CN117568035B - 一种高性能的多波峰激发led用荧光粉组合物及器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能的多波峰激发LED用荧光粉组合物,包括以下质量份数组成:黄绿色荧光粉a 0.5~0.8份,黄绿色荧光粉b 0.3~0.5份,绿色荧光粉0.1~0.4份,红色荧光粉0.1~0.4份浅绿色荧光粉a 0.5~0.8份,浅绿色荧光粉b 0.2~0.6份。本发明提供的荧光粉组合物制备而成的LED器件通过添加高波长的荧光粉组成,使得LED灯珠光源全光谱波长更加全面,同时激发发射波峰峰值,提高该阶段的显色能力,另外所有的光源参数R1‑R15更加饱和,并且有效提高了R9和R15值,解决了常规LED灯珠光源刺眼、还原度低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及荧光粉材料领域,具体涉及到一种高性能的多波峰激发LED用荧光粉组合物及器件。
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,已成为广告装饰、城市亮化工程及照明光源的主流,应用领域日益广泛。
显色指数是光源显色性的度量,以被测光源下物体颜色和参考标准光源下物体颜色的相符合程度来表示。一般显色指数是光源对国际照明委员会规定的第1~8种标准颜色样品显色指数的平均值,通称显色指数,符号是Ra。显色指数则是评价光源显色性的重要方法,是衡量人工光源颜色特性的重要参数,显色指数越高,说明光源的显色性越好,对物体的色彩还原能力越强。一般显色指数:Ra越大,显色性能越好;反之,显色性越差。太阳光的显色指数定义为100。
虽说“显色指数”并不能代表一个灯具的全部。但是“高显指”能很大程度决定了光照的效果——高色彩还原度。通常所讲的Ra指的是光源对R1-R8这八种自然色还原水平的平均值,R9-R15是没有计算在内的。但从专业角度来评测光源显指,应该要考虑上R9(对红色还原度)和R15(对亚洲人的肤色表现)的参数。
一般情况下,显色指数80以下的商用白光LED主要采用传统LED蓝光芯片+铝酸盐黄粉的组合封装技术,由LED蓝光芯片发出的窄带蓝光和荧光黄粉发出的宽带黄光复合形成白光,但这种白光缺少红色光谱部分,表征饱和红色的特殊显色指数R9也过低,该方法得到的白光存在发射光谱不连续的问题,导致LED的适用范围存在局限性。
目前产生全光谱LED技术主要是利用低波长的In-GaN蓝色LED,加上少许的红色氮化物为主体的高显荧光粉。虽然该种技术稳定性较好,但其发光较刺眼,同时由于光谱成分中缺少红光R9饱和度,造成还原度和显色性较差。
因此开发性能较好的一种多波峰激发的高性能全光谱光源配方对于LED光源的应用具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足,提供一种高性能的多波峰激发LED用荧光粉组合物及器件。
本发明所采取的技术方案是:
第一个方面,本发明提供一种高性能的多波峰激发LED用荧光粉组合物,包括以下质量份数组成:
发光峰值波长范围为525±2nm的黄绿色荧光粉a 0.5~0.8份;
发光峰值波长范围为535±2nm的黄绿色荧光粉b 0.3~0.5份;
发光峰值波长范围为496±1nm的绿色荧光粉0.1~0.4份;
发光峰值波长范围为657±2nm的红色荧光粉0.1~0.4份;
发光峰值波长范围为730±10nm的浅绿色荧光粉a 0.5~0.8份;
发光峰值波长范围为780±10nm的浅绿色荧光粉b 0.2~0.6份。
在一些实例中,所述荧光粉组合物的激发光源的发光峰值波长范围为435~440nm和465~470nm。
在一些实例中,所述荧光粉组合物的激发光源的发光峰值波长范围为430~435nm和460~465nm。
在一些实例中,所述黄绿色荧光粉a的粒径D50值为14um~18um;所述黄绿色荧光粉b的粒径D50值为17um~21um;所述绿色荧光粉的粒径D50值为11um~15um;所述红色荧光粉的粒径D50值范围为13um~17um;所述浅绿色荧光粉a的粒径D50值范围为19um~23um;所述浅绿色荧光粉a的粒径D50值范围为20um~24um。
在一些实例中,所述荧光粉组合物的制备方法为:
1)将6组分荧光粉按比例搅拌混合然后添加适量LED灌封胶,静置12小时以上得到荧光粉胶体;
2)将荧光粉胶体在70~90℃下进行煅烧1~2h,再升温至150~160℃煅烧4~5h,然后筛分脱料即得到荧光粉组合物。
第二个方面,本发明提供一种LED器件,包括第一个方面中任一项所述的荧光粉组合物。
在一些实例中,所述LED器件还包括LED芯片,所述LED芯片的发光峰值波长范围为435~440nm和465~470nm。
在一些实例中,所述LED芯片的发光峰值波长范围为430~435nm和460~465nm。
在一些实例中,所述LED器件的显色指数为Ra≥98,R9≥97,R15≥99。
本发明的有益效果是:
本发明提供的荧光粉组合物制备而成的LED器件通过添加高波长的荧光粉组成,使得LED灯珠光源全光谱波长更加全面,同时激发发射波峰峰值,提高该阶段的显色能力,另外所有的光源参数R1-R15更加饱和,并且有效提高了R9和R15值,解决了常规LED灯珠光源刺眼、还原度低的问题。
附图说明
图1为实施例1在发光芯片波长为430-435nm,460-465nm的激发光谱图。
图2为实施例1在发光芯片波长为435-440nm,465-470nm的激发光谱图。
图3为实施例2在发光芯片波长为430-435nm,460-465nm的激发光谱图。
图4为实施例2在发光芯片波长为435-440nm,465-470nm的激发光谱图。
图5为对比例1在发光芯片波长为430-435nm,460-465nm的激发光谱图。
图6为对比例2在发光芯片波长为430-435nm,460-465nm的激发光谱图。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。
本发明实施例和对比例中使用的荧光粉组合物包括以下质量份数组成:发光峰值波长范围为525±2nm的黄绿色荧光粉a 0.5~0.8份;发光峰值波长范围为535±2nm的黄绿色荧光粉b 0.3~0.5份;发光峰值波长范围为496±1nm的绿色荧光粉0.1~0.4份;发光峰值波长范围为657±2nm的红色荧光粉0.1~0.4份;发光峰值波长范围为730±10nm的浅绿色荧光粉a 0.5~0.8份;发光峰值波长范围为780±10nm的浅绿色荧光粉b 0.2~0.6份。各个组成的具体性质见下表1。
表1
本发明实施例和对比例的荧光粉组合物的组成见下表2,具体制备方法为:
按比例配置荧光粉组合物放置完成后,然后将LED灌封胶导入,搅拌半小时后,静置12小时让其充分挥发融合;
将搅拌好的胶水混合物放进注胶机进行单颗注胶,将其放进80℃烤箱烘烤1h,再升温至150℃烘烤4h将材料进行脱料。
表2
将得到的样品注胶用积分球分析仪测试其发射光谱和激发光谱,设定芯片波长。各实施例和对比例的波峰高度结果见下表3和表4,显色指数见表5和表6。
表3发光芯片波长为430-435nm,460-465nm的波峰峰值高度
表4发光芯片波长为435-440nm,465-470nm的波峰峰值高度
实施例1 | 实施例2 | |
波峰438nm | 0.3 | 0.58 |
波峰460nm | 0.31 | 0.8 |
波峰560nm | 0.6 | 0.82 |
波峰660nm | 0.98 | 0.98 |
波峰680nm | 0.96 | 0.95 |
波峰730nm | 0.92 | 0.95 |
波峰780nm | 0.7 | 0.7 |
表5
从表3-表5和图1-2的发射光谱和激发光谱看出,设定芯片波长不同,表现的数据差异不大,可以良好运行。同时各项参数R1-R15相对比较饱和,红色饱和R9相对较高。
而对比例1和对比例2在发射波峰680nm,730nm和780nm峰值较弱显色能力较差,同时显指参数R9偏低,仅在90左右,R1-R15参数均比较低。
以上是对本发明所作的进一步详细说明,不可视为对本发明的具体实施的局限。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的简单推演或替换,都在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高性能的多波峰激发LED用荧光粉组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物包括以下质量份数组成:
发光峰值波长范围为525±2 nm的黄绿色荧光粉a 0.6份;
发光峰值波长范围为535±2 nm的黄绿色荧光粉b 0.4份;
发光峰值波长范围为496±1 nm的绿色荧光粉0.3份;
发光峰值波长范围为657±2 nm的红色荧光粉0.3份;
发光峰值波长范围为730±10 nm的浅绿色荧光粉a 0.5份;
发光峰值波长范围为780±10 nm的浅绿色荧光粉b 0.3份;
或所述荧光粉组合物包括以下质量份数组成:
发光峰值波长范围为525±2 nm的黄绿色荧光粉a 0.5份;
发光峰值波长范围为535±2 nm的黄绿色荧光粉b 0.35份;
发光峰值波长范围为496±1 nm的绿色荧光粉0.2份;
发光峰值波长范围为657±2 nm的红色荧光粉0.2份;
发光峰值波长范围为730±10 nm的浅绿色荧光粉a 0.45份;
发光峰值波长范围为780±10 nm的浅绿色荧光粉b 0.3份。
2.根据权利要求1所述的荧光粉组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物的激发光源的发光峰值波长范围为435~440nm和465~470 nm。
3.根据权利要求1所述的荧光粉组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物的激发光源的发光峰值波长范围为430~435 nm和460~465 nm。
4.根据权利要求1所述的荧光粉组合物,其特征在于,所述黄绿色荧光粉a的粒径D50值为14um~18um;所述黄绿色荧光粉b的粒径D50值为17um~21um;所述绿色荧光粉的粒径D50值为11um~15um;所述红色荧光粉的粒径D50值范围为13um~17um;所述浅绿色荧光粉a的粒径D50值范围为19um~23um;所述浅绿色荧光粉a的粒径D50值范围为20um~24um。
5.根据权利要求1所述的荧光粉组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物的制备方法为:
1)将6组分荧光粉按比例搅拌混合然后添加适量LED灌封胶,静置12小时以上得到荧光粉胶体;
2)将荧光粉胶体在70~90℃下进行煅烧1~2 h,再升温至150~160℃煅烧4~5 h,然后筛分脱料即得到荧光粉组合物。
6.一种LED器件,其特征在于,包括权利要求1~5中任一项所述的荧光粉组合物。
7.根据权利要求6所述的LED器件,其特征在于,所述LED器件还包括LED芯片,所述LED芯片的发光峰值波长范围为435~440nm和465~470 nm。
8.根据权利要求6所述的LED器件,其特征在于,所述LED器件还包括LED芯片,所述LED芯片的发光峰值波长范围为430~435 nm和460~465 nm。
9.根据权利要求6所述的LED器件,其特征在于,所述LED器件的显色指数为Ra≥98,R9≥97,R15≥99。
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