多激發波長的熒光粉轉換全光譜LED光源制造技術

本發明專利技術屬于半導體照明技術領域，具體為一種多激發波長的熒光粉轉換全光譜LED光源。本發明專利技術包括：至少六種不同波長的窄帶熒光粉，用于產生連續光譜；至少一個紫光LED芯片和一個藍光LED芯片，用于激發熒光粉；至少一個青光LED芯片，直接出射用于補償青光光譜。本發明專利技術的熒光粉轉換全光譜LED光源的光譜覆蓋380?780?nm全可見光譜，色溫可調范圍為2000?8000?K，色容差SDCM≤3，一般顯色指數Ra≥95，特殊顯色指數R1?R15≥90。本發明專利技術得到的高品質光源，可應用于對光品質要求較高的照明場所，減少藍光危害。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于半導體照明
，具體為一種多激發波長的熒光粉轉換全光譜LED光源。
技術介紹
隨著LED技術的發展，各類照明應用對LED光色的要求也越來越高。高的顯色性能對照明質量起著至關重要的作用，高顯色性能可以有效的提高照明質量和效果，能夠更好的滿足人們照明需求。眾所周知，顯色性能最好的光源為自然光和黑體輻射，這兩種光源光譜均為覆蓋整個可見光范圍的連續光譜。傳統LED封裝器件為藍色LED芯片激發黃色熒光粉產生白光，光譜功率分布與上述兩種光譜差異較大，因此顯色指數略高于80，不能滿足商場、博物館、美術館、藝術工作室、印刷廠、紡織廠、服裝廠、高檔酒店等室內照明場所對高質量照明光環境的要求。CN205828382U提出了傳統LED藍光芯片激發熒光粉產生白光時，在藍光與黃光中間缺少青色光譜，導致LED光源顯色性能不佳。該專利采用峰值波長400?500nm的多個芯片排列組合激發黃色熒光粉，產生連續完整的白光光譜，但存在2個問題：一是460?500nm的青光激發熒光粉發射紅黃綠光的效率低，其經熒光粉吸收后再出射，補全光譜缺口的效果變差；二是缺少380?400nm的深紫光成分，仍可能導致藍光峰值過強，藍光危害效率偏大。另外很多研究通過增加不同波長熒光粉，使光譜功率分布更接近連續光譜。此方法可以有效的提高顯色指數Ra，提高特殊顯色指數R9。但是受到熒光粉技術條件影響，采用單一藍光LED芯片(435?460nm)在460?500nm內光譜能量較低，因此特殊顯色指數R12值普遍偏低。本專利技術采用在藍光芯片基礎上增加紫光LED芯片(380?435nm)激發熒光粉，以及青光LED芯片(460?500nm)不經熒光粉吸收直接出射，彌補青色光譜，同時應用至少六種不同波長的窄帶熒光粉，使光譜范圍覆蓋整個可見光區域(380?780nm)，從而使光譜功率分布與自然光和黑體輻射兩種連續光譜更為接近，因此可以得到優異的光色性能，并因為降低了藍光峰值強度而減少藍光危害。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種光色性能優異、藍光危害減少的多激發波長的熒光粉轉換全光譜LED光源。本專利技術提出的熒光粉轉換全光譜LED光源，包括：至少六種不同波長的窄帶熒光粉，峰值波長范圍為500?700nm，半寬范圍為20?80nm，用于產生連續光譜；至少一個紫光LED芯片(380?435nm)和一個藍光LED芯片(435?460nm)，用于激發所述熒光粉；至少一個青光LED芯片(460?500nm)，不經熒光粉吸收而直接出射用于補償青光光譜。本專利技術中，所述紫光LED芯片、藍光LED芯片、青光LED芯片和窄帶熒光粉的復合光譜覆蓋380?780nm全可見光譜。本專利技術中，通過控制不同的熒光粉混合比例和LED光輸出，可以調節得到指定色溫，調節范圍為2000?8000K。本專利技術中，在不同色溫下，其色坐標靠近CIE1931xy色度圖中的黑體曲線，色容差SDCM≤3。其一般顯色指數Ra≥95，特殊顯色指數R1?R15≥90。本專利技術在藍光芯片的基礎上增加紫光激發多種熒光粉，再用青光LED芯片步長青光波段，光譜范圍覆蓋整個可見光區域，使光譜功率分布更接近自然光和黑體輻射，因此可以得到優異的光色性能。另外用紫光LED芯片激發熒光粉，降低了藍光峰值強度，可以減少藍光危害。附圖說明圖1為本專利技術的熒光粉轉換全光譜LED光源的相對光譜分布。具體實施方式以下結合附圖和實例，對本專利技術做進一步說明。所描述的實施例僅為本專利技術的部分實施例?；诒緦＠夹g中的實施例而未作出創造性成果的其他所有實施例，都屬于本專利技術的保護范圍。本專利技術使用紫光和藍光LED芯片激發多個不同峰值波長的熒光粉產生連續光譜，再使用青光LED補充青光光譜，從而覆蓋380?780nm全可見光譜。具體的實施方式如下：設定目標光源的色溫為4200K。根據需要合理選取紫光、藍光、青光LED及窄帶熒光粉光譜的峰值波長和半寬，具體參數如表1所示。將各光譜按照一定的強度比例混合，嘗試多種排列組合，直到色溫達到4200K(±50K)，且滿足色容差SDCM≤3，一般顯色指數Ra≥95，特殊顯色指數R1?R15≥90。本實施例得到的各光譜強度比例如表1所示。表1LED及熒光粉參數。根據表1的參數混光得到的熒光粉轉換全光譜LED光源，其色溫為4207K，顯色指數Ra為99，特殊顯色指數R1?R15全部大于97，依次為R1=98，R2=100，R3=99，R4=98，R5=99，R6=99，R7=99，R8=99，R9=98，R10=99，R11=97，R12=98，R13=98，R14=99，R15=98，色容差SDCM為1.04，各項光色參數滿足要求。本實施例的熒光粉轉換全光譜LED光源，其相對光譜分布曲線如圖1所示。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多激發波長的熒光粉轉換全光譜LED光源，其特征在于，包括：至少六種不同波長的窄帶熒光粉，峰值波長范圍為500?700?nm，半寬范圍為20?80?nm，用于產生連續光譜；至少一個紫光LED芯片和一個藍光LED芯片，用于激發所述熒光粉；至少一個青光LED芯片，不經熒光粉吸收而直接出射用于補償青光光譜。

【技術特征摘要】
1.一種多激發波長的熒光粉轉換全光譜LED光源，其特征在于，包括：至少六種不同波長的窄帶熒光粉，峰值波長范圍為500?700nm，半寬范圍為20?80nm，用于產生連續光譜；至少一個紫光LED芯片和一個藍光LED芯片，用于激發所述熒光粉；至少一個青光LED芯片，不經熒光粉吸收而直接出射用于補償青光光譜。2.根據權利要求1所述的熒光粉轉換全光譜LED光源，其特征在于，所述紫光LED芯片、藍光LED芯片、青光LED芯片和窄帶熒光粉的復合光譜覆蓋380...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李福生，金宇章，韓秋漪，蔣昀，張善端，
申請(專利權)人：復旦大學，上海復展智能科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31