專(zhuān)利名稱(chēng)：功率型白光發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種&率型白光發(fā)光二極管(LED),其主要是對(duì)現(xiàn)有 的白光LED技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)一種健康舒適的照明光源。
技術(shù)背景
白光LED是一種多顏色的混和光，目前白光LED的制造方法主要包 括以下三種
一、以紫外光LED晶片加紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉的方式，通過(guò)紫外 光激發(fā)R、 G、 B三基色熒光粉，從而產(chǎn)生R、 G、 B三波長(zhǎng)混合的白光(美 國(guó)專(zhuān)利US5952681)。這種方式的發(fā)光原理與日光燈的基本相同，都是由 三基色熒光粉吸收能量而發(fā)出三色光，再經(jīng)混合而得到的白光。因此就光 譜的連續(xù)性來(lái)講這種方式應(yīng)該是最佳的，可以得到與白熾燈相似的白光。 但是由于受到材料特性和制程技術(shù)的制約，目前尚無(wú)抗衰減、高效率的功 率型紫光和紫外光LED晶片。另外由于紫外光晶片都有較強(qiáng)的紫外光，這 樣封裝材料的選擇就非常困難， 一方面這些封裝材料必須抗紫外光，不會(huì) 因?yàn)樽贤夤獾恼丈涠a(chǎn)生劣化，另一方面這些封裝材料還要能阻擋紫外光 的外泄，以避免對(duì)人體產(chǎn)生傷害視覺(jué)系統(tǒng)病變、生理分泌混亂等。
二、以藍(lán)光LED晶片加YAG黃色熒光粉的方式，通過(guò)藍(lán)光激發(fā)YAG 黃色熒光粉產(chǎn)生黃光，該黃光與透過(guò)YAG熒光粉而沒(méi)有被吸收的藍(lán)光混合 而產(chǎn)生兩波長(zhǎng)的白光(美國(guó)專(zhuān)利US5998925)。這種方式得到的白光跟自 然光相比可以發(fā)現(xiàn)其缺少了相當(dāng)多的紅光成分，因此其顯色指數(shù)Ra比較低， 只能達(dá)到70左右。太陽(yáng)光和白熾燈均輻射連續(xù)光譜，在可見(jiàn)光的波長(zhǎng) (380nm-760nm)范圍內(nèi)，包含著紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各種色光。 物體在太陽(yáng)光和白熾燈的照射下，顯示出它的真實(shí)顏色，但當(dāng)物體在非連 續(xù)光譜的氣體放電燈的照射下，顏色就會(huì)有不同程度的失真。我們把光源對(duì)物體真實(shí)顏色的呈現(xiàn)程度稱(chēng)為光源的顯色性，用顯色指數(shù)Ra表示，Ra值
越大，光源的顯色性越好。顯色指數(shù)是對(duì)光源顯色性的定量評(píng)價(jià)，以標(biāo)準(zhǔn)
光源為準(zhǔn)，白熾燈的顯色指數(shù)定義為100，視為理想的基準(zhǔn)光源，其余光源
的顯色指數(shù)均低于100。為了提高顯色指數(shù)，于是就在黃色熒光粉中添加紅
色熒光粉，這樣得到的暖白光，其顯色指數(shù)可以達(dá)到80以上。但是目前的
紅色熒光粉發(fā)光效率比較低，衰減也很大，因此這樣得到的暖白光光通量
低，衰減快，性價(jià)比低。
為此，專(zhuān)利文獻(xiàn)(申請(qǐng)?zhí)枮?00410084197.8)中提出采用紅光LED
晶片來(lái)代替紅色熒光粉進(jìn)行光譜補(bǔ)償?shù)姆椒?，這樣就可以克服紅色熒光粉
衰減快的問(wèn)題。同時(shí)該專(zhuān)利中采用長(zhǎng)波段的藍(lán)光晶片(470nm-490nm)，以
此來(lái)彌補(bǔ)普通白光發(fā)光二極管中綠光成分不足的缺點(diǎn)，但是該方法的一個(gè)
明顯缺點(diǎn)就是長(zhǎng)波段的藍(lán)光晶片對(duì)熒光粉的激發(fā)效率不高，導(dǎo)致整個(gè)白光
發(fā)光二極管的發(fā)光效率低。
三、通過(guò)R、 G、 B三色LED混光后得到白光，這種方法可以得到比
較好的顯色指數(shù)(80左右)，但是由于LED有一個(gè)特性就是其具有很好的
單色峰值發(fā)射波長(zhǎng)，因此通過(guò)這種方法得到的白光光譜也不是連續(xù)的，具
有很尖銳的波峰和較寬的波谷，無(wú)法再進(jìn)一步提高顯色指數(shù)。另外紅、綠、
藍(lán)三種LED的電壓也不一樣，這樣其控制電路也比較復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種功率型白光發(fā)光二 極管，以達(dá)到替代自然光或日光燈照明的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型主要采用如下技術(shù)方案
一種功率型白光發(fā)光二極管，包括基座，所述基座中間設(shè)置有凹槽， 該凹槽中固定有藍(lán)色LED芯片和紅色LED芯片，所述藍(lán)色LED芯片和紅 色LED芯片通過(guò)熒光粉層封裝在凹槽中。所述熒光粉層是由綠色熒光粉和黃色熒光粉以及硅膠制成的混合體。
所述綠色熒光粉的發(fā)射峰峰值波長(zhǎng)為500nm-540nm，黃色熒光粉的發(fā) 射峰峰值波長(zhǎng)為540nm-580nm。
所述藍(lán)色LED芯片發(fā)光波長(zhǎng)為450nm-470nm,紅色LED芯片的發(fā)光 波長(zhǎng)為610nm-650nm。
本實(shí)用新型通過(guò)在黃色熒光粉中添加綠色熒光粉，從而彌補(bǔ)了普通 LED在500nm左右的綠光成分不足的缺陷，同時(shí)通過(guò)紅光LED芯片進(jìn)行 紅光補(bǔ)償，因此與普通LED相比，本實(shí)用新型提高了綠光范圍內(nèi)和紅光范 圍內(nèi)的彩色再現(xiàn)特性，并且其發(fā)光光譜在可見(jiàn)光部分更接近白熾燈的發(fā)光 光譜，同時(shí)減少了在紫光、紫外光和紅外光的光譜，是一種健康舒適的照 明光源。


圖1為本實(shí)用新型第，實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)主視圖。 圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖4為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)主視圖。 圖5為本實(shí)用新型LED芯片與熒光粉光學(xué)關(guān)系坐標(biāo)圖。 圖中標(biāo)識(shí)說(shuō)明基座l、藍(lán)色LED芯片2、紅色LED芯片3、熒光粉 層4。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心思想是通過(guò)單獨(dú)對(duì)藍(lán)色LED芯片和紅光LED芯片 進(jìn)行電控制，改變藍(lán)光、綠光、黃光和紅光的發(fā)光強(qiáng)度，進(jìn)行色溫調(diào)節(jié)， 而且采用黃色熒光粉、綠色熒光粉和硅膠混合而成的材料作為封裝材料，從而可以通過(guò)熒光粉顆粒的散射作用，使紅光與藍(lán)光、黃光和綠光得到充
分的混合，避免了紅色LED芯片件被識(shí)別為點(diǎn)狀的情況。
為闡述本實(shí)用新型的思想及目的，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí) 用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
優(yōu)選實(shí)施例一，如圖1 圖2所示，本實(shí)用新型主要包括基座1，所述 基座l中間設(shè)置有凹槽，該凹槽中固定有三個(gè)大功率藍(lán)色LED芯片2，其 發(fā)光波長(zhǎng)為450nm-470nm，以及一個(gè)大功率紅色LED芯片3，其發(fā)光波長(zhǎng) 為610nm-650nm,而三個(gè)'大功率藍(lán)色LED芯片2分布在大功率紅色LED 芯片3的周?chē)曳謩e與不同的導(dǎo)電端子進(jìn)行連接，通過(guò)外部電源進(jìn)行獨(dú) 立控制。
上述凹槽中填充有熒光粉層4，通過(guò)該熒光粉層4將藍(lán)色LED芯片2 和紅色LED芯片3封裝，這里的熒光粉層是由發(fā)射峰峰值波長(zhǎng)為 500nm-540nm的綠色熒光粉、發(fā)射峰峰值波長(zhǎng)為540nm-580nm的黃色熒光 粉和硅膠混合制成，這樣可以通過(guò)熒光粉顆粒的散射作用，使紅光與藍(lán)光、 黃光和綠光得到充分的混^，從而避免了紅色LED芯片3被識(shí)別為點(diǎn)狀的 情況。而且本實(shí)用新型可以單獨(dú)對(duì)藍(lán)色LED芯片和紅色LED芯片進(jìn)行電控 制，這樣可以通過(guò)控制兩種LED芯片的電流來(lái)改變藍(lán)光、綠光、黃光和紅 光的發(fā)光強(qiáng)度，達(dá)到色溫可調(diào)的目的。
優(yōu)選實(shí)施例二，如圖3 圖4所示，本實(shí)用新型主要包括基座1，所述 基座l中間設(shè)置有凹槽，該凹槽中固定有一個(gè)大功率藍(lán)色LED芯片2，其 發(fā)光波長(zhǎng)為450nm-470nm，以及兩個(gè)小功率紅色LED芯片3，其發(fā)光波長(zhǎng) 為610nm-650nm，而大功率藍(lán)色LED芯片2位于在兩個(gè)小功率紅色LED 芯片3之間，且它們分別與不同的導(dǎo)電端子進(jìn)行連接，通過(guò)外部電源進(jìn)行獨(dú)立控制。
其中上述凹槽中填充有熒光粉層4，通過(guò)該熒光粉層4將藍(lán)色LED芯 片2和紅色LED芯片3封裝，這里的熒光粉層是由發(fā)射峰峰值波長(zhǎng)為 500nm-540nm的綠色熒光粉、發(fā)射峰峰值波長(zhǎng)為540nm-580nm的黃色熒光 粉和硅膠混合制成，這樣可以通過(guò)熒光粉顆粒的散射作用，使紅光與藍(lán)光、 黃光和綠光得到充分的混合，從而避免了紅色LED芯片3被識(shí)別為點(diǎn)狀的 情況。而且本實(shí)用新型可以單獨(dú)對(duì)藍(lán)色LED芯片和紅色LED芯片進(jìn)行電控 制，這樣可以通過(guò)控制兩種LED芯片的電流來(lái)改變藍(lán)光、綠光、黃光和紅 光的發(fā)光強(qiáng)度，達(dá)到色溫可調(diào)的目的。
本實(shí)用新型通過(guò)在黃色熒光粉中添加綠色熒光粉，從而彌補(bǔ)了普通LED 在500nrn左右的綠光成分不足的缺陷，同時(shí)通過(guò)紅色LED芯片進(jìn)行紅光補(bǔ) 償，因此與普通LED相比，本實(shí)用新型提高了綠光范圍內(nèi)和紅光范圍內(nèi)的 彩色再現(xiàn)特性，并且其發(fā)光光譜在可見(jiàn)光部分更接近白熾燈的發(fā)光光譜， 同時(shí)減少了在在紫光、紫外光和紅外光的光譜，是一種健康舒適的照明光 源。如圖5所示，C點(diǎn)代表藍(lán)色LED芯片的色坐標(biāo)，D點(diǎn)代表熒光粉的色 坐標(biāo)，F(xiàn)點(diǎn)代表紅色LED^片的色坐標(biāo)，在只點(diǎn)亮藍(lán)色LED芯片時(shí)，藍(lán)光 和黃綠光混合形成的混合光位于圖中A點(diǎn)的位置。然后再點(diǎn)亮紅色LED芯 片，最終形成的白光位于Al點(diǎn)的位置。改變藍(lán)色LED芯片的電流時(shí)(這 里以減小為例)，A點(diǎn)漂移到B點(diǎn)的位置，在紅色LED芯片的通電電流不 變的情況下，最終形成B1點(diǎn)的白光。
以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的功率型白光發(fā)光二極管進(jìn)行了詳細(xì)介紹， 本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上 實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫與理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及 應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí) 用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種功率型白光發(fā)光二極管，包括基座(1)，其特征在于所述基座(1)中間設(shè)置有凹槽，該凹槽中固定有藍(lán)色LED芯片(2)和紅色LED芯片(3)，所述藍(lán)色LED芯片(2)和紅色LED芯片(3)通過(guò)熒光粉層(4)封裝在凹槽中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的功率型白光發(fā)光二極管，其特征在于所述熒 光粉層(4)是由綠色熒光粉和黃色熒光粉以及硅膠制成的混合體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率型白光發(fā)光二極管，其特征在于所述綠 色熒光粉的發(fā)射峰峰值波長(zhǎng)為500nm-540nm，黃色熒光粉的發(fā)射峰峰值波 長(zhǎng)為540nm-580nm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的功率型白光發(fā)光二極管，其特征在于所述藍(lán) 色LED芯片(2)發(fā)光波長(zhǎng)為450nm-470nm，紅色LED芯片(3)的發(fā)光 波長(zhǎng)為610nm-650nm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種功率型白光發(fā)光二極管，包括基座，所述基座中間設(shè)置有凹槽，該凹槽中固定有藍(lán)色LED芯片和紅色LED芯片，所述藍(lán)色LED芯片和紅色LED芯片通過(guò)熒光粉層封裝在凹槽中。本實(shí)用新型通過(guò)在黃色熒光粉中添加綠色熒光粉，從而彌補(bǔ)了普通LED在500nm左右的綠光成分不足的缺陷，同時(shí)通過(guò)紅光LED芯片進(jìn)行紅光補(bǔ)償，因此與普通LED相比，本實(shí)用新型提高了綠光范圍內(nèi)和紅光范圍內(nèi)的彩色再現(xiàn)特性，并且其發(fā)光光譜在可見(jiàn)光部分更接近白熾燈的發(fā)光光譜，同時(shí)減少了在紫光、紫外光和紅外光的光譜，是一種健康舒適的照明光源。
文檔編號(hào)F21V9/08GK201225532SQ20082009389
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者童華南, 肖從清 申請(qǐng)人:深圳市九洲光電子有限公司