CN201490232U - 一种发光二极管 - Google Patents

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徐欣荣
杨丽敏
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Shenzhen Jufei Optoelectronics Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种发光二极管,包括基体、荧光粉混合体和用于激发所述荧光粉混合体的蓝光芯片,所述基体具有一个空腔,所述蓝光芯片和所述荧光粉混合体都设置在所述空腔内;所述荧光粉混合体包括第一绿色荧光粉、橙色荧光粉、红色荧光粉和用于胶粘所述第一绿色荧光粉、橙色荧光粉和红色荧光粉的透光胶体。本实用新型发光二极管加入了激发效率较高的橙色荧光粉,在降低成本的基础上,使二极管满足显色指数要求,且显著提高了二极管的亮度。

Description

一种发光二极管
技术领域
本实用新型涉及LED领域,尤其涉及一种发光二极管。
背景技术
随着半导体化合物以及半导体封装技术的快速发展,发光二极管在指示、显示、照明等领域得到了越来越广泛的应用。
显色性指物体的真实颜色与某一标准光源下所显示的颜色对比关系,或者光源对于物体本色的呈现程度,通常也称为″显色指数″(Ra)。确定光源的Ra值时,一般将DIN6169标准中定义的8种测试颜色在标准光源和被测试光源下相对比,色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好,光源的Ra值为100时,表示物体在该光源下显示出的颜色与在标准光源下的颜色完全一致。目前,在主照明领域及LED TV背光等领域都提出了高显色指数的要求,一般要求主照明显色指数Ra值应大于80。
现有技术中,提高显色指数的二极管产品主要包括以下几种:
如图1所示,将二极管的空腔内的绿色荧光粉1和红色荧光粉2混合后,使用蓝光芯片5激发混合的荧光粉使其产生混合白光。该技术方案增加了红色荧光粉2,因而改善了光谱分布的连续度从而提高了显色指数(Ra>80),然而由于红色荧光粉2的激发效率较低,为40%~70%,因而从很大程度上影响了二极管的亮度,使其比普通二极管(未加红色荧光粉2)的亮度低20%左右。
如图2所述,将绿色荧光粉1、红色荧光粉2和蓝色荧光粉3混合后,使用紫光芯片6激发混合的荧光粉使其产生混合白光。该技术方案也能够满足Ra>80的要求,然而由于紫光芯片6激发荧光粉的能力低于蓝光芯片,因此实用性较差,而且同样存在亮度较低的问题。
如图3所示,该技术方案的二极管的空腔内封装了蓝光芯片5、绿光芯片7和红光芯片8用于产生混合白光,满足Ra>80的要求,然而这种技术方案的控制电路比较复杂,不仅制造成本较高,而且三种芯片的亮度衰减不一致,亮度低且可靠性差。
综上所述,现有的提高显色指数的二极管普遍存在亮度较低或成本较高的技术问题。
本实用新型内容
本实用新型要解决的主要技术问题是,提供一种满足显色指数的要求,且亮度高、成本低的发光二极管。
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种发光二极管,包括基体、荧光粉混合体和用于激发所述荧光粉混合体的蓝光芯片,所述基体具有一个空腔,所述蓝光芯片和所述荧光粉混合体都设置在所述空腔内;所述荧光粉混合体包括第一绿色荧光粉、橙色荧光粉、红色荧光粉和用于胶粘所述第一绿色荧光粉、橙色荧光粉和红色荧光粉的透光胶体。
所述橙色荧光粉是激发波长为580nm~620nm的荧光粉,优选地,所述橙色荧光粉是激发波长为600nm~610nm的荧光粉。
所述红色荧光粉是激发波长为630nm~700nm的荧光粉。
进一步地,所述第一绿色荧光粉包括第二绿色荧光粉和黄绿色荧光粉。
所述第二绿色荧光粉是激发波长为510nm~535nm的荧光粉。
所述黄绿色荧光粉是激发波长为535nm~580nm的荧光粉。
所述荧光粉混合体还可粘设在所述蓝光芯片上,或者所述荧光粉混合体粘设在所述基体的内壁上。
还包括与所述蓝光芯片电连接的第一引脚和第二引脚,所述第一引脚和第二引脚都设置在所述基体的底部,且露出所述基体。
本实用新型的有益效果是:本实用新型发光二极管中,荧光粉混合体使用激发效率达到90%~100%的橙色荧光粉替代了一部分红光荧光粉,因此有效补充了红光短波波长,且使绿光和红光光谱形成良好地过渡,在不增加制造成本的基础上,不仅使二极管满足显色指数的要求,而且显著提高了二极管的亮度。
附图说明
图1为第一种现有的提高显色指数的二极管示意图;
图2为第二种现有的提高显色指数的二极管示意图;
图3为第三种现有的提高显色指数的二极管示意图;
图4为本实用新型发光二极管一种具体实施例示意图;
图5为太阳光可见光谱图;
图6为全彩LED光谱图;
图7为普通白光LED光谱图;
图8为本实用新型发光二极管发出白光的光谱图;
图9为本实用新型发光二极管发出白光的光谱分析图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一:
请参考图4,本实施例的二极管包括基体9、荧光粉混合体和用于激发荧光粉混合体的蓝光芯片5,基体9具有一个空腔,蓝光芯片5和荧光粉混合体都设置在空腔内。基体9由塑料或其他材料制成,蓝光芯片5可设置在空腔底部,也可根据具体需要设置在空腔的内壁或其他位置。荧光粉混合体包括第一绿色荧光粉1、橙色荧光粉4、红色荧光粉2和用于胶粘各种荧光粉的透光胶体10,各种荧光粉按照一定的配比与透光胶体10相混合后填充在空腔内,还可根据具体需要将荧光粉混合体粘设在蓝光芯片5上或基体9的内壁上,透光胶体10由硅胶、环氧树脂或硅树脂等材料制成。基体9底部还设有与蓝光芯片5电连接、且露出基体9的第一引脚11和第二引脚12。本实施例的橙色荧光粉4是激发波长大约为580nm~620nm的荧光粉,优选激发波长为600nm~610nm的荧光粉,红色荧光粉2是激发波长为630nm~700nm的荧光粉。
如图5所示的太阳光可见光谱图中,太阳光具有很好的波峰连续性,因此形成Ra=100的标准白光;图6所示的全彩LED光谱图中,全彩LED光的波峰连续性相对较好,因此Ra值大约为70~90;如图7所示的普通白光LED光谱图中,显然缺少波长在600nm以上的红光波段,波峰的连续性较差,其Ra值只能达到70左右。如图8所述为本实施方式的发光二极管发出白光的光谱图,由于荧光粉混合体包括第一绿色荧光粉1、橙色荧光粉4和红色荧光粉2,蓝光芯片5激发荧光粉混合体后形成的混合白光具有连续的峰值波长,包括蓝光波峰、绿光波峰、橙光波峰和红光波峰(具体的光谱分析图如图9所示),有效改善了光谱分布,因此使发光二极管发出的混合白光的Ra值达到90以上,因而这种发光二极管具有较好的显色性。
通常情况下,光波的激发效率与亮度直接相关,由于红色荧光粉2的激发效率低,如果用量过大就会影响二极管的亮度,本实施例的二极管加入激发效率达到90%~100%的橙色荧光粉4替代一部分红光荧光粉2之后,有效补充了红光的短波波长,使绿光和红光光谱形成良好地过渡,不但保证二极管的显色指数满足要求,而且显著提高了二极管的亮度。
本实施例的二极管由于只设有一个蓝光芯片5,电路结构简单,且制造工艺简单,因此降低了生产成本。
实施例二,
本实用新型发光二极管中,三种荧光粉的混合配比可根据具体需要而设置,由于绿色荧光粉1的激发效率可达到90%以上,为了进一步提高二极管的亮度可适当提高绿色荧光粉1的比例,一种实施方式中,第一绿色荧光粉1、橙色荧光粉4和红色荧光粉2的混合配比为:10∶(0.1~2)∶(0.1~2),优选的配比为:10∶(1~2)∶(0.1~1)。
第一绿色荧光粉1可只包括一种荧光粉,还可进一步由第二绿色荧光粉和黄绿色荧光粉混合而成,其中第二绿色荧光粉是激发波长为510nm~535nm的荧光粉,黄绿色荧光粉是激发波长为535nm~580nm的荧光粉。这些荧光粉被蓝光芯片5激发后,发出蓝光、红光、绿光和橙光并混合形成白光,由于具有连续的峰值波长,改善了光谱成分,这种白光的显色指数高且亮度好,因此可以广泛应用与各种照明、显示、指示灯等应用场景。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光二极管,其特征在于:包括基体、荧光粉混合体和用于激发所述荧光粉混合体的蓝光芯片,所述基体具有一个空腔,所述蓝光芯片和所述荧光粉混合体都设置在所述空腔内;所述荧光粉混合体包括第一绿色荧光粉、橙色荧光粉、红色荧光粉和用于胶粘所述第一绿色荧光粉、橙色荧光粉和红色荧光粉的透光胶体。
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述橙色荧光粉是激发波长为580nm~620nm的荧光粉。
3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于:所述橙色荧光粉是激发波长为600nm~610nm的荧光粉。
4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述红色荧光粉是激发波长为630nm~700nm的荧光粉。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光二极管,其特征在于:所述第一绿色荧光粉包括第二绿色荧光粉和黄绿色荧光粉。
6.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于:所述第二绿色荧光粉是激发波长为510nm~535nm的荧光粉。
7.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于:所述黄绿色荧光粉是激发波长为535nm~580nm的荧光粉。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的发光二极管,其特征在于:所述荧光粉混合体粘设在所述蓝光芯片上。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的发光二极管,其特征在于:所述荧光粉混合体粘设在所述基体的内壁上。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的发光二极管,其特征在于:还包括与所述蓝光芯片电连接的第一引脚和第二引脚,所述第一引脚和第二引脚都设置在所述基体的底部,且露出所述基体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101937963A (zh) * 2010-08-19 2011-01-05 深圳市洲明科技股份有限公司 Led发光单元及其封装方法
CN103311412A (zh) * 2012-03-13 2013-09-18 东芝照明技术株式会社 照明装置

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