CN112608750A - 一种全光谱led荧光粉组合物以及全光谱白光led器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全光谱的荧光粉组合物,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。本发明通过调节三类荧光粉的用量比例,实现荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460‑490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2;通过该荧光粉的调制,可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm‑500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
Description
技术领域
本发明属于LED技术领域,具体涉及一种全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件。
背景技术
随着科技进步和产业化进程,LED已经成为了新一代的照明技术,具备节能、发光效率高、精准配光、稳定可靠、使用寿命长、性价比高等优势,在全球迅速推广使用,比如在城市道路照明、机场、码头、城市亮化工程、旅游景区等地方大量使用LED照明灯具,相比于传统的高压钠灯,使用LED灯可以节能60%以上,且总体亮度高于高压钠灯。
可是,随着LED的广泛应用,人们发现在许多应用场景中,仅仅关注照明灯具的亮度是远远不够的,近些年来,越来越多的人们开始关注LED的发光品质,重点是LED灯具中光谱的组成,2018年,国内半导体照明行业颁布了教室照明和护眼照明的行业标准,行业标准中规定,蓝光成分的比例不得高于5%。事实上,LED光谱的组成决定了LED的发光品质,市场上LED照明灯具中的蓝光成分普遍偏高,然而,人们研究发现,过高的蓝光成分会带来对眼睛的不良影响,尤其是对眼睛中视网膜的损伤。
目前白光LED照明主要通过蓝光LED+黄色荧光粉来形成。白光LED的光谱范围较窄,尤其是短波蓝光区域的能量比较集中,与太阳光谱实际相差很大,还有明显的眩光效应,使得LED照明光源对人体长时间照射会产生不利影响。随着生活水平的提高,人眼对照明的需求越来越接近太阳光谱,需要高的显色指数与合适的色温,高显色指数的光源照射下,物体才会呈现出最真实的颜色。
同时,市场上也研究出蓝光LED加全光谱荧光粉的技术,对比文献CN201410466575.2研究了蓝光芯片加全光谱荧光粉,在5000K色温时可以实现平均显指达到90的技术,不过该技术得到产品的发光光谱中在蓝光部分存在尖锐的蓝光峰值,蓝光比例偏高,且在450nm-500nm范围内发光较弱呈现缺光现象。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件,本发明提供的全光谱LED荧光粉组合物可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm~500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
本发明提供了一种全光谱的荧光粉组合物,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。
优选的,所述蓝色荧光粉选自Na3Sc2(PO4)3:Eu2+、Sr4Al14O25:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+中的一种或多种。
优选的,所述绿色荧光粉选自Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+中的一种。
优选的,所述红色荧光粉是Sr2Si5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+中的一种。
优选的,所述荧光粉组合物至少包括两种蓝色荧光粉、一种绿色荧光粉和一种红色荧光粉,其中蓝色荧光粉的激发峰值位于350~450nm范围内。
优选的,所述荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460-490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2。
本发明还提供了一种上述全光谱的荧光粉组合物在白光LED器件中的应用。
优选的,所述白光LED器件包括:
芯片以及复合于芯片表面的荧光粉层。
优选的,所述芯片包括至少包括两种不同发光波长的LED芯片,第一LED芯片的波长峰值范围为380~420nm,第二LED芯片的波长峰值范围为421~470nm;
所述第一LED芯片同第二LED芯片的光通量之比范围为5:1~1:5。
优选的,在所述芯片表面依次复合红色荧光粉层、绿色荧光粉层和蓝色荧光粉层。
与现有技术相比,本发明提供了一种全光谱的荧光粉组合物,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。本发明通过调节三类荧光粉的用量比例,实现荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460-490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2;通过该荧光粉的调制,可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm-500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中提供的LED器件中LED芯片的照片;
图2为本发明具体实施方式中LED芯片表面复合有荧光粉层;
图3为本发明具体实施方式中的LED灯珠封装示意图;
图4为LED灯珠的制备方法的工艺流程图;
图5为本发明实施例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图;
图6为本发明对比例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图;
图7为本发明实施例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图;
图8为本发明对比例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图;
图9为本发明实施例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图;
图10为本发明对比例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图;
图11为本发明实施例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图;
图12为本发明对比例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图;
图13为本发明实施例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图;
图14为本发明对比例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图;
图15为本发明实施例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图;
图16为本发明对比例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图;
图17为本发明实施例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图;
图18为本发明对比例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图;
图19为本发明实施例8提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种全光谱的荧光粉组合物,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。
本发明提供的全光谱的荧光粉组合物包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉。优选的,所述蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉的质量比为3:5:2,或2.5~3:4.5~6:1~2之间的任意比值。
在本发明中,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述蓝色荧光粉选自Na3Sc2(PO4)3:Eu2+、Sr4Al14O25:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+中的一种或多种。
所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述绿色荧光粉选自Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+中的一种。
所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内,所述红色荧光粉是Sr2Si5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+中的一种。
在本发明的一些具体实施方式中,所述荧光粉组合物至少包括两种蓝色荧光粉、一种绿色荧光粉和一种红色荧光粉,其中蓝色荧光粉的激发峰值位于350~450nm范围内。
在本发明的一些具体实施方式中,所述荧光粉组合物包括三种蓝色荧光粉、两种绿色荧光粉和两种红色荧光粉。
在本发明中,所述荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460-490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2。
本发明还提供了一种上述全光谱的荧光粉组合物在白光LED器件中的应用。
其中,在本发明中,所述白光LED器件包括:
芯片以及复合于芯片表面的荧光粉层。
本发明提供的白光LED器件包括芯片,在本发明的一些具体实施方式中,所述芯片包括至少包括两种不同发光波长的LED芯片,第一LED芯片的波长峰值范围为380~420nm,优选为380nm、390nm、400nm、410nm、420nm,或380~420nm之间的任意值,第二LED芯片的波长峰值范围为421~470nm,优选为421nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm,或421~470nm之间的任意值。
所述第一LED芯片同第二LED芯片的光通量之比范围为5:1~1:5,优选为5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5,或5:1~1:5之间的任意值。
参见图1,图1为本发明具体实施方式中提供的LED器件中LED芯片的照片。
本发明提供的白光LED器件还包括复合于芯片表面的荧光粉层。在本发明中,所述荧光粉层可以由三种荧光粉混合制备得到。或者,在所述芯片表面依次复合红色荧光粉层、绿色荧光粉层和蓝色荧光粉层。
所述荧光粉层的厚度为0.01~2mm。
参见图2,图2为本发明具体实施方式中LED芯片表面复合有荧光粉层。
参见图3,图3为本发明具体实施方式中的LED灯珠封装示意图。
本发明还提供了一种上述LED灯珠的制备方法,具体的包括以下步骤:
选择芯片、封装胶和荧光粉;
将支架进行清洗后,进行支架预热,然后依次进行配胶、抽真空、点胶、硬化、LED灯珠成型、测试灯珠、灯珠分选和包装。
参见图4,图4为LED灯珠的制备方法的工艺流程图。
在本发明中,所述封装胶选自硅橡胶或环氧树脂。
所述配胶的步骤可以将三种荧光粉分别于封装胶混合,然后依次点胶,形成不同颜色荧光粉层;或者将三种荧光粉混合后再与封装胶混合后再点胶。
本发明通过调节三类荧光粉的用量比例,实现荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460-490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2;通过该荧光粉的调制,可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm-500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件进行说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1734的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0820的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为5.00lm、1.25lm,蓝色荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu2+占总荧光粉总量比例为30%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为50%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为20%。荧光粉和道康宁6063硅橡胶的比例选用1.5:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为2709K,显色指数为98.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.2,蓝光区域所占发光光谱积分比例为3.3%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.2,光效为101lm/W。
参见图5,图5为本发明实施例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图。
对比例1
选用发光峰值为450nm的1734型号LED芯片,使用质量比为0.2:0.45:0.35的Sr3SiO5:Eu2+绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉制备出2700K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为2715K,显色指数为95.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.4,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.3%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.2,光效为100lm/W。
参见图6,图6为本发明对比例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图。
实施例2
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1734的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0820的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为4.50lm、1.50lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu2+占总荧光粉总量比例为16%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+占总荧光粉总量比例为7%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2 +占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为5%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为45%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+占总荧光粉总量比例为5.5%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为14.5%。荧光粉和胶水的比例选用1.5:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为3002K,显色指数为97.3,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.59,蓝光区域所占发光光谱积分比例为3.6%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.1,光效为106lm/W。
参见图7,图7为本发明实施例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图。
对比例2
选用发光峰值为450nm的1734型号LED芯片,使用质量比为0.2:0.5:0.3的Sr3SiO5:Eu2+绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉制备出3000K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为3016K,显色指数为95.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.8,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.5%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.6,光效为105lm/W。
参见图8,图8为本发明对比例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图。
实施例3
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0820的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为4.90lm、2.10lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu2+占总荧光粉总量比例为13%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+占总荧光粉总量比例为10%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2+占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为10%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为40%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+占总荧光粉总量比例为7%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为13%。荧光粉和胶水的比例选用1.45:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为3513K,显色指数为96.2,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.6,蓝光区域所占发光光谱积分比例为3.8%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.2,光效为112lm/W。
参见图9,图9为本发明实施例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图。
对比例3
选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.18:0.52:0.3的Sr3SiO5:Eu2+绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉制备出3500K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为3512K,显色指数为95.2,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.8,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.8%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.5,光效为110lm/W。
参见图10,图10为本发明对比例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图。
实施例4
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0930的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为5.0lm、2.69lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu2+占总荧光粉总量比例为10%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+占总荧光粉总量比例为13%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2+占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为15%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为35%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+占总荧光粉总量比例为8%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为12%。荧光粉和胶水的比例选用1.45:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为3996K,显色指数为96.4,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.59,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.1%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.18,光效为113lm/W。
参见图11,图11为本发明实施例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图。
对比例4
选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.18:0.55:0.27的Sr3SiO5:Eu2+绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉制备出4000K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为4028K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.7%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.6,光效为111lm/W。
参见图12,图12为本发明对比例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图。
实施例5
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1130的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为5.0lm、3.33lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu2+占总荧光粉总量比例为5%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+占总荧光粉总量比例为18%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2 +占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为30%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为20%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+占总荧光粉总量比例为10%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为10%。荧光粉和胶水的比例选用1.42:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为4508K,显色指数为96.8,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.81,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.2%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.17,光效为115lm/W。
参见图13,图13为本发明实施例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图。
对比例5
选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.19:0.58:0.23的Sr3SiO5:Eu2+绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉制备出4500K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为4503K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为7.2%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.68,光效为112lm/W。
参见图14,图14为本发明对比例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图。
实施例6
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1635的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为5.0lm、5.0lm,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+占总荧光粉总量比例为23%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2+占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为25%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为25%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+占总荧光粉总量比例为12%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为8%。荧光粉和胶水的比例选用1.4:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为4982K,显色指数为98.1,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.87,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.5%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.22,光效为118lm/W。
参见图15,图15为本发明实施例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图。
对比例6
选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.21:0.61:0.18的Sr3SiO5:Eu2+绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉制备出5000K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为5017K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为7.5%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.68,光效为115lm/W。
参见图16,图16为本发明对比例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图。
实施例7
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1130的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1734的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为3.33lm、5.0lm,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+占总荧光粉总量比例为23%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2+占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为30%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为20%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+占总荧光粉总量比例为15%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为5%。荧光粉和胶水的比例选用1.38:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为5711K,显色指数为96.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.90,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.7%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.19,光效为121lm/W。
参见图17,图17为本发明实施例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。
对比例7
选用发光峰值为450nm的1734型号LED芯片,使用质量比为0.22:0.65:0.13的Sr3SiO5:Eu2+绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉制备出5700K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为5721K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为8.7%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.71,光效为116lm/W。
参见图18,图18为本发明对比例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。
实施例8
选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1130的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1734的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第二芯片的额定光通量分别为3.33lm、5.0lm,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+占总荧光粉总量比例为23%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2+占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为30%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+占总荧光粉总量比例为20%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+占总荧光粉总量比例为15%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+占总荧光粉总量比例为5%。荧光粉和胶水的比例选用1.38:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
在荧光粉封装顺序上,分三层封装,首先封装红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+,其次封装绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+和绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+,最后封装蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu2+和蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu2+。
使用远方光色电综合测试系统(PCE-2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为5743K,显色指数为97.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.93,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.9%,450-500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.25,光效为124lm/W。
参见图19,图19为本发明实施例8提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种全光谱的荧光粉组合物,其特征在于,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述蓝色荧光粉选自Na3Sc2(PO4)3:Eu2+、Sr4Al14O25:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述绿色荧光粉选自Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3 +、Lu3Al5O12:Ce3+中的一种。
4.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述红色荧光粉是Sr2Si5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+中的一种。
5.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物至少包括两种蓝色荧光粉、一种绿色荧光粉和一种红色荧光粉,其中蓝色荧光粉的激发峰值位于350~450nm范围内。
6.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460-490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2。
7.一种权利要求1~6任意一项所述的全光谱的荧光粉组合物在白光LED器件中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述白光LED器件包括:
芯片以及复合于芯片表面的荧光粉层。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述芯片包括至少包括两种不同发光波长的LED芯片,第一LED芯片的波长峰值范围为380~420nm,第二LED芯片的波长峰值范围为421~470nm;
所述第一LED芯片同第二LED芯片的光通量之比范围为5:1~1:5。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,在所述芯片表面依次复合红色荧光粉层、绿色荧光粉层和蓝色荧光粉层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210406 |
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