本發(fā)明專利技術(shù)揭示了一種混光形成ＬＥＤ暖白色光源的方法及其光源結(jié)構(gòu)，其中，該混光方法涉及的原色光源為白光光源和紅光光源；白光光源色坐標(biāo)位于４０００Ｋ～４７００Ｋ色溫線上，且白光光源與紅光光源以固定數(shù)量比相互干涉混光形成暖白色光源。其中當(dāng)白光光源與紅光光源數(shù)量比為２∶１，混光形成國(guó)標(biāo)ＲＮ區(qū)的暖白色光源；而當(dāng)數(shù)量比為３∶１時(shí)，混光形成國(guó)標(biāo)ＲＢ區(qū)的暖白色光源。該光源結(jié)構(gòu)包括復(fù)合金屬基線路板、二維排布并設(shè)有兩個(gè)以上焊盤(pán)的陣點(diǎn)、交錯(cuò)焊設(shè)的至少一組ＬＥＤ芯片，以及由硅膠形成的出光透鏡。通過(guò)更改兩種原色光源的數(shù)量比，可獲得不同國(guó)標(biāo)區(qū)的光源，并且集成的ＬＥＤ芯片，具有尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、散熱性佳、光照均勻度和色溫滿足家用照明要求的效果。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種LED光源的形成方法，尤其涉及一種混光形成LED暖白 色光源的方法，以及由該方法得到的光源結(jié)構(gòu)，屬于半導(dǎo)體照明
技術(shù)介紹
隨著半導(dǎo)體領(lǐng)域科研的不斷深入，目前以發(fā)光二極管作為照明光源大有取 代傳統(tǒng)家用白熾燈的趨勢(shì)。但由于發(fā)光二極管的光強(qiáng)較大， 一般要滿足家用照 明，必須將光照的色溫控制在3500K以下。常規(guī)的做法之一是用藍(lán)光芯片激發(fā)黃色熒光粉，呈現(xiàn)出的是黃綠色的暖白 光，且顯色指數(shù)不高，不符合家庭照明的要求；另一種常規(guī)做法是采用特定色 溫的熒光粉，其缺點(diǎn)是所用的熒光粉應(yīng)用范圍狹窄，規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用范圍的 矛盾突出；還有一種做法便是在正白光下覆蓋琥珀色鍍膜，雖然色溫上能夠符 合要求，但其不可避免地存在影響光通量的缺點(diǎn)。故而，在透光強(qiáng)度和色溫上 突破半導(dǎo)體發(fā)光二極管應(yīng)用的技術(shù)壁壘，是目前本行業(yè)技術(shù)人員一個(gè)重要的研 究方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種混光形成LED暖白 色光源的方法及其光源結(jié)構(gòu)，解決應(yīng)用于家庭常規(guī)照明的LED暖白色光源透 光性不足及色溫過(guò)高的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)方案混光形成LED暖白色光源的方法，其特征在于所述混光的原色光源為白光光源和紅光光源；白光光源色坐標(biāo)位于4000K 4700K色溫線上，且白光 光源與紅光光源以固定數(shù)量比相互干涉混光形成暖白色光源。其中當(dāng)白光光源 與紅光光源數(shù)量比為2:1，混光形成國(guó)標(biāo)RN區(qū)的暖白色光源；當(dāng)白光光源與 紅光光源數(shù)量比為3:1,混光形成國(guó)標(biāo)RB區(qū)的暖白色光源。由上述混光方法衍生所得的LED暖白色光源的光源結(jié)構(gòu)，其特征在于 混光光源結(jié)構(gòu)包括2至6層的復(fù)合金屬基線路板、二維排布在所述復(fù)合金屬基 線路板上并設(shè)有兩個(gè)以上焊盤(pán)的陣點(diǎn)、交錯(cuò)焊設(shè)在所述陣點(diǎn)上的至少一組的 LED芯片，以及包覆在所述每組LED芯片外的硅膠形成的出光透鏡。進(jìn)一步地，上述混光光源結(jié)構(gòu)中，該一組或多組LED芯片指的是相鄰且 能分別發(fā)射紅光和白光的發(fā)光二極管組合體。更進(jìn)一步地，上述LED芯片中，該發(fā)射紅光的發(fā)光二極管具有多個(gè)中心 波長(zhǎng)，其驅(qū)動(dòng)電流為350mA。更進(jìn)一步地，上述LED芯片中，該發(fā)射白光的發(fā)光二極管在350mA驅(qū)動(dòng) 電流下，其色坐標(biāo)位于4000K 4700K的色溫線上。進(jìn)一步地，上述混光光源結(jié)構(gòu)中，該LED芯片直接焊接或貼裝在金屬或 非金屬基復(fù)合金屬基線路板的陣點(diǎn)焊盤(pán)上，LED芯片周邊的焊盤(pán)上配置有光反 射碗，并在復(fù)合金屬基線路板的上下端設(shè)有電氣連接插座。更進(jìn)一步地，上述復(fù)合金屬基線路板中，該焊盤(pán)上的光反射碗指的是一個(gè) 直徑0.5mm 4mm、深度0.3mm lmm的碗狀凹坑，并在凹坑四周拋光鍍銀 制成。進(jìn)一步地，上述混光光源結(jié)構(gòu)中，該復(fù)合金屬基線路板為厚度0.5mm 4mm的導(dǎo)熱金屬或非金屬，選材包括銅、鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、二氧 化硅、陶瓷之一或多種復(fù)合。本專利技術(shù)混光形成LED暖白色光源的方法及其光源結(jié)構(gòu)，其突出的實(shí)質(zhì)性 特點(diǎn)和顯著進(jìn)步體現(xiàn)在① 本專利技術(shù)不需特殊熒光粉，不需額外設(shè)備，只要將普通的白光與紅光合理 組合便可得到暖白光，白光和紅光設(shè)計(jì)成不同的電路，方便以不同電流驅(qū)動(dòng)， 而且色溫可控，因此適用范圍較廣。② 本專利技術(shù)是將晶片直接封裝于復(fù)合金屬基線路板(MCPCB)上，復(fù)合板 同時(shí)具備固定晶粒、連接線路和散熱等多項(xiàng)功能，模塊厚度薄、體積小、組合 簡(jiǎn)便，可以使白光和紅光距離比較近，容易形成混光。③ 本專利技術(shù)復(fù)合金屬基線路板(MCPCB)，所采用材料的機(jī)械及熱穩(wěn)定性 較好，產(chǎn)品適應(yīng)溫度范圍較寬。復(fù)合金屬基線路板金屬化電路過(guò)孔以及填埋的 導(dǎo)熱材料，均有利于LED芯片通過(guò)多重路徑散熱，提高了散熱效果。④ 在金屬電路板上設(shè)計(jì)芯片反射碗和光亮鍍膜，采用高可靠性和高透光性 的新型硅膠對(duì)芯片進(jìn)行封固，在高溫固化過(guò)程中通過(guò)專用的工藝模具成型，使 透明樹(shù)脂表面產(chǎn)生特殊的曲面。并利用特殊設(shè)計(jì)的光學(xué)透鏡進(jìn)行調(diào)整，可以有 效地控制出光角度和光強(qiáng)分布，光源的整體散熱性能和出光效果大幅提高，大 功率的點(diǎn)光源變成發(fā)光均勻的面光源，提高了視覺(jué)舒適性。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)說(shuō)明 圖1是不同的紅光驅(qū)動(dòng)電流得到的混光色坐標(biāo)曲線；圖2是不同的串聯(lián)電流得到的混光色坐標(biāo)曲線(白光紅光比3:1);圖3是不同的串聯(lián)電流得到的混光色坐標(biāo)曲線(白光紅光比2:1);圖4是混光所得暖白色光源色的坐標(biāo)曲線；圖5是混光形成LED暖白色光源的光源結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖5的各附圖標(biāo)記含義為1—焊盤(pán)電極、2—復(fù)合金屬基線路板、3—硅膠、4—LED芯片、5—光反 射碗、6—金屬線。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)提供了一種混光形成LED暖白色光源的方法，包括白光光源和紅 光光源。將白光光源與紅光光源混光組合成一個(gè)LED暖白色光源，以LED芯 片直接焊接或貼裝在復(fù)合板上封裝工藝COB方式制造。將白光色溫調(diào)至 4000K 4700K，然后將白光與紅光按數(shù)量比2:1混光組合成光源，便可得國(guó) 標(biāo)RN區(qū)的暖白光；或?qū)坠馍珳卣{(diào)至4000K 4700K，然后將白光與紅光按 數(shù)量比3:1混光組合成光源，便可得國(guó)標(biāo)RB區(qū)的暖白光。本技術(shù)方案應(yīng)用于 發(fā)光二極管模塊組合成體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效果好、使用壽命長(zhǎng)的LED 暖白色光源。其實(shí)現(xiàn)方法步驟第一步，白光紅光各一顆做成一個(gè)樣品，其中白光以350mA驅(qū)動(dòng)電流正 常點(diǎn)亮，紅光施以不同電流，通過(guò)改變白光色溫得到的混光色坐標(biāo)如圖1所 示。從圖1可以看到，50mA紅光驅(qū)動(dòng)電流下，其與白光的混光穿過(guò)了新國(guó)標(biāo) 的RC區(qū)，說(shuō)明50mA紅光搭配某一色溫段的白光，其混光的色坐標(biāo)可以落入 RC區(qū)。同樣道理，100mA紅光所得混光色坐標(biāo)可以落入RB區(qū)，而該區(qū)的暖白光色溫在3500K左右；150mA紅光所得混光色坐標(biāo)可以落入RN區(qū)，該區(qū)的 暖白光色溫在3000K左右。由此可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)紅光施以不同電流，就可以使其 混光即暖白光達(dá)到不同色溫并且進(jìn)入國(guó)標(biāo)。需要注意的是，該方法雖然可行， 但是有一個(gè)重要的弊端就是兩種光要以不同電流驅(qū)動(dòng)，這對(duì)產(chǎn)品要求很高。因 此，在第一步實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)此方法進(jìn)行改進(jìn)，使其以串聯(lián)電流進(jìn)入便可得 到需要的暖白光。假定以進(jìn)入RB區(qū)為目標(biāo)，其紅光電流是100mA，白光是 350mA，白紅電流比約為3:1，那么要想以同樣的串聯(lián)電流驅(qū)動(dòng)，就要求白紅 數(shù)量比為3:1。第二步，在上述的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)樣品，取白光3顆紅光1顆串聯(lián)成一個(gè) 樣品，再按照第一步的方法，施以不同串聯(lián)電流，通過(guò)改變白光色溫得到的混 光色坐標(biāo)如圖2所示(只截取落入國(guó)標(biāo)內(nèi)的一段曲線)。圖2不同的串聯(lián)電流 得到的混光色坐標(biāo)曲線(數(shù)量比3:1)，從圖2可以看到，從100mA到 300mA，其混光色坐標(biāo)曲線一直位于RB區(qū)，由此可以推斷，白光和紅光3:1 的數(shù)量比能夠使其混光進(jìn)入色溫在3500K左右的國(guó)標(biāo)區(qū)。第三步，以進(jìn)入RN區(qū)為目標(biāo)，按照第一歩實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，此時(shí)白紅電流比 為2:1，因此取白光2顆紅光1顆按照第二步的方法得到圖3 (同樣只截取國(guó) 標(biāo)區(qū)的一段曲線)。圖3不同的串聯(lián)電流得到的混光色坐標(biāo)曲線(數(shù)量比 2:1)同樣從圖3可以看出，白光和紅光2:1的數(shù)量比可使其混光進(jìn)入色溫為 3000K左右的RN區(qū)。最后，根據(jù)上述方案的結(jié)果，兩種白紅數(shù)量比結(jié)合100-350mA的串聯(lián)電本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
混光形成ＬＥＤ暖白色光源的方法，其特征在于：所述混光的原色光源為白光光源和紅光光源；其中白光光源色坐標(biāo)位于４０００Ｋ～４７００Ｋ色溫線上；白光光源與紅光光源以固定數(shù)量比相互干涉混光形成暖白色光源。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫建國(guó)，張偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京漢德森科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：84[中國(guó)|南京]
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