[實用新型]一種高亮度、高顯色指數的白光LED光源

有效

• 申請號: 201220374597.2
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN202712179U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 辜長明;鄭耀;于冬梅
• 申請（專利權）人: 青島海泰新光科技有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高亮度、高顯色指數的白光LED，屬于半導體照明器件的技術領域。?

背景技術

白光LED隨著發光效率的不斷提高，應用越來越廣泛，當前主流的形成白光LED的方案是利用藍光LED發光芯片和可被藍光有效激發的發黃光的YAG熒光粉有機結合組成白光LED光源，一部分藍光被熒光粉吸收，激發熒光粉發射黃光，發射的黃光和剩余的藍光混合，調控它們的強度比即可得到各種色溫的白光，這種白光LED光源與傳統光源相比，一個顯著的缺陷是顯色指數Ra偏低，原因是這種技術產生的白光在紅光波段的光譜功率密度偏低。Ra大于90的光源可以實現良好的色彩還原性，屬于高顯色指數光源。目前白光LED的Ra一般在70-80之間，還不能滿足對色還原性要求較高的應用領域，如光學醫療設備內窺鏡、無影燈等的應用要求，這些應用要求高顯色指數光源，它們的Ra大于90。

實現高顯色指數白光LED常用的技術是采用多種熒光粉混合，如采用YAG熒光粉和氮化物熒光粉混合，可得到高顯色指數的白光，如韓國首爾半導體推出了一款Ra在93左右的高顯色指數LED，型號為S42180，但其驅動電流只能達到800mA，光通量在130lm左右，雖然顯色指數很高，但光通量比較低，還達不到常用醫療設備照明的亮度水平。采用混合熒光粉技術實現高顯色指數的LED不能進行大電流驅動，導致輸出光通量低的主要原因是氮化物熒光粉在大電流密度驅動下，化學穩定性差，發光效率會降低，可靠性還比較差，還不能應用于大電流驅動下進行高顯色指數白光LED的產品化生產。

在已有技術中，沒有一種白光LED光源同時具有高亮度和高顯色指數的性能。?

發明內容

本發明的目的是推出一種高亮度、高顯色指數的白光LED光源，同時具有高亮度和高顯色指數的性能。為方便敘述，將藍光LED發光芯片和YAG熒光粉的結合體直接用白光LED發光芯片來表示。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是，采用白光LED發光芯片和紅光LED發光芯片混合共陽極封裝構成LED發光芯片陣列，使LED發光芯片陣列能進行大電流密度驅動，保證LED高輸出光通量，同時又補充了白光LED發光芯片發出的白光在紅光波段的光譜功率密度，實現高顯色指數。

現結合附圖詳細描述本發明的技術方案。一種高亮度、高顯色指數的白光LED光源，其特征在于：該光源含基板10，LED發光芯片陣列11，平凸透鏡14，LED發光芯片陣列11含LED發光芯片的數量為n²，分別排列成n×n的矩陣，n是2~5的正整數，每個LED發光芯片的形狀為矩形，相鄰LED發光芯片之間的間隙介于0.01mm~0.1mm之間，LED發光芯片陣列11含白光LED發光芯片12，紅光LED發光芯片13，白光LED芯片12和紅光LED發光芯片13數量的比例為3:1~4:1，白光LED芯片12和紅光LED發光芯片13隨機排列在LED發光芯片陣列11中，平凸透鏡14的光軸通過LED發光芯片陣列11的中心并與LED發光芯片陣列11垂直，平凸透鏡14的平面與LED發光芯片陣列11上表面的距離介于0.05mm~1.0mm，平凸透鏡14的平面與LED發光芯片陣列11上表面之間的間隙內充以空氣或光學膠，白光LED發光芯片12和紅光LED發光芯片13的陽極與基板10焊接，白光LED發光芯片12的陰極連接在一起，紅光LED發光芯片13的陰極連接在一起，工作時，白光LED發光芯片12和紅光LED發光芯片13分別被驅動，白光LED發光芯片12的最大驅動電流密度為2A/mm²，紅光LED發光芯片13的最大驅動電流密度為2A/mm²，白光輸出光通量總量介于1200lm~2500lm之間，Ra大于90。

本發明的技術方案的進一步特征在于，平凸透鏡14是半球透鏡,半球透鏡的曲率半徑介于2mm~15mm。

本發明的技術方案的進一步特征在于，每個LED發光芯片的形狀為正方形，尺寸介于0.5mm×0.5mm~2mm×2mm之間。

與背景技術相比，本發明有以下優點：???

1、LED的熱阻更小，可以進行大電流密度驅動，單位面積發光芯片輸出光通量高，同時能實現高Ra；

2、僅采用了傳統的YAG熒光粉，LED的工作穩定性好，不會出現隨工作時間的增加發生顯色指數變差的情況。

附圖說明

圖1本發明的高亮度、高顯色指數的白光LED光源結構示意圖。

圖2是本發明的高亮度、高顯色指數的白光LED的典型的相對光譜功率分布曲線。