节律因子可调LED结构及其封装方法与流程

本发明属于led，尤其涉及一种节律因子可调led结构及其封装方法。

背景技术：

1、目前，越来越多的日常生活在室内进行，包括学校、办公室、零售商店、娱乐场所、工厂和家庭。人工照明如今无处不在，并且经常取代了过去调节人类昼夜节律的自然光。糟糕的照明设计方案会扰乱我们的昼夜节律，不仅影响个人健康，还广泛影响工作效率和工作场所的安全。因此，了解如何为家庭、学校和工作场所提供适当的照明以更好地促进人类身心健康和提高工作效率至关重要。

2、近几十年来，关于光线如何影响人类警觉性、情绪、睡眠模式和工作效率的新研究与新型led产品的开发几乎同步进行。这些新型led产品可用于经过细致调整的照明方案，为广泛的人类活动提供最佳强度(亮度)和颜色(色度)的照明。人性化照明(hcl)是一门新兴的科学，专注于研究光线对我们产生哪些影响，以及如何设计适当的照明方案以支持和增强人体机能和健康。

3、人性化照明科学正在帮助我们了解人类黑视视觉的工作原理以及人体如何对不同特性的光线作出反应。其中，一个重要的考虑因素是光源的波长分布或光谱功率分布(spd)。人类的昼夜节律系统由光谱中青色/蓝色波长范围内波长的存在或缺失触发。这些波长普遍存在于白天的日光下，可以提高人类的警觉性和注意力，并改善我们的情绪。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种节律因子可调led结构及其封装方法，旨在解决现有技术中的led封装结构无法有效满足休息态与工作态光源为一身设计，通过不同电流输入调节，可对光源进行光谱调节的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供的一种节律因子可调led结构，包括支架、碗杯、荧光胶及多个led晶片，所述支架具有四个角部，所述支架位于其四个角部分别设有第一负极、第二负极、第一正极和第二正极，所述第一负极与所述第一正极对角设置，所述第二负极与所述第二正极对角设置，所述碗杯设置于所述支架顶部的外周，各所述led晶片经所述荧光胶封装于所述支架顶部并位于所述碗杯之内；

3、多个所述led晶片包括主波长440-445nm的第一led晶片、峰值波长425-430nm的第二led晶片、峰值波长365-370nm的第三led晶片、峰值波长405-410nm的第四led晶片、主波长442-447nm的第五led晶片、主波长450-455nm的第六led晶片、主波长460-465nm的第七led晶片和峰值波长380-385nm的第八led晶片，将各所述led晶片的位置布局设定包括休息态光源组和工作态光源组；

4、所述休息态光源组包括：四颗所述第一led晶片和两颗所述第二led晶片，于所述支架顶部的其中一对角部分别设置两颗所述第一led晶片和一颗所述第二led晶片；通过金线键合技术使其中两颗所述第一led晶片和其中一颗所述第二led晶片按串联方式与所述第一正极连接，另外两颗第一led晶片和另外中一颗所述第二led晶片按串联方式与所述第一负极连接，两颗所述第二led晶片按串联方式连接；

5、所述工作态光源组包括：一颗所述第三led晶片、一颗所述第四led晶片、一颗所述第五led晶片、一颗所述第六led晶片、一颗所述第七led晶片和一颗所述第八led晶片，于所述支架的顶部的另外一对角部分别设置一颗所述第三led晶片、一颗所述第四led晶片和一颗所述第五led晶片以及一颗所述第六led晶片、一颗所述第七led晶片和一颗所述第八led晶片；通过金线键合技术使所述第三led晶片、所述第四led晶片和所述第五led晶片按串联方式与所述第二正极连接，所述第六led晶片、所述第七led晶片和所述第八led晶片按串联方式与所述第二负极连接，所述第五led晶片和所述第六led晶片按串联方式连接；

6、其中，所述休息态光源组满足：ra>83(r9>40)、rg>100、rf>82、s/p ratio是同等色温太阳光的87％，m/p ratio是同等色温太阳光的82％，色温满足3800-4200k，色度坐标满足4阶色容差色度标准，与太阳光光谱相似度ssi系数>68％；

7、所述工作态光源组满足：ra>97(r1-r15>95)、rg>100、rf>95、s/p ratio和m/pratio与同等色温太阳光相等，色温满足3800-4200k，色度坐标满足4阶色容差色度标准，与太阳光光谱相似度ssi系数>92％。

8、可选地，所述支架底部的有四个角部分别设置有pin脚，每个所述pin脚的面积占比所述支架底部面积的3％-5％；其中一对对角处的两个所述pin脚形成一对正负极，另外一对角处的两个所述pin脚形成另一对正负极。

9、可选地，所述荧光胶为胶水：发射波长为490-505nm的蓝粉：发射波长为530-540nm的绿粉：发射波长为630-640nm的红粉：发射波长为725-735nm的红外粉的质量比＝3：(0.12-0.14):(1.3-1.8):(0.04-0.08)：(1.0-1.4)的比例配制，使光色满足色参数4000k的要求。

10、可选地，所述蓝粉为lu3al5o12:ce3+成分，其峰值波长为500nm、半波宽为80-90nm；

11、所述绿粉为lu3al5o12:ce3+成分，其峰值波长为530nm、半波宽为90-105nm；

12、所述红粉为caalsin3:eu成分，其峰值波长为635nm、半波宽为65-75nm；

13、所述红外粉为ga4geo8:cr3+成分，其峰值波长为730nm、半波宽为120-130nm。

14、可选地，所述节律因子可调led结构满足封装成品光谱能量占比为：

15、所述休息态光源组为：фe(350-399nm)：фe(400-499nm)：фe(500-599nm)：фe(600-699nm)：фe(700-1000nm)＝(0.0％-0.2％)：(17.0％-17.5％)：(33％-34％)：(29％-29.5％)：(19.7％-20.3％)；

16、所述工作态光源组为：фe(350-399nm)：фe(400-499nm)：фe(500-599nm)：фe(600-699nm)：фe(700-1000nm)＝(2.0％-2.5％)：(17.0％-17.5％)：(26.0％-26.5％)：(28.3％-28.8％)：(25.2％-25.7％)。

17、可选地，所述节律因子可调led结构满足封装成品相对光谱高度为：

18、所述休息态光源组为：680-730nm≥0.4、峰值波长为430-450nm；

19、所述工作态光源组为：350-480nm≤0.75、680-730nm≥0.8、峰值波长为600-650nm。

20、本发明实施例还提供一种节律因子可调led结构的封装方法，其包括以下步骤：

21、s100：各所述led晶片通过绝缘胶或银胶用固晶机固晶固定在所述支架的顶部，固晶完成后用150-160℃烤箱烘烤2h±10min，使各所述led晶片完全固定在所述支架的顶部；

22、s200：完成各所述led晶片的固晶后，再通过金线键合技术使各所述led晶片之间及与对应的所述支架的正负极连接；

23、s300：配制荧光胶溶液，所述荧光胶溶液为胶水、发射波长为490-505nm的蓝粉、发射波长为530-540nm的绿粉、发射波长为630-640nm的红粉、发射波长为725-735nm的红外粉按质量比例配置混合而成，并确保荧光胶溶液的光色满足色参数4000k；

24、s400：把配制好的所述荧光胶溶液倒入点胶机胶桶内，排胶排泡完成后，将所述荧光胶溶液点胶在所述碗杯内，点胶后用80℃/0.5h+160℃/4h两阶段进行烘烤；

25、s500：将点胶烘烤后的led封装结构产品脱粒后用分光测试机按给定要求色参数分光；

26、s600：将led封装结构产品满足色度宽容量控制在4阶麦克亚当椭圆内。

27、本发明实施例提供的节律因子可调led结构及其封装方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：

28、1.工作态光源组的s/p ratio与m/p ratio参数都和同色温太阳光相同的光谱，让人感官舒适，清晰视觉，柔和光美的视觉体验，高m/p ratio参数能抑制褪黑素分泌，使人亢奋，工作更轻松愉悦，高s/p ratio参数视野更清晰，有效视见效率更高，看物更清楚；

29、2.工作态光源组的ssi(350-830nm)>92优秀的光谱相似度参数，还原自然光颜色，让人体验自然，尊享阳光沐浴；

30、3.工作态光源组的680-720nm相对光谱能量>0.8，可以有效调节人眼眼轴，同时抑制人眼分泌物的形成，达到护眼的效果；

31、4.休息态光源组低的m/p ratio参数实现促进褪黑素分泌，易使人进入睡眠状态；

32、5.本发明实施例提供的节律因子可调led结构满足休息态与工作态光源为一身设计，通过不同电流输入调节，可对光源进行光谱调节，节律因子m/p ratio参数可变，ra(显色指数)可调的led光源，满足不同应用场景需求，做到动态照明设计需求。