[發明專利]一種白光LED光源

有效

• 申請號: 201210238567.3
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102760821A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 梁超;何錦華;符義兵
• 申請（專利權）人: 江蘇博睿光電有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲;王清義

技術領域

本發明涉及一種白光LED光源。

背景技術

二十世紀九十年代，日本日亞公司研制成功高效藍光LED，并報道了以Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺（YAG:Ce）黃光發射熒光作為光轉換材料，與GaN藍光LED組合而成的白光LED，由于其具有小型化、長壽命、無汞以及節能等優點，因而被譽為將超越白熾燈、熒光燈和HID燈的新型無污染綠色固態照明光源。

以GaN藍光LED和Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺（YAG:Ce）黃光發射熒光粉作為光轉換材料實現的白光的技術方案已成為當前白光LED的主流，并且日益受到世界各國研究人員的關注，并且獲得了廣泛的應用。但是在用于普通照明領域或是對色彩還原要求很高的場合，該中技術方案仍存在明顯不足。由于該種白光光源的光譜構成中缺少紅色光而導致顯色性較低，顯色指數（CRI）為70～75，尤其是低色溫（低于5000K）時，CRI只能達到65左右，難以滿足實際使用要求，嚴重制約了白光LED在普通照明領域的推廣和應用。

為了解決這個問題，有人提出了向YAG熒光粉中加入紅色熒光粉的方法以提高顯色指數（Ra）的目的。專利WO01/24229A2提出了藍光激發的堿土硫化物系列熒光粉，盡管硫化物熒光粉發光效率較高且可使得顯色指數有所改善，但是由于其化學穩定性差，工作過程中易發生分解，嚴重時甚至會腐蝕芯片和金線，導致整個期間失效，難以進入實際應用。研究人員又采用氮氧化合物紅色熒光粉替代硫化物熒光粉，該種熒光粉發光效率高，化學穩定性較高，但是由于激發光譜幾乎覆蓋了整個黃綠光波段，因而導致制成的白光LED光源光效顯著下降，下降幅度達30％以上。

發明內容

針對現有白光LED在光效和顯色性方面存在的不足，本發明提供了一種高光效高顯色白光LED光源。

本發明的技術方案是：以藍光LED芯片作為激發源，采用鋁酸鹽黃綠光發射熒光粉與堿土硅酸鹽紅光發射熒光粉進行組合，通過硅酸鹽紅粉來加強光譜中的紅光波段，從而實現高顯色白光LED。

本發明的白光LED光源，包括金屬反射杯、設置在金屬反射杯底部的藍光LED芯片以及置于藍光LED芯片上方的混合熒光粉，所述混合熒光粉由黃綠色熒光粉和紅色熒光粉構成，其特征在于，所述黃綠色熒光粉結構式為：(Lu_1-s-(x+y)/3A’_s)₃Al₅O₁₂:Ce_x，A”_y，其中，A’為La、Y、Gd或Tb中的至少一種，A”為Pr、Dy、Sm中的至少一種；0.0005≤s<0.1，0.005≤x≤0.15，0≤y≤0.08；

所述紅色熒光粉化學結構式為(Ba_1-z-(a+b)/3B’_z)₃Si_qO_（3+2q）:Eu_a,B”_b，其中，B’為Sr、Ca、Mg或La中的任意一種，B”為Ce、Cr、Pr或Sm中的任意一種，0.001≤a≤0.2，0≤b≤0.03，1≤q≤1.5，0≤z≤0.5；

所述黃綠色熒光粉發射主峰為520～550nm，紅色熒光粉的發射主峰為590～610nm；黃綠色熒光粉與紅色熒光粉的質量比為65:35～95:5，通過調節兩種熒光粉的質量比即可調節出不同色調的白光。通常所謂的正白光指的是色溫在5000～8000K范圍內的白光；暖白光指的是色溫在2500～4500K范圍內的白光。

所述藍光LED芯片的發射主峰為440～470nm。

所述白光LED光源中，混合熒光粉置于金屬反射杯內部的方式有以下幾種：

（a）將混合熒光粉分散在封裝膠中，再填充到金屬反射杯中；

（b）將混合熒光粉固化到封裝膠中形成膠餅，將膠餅置于金屬反射杯中，膠餅不與藍光LED芯片接觸；

（c）將混合熒光粉直接涂覆到藍光LED芯片的表面。

所述的封裝膠為硅膠或環氧樹脂。