[發(fā)明專利]一種高顯色指數(shù)的LED燈

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410447641.1
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104409602A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 鄭榕彬
• 申請（專利權）人: 鄭榕彬
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62;H01L33/50
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

背景技術

日本的Nichia公司于1996年研制出藍色LED芯片。該芯片發(fā)出藍色光并且激發(fā)磷光粉發(fā)出帶藍色的黃光。這個研制開啟了白色LED的時代。然而，由藍色光和黃色光產(chǎn)生的白色光沒有任何紅色光譜，因此，所產(chǎn)生的光具有低的顯色指數(shù)(CRI)，并且這種光對于每天的使用并非是優(yōu)選的光源。白色光包含若干顏色。白色光僅能夠由兩種或兩種以上的顏色的混合而形成。許多LED燈泡提供帶藍色的光，這在照明行業(yè)是常見的。為了獲得更高的CRI，相當多的LED燈泡現(xiàn)在由一個或者多個紅色LED芯片和一組白色LED組成。紅色LED發(fā)出波長為600nm-630nm的紅色光。這引入更高的R9值，因此，可以獲得更高的CRI。雖然可以實現(xiàn)更高的CRI，但是LED芯片在高溫下的顏色漂移是相當顯著的，并且這導致了整個LED燈泡的顏色漂移。一些LED燈泡不得不增加單獨的電子驅(qū)動電路以控制紅色LED，這增加了LED燈泡驅(qū)動電路的復雜度且也增加了LED燈泡的成本，并且在生產(chǎn)期間引入更高的失效率。

美國專利US7213940公開了范圍在430nm到480nm和600nm到630nm的兩組藍色和紅色LED產(chǎn)生混合光，該混合光具有在由坐標為(0.32,0.40)、(0.36,0.48)、(0.43,0.45)、(0.42,0.42)、(0.36,0.38)的點所定義的1931CIE色度圖上的一個區(qū)域的x、y顏色坐標。當電流流過LED時，LED將產(chǎn)生熱，并且這改變了藍色和紅色LED的操作溫度。LED操作溫度的變化使得從LED發(fā)出的顏色不穩(wěn)定。此外，藍色和紅色LED的顏色改變并非以相同的速率，這使得從兩組LED發(fā)出的顏色更不穩(wěn)定。一種實現(xiàn)更穩(wěn)定的顏色的方法是，具有兩種不同的電子LED驅(qū)動電路，以分別控制藍色和紅色LED。另一種實現(xiàn)更穩(wěn)定的顏色的方法是，具有僅一種類型的LED，以消除由于多類型的LED而引起的顏色漂移。而且，這也使電子驅(qū)動電路更簡單。

由于LED發(fā)光器的高效率和大量應用，對LED發(fā)光器有著持續(xù)的需求。

到現(xiàn)在為止，通過實驗已經(jīng)熟知，用以激發(fā)磷光粉的紫色光的光能量轉(zhuǎn)換效率高于紅外光或者藍色光。有幾個使用紫色LED和磷光粉來產(chǎn)生白光的授權專利。然而，現(xiàn)在制造出大量的藍色LED，并且藍色LED的成本比紫色LED低很多。此外，Journal?of?Luminescence，第129卷，第12期，2009年12月，1981-1982頁，“Different?Degradation?Behaviors?of?InGaN/GaN?MQWs?blue?and?violet?LEDs”指出，在室溫下持續(xù)大約400小時的26.5A/cm²的注入電流密度下，InGaN/GAN多量子阱(MQW)藍色和紫色LED受到壓力。紫色LED比藍色LED退化快很多，因此，由藍色LED和磷光粉組合構(gòu)成的白色光具有更一致/穩(wěn)定的性能和更長的生命周期。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明使用僅藍色LED一種類型和在LED頂部上的一層紅色磷光粉，以將藍色LED的輸出轉(zhuǎn)換成紫色光譜。紫色光接著穿過透射光學磷光膜，并且將紫色光的波長改變?yōu)榘咨狻Ｍㄟ^使用這種配置，不用紅色LED，也可以獲得具有良好CRI和低成本的LED燈泡。

附圖說明

圖1根據(jù)本發(fā)明描繪了照明器件的第一實施例。

圖2根據(jù)本發(fā)明描繪了照明器件的第二實施例。

圖3根據(jù)本發(fā)明描繪了照明器件的第三實施例。

圖4是在圖1所描繪的實施例中所使用的LED燈的橫截面圖。

圖5是在圖3所描繪的實施例中所使用的LED燈的橫截面圖。

具體實施方式

本發(fā)明介紹了一種節(jié)約成本的、制造具有高顯色指數(shù)的白色光源的方法。本發(fā)明涉及通過僅使用藍色LED來制造白色光源的方法。紫色光(波長380nm-420nm)可以通過在藍色LED的頂部上覆蓋一層紅色磷光粉而得到。藍色LED激發(fā)紅色磷光粉以產(chǎn)生波長為380nm-420nm的紫色光。所發(fā)出的紫色光進一步通過發(fā)光體(熒光和/或磷光固體材料)激發(fā)，以便由該發(fā)光體對來自紫色光的輻射進行下變頻，從而產(chǎn)生白色光。所產(chǎn)生的白色光具有高CRI，且波長從500nm到650nm。