教育照明光谱LED光源及其制备方法与流程

本发明涉及led，特别涉及一种教育照明光谱led光源及其制备方法。

背景技术：

1、目前教育照明有两种主流技术：第一种方案是三蓝光led白光或双蓝光led白光加690nm红光晶片，该种光视觉会存在视觉干扰以及灯具配光造成的效率浪费的问题，同时其红外成分比较低，无法完全媲美太阳光。第二种方案是红外荧光粉三蓝光白光方案，该种光谱具有光谱功能性强大和红外光谱成分高的优点，但由于其红外视见亮度效率非常低，导致存在光效低的问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的以上提及的问题，本发明提供一种教育照明光谱led光源及其制备方法，实现红外光谱含量高以及光效高的led白光方案，同时能完全媲美太阳光，达到光柔和护眼的功效。

2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：提供一种教育照明光谱led光源，其包括多个led晶片、支架和荧光胶，所述支架上具有碗杯和正负极，多个所述led晶片均设置在所述碗杯内，并通过金线键合使各所述led晶片与所述正负极连接，所述荧光胶包覆在各所述led晶片上；

3、其中，多个所述led晶片包括主波长为440-445nm的第一led晶片、主波长为450-455nm的第二led晶片和主波长为465-470nm的第三led晶片；

4、其中，所述荧光胶通过配制4000k荧光胶溶液形成，所述4000k荧光胶溶液为胶水与发射波长为490-500nm的蓝绿粉、发射波长为535-545nm的绿粉、发射波长为630-640nm的红粉、发射波长为625-640nm的ksf氟化物荧光粉、发射波长为655-665nm的红粉、发射波长为725-735nm的红外荧光粉混合形成。

5、进一步地，所述第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片的裸晶峰值光谱能量比为：фe(440-445nm)：фe(452-458nm)：фe(460-465nm)＝(0.8-1.0)：(0.8-1.0)：(0.6-0.9)。

6、进一步地，所述第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片的芯片面积比为(0.8-1.0)：(0.8-1.0)：(0.8-1.0)。

7、进一步地，所述支架上设有位于所述碗杯内的正负功能区，所述第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片以品字形排布方式分布在所述正负功能区之内。

8、进一步地，所述4000k荧光胶溶液通过胶水：发射波长为490-500nm的蓝绿粉：发射波长为535-545nm的绿粉：发射波长为630-640nm的红粉：发射波长为625-640nm的ksf氟化物荧光粉：发射波长为655-665nm的红粉：发射波长为725-735nm的红外荧光粉的质量比＝3：(0.1-0.2)：(0.6-0.8)：(0.03-0.05)：(0.15-0.25)：(0.01-0.03)：(0.5-0.8)。

9、进一步地，所述发射波长为490-500nm的蓝绿粉为lu3al5o12：ce3+成分，半波宽为80-90nm；

10、所述发射波长为535-545nm的绿粉为lu3al5o12：ce3+成分，半波宽为95-105nm；

11、所述发射波长为630-640nm的红粉为caalsin3：eu成分，半波宽为60-80nm；

12、所述发射波长为625-640nm的ksf氟化物荧光粉为k2sif6：mn4+成分，630nm附近存在多条小波峰；

13、所述发射波长为655-665nm的红粉为caalsin3：eu成分，半波宽为95-105nm；

14、所述发射波长为725-735nm的红外荧光粉为ga4geo8：cr3+成分，半波宽为140-160nm。

15、进一步地，所述教育照明光谱led光源的封装成品相对光谱高度如下：350-500nm<0.6，0.45<500-600nm<0.75，600-650nm>0.7，650-700nm>0.50，700-800nm>0.20，800-850nm>0.1，峰值波长在620-640nm之间，600-650nm之间存在多条波峰。

16、进一步地，所述教育照明光谱led光源封装成成品后，白光led色品质要求为：led满足ra>95，r1-r15>90，tm-30-20，rg>98，rf>95；封装成成品的s/p ratio>1.88，m/p ratio>0.79大于同色温的太阳光。

17、进一步地，所述教育照明光谱led光源封装成白光led的色度宽容量控制在三阶麦克亚当椭圆内，其满足4000k太阳光光谱相似度ssi(350-830nm)系数>86，4000k太阳光光谱相似度ssi(480-830nm)系数>94，ssi(480-520nm)>99。

18、本发明还提供一种教育照明光谱led光源的制备方法，其包括以下制备步骤：

19、s100：将led晶片设置在支架的碗杯内，led晶片通过绝缘胶或银胶用固晶机固晶固定在支架上，固晶完成后用150-160℃烤箱烘烤2h±10min，使led晶片完全固定在支架上；

20、s200：固晶烘烤后，通过金线焊线机采用引线键合技术使支架的正负极连接，支架的碗杯内led晶片通过串联方式连接；

21、s300：配制4000k荧光胶溶液形成，所述4000k荧光胶溶液为胶水与发射波长为490-500nm的蓝绿粉、发射波长为535-545nm的绿粉、发射波长为630-640nm的红粉、发射波长为625-640nm的ksf氟化物荧光粉、发射波长为655-665nm的红粉、发射波长为725-735nm的红外荧光粉混合形成，使光色满足色参数403要求；

22、s400：把步骤s300中配制好的4000k荧光胶溶液倒入点胶机胶桶内，排胶排泡完成后，将4000k荧光胶溶液按色参数要求点胶在支架的碗杯内，点胶后用先用80℃烘烤0.5h±5min，然后再用160℃烘烤4h±10min；

23、s500：将点胶烘烤后的教育照明led产品脱粒后用分光测试机按给定要求色参数分光。

24、与现有技术相比，本发明的教育照明光谱led光源的光谱在抑制褪黑素态更贴近于太阳光，让人亢奋，学习集中度更高，具有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；高电视照明指数(tlci-2012)参数，光照在书本或字体上，还原更清晰，人体或设备看得更清楚；mder(即黑视素等效日光效率)比同色温4000k太阳光高，有利于眼睛放松，视野更清楚。

技术特征：

1.一种教育照明光谱led光源，其特征在于，包括多个led晶片、支架和荧光胶，所述支架上具有碗杯和正负极，多个所述led晶片均设置在所述碗杯内，并通过金线键合使各所述led晶片与所述正负极连接，所述荧光胶包覆在各所述led晶片上；

2.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于，所述第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片的裸晶峰值光谱能量比为：фe(440-445nm)：фe(452-458nm)：фe(460-465nm)＝(0.8-1.0)：(0.8-1.0)：(0.6-0.9)。

3.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于，所述第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片的芯片面积比为(0.8-1.0)：(0.8-1.0)：(0.8-1.0)。

4.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于，所述支架上设有位于所述碗杯内的正负功能区，所述第一led晶片、第二led晶片和第三led晶片以品字形排布方式分布在所述正负功能区之内。

5.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于，所述4000k荧光胶溶液通过胶水：发射波长为490-500nm的蓝绿粉：发射波长为535-545nm的绿粉：发射波长为630-640nm的红粉：发射波长为625-640nm的ksf氟化物荧光粉：发射波长为655-665nm的红粉：发射波长为725-735nm的红外荧光粉的质量比＝3：(0.1-0.2)：(0.6-0.8)：(0.03-0.05)：(0.15-0.25)：(0.01-0.03)：(0.5-0.8)。

6.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于，所述发射波长为490-500nm的蓝绿粉为lu3al5o12：ce3+成分，半波宽为80-90nm；

7.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于：所述教育照明光谱led光源的封装成品相对光谱高度如下：350-500nm<0.6，

8.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于：所述教育照明光谱led光源封装成成品后，白光led色品质要求为：led满足ra>95，r1-r15>90，tm-30-20，rg>98，rf>95；封装成成品的s/p ratio>1.88，m/p ratio>0.79大于同色温的太阳光。

9.根据权利要求1所述的教育照明光谱led光源，其特征在于：所述教育照明光谱led光源封装成白光led的色度宽容量控制在三阶麦克亚当椭圆内，其满足4000k太阳光光谱相似度ssi(350-830nm)系数>86，4000k太阳光光谱相似度ssi(480-830nm)系数>94，ssi(480-520nm)>99。

10.一种权利要求1-9任一项所述的教育照明光谱led光源的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

技术总结本发明涉及LED技术领域，特别涉及一种教育照明光谱LED光源及其制备方法，包括多个LED晶片、支架和荧光胶，支架上具有碗杯和正负极，多个LED晶片均设在碗杯内，并通过金线键合使各LED晶片与正负极连接，荧光胶包覆在各所述LED晶片上；其中，多个LED晶片包括第一LED晶片、第二LED晶片和的第三LED晶片；荧光胶通过配制4000K荧光胶溶液形成。本发明的光谱在抑制褪黑素态更贴近于太阳光，让人亢奋，学习集中度更高，具有优秀的光谱相似度参数，还原自然光颜色，让人体验自然；光照在书本或字体上，还原更清晰，人体或设备看得更清楚；黑视素等效日光效率比同色温4000K太阳光高，有利于眼睛放松，视野更清楚。技术研发人员：刘三林,陈小燕,程鸣,张涛,任涛,宋跃文,徐以明受保护的技术使用者：东莞市立德达光电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12