一种可实现自然光谱的led光源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种照明光源，尤其涉及一种通过光谱混合调节实现与自然光谱相接近的LED光源。
【背景技术】
[0002]LED(light emitting d1de)，即发光二极管，被认为是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第3代照明新技术，它是一种新型高效固态光源，具有寿命长、节能、绿色环保等显著优点，已经在室内室外以及许多特种照明场合得到广泛的应用。
[0003]目前制备白光LED主要有三种方法，第一种方法是红光LED芯片+绿光LED的芯片+蓝光LED芯片组合得到白光;第二种方法是蓝光LED芯片+黄色荧光粉或者是蓝光LED芯片+黄色荧光粉+红色荧光粉得到白光，这种方法可以得到高光效，高显色指数的白光LED，也是目前最常用的方法;第三种方法是紫外LED芯片+蓝色荧光粉+绿色荧光粉+红色荧光粉得到白光。然而，以上几种得到的白光LED都存在着发射光谱不连续、与自然光谱存在很大差别、显色指数不高等问题，如图1所示。这些因素都制约了 LED在照明领域的应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种可实现自然光谱的LED光源，该LED光源发射的光谱与自然光谱曲线相接近，具有显色指数高，使用寿命长的特点。
[0005]本实用新型提供的一种可实现自然光谱的LED光源包括:封装基板、电路层、第一光源分区和第二光源分区，其中:
[0006]所述封装基板的表面铺设有电路层；
[0007]所述封装基板的表面设有第一光源分区和第二光源分区；
[0008]所述第一光源分区将第二光源分区包含在内，第一光源分区与第二光源分区之间的区域用于放置多个白光LED芯片；
[0009]所述第二光源分区位于第一光源分区的中央，用于放置多颗补光LED芯片，所述补光LED芯片发出的光谱填补所述白光LED芯片发出的光谱与自然光谱相比缺失的部分。
[0010]所述封装基板的材料为PCB、氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、铝或铜。
[0011]所述光源分区利用围坝胶隔离形成，或者在基板加工的同时制作在基板表面。
[0012]所述白光LED芯片由蓝光LED芯片及受其激发的荧光粉组成。
[0013]所述蓝光LED芯片的波长在445nm-465nm之间。
[0014]所述荧光粉由绿色荧光粉、黄色荧光粉及红色荧光粉按一定比例与硅胶混合得至IJ，并覆盖在蓝光LED芯片表面。
[0015]所述多颗补光LED芯片由2-10颗不同波长的LED芯片组成。
[0016]所述电路层上分别设有控制白光LED芯片和多颗补光LED芯片的独立电路。
[0017]各个光源分区内的芯片分别与其对应的独立电路的正负极连接。
[0018]本实用新型的有益效果是，在所述可实现自然光谱的LED光源中，封装基板表面设置有两个分区，白光LED芯片放置于第一光源分区内；多颗补光LED芯片放置于第二光源分区内；补光LED芯片发出的光谱填补白光LED芯片发出的光谱与自然光谱相比缺失的部分，各个分区内的芯片分别与对应的独立电路的正负极连接。基板电路层上分别设有控制白光LED芯片和多颗补光LED芯片的独立电路，可以实现对各个芯片的单独控制，通过控制芯片上通过的电流，调节各个芯片输出的光强度，从而得到与自然光谱相接近的发射光谱。该光源显色指数高，使用寿命长，舒适度高，适合应用在家用照明以及对光源有特殊要求的场入口 ο
【附图说明】
[0019]图1是自然光谱与传统白光LED光谱对比图；
[0020]图2是根据本实用新型一实施例的可实现自然光谱的LED光源的结构示意图；
[0021]图3是根据本实用新型一实施例的可实现自然光谱的LED光源得到的光谱与自然光谱的对比图。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0023]请参阅图2所示，本实用新型提供的一种可实现自然光谱的LED光源包括:封装基板1、电路层、第一光源分区和第二光源分区，其中:
[0024]所述封装基板I的表面铺设有电路层；
[0025]其中，所述封装基板I的材料可以为PCB、氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、铝、铜等材料，以便于电路层的加工及LED光源的散热，有利于提高LED光源的使用寿命。
[0026]所述封装基板I的电路层表面设有两个分区，第一光源分区和第二光源分区，各光源分区可以利用围坝胶隔离形成，也可以在基板加工的同时制作在基板表面，以便于白光LED芯片2和多颗补光LED芯片3的单独封装。
[0027]其中，所述第一光源分区将第二光源分区包含在内，第一光源分区与第二光源分区之间的区域用于放置多个白光LED芯片2，所述白光LED芯片2由蓝光LED芯片及受其激发的荧光粉组成。其中，蓝光LED芯片的波长在445nm-465nm之间，荧光粉由波长为520nm和530nm的绿色荧光粉、波长为550nm黄色荧光粉及波长为630nm或640nm红色荧光粉四种荧光粉按一定的重量比与硅胶混合，其中四种粉的总重量与硅胶的比例在1: 3-1: 20之间，四种粉之间的重量比例在(1-10): (1:10): (1-20): (1-5)之间，四种荧光粉与硅胶充分混合，经过去泡处理后，覆盖在蓝光LED芯片表面，并填充在所述第一光源分区与第二光源分区之间的区域。通过调节这四种荧光粉之间的配比可得到在可见光520nm波段以后与自然光谱相接近的光谱曲线；
[0028]所述第二光源分区位于第一光源分区的中央，用于放置多颗补光LED芯片3，所述补光LED芯片3发出的光谱填补所述白光LED芯片2发出的光谱与自然光谱相比缺失的部分。
[0029]其中，所述多颗补光LED芯片3可以由2-10颗不同波长的LED芯片组成，使用透明的硅胶覆盖在多颗补光LED芯片3的表面，并填充在所述第二光源分区。在本实用新型一实施例中使用了 3颗补光LED芯片，峰值波长分别为430nm，480nm和500nm。通过单独控制这3颗补光LED芯片的电流，填补白光LED芯片2发出的光谱比自然光谱缺失的部分，最后使得整个LED光谱发出的光谱与自然光谱相接近，如图3所示。
[0030]由上可知，第一分区将第二分区包含在内，即白光LED芯片2发出的白光将多颗补光LED芯片3发出的光包裹在内，从而有利于多种波长的光混合均匀出光。
[0031]另外，所述电路层上还分别设有控制白光LED芯片2和多颗补光LED芯片3的独立电路，各个光源分区内的芯片分别与对应的独立电路的正负极连接，有利于通过对应的独立电路控制各个分区内的芯片上通过的电流强度，以使不同强度不同波长的光混合形成的光谱与自然光谱曲线相接近。
[0032]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可实现自然光谱的LED光源，其特征在于，该LED光源包括:封装基板、电路层、第一光源分区和第二光源分区，其中: 所述封装基板的表面铺设有电路层； 所述封装基板的表面设有第一光源分区和第二光源分区； 所述第一光源分区将第二光源分区包含在内，第一光源分区与第二光源分区之间的区域用于放置多个白光LED芯片； 所述第二光源分区位于第一光源分区的中央，用于放置多颗补光LED芯片，所述补光LED芯片发出的光谱填补所述白光LED芯片发出的光谱与自然光谱相比缺失的部分。2.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述封装基板的材料为PCB、氧化铝陶瓷、氮化招陶瓷、招或铜。3.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述光源分区利用围坝胶隔离形成，或者在基板加工的同时制作在基板表面。4.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述白光LED芯片由蓝光LED芯片及受其激发的荧光粉组成。5.根据权利要求4所述的LED光源，其特征在于，所述蓝光LED芯片的波长在445nm-465nm之间。6.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述多颗补光LED芯片由2-10颗不同波长的LED芯片组成。7.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述电路层上分别设有控制白光LED芯片和多颗补光LED芯片的独立电路。8.根据权利要求7所述的LED光源，其特征在于，各个光源分区内的芯片分别与其对应的独立电路的正负极连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可实现自然光谱的LED光源，该LED光源包括：封装基板、电路层、第一光源分区和第二光源分区，其中：所述封装基板的表面铺设有电路层；所述封装基板的表面设有第一光源分区和第二光源分区；所述第一光源分区将第二光源分区包含在内，第一光源分区与第二光源分区之间的区域用于放置多个白光LED芯片；所述第二光源分区位于第一光源分区的中央，用于放置多颗补光LED芯片，所述补光LED芯片发出的光谱填补所述白光LED芯片发出的光谱与自然光谱相比缺失的部分。本实用新型光源显色指数高，使用寿命长，舒适度高，适合应用在家用照明以及对光源有特殊要求的场合。
【IPC分类】H01L25/075, H01L33/48
【公开号】CN205385020
【申请号】CN201521126964
【发明人】卢鹏志, 杨华, 裴艳荣, 薛斌, 李璟, 王国宏, 王军喜, 李晋闽
【申请人】中国科学院半导体研究所
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2015年12月29日