的，发出红光的所述LED光源的所述发光层为红色荧光层。

优选的，发出绿光的所述LED光源的所述发光层为青绿-黄绿色荧光层。

通过上述技术方案，通过青绿-黄绿色荧光层可以提升混合白光的光通，做到白光色温高光通规格

优选的，发出蓝光的所述LED光源的所述发光层为光扩散层。

优选的，所述蓝色LED芯片的波峰位于440-490nm。

优选的，多组所述LED光源上均涂覆有封装层。

优选的，发出红光的所述LED光源的所述封装层为固化后的红色胶水层。

优选的，发出绿光的所述LED光源的所述封装层为固化后的青绿混合胶水层。

优选的，发出蓝光的所述LED光源的所述封装层为固化后的白色胶水层。

根据本申请的第二方面，提出了一发光器件，包括如上述的发光单元。

本申请提出了一种新型RGB混光调色发光单元及其组成的发光器件，通过特殊的荧光层方案，加上特殊的电流比例，仅通过多组LED光源即可实现RGB色彩调整，并提升混色后色温的高显指高光通，匹配标准CIE黑体轨迹线。并且通过减少光源数量，精简了电路设计，减少了物料的使用，可同时提高生产效率，为节能减排做出贡献。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本申请的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是根据本申请一个具体实施例的发光单元的俯视图；

图2是根据本申请一个具体实施例为了突出发光单元结构的主视图；

图3是根据本申请一个具体实施例的发光单元混光后的CIE测试图；

图4是根据本申请一个具体实施例的发光单元中3组LED光源发光的光谱图；

图5是根据本申请一个具体实施例的发光单元发光的CIE区域测试图。

图中各编号的含义：1、基板；2、LED光源；21、蓝色LED芯片；22、发光层；23、导线；3、电极；4、封装层。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本申请的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本申请的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意义上被采用，并且本申请的范围由所附权利要求来限定。

根据本申请的第一方面，提出了一种新型RGB混光调色发光单元。

图1示出了根据本申请一个具体实施例的发光单元的俯视图，如图1所示，发光单元包括基板1、封装在基板1上且并联设置的多组LED光源2以及封装在基板1的两端用于引出LED光源正负极的电极3。本实施例中，LED光源2并联设置有3组。

图2示出了根据本申请一个具体实施例为了突出发光单元结构的主视图，如图2所示，3组LED光源2均包括蓝色LED芯片21以及覆盖在蓝色LED芯片21且可被蓝色LED芯片21有效激发的发光层22，3组蓝色LED芯片21和对应的发光层22分别激发出红光、绿光和蓝光3色光源。3组LED光源2上均涂覆有封装层4，用于将LED光源2封装在基板1上。

本实施例中，选用波峰位于440-490nm区间的蓝色LED芯片21，每组LED光源2中的蓝色LED芯片21均串联有多个，多个蓝色LED芯片21之间通过导线23键合的方式串接，在其它实施方式中，多个蓝色LED芯片21之间也可通过锡膏焊接的方式串接；封装层4选用透明的有色或无色封装材料。

具体的，发出红光的LED光源2的发光层22和封装层4分别为红色荧光层和红色胶水层。本实施例中，红色荧光层选用的材料为D50粒径为5-12um的红色荧光粉，红色胶水层选用固化后的红色胶水。其中，红色荧光粉质量占比(20％-25％)，红色胶水质量占比(75％-80％)。

具体的，发出绿光的LED光源2的发光层22和封装层4分别为青绿-黄绿荧光层和青绿混合胶水层。本实施例中，青绿-黄绿荧光层选用的材料为D50粒径为5-12um的青绿色荧光粉和D50粒径为7-15um的黄绿色荧光粉，青绿混合胶水层选用固化后的青绿混合胶水。其中，青绿色荧光粉质量占比(50％-55％)，黄绿色荧光粉质量占比(2％-5％)，青绿混合胶水质量占比(40％-48％)。此路LED光源2通过添加黄绿色荧光粉可以提升混合白光的光通，做到白光色温高光通规格。

具体的，发出蓝光的LED光源2的发光层22和封装层4分别为光扩散层和白色胶水层。本实施例中，光扩散层选用光扩散粉，具体的材料为粒径12-17um的二氧化硅颗粒，在其它实施方式中，也可选用其它具有散射作用的颗粒或粉末，并且，所选材料的粒径可根据需求扩展到nm级别；白色胶水层选用固化后的白色胶水。其中，二氧化硅颗粒质量占比(10％-15％)，白色胶水质量占比(85％-90％)。此路LED光源2选用白色胶水改善了透明封装层4蓝光的出光角度较窄的缺点。

通过上述三组蓝光LED芯片21、发光层22以及封装层4的搭配，激发出了RGB 3色光源，再通过调节3组LED光源2输入不同的电流比例，可以混合发出不同的白光色温，实现色温调整，并兼顾RGB的色彩调整。其中，电流比例调节可以采用恒流源+PWM(脉宽调制)或恒流源+I²C的方式。表1示出了发出红光、绿光、蓝光3组LED光源在不同电流比例下混合得到的白光色温，如表1所示：

表1

从表1中可以看出，通过调节3组LED光源输入不同的电流比例，可以实现2100K-8000K的色温调整。

图3示出了根据本申请一个具体实施例的发光单元混光后的CIE测试图，如图3所示，通过本方案，混色得到的白光色温基本沿CIE黑体轨迹线变化。

图4示出了根据本申请一个具体实施例的发光单元中3组LED光源发光的光谱图，即红光、绿光、蓝光的光谱图。

图5示出了根据本申请一个具体实施例的发光单元发光的CIE区域测试图，本方案的3组LED光源2可以分别发出红光、绿光、蓝光以及混光后的各种光，图中的测试结果对应的“三角形区域”为本方案所能调节的范围，CIE标准对应的“马蹄形区域”为CIE标准所能调节的范围，从图中可以看出，通过本方案所调出来的所有的光的CIE区域范围均在CIE标准范围内。

根据本申请的第二方面，提出了一种发光器件，包括至少一个上述的发光单元。

在具体的实施例中，发光器件可以是SMD光源、COB光源或是其它形式的光源，这里不作进一步限定。

本申请提出了一种新型RGB混光调色发光单元及其组成的发光器件，通过3种蓝色LED芯片21+发光层22+透明的封装层4的调色方案，以及加上特殊的电流比例，仅通过RGB 3组LED光源2即可实现RGB色彩调整，并提升混色后色温的高显指高光通，匹配标准CIE黑体轨迹线。并且通过减少光源数量，精简了电路设计，减少了物料的使用，可同时提高生产效率，为节能减排做出贡献。

显然，本领域技术人员在不偏离本申请的精神和范围的情况下可以作出对本申请的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本申请的权利要求及其等同形式的范围内，则本申请还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims (10)

1.一种新型RGB混光调色发光单元，其特征在于，包括基板(1)和封装在所述基板(1)上且并联设置的多组LED光源(2)，多组所述LED光源(2)均包括蓝色LED芯片(21)以及覆盖在所述蓝色LED芯片(21)上且可被所述蓝色LED芯片(21)有效激发的发光层(22)，多组所述蓝色LED芯片(21)和对应的所述发光层(22)分别激发出红光、绿光和蓝光光源，通过控制多组所述LED光源(2)输入不同的电流比例，从而混合发出白光色温。

2.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，发出红光的所述LED光源(2)的所述发光层(22)为红色荧光层。

3.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，发出绿光的所述LED光源(2)的所述发光层(22)为青绿-黄绿色荧光层。

4.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，发出蓝光的所述LED光源(2)的所述发光层(22)为光扩散层。

5.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，所述蓝色LED芯片(21)的波峰位于440-490nm。

6.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，多组所述LED光源(2)上均涂覆有封装层(4)。

7.根据权利要求6所述的发光单元，其特征在于，发出红光的所述LED光源(2)的所述封装层(4)为固化后的红色胶水层。

8.根据权利要求6所述的发光单元，其特征在于，发出绿光的所述LED光源(2)的所述封装层(4)为固化后的青绿混合胶水层。

9.根据权利要求6所述的发光单元，其特征在于，发出蓝光的所述LED光源(2)的所述封装层(4)为固化后的白色胶水层。

10.一种发光器件，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的发光单元。

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