CN114373850A - 全光谱led光源、led发光部件及led照明装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种全光谱LED光源、LED发光部件及LED照明装置，全光谱LED光源包括荧光粉和用于激发荧光粉的LED芯片，其中，荧光粉包括青粉、绿粉、红粉及黄粉中的一种或多种，黄粉选自峰值波长为570nm～575nm的黄色荧光粉，LED芯片包括第一芯片和第二芯片，第一芯片选自峰值波长为440nm～445nm的蓝光芯片，第二芯片选自峰值波长为465nm～470nm的蓝光芯片。本申请提供的全光谱LED光源在大功率高电流激发条件下具备高的发光效率、显色指数和饱和蓝色R12。

Description

全光谱LED光源、LED发光部件及LED照明装置
技术领域
本申请属于照明技术领域，具体涉及一种全光谱LED光源、LED发光部件及LED照明装置。
背景技术
LED照明技术具有高效、节能、环保、寿命长、体积小、耐用且易维护等优点，目前已经成为照明领域的主流。随着LED照明技术的快速发展，人们已经不仅仅只追求高光效、高性价比的LED光源，而且对于健康照明方面也提出了更高的要求，由此发展具有类似自然光的全光谱LED是未来追求和改进方向之一。
全光谱，指的是光谱中包含有紫外光、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太阳光相似，显色指数接近于100的光谱。现有的全光谱LED技术主要应用在植物照明、室内照明等中低功率(100W～300W之间)且色温在6000k以下的领域，但是在大功率照明(光源功率大于500W)的条件下，全光谱LED光源的显色指数和发光效率均会明显降低。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种在大功率条件下具备高的显色指数和发光效率的全光谱LED光源、LED发光部件及LED照明装置。
本申请第一方面提供一种全光谱LED光源，包括荧光粉和用于激发荧光粉的LED芯片，其中，
荧光粉包括青粉、绿粉、红粉及黄粉中的一种或多种，黄粉选自峰值波长为570nm～575nm的黄色荧光粉，
LED芯片包括第一芯片和第二芯片，第一芯片选自峰值波长为440nm～445nm的蓝光芯片，第二芯片选自峰值波长为465nm～470nm的蓝光芯片；
所述LED芯片呈同心环状阵列分布或多边形阵列分布，且以第一芯片为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，第一圈芯片中第一芯片和第二芯片交替排列，第二圈芯片中第一芯片和第二芯片按照数量为2:1交替排列；
其中，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉，混合荧光粉为青粉、绿粉、红粉及黄粉的混合物。
根据本申请第一方面的任一实施方式，混合荧光粉中青粉的质量百分含量为4％～10％，绿粉的质量百分含量为75％～85％，红粉的质量百分含量为3％～8％，黄粉的质量百分含量为5％～12％。
根据本申请第一方面的任一实施方式，青粉选自峰值波长为480nm～490nm的青色荧光粉；和/或
绿粉选自峰值波长为525nm～535nm的绿色荧光粉；和/或
红粉选自峰值波长为650nm～660nm的红色荧光粉。
根据本申请第一方面的任一实施方式，青粉包含BaSi2O2N2:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+和GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+中的至少一种；和/或
绿粉包含Lu3Al5O12:Ce3+和GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+中的至少一种；和/或
红粉包含(SrCa)AlSiN3:Eu和CaAlSiN3:Eu中的至少一种；和/或
黄粉包含Lu3Al5O12:Ce3+和Y3Al5O12:Ce3+中的至少一种。
根据本申请第一方面的任一实施方式，青粉的平均粒径为16μm～22μm；和/或
绿粉的平均粒径为18μm～25μm；和/或
红粉的平均粒径为12μm～20μm；和/或
黄粉的平均粒径为15μm～20μm。
根据本申请第一方面的任一实施方式，青粉的半峰宽为80nm～110nm；和/或
绿粉的半峰宽为95nm～115nm；和/或
红粉的半峰宽为90nm～110nm；和/或
黄粉的半峰宽为100nm～130nm。
根据本申请第一方面的任一实施方式，第一芯片与第二芯片的数量比为12:7。
本申请第二方面提供一种LED发光部件，包括本申请第一方面的全光谱LED光源和基板，全光谱LED光源安装于基板上。
本申请第三方面提供一种LED照明装置，包括本申请第一方面的全光谱LED光源或本申请第二方面的LED发光部件。
根据本申请第三方面任一实施方式，LED照明装置包括所述全光谱LED光源、设于全光谱LED光源发光光路上的准直透镜、复眼透镜和汇聚透镜，所述LED照明装置为大功率舞台灯照明装置。更具体地，所述大功率舞台灯照明装置发光功率为650W～950W。
本申请提供的全光谱LED光源包括激发源LED芯片和发射源荧光粉，其中，发射源中通过选用合适峰值波长的黄色荧光粉，并与所选用的青色荧光粉、绿色荧光粉及红色荧光粉进行合理配比，再与合适的双蓝光芯片进行配合使用，由此能够提升全光谱LED光源在大功率高电流激发条件下的发光效率、光谱连续性及热稳定性。
此外，激发源选用合适的双蓝光芯片，并通过合理配置双蓝光芯片间的比例及排列方式，能够与所选用的荧光粉之间进行更好的光谱耦合并提升光谱连续性，由此通过双蓝光芯片与荧光粉间的协同作用而提升全光谱LED光源的显色指数和饱和蓝色R12。本申请提供的全光谱LED光源在大功率条件下从低色温到高色温均具有高的显色指数和饱和蓝色R12，适用于制备大功率全光谱光源。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的全光谱LED光源的LED芯片排布图。
图2为本申请实施例1提供的一种全光谱LED光源光谱图。
图3为本申请实施例2提供的一种全光谱LED光源光谱图。
图4为本申请实施例4提供的一种全光谱LED光源光谱图。
图5为本申请对比例1提供的全光谱LED光源的LED芯片排布图。
图6为本申请对比例3提供的全光谱LED光源的LED芯片排布图。
附图标记说明：
1第一芯片；2第二芯片。
具体实施方式
为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上。
本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
发明人在研究过程中发现目前实现全光谱的最难点是显色指数Ra和R12的提升，R12所对应的颜色是饱和蓝色，太阳光的全光谱图中所对应的光谱辐亮度曲线是在430nm～525nm处均具有较高的强度，然而采用单一芯片和荧光粉进行相互搭配做出来的全光谱在470nm～490nm的波段强度较弱，R12值小，所表现出来的波形并不是很饱满，光谱连续性较差。
基于上述问题的发现和研究而提出本申请。
在本申请的一个实施方式中，本申请第一方面提供一种全光谱LED光源，包括荧光粉和用于激发所述荧光粉的LED芯片，荧光粉包括青粉、绿粉、红粉及黄粉，黄粉选自峰值波长为570nm～575nm的黄色荧光粉，LED芯片包括第一芯片和第二芯片，第一芯片选自峰值波长为440nm～445nm的蓝光芯片，第二芯片选自峰值波长为465nm～470nm的蓝光芯片；
所述LED芯片呈同心环状阵列分布或多边形阵列分布，且以第一芯片为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，所述第一圈芯片中第一芯片和第二芯片交替排列，所述第二圈芯片中第一芯片和第二芯片按照数量为2:1交替排列；
其中，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉，所述混合荧光粉为所述青粉、绿粉、红粉及黄粉的混合物。
本申请提供的全光谱LED光源包括激发源LED芯片和发射源荧光粉，其中，发射源中通过选用合适峰值波长的黄色荧光粉，并与所选用的青色荧光粉、绿色荧光粉及红色荧光粉进行合理配比，由此能够提升全光谱LED光源在大功率高电流激发条件下的发光效率、光谱连续性及热稳定性；此外，激发源通过选用合适的双蓝光芯片，并通过合理配置双蓝光芯片间的比例及排列方式，能够与所选用的荧光粉之间进行更好的光谱耦合并提升光谱连续性，由此通过双蓝光芯片与荧光粉间的协同作用而提升全光谱LED光源的显色指数、饱和蓝色R12和光效。
更具体地，本申请以440nm～445nm短波蓝光芯片作为主发射源，配合465nm～470nm长波蓝光芯片能够得到光效高的照明光。其中，中心点的蓝光芯片和黄粉的搭配能够得到高亮度、高光效照明光；短波蓝光芯片和混合荧光粉的搭配可以提高全光谱的R12；长波蓝光芯片和混合荧光粉的搭配可以提升全光谱中除R12外其他大多数的显指和亮度，长波蓝光芯片大致均匀分布于短波蓝光芯片中可以提高光谱连续性和饱满度。本申请提供的LED芯片选用合适峰值波长的双蓝光芯片，有利于实现高的光电转换效率，并有利于提升全光谱LED光源的光效，通过第一芯片、第二芯片及本申请所选用特定峰值波长的荧光粉间的光谱耦合，能够促使光谱连续并减少光谱间的沟壑，同时增强430nm～525nm的波段强度，由此大幅度提升饱和蓝色R12。
本申请通过合理配置双蓝光芯片间的比例并选用合适的排布方式，能够提升本申请所选用荧光粉与芯片间的耦合程度，即提升荧光粉的协调作用，还可以提高光谱的连续性，由此通过加强双蓝光芯片与荧光粉间的协同作用而提升全光谱LED光源的整体显色指数Ra和饱和蓝色R12以及光谱的连续性。
特别地，往外第一圈LED芯片中第一芯片和第二芯片交替排列，往外第二圈芯片第一芯片和第二芯片按照数量为2:1交替排列，如此设计，长波蓝光芯片均匀分布于短波蓝光芯片中可以提高光谱连续性和饱满度。
在任意实施方式中，青粉选自峰值波长为480nm～490nm的青色荧光粉。
在任意实施方式中，绿粉选自峰值波长为525nm～535nm的绿色荧光粉，更优选的为530nm～535nm的绿色荧光粉。
在任意实施方式中，红粉选自峰值波长为650nm～660nm的红色荧光粉。
本申请提供的荧光粉中选用合适峰值波长的黄粉、青粉、绿粉及红粉，其中，通过将青粉的峰值波长选为480nm～490nm，并将青粉和双蓝光芯片进行搭配可以有效提高R12。将绿粉的峰值波长选为525nm～535nm，将红粉的峰值波长选为650nm～660nm，绿粉、红粉和双蓝光芯片的搭配可以有效提高除R12以外其他颜色光的显色指数，有利于在保证荧光粉激发效率的同时增强光谱耦合作用，并通过光谱耦合作用而减少光谱间的沟壑并实现光谱的连续和高显色指数，由此实现了类似太阳光的全光谱。
此外，通过向荧光粉中加入选用的特定峰值波长的黄粉，在大功率高电流激发造成的红粉和绿粉的发光效率均明显降低的情况下，由于黄粉(YAG或者LUAG)具有较高的热稳定性和亮度，因而使得全光谱LED光源在大功率高电流激发条件下也具备高的发光效率。另外，由于本申请所选用黄粉的峰值波长较长，因而可以减少红粉的添加量，使得光谱在550nm～600nm处更饱满，光效更高。
在任意实施方式中，由青粉、绿粉、红粉及黄粉组成的混合荧光粉中，青粉的质量百分含量为4％～10％，绿粉的质量百分含量为75％～85％，红粉的质量百分含量为3％～8％，黄粉的质量百分含量为5％～12％。
在任意实施方式中，优选的，混合荧光粉中青粉的质量百分含量为4.5％～5.5％，绿粉的质量百分含量为80％～85％，红粉的质量百分含量为4％～4.5％，黄粉的质量百分含量为8％～10％。
本申请中将所选用的青粉、黄粉、绿粉及红粉进行合理配比，有利于增强大功率高电流激发条件下的光效和光谱耦合作用，并减小荧光粉封装成器件之后的色容差范围。
在任意实施方式中，青粉的平均粒径为16μm～22μm，优选为18μm～20μm。
在任意实施方式中，绿粉的平均粒径为18μm～25μm，优选为20μm～24μm。
在任意实施方式中，红粉的平均粒径为12μm～20μm，优选为14μm～18μm。
在任意实施方式中，黄粉的平均粒径为15μm～20μm，优选为16μm～18μm。
本申请中选用的青粉、绿粉、黄粉及红粉的平均粒径在合适范围内，有利于提升荧光粉粒度分布的均匀性，从而提升荧光粉的沉降一致性，并有利于提升其颜色一致性，使得全光谱LED光源在光通量、色坐标和显色指数方面波动性更小，由此具备好的光学参数一致性。
在任意实施方式中，青粉的半峰宽为80nm～110nm。
在任意实施方式中，绿粉的半峰宽为95nm～115nm。
在任意实施方式中，红粉的半峰宽为90nm～110nm。
在任意实施方式中，黄粉的半峰宽为100nm～130nm。
本申请实施方式中，半峰宽指的是色谱峰高一半处的峰宽度，即通过峰高的中点作平行于峰底的直线，此直线与峰两侧相交两点之间的距离。
本申请中选用的青粉、绿粉、黄粉及红粉的半峰宽在合适范围内，有利于保持高的发光纯度，并通过光谱耦合而增强光效，使得全光谱LED光源在大功率高电流激发条件下也具备高的发光效率。
在任意实施方式中，青粉包含BaSi2O2N2:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+和GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+中的至少一种。
在任意实施方式中，绿粉包含Lu3Al5O12:Ce3+和GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+中的至少一种。
在任意实施方式中，红粉包含(SrCa)AlSiN3:Eu和CaAlSiN3:Eu中的至少一种。
在任意实施方式中，黄粉包含Lu3Al5O12:Ce3+和Y3Al5O12:Ce3+中的至少一种。
本申请中选用合适种类的黄粉、青粉、绿粉及红粉，有利于实现高的热稳定性和发光效率。优选的，青粉、绿粉和黄粉选用铝酸盐体系荧光粉，有利于提高光源的稳定性。更优选的，红粉选用氮化物体系荧光粉，有利于提高光源的外量子效率及发光效率。
在任意实施方式中，本申请中的全光谱LED光源除中心位置的第一芯片发光结构外，其他LED芯片的发光结构可以通过以下方法制备得到：
S02、将青粉、绿粉、黄粉及红粉按比例进行配比，得到混合荧光粉；
S04、将混合荧光粉与硅胶进行混合得到荧光胶，然后通过点胶或者喷涂工艺将荧光胶覆于LED芯片上；
S06、放入烤箱进行烘烤，通过积分球进行测试。
在任意实施方式中，优选的，步骤S04荧光粉混合物与硅胶的质量配比为(2～4):1。
在任意实施方式中，优选的，步骤S06中进行烘烤的时间为3～5h，更优选为3h。
在本申请中，全光谱LED光源的色温变化通过调节覆在LED芯片上的荧光胶的厚度实现。
在本申请的一个实施方式中，本申请第三方面提供一种LED发光部件，包括本申请第一方面的全光谱LED光源和基板，所述全光谱LED光源安装于基板上。
在本申请的一个实施方式中，本申请第四方面提供一种LED照明装置，包括本申请第一方面的全光谱LED光源或本申请第二方面的LED发光部件。
在任意实施方式中，LED照明装置以LED舞台灯作为示例，LED舞台灯可以包括基板、安装于基板上的全光谱LED光源、设于全光谱LED光源发光光路上的准直透镜、复眼透镜和汇聚透镜。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
一种全光谱LED光源，包括荧光粉和用于激发所述荧光粉的LED芯片，LED芯片选用峰值波长为442.5nm～445nm及465nm～470nm的蓝光芯片，且二者的数量比为12:7，荧光粉包括黄色荧光粉和混合荧光粉，混合荧光粉中各组分的组成及质量百分含量如下：
峰值波长为480nm～490nm的青粉，BaSi2O2N2:Eu2+：5.5％；
峰值波长为530nm～535nm的绿粉，GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+(GaYAG)：80％；
峰值波长为570nm～575nm的黄粉，Y3Al5O12:Ce3+(YAG)：10％；
峰值波长为650nm～660nm的红粉，CaAlSiN3:Eu：4.5％。
采用图1所示的芯片排布图，所述LED芯片呈同心环状阵列分布或呈多边形阵列分布，且以第一芯片1为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉。具体地，本实施例LED芯片的总数量为19个，第一圈芯片为呈正六边形排列的6个LED芯片，且第一圈芯片中第一芯片1和第二芯片2交替排列，第二圈芯片为呈正六边型排列的12个LED芯片，且第二圈芯片中第一芯片1和第二芯片2按照2:1交替排列。
将上述黄色荧光粉和混合荧光粉分别按质量配比为3:1与硅胶进行混合，之后通过喷涂方式在图1的芯片上进行喷涂作业，其中，黄色荧光粉与硅胶的混合物涂在中心点位置的第一芯片上，混合荧光粉与硅胶的混合物涂在其他芯片上，达到色温为3200K±100K，并通过积分球进行测试。
所得的全光谱LED光源的光谱图如图2所示。
实施例2
一种全光谱LED光源，包括荧光粉和用于激发所述荧光粉的LED芯片，LED芯片选用峰值波长为442.5nm～445nm及465nm～470nm的蓝光芯片，且二者的数量比为12:7，荧光粉包括黄色荧光粉和混合荧光粉，混合荧光粉中各组分的组成及质量百分含量如下：
峰值波长为480nm～490nm的青粉，BaSi2O2N2:Eu2+：4.5％；
峰值波长为530nm～535nm的绿粉，GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+(GaYAG)：82％；
峰值波长为570nm～575nm的黄粉，Y3Al5O12:Ce3+(YAG)：9％；
峰值波长为650nm～660nm的红粉，CaAlSiN3:Eu：4.5％。
采用图1所示的芯片排布图，所述LED芯片呈同心环状阵列分布或呈多边形阵列分布，且以第一芯片1为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉。具体地，本实施例LED芯片的总数量为19个，第一圈芯片为呈正六边形排列的6个LED芯片，且第一圈芯片中第一芯片1和第二芯片2交替排列，第二圈芯片为呈正六边型排列的12个LED芯片，且第二圈芯片中第一芯片1和第二芯片2按照2:1交替排列。
将上述黄色荧光粉和混合荧光粉分别按质量配比为3.3:1与硅胶进行混合，之后通过喷涂方式在图1的芯片上进行喷涂作业，其中，黄色荧光粉与硅胶的混合物涂在中心点位置的第一芯片上，混合荧光粉与硅胶的混合物涂在其他芯片上，达到色温为5000K±100K，并通过积分球进行测试。
所得的全光谱LED光源的光谱图如图3所示。
实施例3
一种全光谱LED光源，包括荧光粉和用于激发所述荧光粉的LED芯片，LED芯片选用峰值波长为440nm～443nm及467nm～470nm的蓝光芯片，且二者的数量比为12:7，荧光粉包括黄色荧光粉和混合荧光粉，混合荧光粉中各组分的组成及质量百分含量如下：
峰值波长为480nm～490nm的青粉，BaSi2O2N2:Eu2+：4.5％；
峰值波长为530nm～535nm的绿粉，GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+(GaYAG)：83.5％；
峰值波长为570nm～575nm的黄粉，Y3Al5O12:Ce3+(YAG)：8％；
峰值波长为650nm～660nm的红粉，CaAlSiN3:Eu：4％。
采用图1所示的芯片排布图，所述LED芯片呈同心环状阵列分布或呈多边形阵列分布，且以第一芯片1为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉。具体地，本实施例LED芯片的总数量为19个，第一圈芯片为呈正六边形排列的6个LED芯片，且第一圈芯片中第一芯片1和第二芯片2交替排列，第二圈芯片为呈正六边型排列的12个LED芯片，且第二圈芯片中第一芯片1和第二芯片2按照2:1交替排列。
将上述黄色荧光粉和混合荧光粉分别按质量配比为3.4:1与硅胶进行混合，之后通过喷涂方式在图1的芯片上进行喷涂作业，其中，黄色荧光粉与硅胶的混合物涂在中心点位置的第一芯片上，混合荧光粉与硅胶的混合物涂在其他芯片上，达到色温为5500K±100K，并通过积分球进行测试。
实施例4
一种全光谱LED光源，包括荧光粉和用于激发所述荧光粉的LED芯片，LED芯片选用峰值波长为440nm～443nm及465nm～470nm的蓝光芯片，且二者的数量比为12:7，荧光粉包括黄色荧光粉和混合荧光粉，混合荧光粉中各组分的组成及质量百分含量如下：
峰值波长为480nm～490nm的青粉，BaSi2O2N2:Eu2+：4.5％；
峰值波长为530nm～535nm的绿粉，GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+(GaYAG)：82.5％；
峰值波长为570nm～575nm的黄粉，Y3Al5O12:Ce3+(YAG)：9％；
峰值波长为650nm～660nm的红粉，CaAlSiN3:Eu：4％。
采用图1所示的芯片排布图，所述LED芯片呈同心环状阵列分布或呈多边形阵列分布，且以第一芯片1为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉。具体地，本实施例LED芯片的总数量为19个，第一圈芯片为呈正六边形排列的6个LED芯片，且第一圈芯片中第一芯片1和第二芯片2交替排列，第二圈芯片为呈正六边型排列的12个LED芯片，且第二圈芯片中第一芯片1和第二芯片2按照2:1交替排列。
将上述黄色荧光粉和混合荧光粉分别按质量配比为4:1与硅胶进行混合，之后通过喷涂方式在图1的芯片上进行喷涂作业，其中，黄色荧光粉与硅胶的混合物涂在中心点位置的第一芯片上，混合荧光粉与硅胶的混合物涂在其他芯片上，达到色温为7300K±100K，并通过积分球进行测试。
所得的全光谱LED光源的光谱图如图4所示。
对比例1
一种全光谱LED光源，全光谱LED光源中的荧光粉与实施例4相同，区别在于，本对比例1LED芯片采用峰值波长为440nm～443nm的单一蓝光芯片，且蓝光芯片采用图5所示的芯片排布图：LED芯片呈同心环状阵列分布或呈多边形阵列分布，且以一个LED芯片为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，第一圈芯片为呈正六边形排列的6个LED芯片，第二圈芯片为呈正六边型排列的12个LED芯片。
对比例2
一种全光谱LED光源，全光谱LED光源中使用的蓝光芯片数量、蓝光芯片排列等与实施例4相同，区别在于，对比例2的混合荧光粉中未使用黄色荧光粉，且绿粉的用量为91.5％。
对比例3
一种全光谱LED光源，全光谱LED光源中的荧光粉与实施例4相同，区别在于，本对比例3LED芯片的排列不同，且选用峰值波长为440nm～443nm的第一蓝光芯片和峰值波长为的465nm～467nm的第二蓝光芯片，二者的数量比为10:9。
LED芯片采用图6所示的芯片排布图：LED芯片呈同心环状阵列分布或呈多边形阵列分布，且以第一芯片1为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉；本对比例3中，第一圈芯片为呈正六边形排列的6个LED芯片，且第一圈芯片中第一芯片1和第二芯片2交替排列，第二圈芯片为呈正六边型排列的12个LED芯片，且第二圈芯片中第一芯片1和第二芯片2按照1:1交替排列。
对比例4
一种全光谱LED光源，全光谱LED光源使用的蓝光芯片数量、蓝光芯片排列和所使用的荧光粉与实施例4大体相同，区别仅在于，本对比例4蓝光芯片种类与实施例4不同，对比例4选用的是峰值波长为455nm～457nm的第一蓝光芯片和峰值波长为465nm～467nm的第二蓝光芯片。
测试部分
将上述实施例1～4和对比例1～4中的全光谱LED光源进行性能测试，其中，光源功率的调节通过调节供电电流实现。测试结果示于下表1，测试方法如下：
(1)Ra、R9、R12、光效、色温：利用积分球进行测试。
(2)85℃环境点亮1000小时热衰：在环境温度为85℃的条件下参照GB/T 36361-2018《LED加速寿命试验方法》进行测试。
表1
Figure BDA0003438212920000141
通过实施例1～4可知，本申请全光谱LED光源在大功率照明(光源功率大于500W)的条件下，Ra、R12和发光效率依然能够保持在较高的水平，如图4所示，当色温达到约7300K时，发光效率可以达到80lm/w以上，同时显色指数也能够达到95以上。从实施例4和对比例1的对比可知，采用单一蓝光芯片得到的照明光的全光谱其他显色指数和光效不足；从实施例4和对比例2的对比可知，黄色荧光粉可以显著提升大功率光源的光效和耐老化性能；从实施例4和对比例3的对比可知，蓝光芯片的排列方式对于光谱的连续性和饱满度有较大影响；从实施例4和对比例4的对比可知，芯片的选择对于R12也有较大影响。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种全光谱LED光源，其特征在于，包括荧光粉和用于激发所述荧光粉的LED芯片，其中，
所述荧光粉包括青粉、绿粉、红粉及黄粉中的一种或多种，所述黄粉选自峰值波长为570nm～575nm的黄色荧光粉，
所述LED芯片包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片选自峰值波长为440nm～445nm的蓝光芯片，所述第二芯片选自峰值波长为465nm～470nm的蓝光芯片；
所述LED芯片呈同心环状阵列分布或多边形阵列分布，且以第一芯片为中心点，往外包括第一圈芯片和第二圈芯片，所述第一圈芯片中第一芯片和第二芯片交替排列，所述第二圈芯片中第一芯片和第二芯片按照数量为2:1交替排列；
其中，中心点位置的第一芯片上覆黄色荧光粉，除中心点位置以外的其他LED芯片上均覆混合荧光粉，所述混合荧光粉为所述青粉、绿粉、红粉及黄粉的混合物。
2.根据权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述混合荧光粉中所述青粉的质量百分含量为4％～10％，所述绿粉的质量百分含量为75％～85％，所述红粉的质量百分含量为3％～8％，所述黄粉的质量百分含量为5％～12％。
3.根据权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述青粉选自峰值波长为480nm～490nm的青色荧光粉；和/或
所述绿粉选自峰值波长为525nm～535nm的绿色荧光粉；和/或
所述红粉选自峰值波长为650nm～660nm的红色荧光粉。
4.根据权利要求3所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述青粉包含BaSi2O2N2:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+和GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+中的至少一种；和/或
所述绿粉包含Lu3Al5O12:Ce3+和GaxY(3-x)Al5O12:Ce3+中的至少一种；和/或
所述红粉包含(SrCa)AlSiN3:Eu和CaAlSiN3:Eu中的至少一种；和/或
所述黄粉包含Lu3Al5O12:Ce3+和Y3Al5O12:Ce3+中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述青粉的平均粒径为16μm～22μm；和/或
所述绿粉的平均粒径为18μm～25μm；和/或
所述红粉的平均粒径为12μm～20μm；和/或
所述黄粉的平均粒径为15μm～20μm。
6.根据权利要求1所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述青粉的半峰宽为80nm～110nm；和/或
所述绿粉的半峰宽为95nm～115nm；和/或
所述红粉的半峰宽为90nm～110nm；和/或
所述黄粉的半峰宽为100nm～130nm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的全光谱LED光源，其特征在于，所述第一芯片与所述第二芯片的数量比为12:7。
8.一种LED发光部件，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的全光谱LED光源和基板，所述全光谱LED光源安装于基板上。
9.一种LED照明装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的全光谱LED光源或权利要求8所述的LED发光部件。
10.根据权利要求9所述的一种LED照明装置，其特征在于，包括所述全光谱LED光源、设于全光谱LED光源发光光路上的准直透镜、复眼透镜和汇聚透镜，所述LED照明装置为大功率舞台灯。
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