本发明涉及csp光源,具体为一种双色温csp光源及其制备方法和应用。
背景技术:
1、全光谱是指光谱中包含紫外光、可见光、红外光的光谱曲线,并且在可见光部分中红绿蓝的比例与阳光近似,显色指数接近于100的光谱,人造光源的开发趋于实现“全光谱照明”,led应用领域中,csp(chip scale package,即芯片级封装形成的点光源)光源的结构为荧光粉硅胶膜包覆倒装蓝光芯片结构,csp光源被通电后,蓝光和硅胶中荧光粉被蓝光激发所发出的其他颜色的光组合作用,形成不同色温和显指的白光。目前csp应用于cob的工艺,存在以下问题:(1)无法实现色温可调节;(2)混色效果不佳,光的明暗分布不均匀;(3)工艺控制困难,需要额外覆盖荧光胶。如中国专利(授权公告号为cn106229312b)公开了一种全光谱csp封装光源及其制造方法,主要通过优化led光源包括高、低色温光源以及单色出光的青光csp光源、绿光csp光源及红光csp光源来实现色温调节和混光均匀,但是其显色指数有待进一步提升。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种双色温csp光源,在cob中应用时,不需要额外的再覆盖一层荧光胶,使cob的制备方法更加简便,全光谱cob中的双色温csp不仅老化性能优异、稳定性好,同时具备高显色指数、高亮度。
2、本发明一方面提供了一种双色温csp光源,包括高色温csp光源和低色温csp光源,所述高色温csp光源的色温为6000-7000k,低色温csp光源的色温为2000-3000k;所述高色温csp光源和低色温csp光源均由内部的蓝光芯片和将芯片外露表面包裹的荧光层构成,所述蓝光芯片包括波长范围为400-500nm内的至少三种不同波长的蓝光芯片。
3、作为一种优选的技术方案,所述蓝光芯片包括波长范围分别为440-445nm,450-455nm,460-465nm的三种不同波长的蓝光芯片。
4、优选的,所述蓝光芯片包括波长范围分别为440-442.5nm,450-452.5nm,460-462.5nm的三种不同波长的蓝光芯片。
5、最优选的,所述蓝光芯片包括波长为440nm,450nm,460nm的三种不同波长的蓝光芯片。
6、本发明提供的双色温csp光源应用于全光谱cob的制备中,有效解决现有全光谱cob用发光光源在固晶完成后需采用点荧光胶实现全光谱cob的制备,简化了全光谱cob的制备工艺,为全光谱cob制备提供了一种全新的思路。具体的,本发明通过优化低色温csp光源和高色温csp光源中分别采用三种不同波长的蓝光芯片制备,然后将低色温csp和高色温csp在cob中组合使用,实现双色温照明领域中的全光谱cob产品的制备,且能够使全光谱cob的光谱保持连续性和完整性,从而让光谱与太阳的光谱更相似。
7、作为一种优选的技术方案,按质量百分比计,所述荧光层的制备原料至少包括荧光粉45-75%、封装剂补足余量。
8、作为一种优选的技术方案,所述荧光粉至少包括黄绿荧光粉和红粉,所述黄绿荧光粉和红粉的质量比为(35-60):(5-20)。
9、优选的,所述黄绿荧光粉波长为500-540nm,红粉波长为640-660nm。
10、优选的,所述荧光粉为黄绿荧光粉和红粉的组合,所述黄绿荧光粉波长为535nm,红粉波长为650nm。
11、作为一种优选的技术方案,所述高色温csp光源的色温为6500k,按质量百分比计,所述高色温csp光源的荧光层的制备原料包括:黄绿荧光粉35-45%、红粉5-15%、补足余量的封装剂。
12、优选的,按质量百分比计,所述高色温csp光源的荧光层的制备原料包括:黄绿荧光粉39-41%、红粉7.1-9.1%、补足余量的封装剂。
13、作为一种优选的技术方案,所述低色温csp光源的色温为2700k,按质量百分比计,所述低色温csp光源的荧光层的制备原料包括:黄绿荧光粉50-60%、红粉15-20%、补足余量的封装剂。
14、优选的,按质量百分比计,所述低色温csp光源的荧光层的制备原料包括:黄绿荧光粉54-56%、红粉16.5-18.5%、补足余量的封装剂。
15、作为一种优选的技术方案,所述荧光层的厚度为250-400μm,优选为290-310μm。
16、进一步的,本发明通过优化高、低色温csp光源荧光层中黄绿荧光粉和红粉的质量占比,同时保证产品具有较高的相对光效、显色指数和光谱宽度,更好的满足实际应用需求。
17、作为一种优选的技术方案,所述封装剂为加成型液体硅胶,优选为led封装硅胶。优选的,所述led封装硅胶为甲基低折硅胶或苯基高折硅胶,优选为苯基高折硅胶,具体为广州慧谷新材料科技股份有限公司的led封装硅胶。
18、本发明另一方面提供了一种双色温csp光源制备方法,至少包括以下步骤:
19、(1)将荧光层的原料混合搅拌后制作成b-stage状态的荧光胶膜;
20、(2)将荧光胶膜与蓝光芯片进行高温真空压合、切粒后分别获得高色温csp光源和低色温csp光源。
21、作为一种优选的技术方案,所述高温真空压合的温度为70~90℃,压力为4~6kn,时间为5~10分钟。
22、优选的,所述所述高温真空压合的温度为90℃,压力为5kn,时间为5分钟。
23、关于本发明中“b-stage状态”的解释,热固性树脂的固化反应可分成a/b/c三个阶段:
24、a stage:树脂处于反应的初期,因低聚合程度因此分子量还是很低,材料呈现液体的态状。
25、b stage:树脂持续反应,大部份结构呈现线性及部份交联(cross-link)状态,分子量较大到呈现半固化状况,此阶段材料可以被特定溶剂溶解,在特定温度下材料可以流动或融化,此阶段在某些树脂反应并不明显。
26、c stage:此阶段为树脂反应后期,分子结构呈现网状交联结构,材料无法再加热融化,亦无法被溶剂所溶解,为材料固化反应后最后状态,表面通常无黏著性,具有稳定的tg。
27、本发明提供的双色温csp光源,荧光层和芯片的选用条件简单,且制备操作简便,仅通过高温真空压合即可形成,产品发光性能稳定,降低了人工成本和设备成本,易于实现大规模工业化生产,且具有较高的市场推广应用价值。
28、本发明另一方面提供了一种双色温csp光源的应用,应用于全光谱cob的制备,所述双色温csp光源的制备方法为:将高色温csp光源和低色温csp光源以阵列交替方式封装在cob中即得。
29、有益效果
30、1、本发明提供了一种双色温csp光源,在cob中应用时,不需要额外的再覆盖一层荧光胶,使cob的制备方法更加简便,全光谱cob中的双色温csp不仅老化性能优异、稳定性好,同时具备高显色指数、高亮度。
31、2、本发明提供的双色温csp光源应用于全光谱cob的制备中,有效解决现有全光谱cob用发光光源在固晶完成后需采用点荧光胶实现全光谱cob的制备,简化了全光谱cob的制备工艺,为全光谱cob制备提供了一种全新的思路。
32、3、本发明通过优化低色温csp光源和高色温csp光源中分别采用三种不同波长的蓝光芯片制备,然后将低色温csp和高色温csp在cob中组合使用,实现双色温照明领域中的全光谱cob产品的制备,且能够使全光谱cob的光谱保持连续性和完整性,从而让光谱与太阳的光谱更相似。
33、4、本发明通过优化高、低色温csp光源荧光层中黄绿荧光粉和红粉的质量占比,同时保证产品具有较高的相对光效、显色指数和光谱宽度,更好的满足实际应用需求。
34、5、本发明提供的双色温csp光源,荧光层和芯片的选用条件简单,且制备操作简便,仅通过高温真空压合即可形成,产品发光性能稳定,降低了人工成本和设备成本,易于实现大规模工业化生产,且具有较高的市场推广应用价值。
1.一种双色温csp光源,其特征在于,包括高色温csp光源和低色温csp光源,所述高色温csp光源的色温为6000-7000k,低色温csp光源的色温为2000-3000k;所述高色温csp光源和低色温csp光源均由内部的蓝光芯片和将芯片外露表面包裹的荧光层构成,所述蓝光芯片包括波长范围为400-500nm内的至少三种不同波长的蓝光芯片。
2.根据权利要求1所述的双色温csp光源,其特征在于,所述蓝光芯片包括波长范围分别为440-445nm,450-455nm,460-465nm的三种不同波长的蓝光芯片。
3.根据权利要求1所述的双色温csp光源,其特征在于,按质量百分比计,所述荧光层的制备原料至少包括荧光粉45-75%、封装剂补足余量。
4.根据权利要求3所述的双色温csp光源,其特征在于,所述荧光粉至少包括黄绿荧光粉和红粉,所述黄绿荧光粉和红粉的质量比为(35-60):(5-20)。
5.根据权利要求4所述的双色温csp光源,其特征在于,所述黄绿荧光粉波长为500-540nm,红粉波长为640-660nm。
6.根据权利要求5所述的双色温csp光源,其特征在于,按质量百分比计,所述高色温csp光源的荧光层的制备原料包括:黄绿荧光粉35-45%、红粉5-15%、补足余量的封装剂。
7.根据权利要求5所述的双色温csp光源,其特征在于,按质量百分比计,所述低色温csp光源的荧光层的制备原料包括:黄绿荧光粉50-60%、红粉15-20%、补足余量的封装剂。
8.根据权利要求7所述的双色温csp光源,其特征在于,所述荧光层的厚度为250-400μm。
9.一种根据权利要求8所述的双色温csp光源的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的双色温csp光源的应用,其特征在于,应用于全光谱cob的制备,所述双色温csp光源的制备方法为:将高色温csp光源和低色温csp光源以阵列交替方式封装在cob中即得。
