CN111081852A - 全光谱led光源以及led灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全光谱LED光源以及LED灯，全光谱LED光源包括：LED芯片、荧光粉；LED芯片发出至少一种波长的蓝光，蓝光的波长为440‑470nm；荧光粉包括第一红色荧光粉、第二红色荧光粉、绿色荧光粉，第一红色荧光粉、第二红色荧光粉以及绿色荧光粉混合后涂覆于LED芯片四周形成全光谱，其中，第一红色荧光粉的发射波长短于第二红色荧光粉，绿色荧光粉为LuAG荧光粉。本发明能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康，通过不同的比例配方设置，实现了不同时间段的太阳光的模拟，其与太阳光的相似程度Rf均大于90，逼真度和饱和度都接近太阳光，健康舒适，再者使用市面上常用的材料，价格成本低，热稳定好，制程管控容易。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种全光谱LED光源以及LED灯。
背景技术
太阳光的光谱可以称作全光谱。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Ra接近于100的光谱。色温是随着四季和早晚时间变化而变化，所以全光谱灯的光谱，应随时间变化而相继改变色温，模拟自然光环境，才能更符合生物的自然生长规律。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。
而目前，实现LED全光谱照明成熟技术主要有四种方式：紫光激发全光谱、单蓝光激发全光谱、双蓝光激发全光谱、红光激发蓝绿荧光粉全光谱。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3点：首先，LED全光谱技术为了提升R12值均会添加位于490-500nm波段的氮氧化物绿色荧光粉，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；且材料成本高；制程管理成本偏高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种全光谱LED光源以及LED灯，突破了传统全光谱光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康，另一方面，通过不同的比例配方设置，实现了不同时间段的太阳光的模拟，其与太阳光的相似程度Rf均大于90，逼真度和饱和度都接近太阳光，健康舒适，再者该方案是使用市面上常用的材料，价格成本低，热稳定好，制程管控容易。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种全光谱LED光源，所述全光谱LED光源包括：LED芯片、荧光粉；所述LED芯片发出至少一种波长的蓝光，所述蓝光的波长为440-470nm；所述荧光粉包括第一红色荧光粉、第二红色荧光粉、绿色荧光粉，所述第一红色荧光粉、第二红色荧光粉以及绿色荧光粉混合后涂覆于所述LED芯片四周形成全光谱，其中，所述第一红色荧光粉的发射波长短于所述第二红色荧光粉，所述绿色荧光粉为LuAG荧光粉。
进一步地，所述LED芯片包括正装芯片、倒装芯片、垂直芯片中的至少一种。
进一步地，所述第一红色荧光粉发出的红光峰值波长为627±1nm，半波宽为76nm，色坐标为(0.65±0.002,0.349±0.002)。
进一步地，所述第二红色荧光粉发出的红光峰值波长为661±1nm，半波宽为89nm，色坐标为(0.684±0.002,0.315±0.002)。
进一步地，所述绿色荧光粉发出的绿光峰值波长为520±1nm，半波宽为100nm，色坐标为(0.332±0.002,0.58±0.002)。
进一步地，所述第一红色荧光粉与所述第二红色荧光粉为氮化物荧光粉。
进一步地，所述LED芯片包括第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片，通过所述第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片发出不同颜色的波长。
进一步地，所述第一LED芯片发出的蓝光波长为447.5-450nm，所述第二LED芯片发出的蓝光波长为452.5-455nm，所述第三LED发出的蓝光波长为457.5-460nm。
进一步地，所述第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片发出的蓝光比例为0.4:0.1:0.5。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种LED灯，所述LED灯包括如上述实施例所述的全光谱LED光源。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：突破了传统全光谱光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康，另一方面，通过不同的比例配方设置，实现了不同时间段的太阳光的模拟，其与太阳光的相似程度Rf均大于90，逼真度和饱和度都接近太阳光，健康舒适，再者该方案是使用市面上常用的材料，价格成本低，热稳定好，制程管控容易。
附图说明
图1为本发明全光谱LED光源一实施例的结构图；
图2为本发明全光谱LED光源中LED芯片、荧光粉发出的光一实施例的光谱图；
图3为本发明全光谱LED光源发出的光一实施例的光谱图；
图4为本发明LED灯一实施例的结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1-3，其中，图1为本发明全光谱LED光源一实施例的结构图；图2为本发明全光谱LED光源中LED芯片、荧光粉发出的光一实施例的光谱图；图3为本发明全光谱LED光源发出的光一实施例的光谱图。其中，图2中标号1的曲线为LED芯片发出的蓝光曲线，标号2的曲线为第一红色荧光粉发出的红光的光谱曲线，标号3的曲线为第二红色荧光粉发出的红光的光谱曲线，标号4的曲线为绿色荧光粉发出的绿光的光谱曲线。结合附图1-3对本发明的卫星定位差分数据传输方法作详细说明。
在本实施例中全光谱LED光源包括：LED芯片、荧光粉；LED芯片发出至少一种波长的蓝光，蓝光的波长为440-470nm；荧光粉包括第一红色荧光粉、第二红色荧光粉、绿色荧光粉，第一红色荧光粉、第二红色荧光粉以及绿色荧光粉混合后涂覆于LED芯片四周形成全光谱，其中，第一红色荧光粉的发射波长短于第二红色荧光粉，绿色荧光粉为LuAG荧光粉。
在本实施例中，LED芯片包括正装芯片、倒装芯片、垂直芯片中的至少一种。
在一个具体的实施例中，LED芯片发出的蓝光波长为一种，该蓝光的峰值波长为452.5nm。
在本实施例中，第一红色荧光粉发出的红光峰值波长为627±1nm，半波宽为76nm，色坐标为(0.65±0.002,0.349±0.002)。
在本实施例中，第二红色荧光粉发出的红光峰值波长为661±1nm，半波宽为89nm，色坐标为(0.684±0.002,0.315±0.002)。
在本实施中，第一红色荧光粉与第二红色荧光粉为氮化物荧光粉。在其他实施例中，第一红色荧光粉与第二红色荧光粉还可以为其他能够发出具有上述波长特性的光的荧光材料。
在本实施例中，绿色荧光粉发出的绿光峰值波长为520±1nm，半波宽为100nm，色坐标为(0.332±0.002,0.58±0.002)。
在一个优选的实施例中，LED芯片包括第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片，通过第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片发出不同颜色的波长。其中，第一LED芯片发出的蓝光波长为447.5-450nm，第二LED芯片发出的蓝光波长为452.5-455nm，第三LED发出的蓝光波长为457.5-460nm。第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片发出的蓝光比例为0.4:0.1:0.5，且第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片均匀分布在全光谱LED光源中设置LED芯片的区域。第一红色荧光粉为峰值波长位于627±1nm氮化物荧光粉，半波宽为76nm，色坐标为(0.65±0.002,0.349±0.002)，它占总荧光粉的比例为1.5％。第二红色荧光粉为峰值波长位于661±1nm氮化物荧光粉，半波宽为89nm，色坐标为(0.684±0.002,0.315±0.002)，它占总荧光粉的比例为3.4％。绿色荧光粉为峰值波长位于520±1nm的LuAG荧光粉，半波宽为100nm，色坐标为(0.332±0.002,0.58±0.002)，它占总荧光粉的比例为95.1％。通过该优选实施例中LED芯片和荧光粉的分配比例，能够有效提升全光谱LED光源发出的光的饱和蓝色指数。
请参阅表一，表一为本发明上述优选实施例中全光谱LED光源发出的光的R1-R15值。
| Rf | Rg | Ra | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | R7 | R8 | R9 | R10 | R11 | R12 | R13 | R14 | R15 |
| 97 | 101 | 98.5 | 99 | 100 | 98 | 98 | 99 | 98 | 99 | 98 | 95 | 100 | 95 | 94 | 99 | 98 | 100 |
表一、本发明上述优选实施例中全光谱LED光源发出的光的R1-R15值
通过该表可以看出，通过蓝光芯片和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，R1-R15中每个参数均高达达到90以上，其显色指数Ra、CRI大于97，色域更高，从而达到模仿太阳光谱的效果。
有益效果：本发明的全光谱LED光源突破了传统全光谱光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康，另一方面，通过不同的比例配方设置，实现了不同时间段的太阳光的模拟，其与太阳光的相似程度Rf均大于90，逼真度和饱和度都接近太阳光，健康舒适，再者该方案是使用市面上常用的材料，价格成本低，热稳定好，制程管控容易。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种LED灯，请参阅图4，图4为本发明LED灯一实施例的结构图。结合图4对本发明的LED灯作具体说明。
在本实施例中，LED灯包括如上述实施例所述的全光谱LED光源。
有益效果：本发明的LED灯突破了传统全光谱光源光谱色域低、显色指数低的问题，能够更好地还原物体真实的颜色和更有利于人眼的健康，另一方面，通过不同的比例配方设置，实现了不同时间段的太阳光的模拟，其与太阳光的相似程度Rf均大于90，逼真度和饱和度都接近太阳光，健康舒适，再者该方案是使用市面上常用的材料，价格成本低，热稳定好，制程管控容易。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种全光谱LED光源，其特征在于，所述全光谱LED光源包括：LED芯片、荧光粉；
所述LED芯片发出至少一种波长的蓝光，所述蓝光的波长为440-470nm；
所述荧光粉包括第一红色荧光粉、第二红色荧光粉、绿色荧光粉，所述第一红色荧光粉、第二红色荧光粉以及绿色荧光粉混合后涂覆于所述LED芯片四周形成全光谱，其中，所述第一红色荧光粉的发射波长短于所述第二红色荧光粉，所述绿色荧光粉为LuAG荧光粉。
2.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述LED芯片包括正装芯片、倒装芯片、垂直芯片中的至少一种。
3.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一红色荧光粉发出的红光峰值波长为627±1nm，半波宽为76nm，色坐标为(0.65±0.002,0.349±0.002)。
4.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第二红色荧光粉发出的红光峰值波长为661±1nm，半波宽为89nm，色坐标为(0.684±0.002,0.315±0.002)。
5.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述绿色荧光粉发出的绿光峰值波长为520±1nm，半波宽为100nm，色坐标为(0.332±0.002,0.58±0.002)。
6.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一红色荧光粉与所述第二红色荧光粉为氮化物荧光粉。
7.如权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述LED芯片包括第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片，通过所述第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片发出不同颜色的波长。
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LED芯片发出的蓝光波长为447.5-450nm，所述第二LED芯片发出的蓝光波长为452.5-455nm，所述第三LED发出的蓝光波长为457.5-460nm。
9.如权利要求8所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一LED芯片、第二LED芯片、第三LED芯片发出的蓝光比例为0.4:0.1:0.5。
10.一种LED灯，所述LED灯包括如权利要求1-9任一项所述的全光谱LED光源。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 510000 Room 201, building A4, No. 11, Kaiyuan Avenue, Huangpu District, Guangzhou, Guangdong Applicant after: Silicon energy photoelectric semiconductor (Guangzhou) Co.,Ltd. Address before: 510530 floor 2, building A4, No. 11, Kaiyuan Avenue, Science City, Guangzhou high tech Industrial Development Zone, Guangzhou, Guangdong Province Applicant before: GUANGZHOU LEDTEEN OPTOELECTRONICS Co.,Ltd. |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200428 |