CN109659420A - 一种高显色、宽光谱白光led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：发射峰值波长为485‑500nm的蓝绿粉0.10‑0.50份，发射峰值波长为530‑545nm的绿粉a 0.15‑0.40份，发射峰值波长为550‑557nm的绿粉b 0.05‑0.30份，发射峰值波长为559‑565nm的绿粉c 0.08‑0.30份，发射峰值波长为620‑640nm的红粉0.01‑0.10份；蓝光芯片的波段范围为447‑457nm；所述荧光粉与硅胶的质量比为0.1‑0.6:1，所述硅胶由硅胶A和硅胶B组成，硅胶A和硅胶B的质量比为1:0.6‑1.5。本发明所述LED光源能量转化效率高，色温均匀性好，无光斑，显色指数高达97而且光谱范围宽，是一种健康光源。
Description
技术领域
本发明属于LED光源，特别涉及一种高显色、宽光谱白光LED光源。
背景技术
LED光源是目前一种比较新的技术和照明光源，相对传统照明光源来说存在较大的优势。LED光源具有绿色环保，不含汞、铅等重金属，能源节省，利用LED光源制成的灯具有体积少，抗震性强，耐用，方便运送等特点。
一般白色LED光源通常是一个或多个芯片所发出的光和荧光粉形成白色光，但其发光光谱并不完整，会引起人类的视觉缺陷，使人眼不舒适。在太阳光下观察物体的人眼是最舒适的，且观看的物体最清晰。太阳光光谱范围宽，显色性很好，色温为5000-7000K。目前市场上LED光源存在色温、显色指数或发光效率不好的技术缺陷，例如市场上的LED光源，要么色温很高，显色指数比较低，通常都是低于75，而且光谱非常窄，蓝光偏强，不利于人眼的健康，要么色温比较低，显色性较高，可以大于80显指，但光效非常低，光谱窄而不均匀。
现有技术中将红，绿，蓝，三种LED灯一起用来或者将红，绿，蓝三种芯片封装在一起，采用单片机控制红，绿，蓝光，来获得白光光源。通过三基色芯片或更多芯片制备的白光光源可以获得3000-4000K色温，显色指数分别为80-89和90以上的白光。但是这种方法产生需要3种或3种以上的芯片同时使用，而且会出现很多不能很好解决的问题，比如短波长有害蓝光的含量过高，不利于人眼健康，光谱不连续且光谱窄，照明效果差，发光效率也很低，而且制造的成本很高，不适合工业大面积生产。另外，现有技术中有用紫光或紫外光LED芯片激发荧光粉发出三基色，激发的光经复合形成白光，但是紫光或紫外光LED芯片价格高昂，光衰也很大，不适合工业大量生产。现有技术中也有用蓝光LED芯片激发一种或者多种荧光粉发出的光合成白光，但所发出的白光色温不稳定或显色指数低，而且这些白光光源的光谱很窄，对人眼刺激大。因此进一步研究出显色指数高、色温接近太阳光色温和光谱宽的白光LED光源十分重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高显色、宽光谱白光LED光源及其制备方法。
一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
优选的，一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
进一步优选的，一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
更进一步优选的，一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
所述蓝光芯片的波段范围为447-457nm，优选452nm。
所述蓝光芯片为一个或多个。
所述荧光粉与硅胶的质量比为0.1-0.6:1，优选0.3-0.4:1，所述硅胶由硅胶A和硅胶B组成，硅胶A和硅胶B的质量比为1:0.6-1.5，优选1:0.9-1.2。
本发明所述高显色、宽光谱白光LED光源依据光谱设计原理，利用荧光粉发光光谱与芯片发光光谱的配合设计出高显色、宽光谱白光LED光源，是一种健康光源。
本发明所述蓝绿粉由江门市科恒实业有限公司提供，型号为NO-490，所述绿粉a、绿粉b、绿粉c由江门市科恒实业有限公司提供，型号分别为YG-537L、H-548L、H-538L，所述红粉由江门市科恒实业有限公司提供，型号为R630BHG2。所述硅胶由深圳市鑫东邦科技有限公司提供，型号为544-3。
一种高显色、宽光谱白光LED光源的制备方法，包括以下步骤：
(1)固定芯片：将蓝光芯片用银胶(本领域常用的银胶)固定在LED支架上；
(2)焊接：用金线(本领域常用的金线)将步骤(1)中的蓝光芯片与LED支架的电路进行焊接，清洁备用；
(3)配粉：按配方量称取各组分，将荧光粉与硅胶搅拌混合均匀，再用抽真空机脱泡20-40min(优选30min)，然后均匀涂覆在步骤(2)中的蓝光芯片上，备用；
(4)固化烘烤：将经步骤(4)处理后的样品经封装后放入烤箱，先用80-100℃(优选90℃)下固化0.5-1.5h，优选(1h)，再在130-160℃(优选150℃)下固化2-4h，优选(3h)，即得到所述高显色、宽光谱白光LED光源。
本发明的有益效果如下：
本发明所述高显色、宽光谱白光LED光源是由蓝光芯片激发而得，能量转化效率高，色温均匀性好，无光斑，显色指数高达97而且本发明所述高显色、宽光谱白光LED光源光谱范围宽。光谱范围宽，是一种健康光源。
附图说明
图1为本发明实施例3制备的高显色、宽光谱白光LED光源的光谱。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更清楚、明白本发明所述技术方案，以下列举一些实施例。
实施例1
一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
所述蓝光芯片的波段为447nm。
所述荧光粉与硅胶的质量比为0.1:1，所述硅胶由硅胶A和硅胶B组成，硅胶A和硅胶B的质量比为1:0.6。
一种高显色、宽光谱白光LED光源的制备方法，包括以下步骤：
(1)固定芯片：将蓝光芯片用银胶固定在LED支架上；
(2)焊接：用金线将步骤(1)中的蓝光芯片与LED支架的电路进行焊接，然后用胶对蓝光芯片进行围坝，备用；
(3)配粉：按配方量称取各组分，将荧光粉与硅胶搅拌混合均匀，再用抽真空机脱泡20min，然后均匀涂覆在步骤(2)中的蓝光芯片上，备用；
(4)固化烘烤：将经步骤(4)处理后的样品经封装后放入烤箱，先用80℃下固化1.5h，再在130℃下固化4h，，即得到所述高显色、宽光谱白光LED光源。
实施例2
一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
所述蓝光芯片的波段为452nm。
所述荧光粉与硅胶的质量比为0.3:1，所述硅胶由硅胶A和硅胶B组成，硅胶A和硅胶B的质量比为1:0.9。
一种高显色、宽光谱白光LED光源的制备方法，包括以下步骤：
(1)固定芯片：将蓝光芯片用银胶固定在LED支架上；
(2)焊接：用金线将步骤(1)中的蓝光芯片与LED支架的电路进行焊接，清洁备用；
(3)配粉：按配方量称取各组分，将荧光粉与硅胶搅拌混合均匀，再用抽真空机脱泡30min，然后均匀涂覆在步骤(2)中的蓝光芯片上，备用；
(4)固化烘烤：将经步骤(4)处理后的样品经封装后放入烤箱，先用90℃下固化1h，再在140℃下固化2.5h，即得到所述高显色、宽光谱白光LED光源。
实施例3
一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
所述蓝光芯片的波段范围为452nm。
所述荧光粉与硅胶的质量比为0.38:1，所述硅胶由硅胶A和硅胶B组成，硅胶A和硅胶B的质量比为1:1。
一种高显色、宽光谱白光LED光源的制备方法，包括以下步骤：
(1)固定芯片：将蓝光芯片用银胶固定在LED支架上；
(2)焊接：用金线将步骤(1)中的蓝光芯片与LED支架的电路进行焊接，清洁备用；
(3)配粉：按配方量称取各组分，将荧光粉与硅胶搅拌混合均匀，再用抽真空机脱泡30min，然后均匀涂覆在步骤(2)中的蓝光芯片上，备用；
(4)固化烘烤：将经步骤(4)处理后的样品经封装后放入烤箱，先用90℃下固化1h，，再在150℃下固化3h，即得到所述高显色、宽光谱白光LED光源。
由图1可以看出，本实施例制备的高显色、宽光谱白光LED光源的发光光谱范围宽，且蓝光占比十分小，是一种健康光源。
实施例4
一种高显色、宽光谱白光LED光源，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
所述蓝光芯片的波段为457nm。
所述荧光粉与硅胶的质量比为0.6:1，所述硅胶由硅胶A和硅胶B组成，硅胶A和硅胶B的质量比为1:1.5。
一种高显色、宽光谱白光LED光源的制备方法，包括以下步骤：
(1)固定芯片：将蓝光芯片用银胶固定在LED支架上；
(2)焊接：用金线将步骤(1)中的蓝光芯片与LED支架的电路进行焊接，清洁备用；
(3)配粉：按配方量称取各组分，将荧光粉与硅胶搅拌混合均匀，再用抽真空机脱泡40min，然后均匀涂覆在步骤(2)中的蓝光芯片上，备用；
(4)固化烘烤：将经步骤(4)处理后的样品经封装后放入烤箱，先用100℃下固化0.5h，，再在160℃下固化2h，即得到所述高显色、宽光谱白光LED光源。
产品性能测试
将实施例1-4制备的LED光源做色温和显色指数分析，结果如表1所示：
表1：
| 色温(K) | 显色指数 | |
| 实施例1 | 5936 | 97 |
| 实施例2 | 5956 | 97 |
| 实施例3 | 6010 | 97 |
| 实施例4 | 5988 | 98 |
| 太阳光 | 5000-7000 | 100 |
从表1可以看出，本发明所述实施例1-4制备的LED光源色温都在太阳光色温范围内，显色指数也高达97。在本发明所述LED光源下光看物体清晰，颜色表现良好，人眼在所述LED光源下光看物体，感觉舒适健康。
Claims (9)
1.一种高显色、宽光谱白光LED光源，其特征在于，包括荧光胶和蓝光芯片，所述LED荧光胶由荧光粉与硅胶混合而成，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
2.根据权利要求1所述的高显色、宽光谱白光LED光源，其特征在于，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
3.根据权利要求1所述的高显色、宽光谱白光LED光源，其特征在于，所述荧光粉包括以下按质量份数计的组分：
4.根据权利要求1所述的高显色、宽光谱白光LED光源，其特征在于，所述蓝光芯片的波段范围为447-457nm。
5.根据权利要求1所述的高显色、宽光谱白光LED光源，其特征在于，所述蓝光芯片为一个或多个。
6.根据权利要求1所述的高显色、宽光谱白光LED光源，其特征在于，所述荧光粉与硅胶的质量比为0.1-0.6:1。
7.根据权利要求1所述的高显色、宽光谱白光LED光源，其特征在于，所述硅胶由硅胶A和硅胶B组成，硅胶A和硅胶B的质量比为1:0.6-1.5。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述高显色、宽光谱白光LED光源的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)固定芯片：将蓝光芯片固定在LED支架上；
(2)焊接：将步骤(1)中的蓝光芯片与LED支架的电路进行焊接，清洁备用；
(3)配粉：按配方量称取各组分，将荧光粉与硅胶混合，进行抽真空脱泡，然后涂覆在步骤(2)中的蓝光芯片上，备用；
(4)固化：将经步骤(3)处理后的样品进行固化，即得到所述高显色、宽光谱白光LED光源。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，将步骤(3)处理后的样品先在80-100℃下固化0.5-1.5h，再在130-160℃下固化2-4h。
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