一种RGBCCT混色LED封装器件及LED调光电路的制作方法

文档序号:21068414发布日期:2020-06-12 14:34阅读:533来源:国知局
一种RGBCCT混色LED封装器件及LED调光电路的制作方法

本实用新型涉室内外使用的照明及显示装置技术领域,尤其涉及一种rgbcct混色led封装器件及led调光电路。



背景技术:

在传统室内外使用的照明及显示装置的调光调色led灯的应用领域中,一般是采用rgb芯片、或分别采别单色芯片交替间隔设置的方式,这种调光调色的led灯在户外景观亮化装饰、舞台、布景场合等应用很多,其原理是将不同颜色的灯发出的光混合在一起,从而产生一种新的光色。众所周知,任意光源色都可以用三种不同颜色的色光按一定比例混合而成,并把这三种颜色称为三原色或三基色。三原色的选取原则要求这三种颜色必须是相互独立的,也即其中任一种颜色不能由另两种颜色以任何比例混合而成。为此国际照明委员会(cie)规定红、绿、蓝三原色的波长分别为700nm、546.1nm、435.8nm。根据这一原理,现有技术中,人们将三色led晶芯封装在一个led灯珠中,构成市面上常见led的混色灯。但是现有市售的红色led晶芯主波长的范围为620-640nm,绿色led晶芯主波长的范围为520-540nm,蓝色led晶芯主波长的范围为460-480nm。显然与cie规定的三原色参数有较大的差距,由于现有技术的三色混色led灯珠的三色led晶芯的参数与cie规定的标准三原色参数存在差异,使得最终的混色结果不尽人意,控制的结果往往与实际希望取得的光色结果有较大的差异。

更由于led灯具在其频谱中的蓝光成分高,红色偏低,导致在使用过程中明显感到色彩还原、光色效果、艺术表现力等方面无法达到高端照明和显示对灯光的技术要求,这也是目前led行业公认的led灯具在基本光照明方面存在缺陷。

另外,目前rgb三基色led灯中的rgb排列方式通常为距形排列,虽然画面显示效果自然比较清晰细腻,但是存在拖影现象,对于平淡的色彩相应的速度较慢。

同时,现有技术的三基色混色led灯珠的发光强度在户外显示的应用中显得不足,满足不了特定应用的需要,显然现有技术有进一步改进的必要。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,针对上述技术问题,提出一种rgbcct混色led封装器件,与现有技术相比,在显示相同亮度的画面时,其耗电量更低,而相同功耗的情况下,亮度大幅提高,这使得画面层次更加分明,画面更通透,能够满足高端领域的细节显示要求。特别是,显著提升了led封装器件表现画面的亮度和色彩度的能力。

本实用新型的另一目的在于,提供一种led调光电路,采用所述led调光电路,为每种颜色的led晶芯设置一个可独立调节的通道,可以通过所述控制模块和所述通路选择模块确定并选择需要参与调光或调色的led晶芯的颜色。通过调节不同色温或不同颜色的led晶芯的光通量比例,实现调节混光输出的色温和调光混光产生的混色。

为了实现本实用新型的目的,本实用新型所提出的技术方案如下:设计一种rgbcct混色led封装器件,其包括基座、五个led晶芯以及五对引脚,五个所述led晶芯封装在所述基座上,五对所述引脚分别与五个所述led晶芯电连接;所述五个led晶芯包括主波长为620-640nm的红色led晶芯、主波长为520-540nm的绿色led晶芯、主波长为460-480nm的蓝色led晶芯、色温为1500-1800k的pcamberled晶芯、色温为6500k的冷白光led晶芯。

在本实用新型提供的rgbcct混色led封装器件中,所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯采用线性排列或环状排列或钻石排列的方式布置在所述基座上。

在本实用新型提供的rgbcct混色led封装器件中,所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯相邻布置。

在本实用新型提供的rgbcct混色led封装器件中,所述绿色led晶芯布置在所述红色led晶芯的下侧,所述蓝色led晶芯布置在所述绿色led晶芯的下侧,所述白光led晶芯布置在所述蓝色led晶芯的下侧,所述pcamberled晶芯布置在所述冷白光led晶芯的下侧。

在本实用新型提供的rgbcct混色led封装器件中,所述五对引脚包括五个阳极引脚和五个阴极引脚,五个所述阳极引脚分别与所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯的正极电性连接,五个所述阴极引脚分别与所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯的负极电性连接。

在本实用新型提供的rgbcct混色led封装器件中,五个所述阳极引脚位于所述基座的一侧,五个所述阴极引脚位于所述基座的与五个所述阳极引脚相对的另一侧。

为了实现本实用新型的另一目的,本实用新型所提出的技术方案如下:设计一种led调光电路,包括至少一个如上所述的rgbcct混色led封装器件、与所述rgbcct混色led封装器件电性连接的通路选择模块、与所述通路选择模块电性连接的控制模块、以及为所述rgbcct混色led封装器件、所述控制模块和所述通路选择模块供电的电源模块。

在本实用新型提供的led调光电路中,所述五对引脚包括五个阳极引脚和五个阴极引脚,五个所述阳极引脚分别与所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯的正极电性连接,五个所述阴极引脚分别与所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯的负极电性连接;所述led调光电路包括多个相串联的所述rgbcct混色led封装器件,前一个所述rgbcct混色led封装器件的五个阴极引脚分别与后一个相邻的所述rgbcct混色led封装器件的五个阳极电性连接。

在本实用新型提供的led调光电路中,所述五对引脚包括五个阳极引脚和五个阴极引脚,五个所述阳极引脚分别与所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯的正极电性连接,五个所述阴极引脚分别与所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯的负极电性连接;所述通路选择模块具有五个输出引脚,五个所述输出引脚分别与所述rgbcct混色led封装器件的五个所述阴极引脚电性连接。

实施本实用新型提供的rgbcct混色led封装器件和led调光电路,可以达到以下有益效果:

1、所述rgbcct混色led封装器件包括基座、五个led晶芯以及五对引脚,五个所述led晶芯封装在所述基座上,五对所述引脚分别与五个所述led晶芯电连接;所述五个led晶芯包括主波长为620-640nm的红色led晶芯、主波长为520-540nm的绿色led晶芯、主波长为460-480nm的蓝色led晶芯、色温为1500-1800k的pcamberled晶芯、色温为6500k的冷白光led晶芯。与现有技术相比,其在显示相同亮度的画面时,耗电量更低,而在相同功耗的情况下,亮度大幅提高,这使得其显示的画面层次更加分明、通透,能够满足高端领域的细节显示要求。特别是,显著提升了led封装器件表现画面的亮度和色彩度的能力。

2、所述rgbcct混色led封装器件色彩和对比度等能力相比现有技术更强,画面的亮度和色彩度表现能力更强,并且能够有效节能,延长使用寿命。

3、所述rgbcct混色led封装器件更能符合人类对显示的高端需求,并且集中生产效率较高;成本较优,可减少单个灯珠数量及贴片费用,适用于所有调光调色的产品。

4、所述led调光电路包括至少一个如上所述的rgbcct混色led封装器件、与所述rgbcct混色led封装器件电性连接的通路选择模块、与所述通路选择模块电性连接的控制模块、以及为所述rgbcct混色led封装器件、所述控制模块和所述通路选择模块供电的电源模块。所述控制模块通过确定并选择所述rgbcct混色led封装器件中需要参与调光或调色的led晶芯的颜色,为每种颜色设置一个可独立调节的通道,通过调节不同色温或不同颜色的led晶芯的光通量比例,实现调节混光输出的色温和调光混光产生的混色。

5、采用所述led调光电路并便于灯光控制系统对其灯光进行相应的多种开启模式,即平日模式、节假模式和深夜模式,有助降低整个项目的灯光画面的功耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的rgbcct混色led封装器件的结构示意图;

图2为本实用新型实施例一提供的rgbcct混色led封装器件中的五个led晶芯的排布方式示意图;

图3为本实用新型实施例二提供的led调光电路的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号说明:

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素,但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如,在不脱离本发明的权利范围的前提下,第一构成要素可被命名为第二构成要素,类似地,第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

实施例一

本实施例提供了一种rgbcct混色led封装器件100。

所述rgbcct混色led封装器件100包括基座11、五个led晶芯以及五对引脚,五个所述led晶芯封装在所述基座11上,五对所述引脚分别与五个所述led晶芯电连接。所述五个led晶芯包括主波长为620-640nm的红色led晶芯12、主波长为520-540nm的绿色led晶芯13、主波长为460-480nm的蓝色led晶芯、14色温为1500-1800k的pcamberled晶芯15、色温为6500k的冷白光led晶芯16。

本实施例中,所述基座11大致为正方形,其右上角上开设有缺角,用于区分正负极。

本实施例中,所述五对引脚包括五个阳极引脚17和五个阴极引脚18,五个所述阳极引脚17分别与所述红色led晶芯12、所述绿色led晶芯13、所述蓝色led晶芯、14所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16的正极电性连接,五个所述阴极引脚18分别与所述红色led晶芯12、所述绿色led晶芯13、所述蓝色led晶芯、14所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16的负极电性连接。五个所述阳极引脚17位于所述基座11的一侧,五个所述阴极引脚18位于所述基座11的与五个所述阳极引脚17相对的另一侧。

本实施例的关键在于,在单颗led封装器件中同时加红色、绿色、蓝色、pcamber(色温1500-1800k)和w冷白光(色温6500k)五颗led晶芯,相比原来的rgb调光调色灯,显示纯色的亮度得到有效的提高,从而可以有效地改善现有技术中的led灯纯色偏暗的问题,提升led灯显示的观影视效,改善led灯显示画面的亮度和色彩表现力。特别是pcamber和w冷白光的高光效极大地增加提高了led封装器件本身的灰度和明暗表现能力。

进一步的,所述红色led晶芯12、所述绿色led晶芯13、所述蓝色led晶芯、14所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16采用线性排列的方式布置在所述基座11上(在其他实施例中,所述红色led晶芯、所述绿色led晶芯、所述蓝色led晶芯、所述pcamberled晶芯和所述冷白光led晶芯也可以采用环状排列或钻石排列的方式布置在所述基座上,钻石排列是指三星的superamoled采用的均匀的钻石排列形式,排列出来的形状也可以视为是菱形)。具体的,所述绿色led晶芯13布置在所述红色led晶芯12的下侧,所述蓝色led晶芯布置在所述绿色led晶芯13的下侧,所述白光led晶芯布置在所述蓝色led晶芯的下侧,所述pcamberled晶芯15布置在所述冷白光led晶芯16的下侧。如此,保证所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16相邻布置。两个相邻的所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16构成cct,cct是correlatedcolourtemperature的缩写,意思是相关色温。色温是指当一标准黑体被加热时,随着温度的升高,其颜色由深红至浅红至橙黄至白至蓝白至蓝色的变化,利用黑体的这一特征,当待测光源与黑体在某一温度下的光色相同时,该黑体的温度即为待测光源的色温。色温高光色偏冷,色温低光色偏暖。通俗的说就是采用所述rgbcct混色led封装器件100可以增强led灯的色彩和对比度等能力,显著提升了led灯的画面的亮度和色彩度,并且能够有效节能,延长led灯的使用寿命。在相同亮度情况下,耗电量有所下降;相同功耗情况下,亮度会有所增加,这使得颜色更加纯粹,层次更加分明,是一种更加高端的配色方案。峰值亮度可提高100%,同时能耗又可减少50%,可使led照明及显示装置的画面层次感更强,更加鲜明。

需要指出的是,采用所述rgbcct混色led封装器件100的led照明及显示装置的具有超高亮度的特性,也更符合于hdr下一代视频技术的显示标准,因为hdr视频播放对亮度和对比度的要求苛刻,不仅要最暗时够暗,最亮时也能保证亮度,充分满足hdr内容的明暗变化。

综上所述,在采用了所述rgbcct混色led封装器件100的led灯中,由于加入pcamber和w冷白光的高光效极大地增加提高了led灯本身的灰度和明暗表现能力,通俗的说就是增强led灯的色彩和对比度等能力。显著提升了led灯的画面的亮度和色彩度,并且能够有效节能,延长led灯的使用寿命。并在控制器中单独启用pcamber和w冷白光的可显示出1600k-6500k任一色温段的显示效果,采用pcamber与w冷白光相邻排布,可使白光在不同色温中混光更均匀,并可整体画面显示金白双色的独特视觉效果,而pcamber的光线穿透力更强,更醒目。在雨雾天更实用,特别适用于雷雨雾天气多的城市,区别于rgb调光调色的led灯千篇一律的浮夸色彩。可将夜景照明的主色调向淡雅风格靠拢,易形成了不同其他特色的夜景旅游品牌,真正传承城市文脉,让城市文化更加丰富。并便于灯光控制系统对其灯光进行相应的多种开启模式,即平日模式、节假模式和深夜模式。如,平日模式,经典的cct静态灯光凸显着建筑本体的壮观;节日模式则引入rgbcct动态灯光,与音乐配合,烘托欢乐的节日气氛。深夜则主要凸显建筑天际线。并尽一步降低整个项目的灯光画面的功耗。

实施例二

本实施例提供了一种led调光电路。

所述led调光电路包括至少一个如实施例一中所述的rgbcct混色led封装器件100、与所述rgbcct混色led封装器件100电性连接的通路选择模块102、与所述通路选择模块102电性连接的控制模块101、以及为所述rgbcct混色led封装器件100、所述控制模块101和所述通路选择模块102供电的电源模块103。

本实施例中,所述rgbcct混色led封装器件100的所述五对引脚包括五个阳极引脚17和五个阴极引脚18,五个所述阳极引脚17分别与所述红色led晶芯12、所述绿色led晶芯13、所述蓝色led晶芯、14所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16的正极电性连接,五个所述阴极引脚18分别与所述红色led晶芯12、所述绿色led晶芯13、所述蓝色led晶芯、14所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16的负极电性连接。如此,为每种颜色的led晶芯设置一个可独立调节的通道,从而可分别对所述红色led晶芯12、所述绿色led晶芯13、所述蓝色led晶芯、14所述pcamberled晶芯15和所述冷白光led晶芯16进行独立调节。

本实施例中,所述led调光电路包括多个相串联的所述rgbcct混色led封装器件100,前一个所述rgbcct混色led封装器件100的五个阴极引脚18分别与后一个相邻的所述rgbcct混色led封装器件100的五个阳极电性连接。

本实施例中,所述通路选择模块102具有五个输出引脚,五个所述输出引脚分别与所述rgbcct混色led封装器件100的五个所述阴极引脚18电性连接。具体的,所述通路选择模块102可以采用五选一多路选择器。

本实施例中,所述控制模块101可以采用包含ac/dc转换电路的单片机。

采用所述led调光电路,为每种颜色的led晶芯设置一个可独立调节的通道,可以通过所述控制模块101和所述通路选择模块102确定并选择需要参与调光或调色的led晶芯的颜色。通过调节不同色温或不同颜色的led晶芯的光通量比例,实现调节混光输出的色温和调光混光产生的混色。调节对应通道pwm的占空比来调节单位时间内led晶芯的颜色和其它led晶芯的颜色的导通时间比例,利用人眼存在暂留时间,实现了调光和调色的变化效果。

这种led调光电路,可分别联接红、绿、蓝、pcamber和冷白光led晶芯16,通过所述控制模块101可实现rgbw、rgbcct或pcamber、冷白光led等组合调光。如此,简单的电路结构也可得到不同的色彩方案。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

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