CN109860370B - 全光谱led光源 - Google Patents

全光谱led光源 Download PDF

Info

Publication number
CN109860370B
CN109860370B CN201811431447.9A CN201811431447A CN109860370B CN 109860370 B CN109860370 B CN 109860370B CN 201811431447 A CN201811431447 A CN 201811431447A CN 109860370 B CN109860370 B CN 109860370B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
chip
peak wavelength
full
spectrum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811431447.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109860370A (zh
Inventor
陈磊
蔡金兰
曹小兵
李超
冉崇高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuyu Photoelectric (shenzhen) Co Ltd
Original Assignee
Xuyu Photoelectric (shenzhen) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuyu Photoelectric (shenzhen) Co Ltd filed Critical Xuyu Photoelectric (shenzhen) Co Ltd
Priority to CN201811431447.9A priority Critical patent/CN109860370B/zh
Priority to PCT/CN2019/084588 priority patent/WO2020015423A1/zh
Publication of CN109860370A publication Critical patent/CN109860370A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109860370B publication Critical patent/CN109860370B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Abstract

本发明属于照明技术领域，具体涉及一种全光谱LED光源。所述全光谱LED光源，包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的荧光粉，所述蓝光芯片包括峰值波长为452‑457nm的第一芯片和峰值波长为463‑467nm的第二芯片，所述荧光粉包括峰值波长位于510‑514nm之间的第一绿粉、峰值波长位于532‑537nm之间的第二绿粉和峰值波长位于652‑658nm之间的红粉。该LED光源的显色指数Ra达到99，CRI达到98以上，R9‑R15值均能达到95以上，这样的全光谱LED光源更贴近自然光。

Description

全光谱LED光源
技术领域
本发明属于照明技术领域，具体涉及一种全光谱LED光源。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有高效、节能、环保、寿命长、体积小、易维护等优点，受到国内外研究者广泛关注；目前，LED正逐步替代传统光源成为照明光源的主流，应用领域包括商业照明、工业照明、户外照明、室内照明、特殊照明等领域。
全光谱，指的是光谱中包含紫外光、可见光、红外光的光谱曲线，并且在可见光部分中红绿蓝的比例与阳光近似，显色指数接近于100的光谱。太阳光的光谱可以称作全光谱。近年来，LED照明行业已经从对光效、节能和成本的追求，上升到对光品质、光健康、光生物安全和光环境的需求。因此，发展具有类似自然光全光谱LED成为国内外研究者研究的焦点。
目前，实现LED全光谱照明成熟技术主要有三种方式：紫光激发全光谱、单蓝光激发全光谱、双蓝光激发全光谱。无论采用哪种技术，均是在可见光区域内尽可能模仿太阳光谱形状，使得Ra接近100，R9-15参数也尽可能地接近100。目前，全光谱LED技术已经能够做到Ra>97-98，R9-R15也能做到都大于90。但是饱和蓝色指数(R12)的提升一直是困扰全光谱LED技术的难题。主要表现在一下两点：首先，LED全光谱技术为了提升R12值均会添加位于490-500nm波段的氮氧化物绿粉，但是该体系荧光粉由于结构稳定性差，使用后会大大降低LED的可靠性；其次，目前该波段荧光粉的激发效率太低，导致现有全光谱LED中R9-R15中每个参数很难都达到95以上。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全光谱LED光源，旨在解决现有LED全光谱照明显色指数效果不理想的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种全光谱LED光源，包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的荧光粉，所述蓝光芯片包括峰值波长为452-457nm的第一芯片和峰值波长为463-467nm的第二芯片，所述荧光粉包括峰值波长位于510-514nm之间的第一绿粉、峰值波长位于532-537nm之间的第二绿粉和峰值波长位于652-658nm之间的红粉；其中，
所述第一芯片和所述第二芯片采用并联方式电性相连，所述第一芯片和所述第二芯片之间的正向工作电压差值小于或等于5％，且所述第一芯片和所述第二芯片在相同工作条件下的峰值强度比为(1-1.2)：(0.8-1)；
以所述荧光粉的总重量为100％计，所述第一绿粉的质量百分含量为5％-10％，所述第二绿粉的质量百分含量为82％-90％，所述红粉的质量百分含量为3％-10％。
本发明提供的全光谱LED光源是一种双蓝光激发全光谱，通过精确匹配两种蓝光芯片(即第一芯片和第二芯片)之间以及两种蓝光芯片与荧光粉之间的光谱耦合，通过蓝光芯片及荧光粉之间的协同作用，使得LED光源的光谱更接近于太阳光谱，且显色指数更接近于100，具体地，能够使LED光源的显色指数Ra达到99，CRI达到98以上，R9-R15值均能达到95以上，这样的全光谱LED光源更贴近自然光。
附图说明
图1为本发明实施例5的全光谱LED光谱图(5700K)；
图2为本发明实施例9的全光谱LED光谱图(5000K)；
图3为本发明实施例10的全光谱LED光谱(4000K)。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本发明实施例提供了一种全光谱LED光源，包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的荧光粉，所述蓝光芯片包括峰值波长为452-457nm的第一芯片和峰值波长为463-467nm的第二芯片，所述荧光粉包括峰值波长位于510-514nm之间的第一绿粉、峰值波长位于532-537nm之间的第二绿粉和峰值波长位于652-658nm之间的红粉；其中，
所述第一芯片和所述第二芯片采用并联方式电性相连，所述第一芯片和所述第二芯片之间的正向工作电压差值小于或等于5％，且所述第一芯片和所述第二芯片在相同工作条件下的峰值强度比为(1-1.2)：(0.8-1)；
以所述荧光粉的总重量为100％计，所述第一绿粉的质量百分含量为5％-10％，所述第二绿粉的质量百分含量为82％-90％，所述红粉的质量百分含量为3％-10％。
本发明实施例提供的全光谱LED光源是一种双蓝光激发全光谱，通过精确匹配两种蓝光芯片(即第一芯片和第二芯片)之间以及两种蓝光芯片与荧光粉之间的光谱耦合，通过蓝光芯片及荧光粉之间的协同作用，使得LED光源的光谱更接近于太阳光谱，且显色指数更接近于100，具体地，能够使LED光源的显色指数Ra达到99，CRI达到98以上，R9-R15值均能达到95以上，这样的全光谱LED光源更贴近自然光。
在本发明实施例的上述全光谱LED光源中：对于蓝光芯片，选择峰值波长为452-457nm的第一芯片和峰值波长为463-467nm的第二芯片，而且两芯片的正向工作电压差值小于或等于5％，在相同工作条件下的峰值强度比为(1-1.2)：(0.8-1)；根据光谱相对分布功率对显色指数的贡献，蓝光区域光谱的连续以及相对强度比例是获得高显色指数的关键，在本发明实施例中，当短波蓝光芯片即第一芯片波长太短的话，采用同等波长红粉搭配，显指相对较低，如果靠绿色荧光粉和红色荧光粉提升器件的显指，则会大幅度降低器件的光效；当第一芯片波段太长的话，芯片光电转换效率降低，此外在蓝光短波区域会造成缺失，很难实现光谱显指大于98以上。本发明实施例在充分实验的基础上，选出第一芯片波长位于452-457nm。而长波蓝光芯片即第二芯片，是通过第二芯片光谱与第一芯片光谱及荧光粉光谱耦合，促使光谱连续，减少光谱之间的沟壑，使之显色指数能够接近100左右，因此第二芯片光谱的波长选择对获得高显指尤其是R12的提升起着至关重要的作用，第二芯片波长太短或太长的话，光谱之间的沟壑较大，很难平衡Ri(R1-R15)指数的提升。本发明实施例基于实验基础数据，选出第二芯片峰值波长位于463-467nm。此外，显色指数不但和光谱波长有关，还很大程度上取决于光谱之间的相对强度分布，当第一芯片和第二芯片光谱强度比过低的话，显色指数Ri对光谱响应不够明显，很难实现CRI>98以上，Ri>95；若第一芯片和第二芯片光谱强度比过高时，位于蓝光区域的光谱很难模拟日光光谱，且一些特殊显指如R12不易调控，很难实现大于90以上，因此本发明实施例选出第一芯片和第二芯片光谱强度比为(1-1.2)：(0.8-1)。同时，基于封装器件的可靠性出发，本发明实施例对第一芯片和第二芯片的正向工作电压进行了限制，若第一芯片和第二芯片的电压差过大，并联之后电流分布不均匀，导致器件的色漂、显色指数、稳定性能等变差，本发明实施例通过试验获得当二者芯片电压差小于或等于5％时，器件的性能参数随温度和湿度的变化影响较小；反之，器件的稳定性较差。对于荧光粉的配方，选择峰值波长为510-514nm的第一绿粉5％-10％，峰值波长为532-537nm的第二绿粉82％-90％，峰值波长为652-658nm的红粉3％-10％，绿粉即绿色荧光粉，红粉即红色荧光粉。首先，本发明采用峰值波长510-514nm第一绿粉和峰值波长为652-658nm的红粉搭配芯片，能够实现光谱类日光连续，在保证光效的基础上提升器件的显色指数；根据第一绿粉的半峰宽和发光光谱特征，第一绿粉波长选择为510-514nm，波长太短的话其荧光粉的激发效率太低，波长太长的话，蓝光至绿光区域连接处沟壑较为明显，光谱特征和显色指数很难达到要求。芯片和第一绿粉确定后，红粉的峰值波长和光谱特征便优选出来，从显指和光效性能方面选择红粉峰值波长位于652-658nm。考虑到第一绿粉和红粉的半峰宽及光谱耦合性能要求，如果真正实现可见光类似太阳光谱，需提供第二绿粉通过光谱耦合实现光谱连续、减少沟壑，从光谱耦合之后的光效和显指变化效果来看，第二绿粉选择的峰值波长为532-537nm，波长太长或太短的话，光谱之间存在沟壑较大，很难实现高显指。采用这三类荧光粉实现LED光源类太阳光谱时，荧光粉之间大致重量占比如上所述，这样的话封装成器件后，色容差范围较小。因此，通过上述特有的蓝光芯片和荧光粉之间的协同作用，使得本发明实施例的全光谱LED光源的光谱更接近于太阳光谱。
进一步地，本发明实施例提供的全光谱LED光源中，所述蓝光芯片包括峰值波长为452-455nm的第一芯片和峰值波长为463-465nm的第二芯片；所述第一芯片和所述第二芯片在相同工作条件下的峰值强度比为(1.1-1.3)：1。正如上所述，在蓝光区域，第一芯片和第二芯片光谱之间的相对强度比很大程度上决定着器件的显色指数，本发明根据不同色温全光谱LED进一步优选为(1.1-1.3)：1，相对比例太高的话很难控制荧光粉和芯片之间的耦合程度，即荧光粉的调谐作用不够明显，很难实现Ri值的整体提升；如果相对比例较低的话，R1-R8的平均值即Ra响应能力太差，尽管某些特殊显色指数有提升，但一般显色指数低于98或99，且光谱相对功率分布很难模拟太阳光谱；因此，在峰值强度比为(1.1-1.3)：1的范围内，效果最佳。
更进一步地，所述荧光粉包括峰值波长位于510-512nm之间的第一绿粉、峰值波长位于532-534nm之间的第二绿粉和峰值波长位于652-655nm之间的红粉。当显色指数CRI达到98以上的时候，荧光粉参数的微变化对LED的显色指数影响较大，综合LED的光效和显指性能来看，本发明实施例优选为第一绿粉的峰值波长位于510-512nm，第二绿粉的峰值波长位于532-534nm，红粉的峰值波长位于652-655nm，这种搭配后的光谱更类似于日光光谱，在保证显指的情况下，光效更具有优势。
在本发明的一优选实施例中，所述第一绿粉的质量百分含量为6.7％，所述第二绿粉的质量百分含量87.8％，所述红粉的质量百分含量为5.5％。即所述荧光粉包括6.7％的峰值波长位于510-512nm之间的第一绿粉、87.8％的峰值波长位于532-534nm之间的第二绿粉和5.5％的峰值波长位于652-655nm之间的红粉。
在本发明的一优选实施例中，所述第一绿粉的质量百分含量为7.1％，所述第二绿粉的质量百分含量86.8％，所述红粉的质量百分含量为6.1％。即所述荧光粉包括7.1％的峰值波长位于510-512nm之间的第一绿粉、86.8％的峰值波长位于532-534nm之间的第二绿粉和6.1％的峰值波长位于652-655nm之间的红粉。
在本发明的一优选实施例中，所述第一绿粉的质量百分含量为7.8％，所述第二绿粉的质量百分含量87.2％，所述红粉的质量百分含量为5％。即所述荧光粉包括7.8％的峰值波长位于510-512nm之间的第一绿粉、87.2％的峰值波长位于532-534nm之间的第二绿粉和5％的峰值波长位于652-655nm之间的红粉。
更进一步地，所述第一绿粉为铝酸盐体系荧光粉，所述第二绿粉为铝酸盐体系荧光粉，所述红粉为碳氮化物体系荧光粉。铝酸盐体系的绿粉具有更好的稳定性较好；优选地，所述第一绿粉的化学式为Lu3Al5O12:Ce。所述第二绿粉的化学式为(Y,Lu)3Al5O12:Ce。而进一步地，所述红粉的化学式优选为Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)。该红粉同SrLiAl3N4结构相同，而且具有比(Ca,Sr)AlSiN3:Eu更高的外量子效率和热稳定性。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.5％。
实施例2
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于455-457nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.8％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.9％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.3％。
实施例3
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和465-467nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.5％。
实施例4
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1：1，两芯片的VF差5％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.5％。
实施例5
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.1：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.4％。
本实施例得到封装LED光谱如图1所示。
实施例6
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.2：0.8，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.5％。
实施例7
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.2：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.4％。
实施例8
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.3：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.5％。
实施例9
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.1：1，两芯片的VF差3％。所述LED荧光粉组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 7.1％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 86.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)6.1％。
本实施例得到封装LED光谱如图2所示。
实施例10
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.1：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 7.8％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.2％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5％。
本实施例得到封装LED光谱如图3所示。
实施例11
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.1：1，两芯片的VF差3％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于513-514nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 7.8％
峰值波长位于534-537nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.2％
峰值波长位于655-658nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5％。
实施例12
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.1：1，两芯片的VF差5％。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 7.8％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.2％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5％。
对比例1
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括一个蓝光芯片，其峰值波长位于452-455nm。还包括荧光粉，组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 7.8％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.2％
峰值波长位于652-655nm的红粉：CaAlSiN3：Eu 5％。
对比例2
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为0.9：1，两芯片的VF差3％。荧光粉组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 7.8％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.2％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5％。
对比例3
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.6：1，两芯片的VF差3％。荧光粉组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 7.8％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.2％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5％。
对比例4
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和463-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.1：1，两芯片的VF差3％。荧光粉组成如下：
峰值波长位于490-500nm的绿粉：BaSi2O2N2：Eu 8.1％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 86.2％
峰值波长位于652-655nm的红粉：CaAlSiN3：Eu 5.7％。
对比例5
一种全光谱LED：
所述全光谱LED包括两个蓝光芯片，峰值波长分别位于452-455nm和462-465nm，短波芯片和长波芯片在同等测试条件下峰值强度比为1.2：1，两芯片的VF差7％。荧光粉组成如下：
峰值波长位于510-512nm的绿粉：Lu3Al5O12:Ce 6.7％
峰值波长位于532-534nm的绿粉：(Y,Lu)3Al5O12:Ce 87.8％
峰值波长位于652-655nm的红粉：
Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)5.4％。
性能测试
上述实施例和对比例的LED测试数据如下表1所示：
表1
注：双85老化条件：温度85℃，湿度85％。
由表1可见，相较于对比例1采用一种蓝光芯片的LED方案，本发明实施例提供的全光谱方案的显色指数、封装光效和老化稳定性均有提升，而且在光效方面，本发明采用的碳氮化物荧光粉的外量子效率较高，封装光效提升较大。相对于对比例2和对比例3，本发明实施例所采用短波蓝光芯片和长波蓝光芯片适当强度比，其封装一般显色指数Ra和CRI均具有明显的优势性。相对于对比例4采用峰值波长位于490-500nm的绿粉的LED方案，本发明实施例方案在产品的可靠性能方面最具有明显的优势，其封装光效和显色指数也有一定的提升。同时，由对比例5和实施例7、实施例12说明，短波芯片和长波芯片的正向工作电压差(VF)太大的话，并联电流不稳定，其老化性能变差。
另外，本发明实施例1-12的R9-R15值测试数据如下表2所示：从表2可知：采用本发明实施例的全光谱方案，通过匹配芯片和荧光粉波长及其强度，R9-R15均能够达到95以上。
表2
项目 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15
实施例1 98 98 96 95 98 97 98
实施例2 97 97 96 95 97 98 97
实施例3 97 98 96 95 97 97 98
实施例4 99 99 97 97 99 98 99
实施例5 99 98 97 96 99 99 99
实施例6 98 98 96 95 98 98 98
实施例7 99 98 97 95 98 99 99
实施例8 99 99 98 96 99 99 99
实施例9 99 99 98 97 99 99 99
实施例10 99 99 98 96 98 99 99
实施例11 98 97 97 95 98 98 98
实施例12 99 99 98 96 99 99 99
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全光谱LED光源，包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的荧光粉，其特征在于，所述蓝光芯片包括峰值波长为452-457nm的第一芯片和峰值波长为463-467nm的第二芯片，所述荧光粉包括峰值波长位于510-514nm之间的第一绿粉、峰值波长位于532-537nm之间的第二绿粉和峰值波长位于652-658nm之间的红粉；其中，
所述第一芯片和所述第二芯片采用并联方式电性相连，所述第一芯片和所述第二芯片之间的正向工作电压差值小于或等于5％，且所述第一芯片和所述第二芯片在相同工作条件下的峰值强度比为(1-1.2)：(0.8-1)；
以所述荧光粉的总重量为100％计，所述第一绿粉的质量百分含量为5％-10％，所述第二绿粉的质量百分含量为82％-90％，所述红粉的质量百分含量为3％-10％。
2.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述蓝光芯片包括峰值波长为452-455nm的第一芯片和峰值波长为463-465nm的第二芯片；和/或
所述第一芯片和所述第二芯片在相同工作条件下的峰值强度比为(1.1-1.3)：1。
3.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述荧光粉包括峰值波长位于510-512nm之间的第一绿粉、峰值波长位于532-534nm之间的第二绿粉和峰值波长位于652-655nm之间的红粉。
4.如权利要求3所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一绿粉的质量百分含量为6.7％，所述第二绿粉的质量百分含量87.8％，所述红粉的质量百分含量为5.5％。
5.如权利要求3所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一绿粉的质量百分含量为7.1％，所述第二绿粉的质量百分含量86.8％，所述红粉的质量百分含量为6.1％。
6.如权利要求3所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一绿粉的质量百分含量为7.8％，所述第二绿粉的质量百分含量87.2％，所述红粉的质量百分含量为5％。
7.如权利要求1-6任一项所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一绿粉为铝酸盐体系荧光粉，所述第二绿粉为铝酸盐体系荧光粉，所述红粉为碳氮化物体系荧光粉。
8.如权利要求7所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一绿粉的化学式为Lu3Al5O12:Ce。
9.如权利要求7所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第二绿粉的化学式为(Y,Lu)3Al5O12:Ce。
10.如权利要求7所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述红粉的化学式为Sr0.876La0.1LiAl2.1Ge0.9N3.5C:(0.01Eu,0.01Ce,0.004Tb)。
CN201811431447.9A 2018-11-26 2018-11-26 全光谱led光源 Active CN109860370B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811431447.9A CN109860370B (zh) 2018-11-26 2018-11-26 全光谱led光源
PCT/CN2019/084588 WO2020015423A1 (zh) 2018-11-26 2019-04-26 全光谱led光源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811431447.9A CN109860370B (zh) 2018-11-26 2018-11-26 全光谱led光源

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109860370A CN109860370A (zh) 2019-06-07
CN109860370B true CN109860370B (zh) 2019-10-29

Family

ID=66890354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811431447.9A Active CN109860370B (zh) 2018-11-26 2018-11-26 全光谱led光源

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109860370B (zh)
WO (1) WO2020015423A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111189535B (zh) * 2020-01-19 2021-02-09 广州市轩士佳电子科技有限公司 传感器用的led校准光源和灯具
TWI728873B (zh) 2020-07-21 2021-05-21 隆達電子股份有限公司 發光二極體裝置
US11294238B1 (en) 2020-10-29 2022-04-05 Lextar Electronics Corporation Low blue light backlight module
CN114373850B (zh) * 2021-12-28 2024-02-09 广州光联电子科技有限公司 全光谱led光源、led发光部件及led照明装置
CN115377274B (zh) * 2022-09-14 2023-05-26 旭宇光电（深圳）股份有限公司 全光谱led光源及灯具
CN115763672B (zh) * 2023-01-09 2023-06-13 四川世纪和光科技发展有限公司 一种近自然光led封装构件、封装方法及照明装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202259428U (zh) * 2011-09-30 2012-05-30 深圳市灏天光电有限公司 一种白光led封装结构
CN102779928A (zh) * 2011-04-29 2012-11-14 三星电子株式会社 发白光器件、显示设备和照明设备
CN105552196A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 佛山市国星光电股份有限公司 仿太阳光的led光源及其制备方法
CN108799849A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 三星电子株式会社 白光发光器件

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200830580A (en) * 2007-01-05 2008-07-16 Solidlite Corp High color saturation three wavelength white-light LED
TW201318222A (zh) * 2011-10-27 2013-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 發光二極體裝置
CN103682170A (zh) * 2013-12-25 2014-03-26 电子科技大学 一种具有补色层的有机电致发光器件及其制造方法
US10261360B2 (en) * 2014-10-10 2019-04-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus
CN104948948B (zh) * 2015-05-12 2017-06-16 中国计量学院 应用衍射元件的双蓝光芯片激发色温可调led照明灯具
CN106449626A (zh) * 2016-12-13 2017-02-22 易美芯光（北京）科技有限公司 一种双芯片蓝光健康的led光源
CN108417695B (zh) * 2018-01-24 2020-05-12 厦门信达光电物联科技研究院有限公司 一种类太阳光谱的led光源及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102779928A (zh) * 2011-04-29 2012-11-14 三星电子株式会社 发白光器件、显示设备和照明设备
CN202259428U (zh) * 2011-09-30 2012-05-30 深圳市灏天光电有限公司 一种白光led封装结构
CN105552196A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 佛山市国星光电股份有限公司 仿太阳光的led光源及其制备方法
CN108799849A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 三星电子株式会社 白光发光器件

Also Published As

Publication number Publication date
CN109860370A (zh) 2019-06-07
WO2020015423A1 (zh) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109860370B (zh) 全光谱led光源
CN101808451B (zh) 白光加红蓝led组合获得高显色可调色温白光的方法
CN101801140B (zh) 白光加红绿蓝led组合获得高显色可调色温白光的方法
CN103779346B (zh) 一种近紫外或紫光激发的led发光装置
CN114373850B (zh) 全光谱led光源、led发光部件及led照明装置
CN102244185B (zh) 一种具有高显色指数、高光效、低色温的白光led及其制备方法
CN101872825B (zh) 制备低色温高显色性大功率白光led的方法
CN108767097B (zh) 紫外激发全光谱led及其应用
CN107623064A (zh) 模拟黑体辐射光谱的led光源及其制备方法与应用
CN210241466U (zh) 一种全光谱led光源及含有该光源的led灯具
CN104241494A (zh) 可调节低色温高显色性大功率白光led新方法
CN102719242A (zh) 一种含氟化物Mn4+掺杂的红光材料及其制备方法
CN107353900B (zh) 一种铌酸盐荧光粉、其制备方法及发光二极管
CN111442198B (zh) 全光谱发光系统
CN105075397A (zh) 可调光发光装置
CN110098304A (zh) 一种新型发光灯珠与灯具
WO2016065725A1 (zh) 荧光材料及其制造方法和包含该荧光材料的组合物
CN107474841A (zh) 一种红色铋磷酸盐荧光材料及其制备方法和应用
CN110229668B (zh) 一种铕掺杂的橙红色荧光材料及其制备方法与应用
CN204732444U (zh) 全碳基量子点混合荧光粉led
CN201838590U (zh) 双晶片高显色性暖白光封装结构
CN109390450A (zh) 一种植物照明led贴片灯珠及其制作流程
CN111223979A (zh) 健康照明用的发光装置和灯具
CN109929555A (zh) 一种硼磷酸盐白色荧光粉及其制备方法和应用
Liang et al. Study on phosphor schemes in full spectrum WLED

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Full spectrum LED light source

Effective date of registration: 20210429

Granted publication date: 20191029

Pledgee: Shenzhen hi tech investment small loan Co.,Ltd.

Pledgor: XUYU OPTOELECTRONICS (SHENZHEN) Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980003208

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20220615

Granted publication date: 20191029

Pledgee: Shenzhen hi tech investment small loan Co.,Ltd.

Pledgor: XUYU OPTOELECTRONICS (SHENZHEN) Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980003208