[發明專利]一種長壽命高顯色的白光LED光源

有效

• 申請號: 202010195825.9
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111403576B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 黎力;趙馥興;管曉笙;張琳
• 申請（專利權）人: 北京宇極芯光光電技術有限公司;北京宇極科技發展有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

本發明涉及一種長壽命高顯色的白光LED光源，由藍色LED芯片(440nm?445nm)配合鋁酸鹽青色Sr₄Al₄O₂₅:Eu(峰值波長480nm?500nm)熒光粉、紅色CaAlSi(ON)₃:Eu(峰值波長630?660nm)熒光粉、綠色Lu₃Al₅O₁₂:Eu(峰值波長500nm?520nm)或黃色α?SiAlON:Eu(峰值波長570nm?590nm)熒光粉混合成白光。本發明采用三維四面體結構的鋁酸鹽Sr₄Al₄O₂₅:Eu青色熒光粉，穩定性強，代替結構不穩定的氮氧化合物青色(Ca,Sr,Ba)Si₂N₂O₂:Eu熒光粉，在保持R1?R15全部大于90高顯色的同時徹底解決了壽命短的問題。

技術領域

本發明涉及LED技術領域，特別是涉及一種使用Sr₄Al₄O₂₅:Eu鋁酸鹽青色熒光粉的長壽命、高顯色白光LED光源。

背景技術

隨著LED行業技術的發展與產品應用的普及，對LED光源的要求日益提高。近年來由藍光芯片與紅、綠雙色熒光粉組成的高顯色白光LED光源顯色指數(Ra)可以達到95以上，并逐步替代由藍光芯片與黃色熒光粉組成的白光LED光源(Ra在70左右)。然而對于攝影照明、顏色檢測等對于色彩還原性要求很高的專業照明領域對LED光源的顯色逐漸提高。目前已實現了Ra＞95，R1-R15大于90的LED白光光源，主要實現方式有兩種：

1.采用紫外或近紫外芯片激發藍、綠、紅三色熒光粉組合形成白光，在行業內一般被稱為全光譜光源。

2.采用藍光芯片激發紅、綠熒光粉并加以峰值波長為500nm附近的青色熒光粉組合形成白光，該方式出現與方式1之后。

方式1雖然實現了Ra＞95，R1-R15大于90，但由于工藝特點，具有光效低，壽命低等固有缺陷，應用范圍受到一定限制。

方式2在原有藍光芯片激發紅、綠熒光粉的基礎上引入了峰值波長為500nm附近的青色熒光粉。以冷白光(5600K)為例，其特點為光譜在500nm附近有較強的相對光譜強度。如圖1，在原有藍光芯片激發紅、綠熒光粉情況下其顯色指數可以達到Ra95以上，但是由于光譜形狀特點造成特殊顯色指數R9與R12不能同時大于90。然而現在普遍應用的于LED器件中藍光激發的可以補強500nm相對光譜強度的熒光粉，只有氮氧化合物青色(Ca,Sr,Ba)Si₂N₂O₂:Eu熒光粉才能實現。在引入了峰值波長為500nm附近的青色熒光粉后，通過增強光譜在500nm附近有較強的相對光譜強度可實現Ra＞95，R1-R15大于90。但該熒光粉由于是層狀結構穩定性差，造成該類光源壽命低，遠遠達不到目前已成熟LED工藝的壽命要求。

因此本發明引入了結構為三維四面體結構的鋁酸鹽青色熒光粉青色Sr₄Al₄O₂₅:Eu以代替結構性能不穩定的氮氧化合物熒光粉。在實現了Ra＞95，R1-R15大于90白光光譜的同時徹底解決了該類LED白光光源的壽命問題。

發明內容

本發明的目的是在現有使用氮氧化合物青色熒光粉實現Ra＞95，R1-R15大于90的白光LED光源中引入結構為三維四面體結構的鋁酸鹽青色熒光粉以替換氮氧化合物青色熒光粉；在保持高顯色指數Ra95，從R1-R15全部大于90的同時徹底解決了由氮氧化合物青色熒光粉固有結構特性帶來的壽命問題。