[發明專利]白光LED燈及其生成高顯色白光的方法

無效

• 申請號: 201110244869.7
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102278641A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 鄭利紅;嚴華鋒;吳軍;邸元國;周文素
• 申請（專利權）人: 上海亞明燈泡廠有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V5/04;F21V23/00;F21Y101/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 雷紹寧;鐘玉敏

技術領域

本發明涉及白光LED領域，特別涉及一種高顯色性高光效色溫可調的白光LED燈及其生成高顯色白光的方法。

背景技術

白光LED的制作目前最常用的是利用藍光芯片作為激發光源，激發YAG熒光粉得到黃光，黃光與藍光芯片剩余藍光混合成白光LED。這種白光LED在高色溫情況下，光效和顯色性較高，但是在低色溫下，顯色性太差，顏色大大偏離普通照明應用。為解決這一問題，通常是將紅色熒光粉加入黃色熒光粉中，顯色性可以提高，但是由于目前紅色熒光粉具有較低的轉換效率，其光通大大降低，很難得到實際應用。為解決這一問題，目前通常用紅光芯片替代紅色熒光粉，來借以提高顯色性，但是，由于紅光芯片本身光效比較低，導致白光LED的光效也比較低，因此需要進一步改進。

由于白光LED的熒光粉通常是通過與灌封膠混合后，涂覆在芯片上的，而芯片的涂覆面積很小，難以對熒光粉的涂覆厚度和形狀進行精確控制，導致出射光色彩不一致，顯色性差；且隨著溫度上升熒光粉量子效率降低，出光減少，輻射波長也會發生變化，從而引起白光LED色溫、色差的變化，較高的溫度還會加速熒光粉的老化。因此這種直接在芯片表面涂覆熒光粉的白光LED，存在光散射和出光效率低等問題。中國專利CN201262377Y公開了在芯片上方加一底面均勻涂覆黃色熒光粉的高透射率的透明薄板的方法，其可以提高熒光粉的量子效率，但是，較高的溫度可能會產生部分熒光粉脫落的問題。中國專利CN101988636A公開了設置在藍光芯片或紫外光LED出光路徑上的熒光粉透鏡，其中熒光粉透鏡是把YAG熒光粉注塑在透鏡中，這種方法可以降低熒光粉老化問題，但是顯色性較差，需要進一步改進。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種白光LED燈及其生成高色溫白光的方法，克服現有技術中存在的上述問題。

本發明一種高顯色性高光效色溫可調的白光LED，包括高導熱基板和設在高導熱基板上的LED芯片組，所述LED芯片組包括至少兩個藍光芯片和至少一個紅光芯片，藍光芯片和紅光芯片均與一可調節電流輸出大小的控制電路相連；還包括設在所述LED芯片組上方的熒光透鏡，熒光透鏡內均勻分布有黃色熒光粉和綠色熒光粉。

本發明所述高導熱基板上設有一個凹槽，凹槽底部具有水平安裝面，所述LED芯片組設在安裝面上。

本發明所述熒光透鏡設在所述凹槽頂部。

本發明還包括可調節電流輸出大小的控制電路，所述電連接在一起的藍光芯片與電連接在一起的紅光芯片分別與控制電路相連。

本發明藍光芯片的主峰波長為450nm～480nm；紅光芯片的主峰波長為610nm～670nm；黃色熒光粉的激發波長為560nm～590nm；綠色熒光粉的激發波長為500nm～560nm。

本發明藍光芯片的主峰波長為455nm～470nm，紅光芯片的主峰波長為620nm～640nm，黃色熒光粉的激發波長570nm～590nm，綠色熒光粉的激發波長為510nm～530nm。

本發明所述熒光透鏡由內部均勻分布黃色熒光粉和綠色熒光粉混合物的PC或亞克力高透光性透明材料制成。

本發明一種LED燈生成高顯色白光的方法，同時將藍光芯片和紅光芯片與一控制電路相連，在藍光芯片和紅光芯片的出光路徑上設置一片內部均勻分布黃色熒光粉和綠色熒光粉的熒光透鏡，紅光芯片在控制電路控制下發出紅光，藍光芯片在控制電路控制下發出藍光，藍光激發黃色熒光粉和綠色熒光粉分別發出黃光和綠光，紅光、黃光、綠光和剩余藍光相混合形成白光。

本發明通過控制電路分別調整藍光芯片和紅光芯片的驅動電流，改變藍光、紅光、黃光和綠光的光通比例，從而改變色溫。

通過以上技術方案，本發明的白光LED燈及其生成高顯色白光的方法，通過在芯片組外部直接添加一個內部均勻分布熒光粉的高透射率的熒光板，使熒光粉的涂覆與芯片分離，從而有效克服了傳統白光LED芯片熒光粉涂覆不均勻及先將熒光粉涂覆在芯片表面再安裝透鏡的問題，且通過采用至少兩個藍光芯片、至少一個紅光芯片，結合黃色熒光粉以及綠色熒光粉，組成四個連續的峰值波長，其中加紅光芯片可以提高顯色性，而加入綠色熒光粉使波長向最大光譜輻射波長靠近，可以提高光效，從而提高了LED白光的光效和顯色性。

附圖說明

圖1是本發明白光LED燈的一個實施例的剖面結構示意圖。

圖2是本發明白光LED燈的另一個實施例的剖面結構示意圖。

圖3是圖2的俯視圖。

圖4為本發明在色溫為2700K時的光譜分布曲線圖。