[發明專利]一種白光LED光源

無效

• 申請號: 201210330229.2
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102900973A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 楊耀武;王作勇;楊子健
• 申請（專利權）人: 常熟卓輝光電科技有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V5/08;F21V19/00;F21Y101/02
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技術領域

本發明涉及一種白光LED光源，屬于照明技術領域。?

背景技術

隨著發光二極管(LED)芯片和封裝技術的成熟，白光LED作為普通照明光源逐步受到人們的青睞。它具有低壓、低功耗、高可靠性、長壽命等一系列優點，已廣泛應用于普通照明領域，有望逐步取代目前各類熒光燈和白熾燈。然而，白光LED光源的光效和顯色性存在著矛盾，人們為了提高白光LED光源的光效往往損失了顯色性，或者為了提高顯色性而犧牲了光效，這樣都不利于白光LED光源的發展。

目前，如何提高白光LED光源的光效是LED照明業界的研究熱點，包括LED晶片的摻雜與結晶技術、三基色稀土熒光粉的技術與封裝技術等，現在單從光源的光效看，白光LED照明已經可以取代傳統的熒光照明燈具。

業界關于提高白光LED顯色性的研究主要集中在單個白光LED器件以內，通過對稀土熒光粉和LED晶片技術的改善來提高顯色性。在單顆LED芯片內對改變LED晶片的控制，由于不同顏色LED芯片的量子效率不同，各自隨溫度和驅動電流的變化也不一樣，且隨時間的衰減也不同，所以輸出白光的色度不穩定。為了使其穩定，需要對三種顏色分別加反饋電路進行補償，這樣將導致封裝結構及電路的復雜化，實際制造成本很高，目前很難進行商業應用。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種白光LED光源，該光源基于目前的LED芯片和封裝技術，利用已經封裝的白光LED器件，通過將不同顯色指數和不同光效的白光LED器件進行混合使用，在維持較高光效的同時可以顯著提高白光LED光源的顯色性。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種白光LED光源，包括一個或多個白光LED芯片組，所述白光LED芯片組由一個或多個高光效低顯色性的白光LED芯片和1個或多個低光效高顯色性的白光LED芯片構成，所述高光效低顯色性的白光LED芯片和低光效高顯色性的白光LED芯片處于同一平面，并形成均勻分布。

將兩種不同類型的白光LED芯片進行一定比例的組合，形成混合光源。其中的一種白光LED芯片為高光效低顯色指數，而另一種白光LED芯片為低光效高顯色指數，將兩種芯片進行適當比例和適當結構地混合，可以改變輸出光線的整體光效和顯色性。試驗表明，適當比例的混合可使混合光源的光效接近于高光效的光源，而顯色性接近于高顯色性的光源。

根據試驗結果，所述高光效低顯色性的白光LED芯片的發光角度α、低光效高顯色性白光LED芯片的發光角度β、兩種芯片之間的距離L、LED芯片所在平面到擴散板的距離D之間在符合L/D≤tan(α/2)+tan(β/2)關系時，混合效果最為顯著。LED芯片的發光角度，理論上滿足0°＜α＜180°，就目前的LED封裝技術而言，用于照明的LED芯片封裝角度一般在30°-135°之間。

根據試驗結果，兩種不同種類的芯片形成混合光源后，總光通量約等于所有芯片發出的光通量之和，所以綜合光效取決于高光效芯片的比例，而顯色性則受兩種芯片的綜合影響，其中高顯色性芯片對混合光源的顯色性有顯著影響，所述高光效低顯色性的白光LED芯片與低光效高顯色性的白光LED芯片比例為1:1—12。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的平面光源用白光LED芯片組的結構示意圖。

圖2為本發明的管型光源用白光LED芯片組的結構示意圖。

圖3為本發明的圓形光源用白光LED芯片組的結構示意圖。

圖4為白光LED芯片組和擴散板之間的距離關系的示意圖。

圖5為本發明的圓形光源產品示意圖。

具體實施方式

圖1所示的是采用本發明的技術方案進行設計的平面型白光LED芯片組，主要由兩種不同的白光LED芯片組成，其中一種為高光效低顯色性的白光LED芯片A，光效為110lm/W，顯色指數Ra為75，另一種為低光效高顯色性的白光LED芯片B，光效為92lm/W，顯色指數Ra為85，按照1:4的比例將兩種光源進行適當地混合，組成矩陣方式的平面LED芯片組，實際測試使用該LED芯片組的光源輸出光效可達107lm/W，顯色指數Ra為82，可以在基本維持較高光效的情況下提高混合光源的顯色性，滿足普通照明的顯色性要求。