一种发光光源、发光器件与光源模组的制作方法
本发明涉及led,特别是涉及一种发光光源、发光器件与光源模组。
背景技术:
1、发光二极管(led)是一种基于p-n结电致发光原理的半导体器件,具有电光转换效率高、使用寿命长、节能环保、体积小等显著优势,被誉为21世纪绿色照明光源。在全球能源日趋紧张的背景下,led若广泛应用于传统照明领域,将产生十分可观的节能效益,战略意义突出。随着以氮化物为代表的第三代半导体材料技术取得突破,基于大功率高亮度led的半导体照明产业已在全球迅速兴起,不仅成为半导体光电子产业新的经济增长点,更在传统照明领域引发了一场技术革命。凭借其独特优越性,led已在诸多领域得到广泛应用,被业界公认为未来照明技术的主要发展方向,市场潜力巨大。
2、然而,现有主流的led白光生成技术主要依赖以下几种方案,但其均在光效、显色性、稳定性与成本之间面临诸多难以调和的矛盾:
3、其一,采用蓝光芯片激发黄色荧光粉生成白光。作为当前最主流的白光生成技术,该技术具备工艺成熟、成本低廉的优势,但其发射光谱在红光区域严重不足,导致显色性较差(特别是红色显色指数r9极低),光谱连续性不佳。此外,其白光中富含高能量的短波蓝光,长期照射可能导致视网膜光化学损伤、视觉疲劳、昼夜节律紊乱、睡眠障碍等健康风险。
4、其二,通过蓝光/紫外芯片激发红色荧光粉在内的多色荧光粉生成白光。为改善显色性,业界通过引入红色荧光粉等多色荧光粉来拓宽光谱。虽然红色荧光粉的加入提高了显色指数,但荧光粉的光转换过程必然伴随"斯托克斯损失",导致整体光效下降。同时,现有红色荧光粉存在发光效率低、长期热稳定性差等问题,会造成光品质衰减,直接影响光源寿命与色彩一致性。
5、其三,采用红、绿、蓝三基色芯片混合生成白光。该方案虽能实现广色域与动态调色,但受限于人眼视觉函数对绿光最敏感这一生理特性,而绿光led的电光转换效率又相对较低,整体白光光效因此受到明显制约。更为根本的是,三种芯片因材料体系与结构差异,其光输出随温度与使用时间的老化特性不一致,将产生严重的色坐标漂移,必须依赖复杂的反馈系统进行实时补偿,显著增加了成本与控制难度。
6、综上所述,现有技术或在光效与显色性之间顾此失彼,或在稳定性与成本之间难以兼顾,且均无法从根本上规避高能蓝光危害或复杂的光色漂移问题。因此,在一些对光谱品质要求严苛的特殊显示与指示应用场景中,业界迫切需要一种能够从根本上优化光谱能量分布、兼具高光效潜力与优异色彩表现的新型白光解决方案。
技术实现思路
1、基于此,本发明提供一种发光光源,包括彼此电性独立的第一发光芯片和第二发光芯片;
2、所述第一发光芯片发出峰值波长位于470~520nm,半高全宽5~35nm的青光;
3、所述第二发光芯片发出峰值波长位于610~650nm,半高全宽5~30nm的红光;
4、所述第一发光芯片、第二发光芯片分别独立受控;
5、所述发光光源的出射光包括:仅由第一发光芯片出射的青光,仅由第二发光芯片出射的红光,以及由所述青光与红光混合形成的混合光;所述混合光的色温在700~40000k范围内可调。
6、相比于现有技术,本发明的发光光源仅采用两种独立受控的窄谱芯片,通过青光与红光直接混光即可实现700~40000k色温全覆盖,彻底摒弃了荧光粉转换,消除了斯托克斯能量损失;同时舍弃了415~465nm高能量短波蓝光,从源头规避了蓝光危害。相较于rgb三基色或多色荧光粉方案,本发明以最少芯片数量简化了驱动架构,降低了老化失配导致的色漂风险,兼具高光效、高显色性与优异的光谱健康性。
7、作为进一步优选的方案,所述青光的峰值波长范围为482nm至505nm,半高全宽范围为8nm至30nm;所述红光的峰值波长范围为612nm至643nm,半高全宽范围为5nm至25nm。
8、作为进一步优选的方案,所述青光的峰值波长为485nm至488nm,半高全宽为18nm至21nm;所述红光的峰值波长为626nm至629nm,半高全宽为11nm至14nm。
9、作为进一步优选的方案,所述混合光包括色温为900k~1100k的橙红光、色温为1500k~2000k的琥珀黄光、色温为3000k±100k的暖白光、色温为5000k±100k的中性白光、色温为6500k±100k的冷白光以及色温为8188k±100k的青白光。
10、作为进一步优选的方案,所述青光的色温为40000k±1000k,所述红光的色温为732k±100k。
11、作为进一步优选的方案,所述混合光的色温为1008k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为10~25%;
12、所述混合光的色温为1689k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为30~45%;
13、所述混合光的色温为2500k~10000k时,所述青光在混合光中的能量占比为46~75%。
14、作为进一步优选的方案,所述混合光的色温为3000k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为46~58%;
15、所述混合光的色温为5000k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为60.15~63.50%;
16、所述混合光的色温为6500k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为64.10~67.05%;
17、所述混合光的色温为8188k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为67.45~70.40%。
18、作为进一步优选的方案,所述第一发光芯片为ingan青光芯片,其光电转换效率≥50%,第二发光芯片为alingap红光芯片,其光电转换效率≥55%。
19、作为进一步优选的方案,所述混合光的红色显色指数r9>90。
20、本发明还提供一种发光器件,所述发光器件是由所述发光光源组成的top型发光器件、chip型发光器件或csp型发光器件。
21、本发明还提供一种光源模组,包括由下至上依次设置的透明基材、第一光学胶层、导电膜层、多个所述发光光源或多个所述发光器件、第二光学胶层和透明膜层;所述发光光源或所述发光器件呈矩阵排列设置在导电膜层上并与导电膜层电性连接。
22、作为进一步优选的方案,导电膜层包括透明膜层和设于透明膜层上方的电极,所述透明膜层为pi材料,所述电极为ag纳米网格材料。
23、为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。
1.一种发光光源,其特征在于,包括彼此电性独立的第一发光芯片和第二发光芯片;
2.根据权利要求1所述的发光光源,其特征在于,所述青光的峰值波长范围为482nm至505nm,半高全宽范围为8nm至30nm;所述红光的峰值波长范围为612nm至643nm,半高全宽范围为5nm至25nm。
3.根据权利要求2所述的发光光源,其特征在于,所述青光的峰值波长为485nm至488nm,半高全宽为18nm至21nm;所述红光的峰值波长为626nm至629nm,半高全宽为11nm至14nm。
4.根据权利要求1所述的发光光源,其特征在于,所述混合光包括色温为900k~1100k的橙红光、色温为1500k~2000k的琥珀黄光、色温为3000k±100k的暖白光、色温为5000k±100k的中性白光、色温为6500k±100k的冷白光以及色温为8188k±100k的青白光。
5.根据权利要求4所述的发光光源,其特征在于:所述青光的色温为40000k±1000k,所述红光的色温为732k±100k。
6.根据权利要求1所述的发光光源,其特征在于:所述混合光的色温为1008k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为10~25%;
7.根据权利要求1所述的发光光源,其特征在于,所述混合光的色温为3000k±100k时,所述青光在混合光中的能量占比为46~58%;
8.根据权利要求1所述的发光光源,其特征在于,所述第一发光芯片为ingan青光芯片,其光电转换效率≥50%,第二发光芯片为alingap红光芯片,其光电转换效率≥55%。
9.根据权利要求8所述的发光光源,其特征在于:所述混合光的红色显色指数r9>90。
10.一种发光器件,其特征在于,所述发光器件是由权利要求1~9任一项所述的发光光源组成的top型发光器件、chip型发光器件或csp型发光器件。
11.一种光源模组,其特征在于,包括由下至上依次设置的透明基材、第一光学胶层、导电膜层、多个权利要求1~9任一项所述的发光光源或多个权利要求10所述的发光器件、第二光学胶层和透明膜层;所述发光光源或所述发光器件呈矩阵排列设置在导电膜层上并与导电膜层电性连接。
12.根据权利要求11所述的光源模组,其特征在于:导电膜层包括透明膜层和设于透明膜层上方的电极,所述透明膜层为pi材料,所述电极为ag纳米网格材料。
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