发光器件

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种发光器件。

背景技术

在现有技术中，双色温调光产品的中间色温通常是通过一高一低两种单色温模块按照不同的比例给予电流，使两种单色温模块产生的光混合来实现，因此中间色温的光的CIExy落点将在两种单色温模块各自的色坐标的连线上变化。参见图1，由于黑体辐射线是弧形的，所以会出现双色温光产品在调光时，中间色温的颜色偏离黑体辐射线，即图1中现有技术的调光轨迹明显偏离黑体辐射线，因此调光出来的色坐标与标准色点的颜色存在偏差。

为了实现色坐标沿着黑体辐射线调节，可以通过更多路(例如三路及三路以上)单色温模块，分别按照不同比例给予电流进行调光，但是这样的设计需要更加复杂的驱动电路设计，会大大增加用户的使用成本。

发明内容

因此，为克服现有技术中存在的至少部分缺陷和不足，本发明实施例提供一种发光器件，使得在双路输入电源的基础上，实现发光过程中色坐标始终沿黑体辐射线变化。

具体地，本发明实施例提供的发光器件，包括：基板；第一发光电路，设置在所述基板上，所述第一发光电路包括并联的第一发光支路和第二发光支路，所述第一发光支路包括串联的多个第一光电元件和第一电阻，所述第二发光支路包括串联的多个第二光电元件；所述第一发光电路还包括第一波长转换层和第二波长转换层，所述第一波长转换层设置于所述第一光电元件上，所述第二波长转换层设置在所述第二光电元件上；其中，所述第一波长转换层与所述第二波长转换层不同；以及第二发光电路，包括串联的多个第三光电元件。

由上可知，本发明实施例通过将第一发光电路中的第一发光支路设置为包括串联的多个第一光电元件和第一电阻，从而使得输入第一发光电路的电流变化时，第一发光支路和第二发光支路的电流配比不同，并且第一波长转换层和第二波长转换层不同，可以实现单个发光支路的色点随电流变化而变化，得到接近黑体辐射线的色温调光轨迹。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为黑体辐射线、现有技术和本申请的调光轨迹对比图。

图2为本发明实施例提供的一种发光器件的电路连接示意图。

图3为本发明实施例提供的另一发光器件的电路连接示意图。

图4为图2的发光器件的发光原理图。

图5为图2的发光器件的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的再一发光器件的电路连接示意图。

图7为图6的发光器件的发光原理图。

图8为图6的发光器件的结构示意图。

图9为本发明实施例提供的又一发光器件的电路连接示意图。

图10为图9的发光器件的发光原理图。

图11为图9的发光器件的结构示意图。

图12为本发明实施例提供的又一发光器件的结构示意图。

图13为本发明实施例提供的又一发光器件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明描述的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，在发明实施例及权利要求书中所涉及的术语“垂直”是指两个元件之间的夹角为90°或者存在-5°～+5°的偏差，所涉及的术语“平行”是指两个元件之间的夹角为0°或者存在-5°～+5°的偏差，所涉及的两路光色温相同或色温相近，是指两路光的色温相差的绝对值不超过500K，电流变化前后发出的光色温不变或变化不大，指的是光的色温变化不超过500K。

在本发明实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

参见图2，本发明实施例提供一种发光器件，可例如包括第一发光电路10和第二发光电路20。

具体地，第一发光电路10可例如包括并联的第一发光支路11和第二发光支路12，第一发光支路11包括串联的多个第一光电元件111和第一电阻101，第二发光支路12包括串联的多个第二光电元件121，其中，第一光电元件111的数量可例如少于第二光电元件121的数量。第二发光电路20可例如包括串联的多个第三光电元件211。

第一光电元件111上可例如设置有第一波长转换层，第二光电元件121上可例如设置有第二波长转换层，第一波长转换层与第二波长转换层不同。具体地，第一波长转换层与第二波长转换层可例如采用不同种类的荧光粉；第一波长转换层与第二波长转换层还可例如采用相同种类的荧光粉，例如第一波长转换层与第二波长转换层采用相同的红色荧光粉和相同的绿色荧光粉，但红色荧光粉和绿色荧光粉在第一波长转换层与第二波长转换层中的比例不同，举例来说，绿色荧光粉在第一波长转换层中的比例大于相同的绿色荧光粉在第二波长转换层中的比例。换句话说，第一波长转换层与第二波长转换层的不同，以元素分析的方法表现为第一波长转换层与第二波长转换层具有不同的元素，或者具有相同元素但元素组成比例不同；通常来说，第一波长转换层与第二波长转换层的不同，从外观上，也可以分辨出因使用的荧光粉的差异而表现为外观颜色的不同。

第一发光电路10和第二发光电路20可例如相互独立设置，第一发光电路10和第二发光电路20可例如为两种不同的单色温发光电路，第一发光电路10可例如为暖白发光电路，其色温范围可例如为1800～3000K，具体可例如为2700K，第二发光电路20可例如为冷白发光电路，其色温范围可例如为5000～7500K，具体可例如为6500K；当然，第一发光电路10也可例如为冷白发光电路，即其色温范围可例如为5000～7500K，具体可例如为6500K，相应的，第二发光电路20可例如为暖白发光电路，其色温范围可例如为1800～3000K，具体可例如为2700K。

在调光过程中，发光器件中输入恒定的电流，将恒定的输入电流按照不同比例调控为两路输入电流，分别输入给第一发光电路10和第二发光电路20。通过在第一发光支路11中增加第一电阻101，依据LED和电阻V-I特性曲线差异，从而使得输入第一发光电路10的输入电流变化时，第一发光支路11和第二发光支路12配比的电流不再是平均分配。具体地，第一发光支路11在输入电流较小时，在单路的功率占比高；在输入电流增大时，在单路的功率占比逐渐减小。举例来说，输入发光器件的额定电流Ie，根据发光器件的目标色温按比例分配给第一发光电路10的电流Im和分配给第二发光电路20的电流In，其中Im+In＝Ie；当给第一发光电路10输入一电流Im时，由于第一光电元件111上设置的第一波长转换层与第二光电元件121上设置的第二波长转换层不同，使得第一发光支路11与第二发光支路12点亮后的色温相同或相近，而第一发光支路11点亮后的色坐标可例如为(x1a，y1a)，第二发光支路12点亮后的色坐标可例如为(x1b，y1b)，y1a大于y1b，且(x1a，y1a)在黑体辐射线上方，(x1b，y1b)在黑色辐射线下方。第一发光电路10发出的光的色坐标(x1,x2)由第一发光支路11和第二发光支路12共同决定。因为第一发光支路11和第二发光支路12是并联地电性连接于发光器件的同一对电极，在不破坏电路的情况下，很难直接通过测量获得第一发光支路11和二发光支路12的色坐标，但通过第一电阻101和不同的第一波长转换层和第二波长转换层的设置，使得第一发光电路10发出的光的色坐标(x1,y1)随输入电流Im由小至大变化时，y1会呈现由大变小的变化。在本实施例调色温的过程中，控制系统根据目标色温明确第一发光电路10发光色温和第二发光电路20发光色温的贡献比，依贡献比确定配给第一发光电路10和第二发光电路20电流。目标色温的色点位于由第一发光电路10和第二发光电路20发出的光的色点的连线上，本发明通过第一电阻101和不同的第一波长转换层和第二波长转换层的设置，使得第一发光电路10在色温不变或色温变化不大的情况下，色坐标(x1,y1)随配给电流变动，从而使混合后的色坐标趋近于黑体辐射线。

需要说明的是，在本实施例中，第一发光支路11和第二发光支路12在点亮时色温相同或相近(相差不超过500K)；随着配给第一发光电路10的电流变化，第一发光电路10发出的光的色坐标变化，但色温不变或变化不超过500K。

在本实施例的色温调节过程中，第二发光电路20发出的冷白光，随着输入第二发光电路20的电流配比的变化，其发出的光的色坐标(x2,y2)是相对固定的，根据输入电流配比的不同，决定了第二发光电路20对最终光的贡献比。第一发光电路10发出的暖白光由第一发光支路11的暖白光和第二发光支路21的暖白光混合而成，因此第一发光电路10发出的暖白光的色坐标(x1,y1)由第一发光支路11发出的暖白光的色坐标(x1a,y1a)和第二发光支路12发出的暖白光的色坐标(x1b,y1b)及流经这两路的电流占比共同决定。

举例来说，当发光器件需要发出的光为相对接近冷白的目标色温的光时，根据暖白光与冷白光对目标色温的贡献比分配电流Im1和In1。当第一发光电路10在通路电流为Im1时，第一发光支路11发出的光对第一发光电路10发出的光的贡献比大于第二发光支路12发出的光对第一发光电路10发出的光的贡献比，从而混合得到一个y1值较大的暖白光。而当发光器件需要发出的光为相对接近暖白的目标色温的光时，根据冷白光与暖白光对目标色温的贡献比分配电流Im2和In2，其中Im2>Im1。当第一发光电路10在通路电流为Im2时，第一发光支路11发出的光对第一发光电路10发出的光的贡献比小于第二发光支路12发出的光对第一发光电路10发出的光的贡献比，从而混合得到一个y1值较小的暖白光。即，随着输入第一发光电路10的电流Im增大，第一发光电路10发出的光的色坐标的y值减小。

在本实施例调色温的过程中，根据目标色温确定第一色温和第二色温的贡献比，再根据这个贡献比确定配给第一发光电路10和第二发光电路20的电流，目标色温的色点位于由第一发光电路10和第二发光电路20发出的光的色点的连线上，本发明通过在第一电阻101、第一发光支路11和第二发光支路12不同荧光粉的设计，使得第一发光电路10在色温不变的情况下，色坐标(x1,y1)随配给电流变动，从而使混合后的色坐标(x,y)随配给电流变动而位于不同的色点连线上，实现趋近于黑体辐射线。

进一步地，参见图3，第二发光电路20还可例如包括：第三发光支路21和第四发光支路22，第四发光支路22和第三发光支路21并联，四三发光支路21包括串联的多个第三光电元件211，第四发光支路22可例如包括串联的多个第四光电元件221，所述第三光电元件211和第四光电元件221的数量相同。

再参见图3和图4，本实施例提供的发光器件中，第一发光电路10可例如为暖白发光电路，其色温范围为1800～3000K，第二发光电路20可例如为冷白发光电路，其色温范围为5000～7500K。举例来说，本实施例的发光器件可例如为COB(Chip On Board，板上芯片封装)型发光产品，第二发光电路20的色温可例如为6500K，搭配荧光粉后的色坐标可例如为(0.32，0.33)，第一发光电路10的色温为2700K，第一发光支路11可例如包括串联的11颗第一光电元件111和第一电阻101，第二发光支路12可例如包括12颗第二光电元件121。当小电流输入第一发光电路10时，电流优先通过第一发光支路11，搭配第一波长转换层后色坐标可例如为(0.4578，0.45)，当电流逐步增大，第二发光支路12也会亮起，色坐标开始向下移动，当电流达到额定电流250mA时，第一发光支路11和第二发光支路12都处于通路状态，混合后的色坐标为(0.4578，0.4101)，使得调光轨迹趋近于黑体辐射线。

参见图5，发光器件可例如还包括基板100，基板100上可例如设置有两对电极，第一发光电路10连接其中一对电极，第二发光电路20连接另一对电极。基板100上可例如包括芯片安装区域110，芯片安装区域110可例如如图5所示的圆形区域，当然，此处仅为举例说明。第一发光支路11可例如包括多个第一芯片串31，每个第一芯片串31可例如包括多个第一光电元件111中的至少部分第一光电元件111，第一芯片串31中的第一光电元件111的数量可例如相同或不同(这里所说的第一芯片串31指的是从外观上连续成一串的芯片组合，并不代表它们在电性上的串并关系，以下相同)；第二发光支路12可例如包括多个第二芯片串32，每个第二芯片串32可例如包括多个第二光电元件121中的至少部分第二光电元件121，第二芯片串32中的第二光电元件121的数量可例如相同或不同；第三发光支路21可例如包括多个第三芯片串33，每个第三芯片串33可例如包括多个第三光电元件211中的至少部分第三光电元件211，第三芯片串33中的第三光电元件211的数量可例如相同或不同。第一芯片串31、第二芯片串32和第三芯片串33可例如设置在芯片安装区域110上，第三芯片串33设置在第一芯片串31和第二芯片串32之间。

第一波长转换层可例如涂设在第一芯片串31上，第二波长转换层可例如涂设在第二芯片串32上，第三波长转换层可例如涂设在第三芯片串33上。在本实施例的一个具体实施方式中，第三波长转换层可例如覆盖在第一波长转换层、第二波长转换层和第三芯片串33上。

参见图6和图7，本实施例提供的发光器件1中，第一发光电路10可例如为冷白发光电路，第二发光电路20可例如为暖白发光电路。举例来说，本实施例的发光器件1可例如为COB(Chip On Board，板上芯片封装)型发光产品，第二发光电路20的色温可例如为2700K，搭配荧光粉后色坐标可例如为(0.4578，0.4101)，第一发光电路10的色温可例如为7500K，第一发光支路11可例如包括串联的11颗第一光电元件111和第一电阻101，第二发光支路12可例如包括12颗第二光电元件121。当小电流输入第一发光电路10时，电流优先通过第一发光支路11，搭配第一波长转换层后色坐标可例如为(0.32，0.364)，当电流逐步增大，第二发光支路12也会亮起，色坐标开始向下移动，当电流达到额定电流250mA时，第一发光支路11和第二发光支路12都处于通路状态，混合后的色坐标为(0.32，0.33)，使得发光轨迹趋近于黑体辐射线。

参见图8，第一发光支路11可例如包括多个第一芯片串31，每个第一芯片串31可例如包括多个第一光电元件111中的至少部分第一光电元件111，第一芯片串31中的第一光电元件111的数量可例如相同或不同；第二发光支路12可例如包括多个第二芯片串32，每个第二芯片串32可例如包括多个第二光电元件121中的至少部分第二光电元件121，第二芯片串32中的第二光电元件121的数量可例如相同或不同；第三发光支路21可例如包括多个第三芯片串33，每个第三芯片串33可例如包括多个第三光电元件211中的至少部分第三光电元件211，第三芯片串33中的第三光电元件211的数量可例如相同或不同；第四发光支路22可例如包括多个第四芯片串34，每个第四芯片串34可例如包括多个第四光电元件221中的至少部分第四光电元件221，第四芯片串34中的第四光电元件221的数量可例如相同或不同。第一芯片串31、第二芯片串32和第三芯片串34可例如设置在芯片安装区域110上，第三芯片串33设置在第一芯片串31和第二芯片串32之间。

参见图9，第三发光支路21还可例如包括第二电阻201，第二电阻201可例如与第三光电元件211串联。第三光电元件211上可例如设置有第三波长转换层，第四光电元件221上可例如设置有第四波长转换层，第三波长转换层与第四波长转换层可例如不同。

具体地，第三波长转换层与第四波长转换层可例如采用不同种类的荧光粉；第三波长转换层与第四波长转换层还可例如采用相同种类的荧光粉，例如第三波长转换层与第四波长转换层采用相同的红色荧光粉和相同的绿色荧光粉，但红色荧光粉和绿色荧光粉在第三波长转换层与第四波长转换层中的比例不同，举例来说，绿色荧光粉在第三波长转换层中的比例大于相同的绿色荧光粉在第四波长转换层中的比例。换句话说，第三波长转换层与第四波长转换层的不同，以元素分析的方法表现为第三波长转换层与第四波长转换层具有不同的元素，或者具有相同元素但元素组成比例不同；通常来说，第三波长转换层与第四波长转换层的不同，从外观上，也可以分辨出因使用的荧光粉的差异而表现为外观颜色的不同。

再参见图10，本实施例提供的发光器件1中，第一发光电路10可例如为暖白发光电路，其色温范围为1800～3000K，第二发光电路20可例如为冷白发光电路，其色温范围为5000～7500K。举例来说，本实施例的发光器件可例如为COB(Chip On Board，板上芯片封装)型发光产品，第一发光电路10的色温为2700K，第一发光支路11可例如包括串联的11颗第一光电元件111和第一电阻101，第二发光支路12可例如包括12颗第二光电元件121。第二发光电路20的色温为6500K，第三发光支路21可例如包括串联的11颗第三光电元件211和第二电阻201，第四发光支路22可例如包括12颗第四光电元件221。其中，第一发光支路11的色坐标可例如在色温标准2700K偏上，第二发光支路12的色坐标可例如在色温标准2700偏下，随着第一发光电路10输入电流变大，第一发光电路10的色坐标的y值逐渐下移。同样的，第三发光支路21的色坐标可例如在色温标准6500K偏上，第四发光支路22的色坐标可例如在色温标准6500K偏下，随着第二发光电路10输入电流变小，第二发光电路20的色坐标的y值逐渐上移，使得调光轨迹趋近于黑体辐射线。

参见图11，第一发光支路11可例如包括多个第一芯片串31，每个第一芯片串31可例如包括多个第一光电元件111中的至少部分第一光电元件111，多个第一芯片串31中的第一光电元件111的数量可例如相同或不同；第二发光支路12可例如包括多个第二芯片串32，每个第二芯片串32可例如包括多个第二光电元件121中的至少部分第二光电元件121，多个第二芯片串32中的第二光电元件121的数量可例如相同或不同；第三发光支路21可例如包括多个第三芯片串33，每个第三芯片串33可例如包括多个第三光电元件211中的至少部分第三光电元件211，多个第三芯片串33中的第三光电元件211的数量可例如相同或不同；第四发光支路22可例如包括多个第四芯片串34，每个第四芯片串34可例如包括多个第四光电元件221中的至少部分第四光电元件221，多个第四芯片串34中的第四光电元件221的数量可例如相同或不同。第一芯片串31、第二芯片串32、第三芯片串33和第四芯片串34可例如设置在芯片安装区域110上。芯片安装区域110可例如包括第一区域110a和第二区域110b，在第一区域110a中，第一芯片串31设置在第三芯片串33和第四芯片串34之间，在第二区域110b中，第二芯片串32设置在第三芯片串33和第四芯片串34之间。进一步地，相邻的第一芯片串31和第二芯片串32之间设置有第三芯片串33或第三芯片串34。第一波长转换层可例如涂设在第一芯片串31上，第二波长转换层可例如涂设在第二芯片串32上，第三波长转换层可例如涂设在第三芯片串33上，第四波长转换层可例如涂设在第四芯片串34上。

在本实施例的一个具体实施方式中，第一波长转换层可以为以一一对应的方式设置在各第一光电元件111，同样的，第二波长转换层也可以一一对应的方式设置在各第二光电元件121；在这样的情况下，第三波长转换层既可以为整片式覆盖第一波长转换层、第二波长转换层及第三光电元件221(和/或第四光电元件222)上，也可以以一一对应的方式设置在各第三光电元件221，在有第四波长转换层的情况下，第四波长转换层以一一对应的方式设置在第四光电元件221上。

为了进一步提升混光的均匀性，在第一波长转换层和第二波长转换层各自以一一对应的方式单独设置在光电元件上时，可例如第一光电元件111、第二光电元件121和第三光电元件211交替设置，还可例如第一光电元件111、第二光电元件121、第三光电元件211和第四光电元件221交替设置。举例来说，可例如各第一光电元件111在任一方向上不连续相邻，或各第二光电元件121在任一方向上不连续相邻，第三光电元件221在任一方向上不连续相邻；可例如第一光电元件111、第二光电元件121和第三光电元件211依序循环排列，还可例如包括了串联的多个第一光电元件111的第一发光支路11与包括了串联的多个第二光电元件121的第二发光支路12交叉设置，和/或第一发光电路10与第二发光电路20交叉设置。当然，交错排列的方式有多种，本实施例不在此一一举例说明，可根据实际需求进行设置。

具体地，参见图12，在第一方向上，第一光电元件111和第四光电元件221相邻设置在芯片安装区域110上，第二光电元件121和第三光电元件211相邻设置在芯片安装区域110上；在与第一方向相互垂直的第二方向上，第一光电元件111和第三光电元件211相邻设置在芯片安装区域110上，第二光电元件121和第四光电元件221相邻设置在芯片安装区域110上。

在本实施例的另一些实施方式中，发光器件除了是COB型发光产品还可以是SMD(Surface Mounted Devices，表面贴装器件)贴装成的发光产品，即COB型发光产品中的光电元件是以光电芯片直接贴合在COB基板上而进一步实现多个光电元件的串并联，(即在COB型发光产品中，每一光电芯片等同于前文提到的光电元件)；而SMD型发光产品是以一至多颗光电芯片与荧光胶封装成贴片式灯珠，再以贴片式灯珠的方式贴合在线路板上组成为本发明的发光器件(即在SMD型发光产品中，每一贴片式灯珠中的一至多颗光电芯片等同于前文提到的光电元件)。参见图13，在如图13所示的发光器件中，第一光电元件111、第二光电元件121和第三光电元件211为贴片式灯珠，在一实施例中，多个第一光电元件111与第一电阻101串联，组成第一发光支路11，多个第二光电元件121串联组成第二发光支路12，第一发光支路11与第二发光支路12并联，多个第三光电元件211组成第二发光电路20。为了发光器件的出光均匀性，可例如将不同的光电元件交替设置，实现各光电元件在任一方向上不连续相邻，或实现各发光支路的交叉设置。当然，此处仅为举例说明，本实施例并不以此为限。

当然，上述发光器件的具体结构仅为举例说明，本实施例的方案还可例如应用于其他类型的发光器件，本实施例并不以此为限。

综上所述，本发明实施例通过将第一发光电路10中的第一发光支路11设置为包括串联的多个第一光电元件111和第一电阻101，从而使得输入第一发光电路10的电流变化时，第一发光支路11和第二发光支路12的电流配比不同，并且第一波长转换层和第二波长转换层不同，可以实现单个发光支路的色点随电流变化而变化，得到接近黑体辐射线的色温调光轨迹。

此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。