高光效超高顯色的高壓交流暖白光led及其獲得方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED及其獲得方法，該LED包括：基板；串聯(lián)的預設顆粒數(shù)目的高壓LED，固定于基板上；高壓LED包括高壓紅光芯片、高壓藍光芯片和用于封裝高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層；具有黃色熒光粉涂層的熒光外罩，與基板配合形成一容納高壓LED的空間；交流驅動控制電路，包括一個橋式整流電路和兩個電流可調模塊；橋式整流電路將交流電源提供的電流分成兩路，分別供給兩個電流可調模塊；作為藍光組和紅光組的驅動。本發(fā)明所述LED光效較高，光線均勻，出光方向一致。
【專利說明】高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED及其獲得方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于LED【技術領域】，涉及一種高壓交流LED，特別是涉及一種高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED及其獲得方法。
【背景技術】
[0002]目前高壓交流白光LED采用多個藍光高壓芯片串聯(lián)激發(fā)熒光粉，以及橋式整流驅動電路來實現(xiàn)?，F(xiàn)有的高壓交流白光LED與直流白光LED —樣都主要采用YAG熒光粉，所以其顯色指數(shù)Ra在75左右。若要提高高壓交流白光LED的顯色指數(shù)，則需要增加紅色熒光粉，但這樣做卻會大幅降低其光效，也就體現(xiàn)不出其與傳統(tǒng)三基色熒光節(jié)能燈相比的節(jié)能優(yōu)勢。此外，對于暖白光而言，LED的光效還低于傳統(tǒng)三基色熒光節(jié)能燈。因此，高壓交流白光LED目前還難以推廣用于室內普通照明。
[0003]為了解決上述問題，本領域技術人員提出了紅光LED或芯片替代紅色熒光粉，與白光LED組合產生高顯色白光的方法。該方法雖然實現(xiàn)了高顯色暖白光，但對某些飽和色的特殊顯色指數(shù)仍較低。所以現(xiàn)有的高壓交流白光LED目前仍無替代具有暖色調超高顯色指數(shù)(Ra大于97)的白熾燈等產品，故而需要進一步技術創(chuàng)新，實現(xiàn)暖白光(2700K至3500K色溫范圍內)的，一般顯色指數(shù)Ra大于98和特殊顯色指數(shù)R9-R15都大于90的高光效超高顯色性能的LED，以真正達到替代白熾燈的目標。同時，同批LED白光光色不一致和同一只LED白光各方向光色不一致仍是目前LED普遍存在的問題，也急需解決。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種聞光效超聞顯色的聞壓交流暖白光LED及其獲得方法，用于解決現(xiàn)有高壓交流白光LED的某些飽和色的特殊顯色指數(shù)較低、無法替代具有暖色調超高顯色指數(shù)(Ra大于97)的白熾燈等產品的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED，所述高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED包括:基板；串聯(lián)的預設顆粒數(shù)目的高壓LED，固定于所述基板上；所述高壓LED包括高壓紅光芯片、高壓藍光芯片和用于封裝所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層；所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片分別單獨引出正、負極至高壓LED外部；串聯(lián)的高壓LED中，高壓藍光芯片與高壓藍光芯片進行串聯(lián)形成藍光組，高壓紅光芯片與高壓紅光芯片進行串聯(lián)形成紅光組；具有黃色熒光粉涂層的熒光外罩，與所述基板配合形成一容納所述高壓LED的空間；交流驅動控制電路，包括一個橋式整流電路和兩個電流可調模塊；所述橋式整流電路將交流電源提供的電流分成兩路，分別供給兩個電流可調模塊；一個電流可調模塊與所述藍光組相連，作為藍光組的驅動；另一路電流可調模塊與所述紅光組相連，作為紅光組的驅動。
[0006]優(yōu)選地，所述高壓交流暖白光LED的色溫范圍為2700K?3500K，顯色指數(shù)Ra大于98，特殊顯色指數(shù)R9-R15都大于90。
[0007]優(yōu)選地，當串聯(lián)的高壓LED的顆粒數(shù)目為4，僅驅動高壓藍光芯片且驅動電流為18. ImA時，所述高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為10. 4%、38. 1%和51. 5%，色坐標為u=0. 1999，v=0. 3526 ;同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片，且驅動電流分別為18. ImA和5. 2mA時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為7. 0%、25· 7%,34. 8%和32. 5%，色溫為2700K。
[0008]優(yōu)選地，當串聯(lián)的高壓LED的顆粒數(shù)目為4，僅驅動高壓藍光芯片且驅動電流為
18.9mA時，所述高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為12. 9%、40. 4%和46. 7%，色坐標為u=0. 1944，v=0. 3476 ;同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片，且驅動電流分別為18. 9mA和4. 7mA時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為9. 2%,28. 7%,33. 2%和28. 9%，色溫為3000K。
[0009]優(yōu)選地，當串聯(lián)的高壓LED的顆粒數(shù)目為4，僅驅動高壓藍光芯片且驅動電流為
19.9mA時，所述高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為16. 8%、43. 2%和40. 0%，色坐標為u=0. 1869，v=0. 3397 ;同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片，且驅動電流分別為19. 9mA和4. OmA時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為12. 7%,32. 5%,30. 1%和24. 7%，色溫為3500K。
[0010]本發(fā)明還提供一種高壓LED，所述高壓LED包括：高壓紅光芯片及引出至高壓LED外部的紅芯片正、負極；高壓藍光芯片及引出至高壓LED外部的藍芯片正、負極；用于封裝所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層。
[0011 ] 本發(fā)明還提供一種交流驅動控制電路，所述交流驅動控制電路包括：橋式整流電路，輸入端與交流電源相連；兩個電流可調模塊，分別與所述橋式整流電路的輸出端相連，用以分別調節(jié)自身提供的驅動電流的大小。
[0012]本發(fā)明還提供一種聞光效超聞顯色的聞壓交流暖白光LED的獲得方法，所述聞光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法包括：將串聯(lián)的預設顆粒數(shù)目的高壓LED固定于基板上；所述高壓LED包括高壓紅光芯片、高壓藍光芯片和用于封裝所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層；所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片分別單獨引出正、負極至高壓LED外部；串聯(lián)的高壓LED中，高壓藍光芯片與高壓藍光芯片進行串聯(lián)形成藍光組，高壓紅光芯片與高壓紅光芯片進行串聯(lián)形成紅光組；將具有黃色熒光粉涂層的熒光外罩與所述基板配合形成一容納所述高壓LED的空間，形成高壓交流暖白光LED ;將交流驅動控制電路的兩路驅動輸出端分別與藍光組和紅光組相連；交流驅動控制電路包括一個橋式整流電路和兩個電流可調模塊；所述橋式整流電路將交流電源提供的電流分成兩路，分別供給兩個電流可調模塊；每個電流可調模塊的輸出端均為一路驅動輸出端；通過所述兩個電流可調模塊分別調節(jié)供給所述藍光組和紅光組的驅動電流，進而實現(xiàn)對高壓交流暖白光LED的光通和色溫的調節(jié)，獲得滿足所需色溫和光通的高壓交流暖白光LED。
[0013]優(yōu)選地，所述高壓LED的顆粒數(shù)目根據所需暖白光的光通大小以及單顆高壓LED在額定功率下的最大光通確定。
[0014]優(yōu)選地，所述高壓交流暖白光LED光通的調節(jié)方法還包括：通過調整綠色熒光粉封裝層中綠色熒光粉與封裝材料的百分比，控制高壓藍光芯片激發(fā)綠色熒光粉封裝層中的綠光熒光粉后剩余藍光的輻射通量，從而獲得僅驅動高壓藍光芯片時不同色坐標的高壓LED。
[0015]優(yōu)選地，所述高壓交流暖白光LED光通的調節(jié)方法還包括：通過調整熒光外罩上黃色熒光粉涂層的厚度，控制高壓LED剩余藍光再次激發(fā)黃色熒光粉最后剩余的藍光的輻射通量，從而獲得僅驅動高壓藍光芯片時不同色坐標的高壓交流暖白光LED。
[0016]優(yōu)選地，所述高壓交流暖白光LED光通的調節(jié)方法還包括：通過調整高壓紅光芯片的驅動電流控制透過熒光外罩的紅光的輻射通量，從而獲得不同色溫的高壓交流暖白光LED。
[0017]如上所述，本發(fā)明所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED及其獲得方法，具有以下有益效果：
[0018]本發(fā)明不使用紅色熒光粉，因此光效較高；采用綠色熒光粉封裝層使高壓LED輻射出漫射的藍光較均勻，再次激發(fā)熒光外罩上的黃色熒光粉涂層使得高壓交流暖白光LED的光線更加均勻柔和，各方向的光色更加一致，藍光輻射均勻分散，有效降低了藍光輻射劑量，減少對人的潛在危險；此外，本發(fā)明中高壓藍光芯片和高壓紅光芯片的驅動電流可獨立控制，故可克服因高壓藍(紅）光芯片的光效差異而產生的白光光色的不同，大幅提高了高壓交流暖白光LED的白光光色的一致性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖I是本發(fā)明所述的高壓LED的結構示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明所述的高壓LED安裝在基板上的正負電極連接示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明所述的熒光外罩安裝在鋁基板上方的結構示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明所述的交流驅動控制電路的結構示意圖。
[0023]圖5是高壓藍光芯片的相對光譜分布不意圖。
[0024]圖6是高壓紅光芯片的相對光譜分布示意圖。
[0025]圖7是綠色熒光粉的熒光相對光譜分布示意圖。
[0026]圖8是黃色熒光粉的熒光相對光譜分布示意圖。
[0027]圖9是色溫為2700K高壓交流暖白光LED中僅驅動高壓藍光芯片時高壓LED的相對光譜分布示意圖。
[0028]圖10是色溫為2700K高壓交流暖白光LED中同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時高壓LED的相對光譜分布示意圖。
[0029]圖11是色溫為2700K高壓交流暖白光LED僅驅動高壓藍光芯片時的相對光譜分布示意圖。
[0030]圖12是色溫為2700K高壓交流暖白光LED同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時的相對光譜分布示意圖。
[0031]圖13是色溫為3000K高壓交流暖白光LED中僅驅動高壓藍光芯片時高壓LED的相對光譜分布示意圖。
[0032]圖14是色溫為3000K高壓交流暖白光LED中同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時高壓LED的相對光譜分布示意圖。
[0033]圖15是色溫為3000K高壓交流暖白光LED僅驅動高壓藍光芯片時的相對光譜分布示意圖。
[0034]圖16是色溫為3000K高壓交流暖白光LED同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時的相對光譜分布示意圖。[0035]圖17是色溫為3500K高壓交流暖白光LED中僅驅動高壓藍光芯片時高壓LED的相對光譜分布示意圖。
[0036]圖18是色溫為3500K高壓交流暖白光LED中同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時高壓LED的相對光譜分布示意圖。
[0037]圖19是色溫為3500K高壓交流暖白光LED僅驅動高壓藍光芯片時的相對光譜分布示意圖。
[0038]圖20是色溫為3500K高壓交流暖白光LED同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時的相對光譜分布示意圖。
[0039]元件標號說明
[0040]100基板
[0041]200高壓 LED
[0042]210高壓紅光芯片
[0043]211紅芯片正極
[0044]212紅芯片負極
[0045]220高壓藍光芯片
[0046]221藍芯片正極
[0047]222藍芯片負極
[0048]230綠色熒光粉封裝層
[0049]300突光外罩
[0050]310黃色熒光粉涂層
[0051]400交流驅動控制電路
[0052]410橋式整流電路
[0053]420第一電流可調模塊
[0054]430第二電流可調模塊
【具體實施方式】
[0055]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0056]請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0057]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0058]實施例
[0059]本發(fā)明提供一種高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED，如圖1至4所示，所述高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED包括:基板100，高壓LED200，熒光外罩300，交流驅動控制電路400。其中，串聯(lián)的預設顆粒數(shù)目的高壓LED200固定于所述基板100上；熒光外罩300具有黃色熒光粉涂層310，并與基板100配合形成一容納串聯(lián)的高壓LED的空間；交流驅動控制電路400與串聯(lián)的高壓LED相連，用以提供驅動電流。所述高壓交流暖白光LED的色溫范圍為2700K?3500K，顯色指數(shù)Ra大于98，特殊顯色指數(shù)R9-R15都大于90。
[0060]具體地，所述基板100可以是鋁基板，也可以是其他任何符合需要的材料基板。
[0061]如圖I所示，所述高壓LED200包括高壓紅光芯片210、高壓藍光芯片220和用于封裝所述高壓紅光芯片210和高壓藍光芯片220的綠色熒光粉封裝層230 ;所述高壓紅光芯片210和高壓藍光芯片220分別單獨引出正、負極至高壓LED外部；即從高壓紅光芯片210引出至高壓LED外部的紅芯片正極211和紅芯片負極212，簡稱紅芯片正、負極；從高壓藍光芯片220引出至高壓LED外部的藍芯片正極221和藍芯片負極222，簡稱藍芯片正、負極。所述綠色熒光粉封裝層230由綠色熒光粉與封裝材料以預設百分比混合制成。
[0062]如圖2所示，串聯(lián)的高壓LED中，高壓藍光芯片與高壓藍光芯片進行串聯(lián)形成藍光組，高壓紅光芯片與高壓紅光芯片進行串聯(lián)形成紅光組；串聯(lián)的高壓LED有兩對正負極，一對是藍光組的正負極，另一對是紅光組的正負極。所述高壓LED的顆粒數(shù)目根據高壓交流暖白光LED所需暖白光的光通大小以及單顆高壓LED在額定功率下的最大光通確定。
[0063]如圖3所示，熒光外罩300的內壁涂覆有黃色熒光粉涂層310。熒光外罩300由黃色熒光粉涂層玻璃外罩內壁制成。
[0064]如圖4所示，交流驅動控制電路400包括一個橋式整流電路410和兩個電流可調模塊（即第一電流可調模塊420和第二電流可調模塊430);所述橋式整流電路410的輸入端與交流電源相連，將交流電源提供的電流分成兩路，分別供給兩個電流可調模塊；兩個電流可調模塊分別與所述橋式整流電路的輸出端相連，用以分別調節(jié)自身提供的驅動電流的大??；一個電流可調模塊（即第一電流可調模塊420)與所述藍光組相連，為藍光組提供可調節(jié)的驅動電流；另一路電流可調模塊（即第二電流可調模塊430)與所述紅光組相連，為紅光組提供可調節(jié)的驅動電流。
[0065]本發(fā)明還提供一種高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法，通過該方法可以獲得上述各種色溫和顯色指數(shù)規(guī)格的高壓交流暖白光LED。
[0066]所述高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法包括：
[0067]將串聯(lián)的預設顆粒數(shù)目的高壓LED固定于基板上；所述高壓LED包括高壓紅光芯片、高壓藍光芯片和用于封裝所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層；所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片分別單獨引出正、負極至高壓LED外部；串聯(lián)的高壓LED中，高壓藍光芯片與高壓藍光芯片進行串聯(lián)形成藍光組，高壓紅光芯片與高壓紅光芯片進行串聯(lián)形成紅光組。所述高壓交流暖白光LED中需要的高壓LED的顆粒數(shù)目是根據所需暖白光的光通大小以及單顆高壓LED在額定功率下的最大光通確定的。
[0068]將具有黃色熒光粉涂層的熒光外罩與所述基板配合形成一容納所述高壓LED的空間，形成高壓交流暖白光LED ；
[0069]將交流驅動控制電路的兩路驅動輸出端分別與藍光組和紅光組相連；交流驅動控制電路包括一個橋式整流電路和兩個電流可調模塊；所述橋式整流電路將交流電源提供的電流分成兩路，分別供給兩個電流可調模塊；每個電流可調模塊的輸出端均為一路驅動輸出端；
[0070]通過所述兩個電流可調模塊分別調節(jié)供給所述藍光組和紅光組的驅動電流，進而獲得滿足所需色溫和光通的高壓交流暖白光LED。
[0071]本發(fā)明在僅驅動高壓藍光芯片時，通過調整綠色熒光粉封裝層中綠色熒光粉與封裝材料的百分比，可以控制高壓藍光芯片激發(fā)綠光熒光粉剩余藍光的輻射通量，從而獲得僅驅動高壓藍光芯片時不同色坐標的高壓LED。
[0072]本發(fā)明在僅驅動高壓藍光芯片時，通過調整熒光外罩上黃色熒光粉涂層的厚度，可以控制高壓LED剩余藍光再次激發(fā)黃色熒光粉最后剩余的藍光的輻射通量，從而獲得僅驅動高壓藍光芯片時不同色坐標的高壓交流暖白光LED ;通過調整高壓紅光芯片的驅動電流可以控制透過熒光外罩的紅光的輻射通量，從而獲得不同色溫的高壓交流暖白光LED。
[0073]本發(fā)明根據所需高壓交流暖白光LED的色溫和光通的要求，可以分別確定僅驅動高壓藍光芯片和僅驅動高壓紅光芯片時全部高壓LED的所需總光通量，從而可進一步確定僅驅動高壓藍光芯片和僅驅動高壓紅光芯片時單顆高壓LED的所需光通。根據僅驅動高壓藍光芯片時單顆高壓LED的光通量與驅動電流的關系和僅驅動高壓紅光芯片時單顆高壓LED的光通量與驅動電流的關系，可以初步確定分別驅動高壓藍光芯片和驅動高壓紅光芯片的驅動電流。由于高壓藍光芯片的相對光譜分布和高壓紅光芯片的相對光譜分布分別隨各自的驅動電流變化，因此，高壓藍光芯片和高壓紅光芯片各自的驅動電流還要通過仿真模擬進行修正，最終確定在所需高壓交流暖白光LED光通下的高壓藍光芯片和高壓紅光芯片各自的驅動電流。因此，只需調節(jié)驅動電流，就可以獲得所需色溫和光通的高壓交流暖白光 LED。
[0074]本發(fā)明通過交流驅動控制電路分別對高壓藍光芯片和高壓紅光芯片提供可調節(jié)的驅動電流，從而可以獲得在2700K?3500K色溫范圍內的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED。本發(fā)明的實現(xiàn)原理是：利用色光混合相加原理、光效預測模型和光源顯色性評價方法，通過高壓藍光芯片的藍光光譜、高壓紅光芯片的紅光光譜、綠色熒光粉的綠光光譜和黃色熒光粉的黃光光譜的組合進行仿真模擬，可以得到在所需色溫下，滿足一般顯色指數(shù)Ra大于98和特殊顯色指數(shù)R9-R15都大于90的條件的高壓LED和具有黃色熒光粉涂層的熒光外罩的組合的特定光譜分布，同時也確定了以下信息：
[0075]I)所需高壓藍光芯片、高壓紅光芯片、綠色熒光粉和黃色熒光粉的主峰波長范圍。
[0076]2)所需高壓藍光芯片激發(fā)綠色熒光粉剩余的藍光、所述剩余的藍光再次激發(fā)黃色熒光粉最后剩余的藍光、黃色熒光粉被激發(fā)的黃光、綠色熒光粉被激發(fā)的綠光和高壓紅光芯片的紅光的輻射通量百分比。
[0077]3)所需高壓LED僅驅動高壓藍光芯片時藍光、和綠光的輻射通量百分比及高壓LED的色坐標。
[0078]4)所需高壓交流LED僅驅動高壓藍光芯片時藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比及高壓交流LED的色坐標。
[0079]本發(fā)明通過選擇不同光譜分布的高壓LED和不同黃色熒光粉涂層厚度的熒光外罩進行組合，可獲得在2700K?3500K色溫范圍內，一般顯色指數(shù)Ra大于98和特殊顯色指數(shù)R9-R15都大于90的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED。利用本發(fā)明所述方法制作的燈具可適合用作超高顯色要求的特殊照明和普通室內照明。
[0080]本發(fā)明通過選擇不同特定光譜分布的高壓LED和不同黃色熒光粉涂層的熒光外罩的組合，可獲得所述高壓交流暖白光LED發(fā)出的白光在驅動高壓藍光芯片時的色坐標范圍，從而獲得高光效超高顯色性的暖白光。由于高壓交流暖白光LED不使用紅色熒光粉，因此，其光效較高。由于本發(fā)明中高壓LED采用綠色熒光粉封裝層，高壓LED輻射出漫射的藍光較均勻，再次激發(fā)熒光外罩上的黃色熒光粉涂層，從而使得高壓交流暖白光LED的光線更加均勻柔和，各方向的光色更加一致，藍光輻射均勻分散，有效降低了藍光輻射劑量，減少對人的潛在危險。由于本發(fā)明中高壓藍光芯片和高壓紅光芯片的驅動電流可獨立控制，可克服因高壓藍(紅)光芯片的光效差異而產生的白光光色的不同，大幅提高了高壓交流暖白光LED的白光光色的一致性。
[0081]本發(fā)明以4顆功率為1.4W的高壓LED，高壓LED中的高壓藍光芯片的正向壓降為55V,額度電流為20mA，高壓紅光芯片的正向壓降為55V，額度電流為IOmA為例，對本發(fā)明的實現(xiàn)過程進行詳細描述，具體包括以下內容:
[0082]高壓藍光芯片的主峰波長為451nm，半高寬為28nm，其相對光譜分布如圖5所示。
[0083]高壓紅光芯片的主峰波長為632nm，半高寬為20nm，其相對光譜分布如圖6所示。
[0084]綠色熒光粉的主峰波長為509nm，半高寬為85nm，其相對光譜分布如圖7所示。
[0085]黃色熒光粉的主峰波長為575nm，半高寬為80nm，其相對光譜分布如圖8所示。
[0086]高壓LED的白光由高壓藍光芯片激發(fā)綠色熒光粉的綠光和高壓紅光芯片的紅光混合產生。根據高壓藍光芯片的藍光、黃色熒光粉的黃光、綠色熒光粉的綠光和高壓紅光芯片的紅光的相對光譜分布，通過仿真模擬確定所需色溫和超高顯色性要求下高壓藍光芯片激發(fā)綠熒光粉剩余的藍光、所述剩余的藍光再次激發(fā)黃色熒光粉最后剩余的藍光、黃色熒光粉被激發(fā)的黃光、綠色熒光粉被激發(fā)的綠光和高壓紅光芯片的紅光的輻射通量百分比，由此就可確定所需高壓LED僅驅動高壓藍光芯片時藍光和綠光的輻射通量百分比和高壓LED的色坐標，以及所需高壓交流暖白光LED (可簡稱為高壓交流LED)僅驅動高壓藍光芯片時藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比和高壓交流暖白光LED的色坐標。
[0087]根據上述原理，進行了以下3種情況的仿真測試，分別為:
[0088]A)要獲得2700K色溫的高壓交流暖白光LED。
[0089]僅驅動高壓藍光芯片時，獲得高壓LED的藍光和綠光的輻射通量百分比分別為73.0%和26.9%，色坐標為u=0.1610, v=0.1826，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖9。
[0090]同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時，獲得高壓LED的藍光、綠光和紅光的輻射通量百分比分別為54.5%,20.1%和25.4%，色坐標為u=0.2336，v=0.2153，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖10。
[0091]僅驅動高壓藍光芯片時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為10.4%,38.1%和51.5%，色坐標為u=0.1999，v=0.3526，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖11。同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為7.0%、25.7%,34.8%和32.5%，色坐標為u=0.2624，v=0.3516，色坐標范圍為dC〈0.003，相對光譜分布見圖12。
[0092]B)要獲得3000K色溫的高壓交流暖白光LED。
[0093]僅驅動高壓藍光芯片時，高壓LED的藍光和綠光的輻射通量百分比分別為70.7%和29.3%，色坐標為u=0.1585，v=0.1914，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖13。
[0094]同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時，高壓LED的藍光、綠光和紅光的輻射通量百分比分別為54.6%,22.6%和22.8%，色坐標為u=0.2229，v=0.2187，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖14。
[0095]僅驅動高壓藍光芯片時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為12.9%,40.4%和46.7%，色坐標為u=0.1944，v=0.3476，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖15。同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為9.2%,28.7%,33.2%和28.9%，色坐標為u=0.2505，v=0.3476，色坐標范圍為dC〈0.003，相對光譜分布見圖16。
[0096]C)要獲得3500K色溫的高壓交流暖白光LED。
[0097]僅驅動高壓藍光芯片時，高壓LED的藍光和綠光的輻射通量百分比分別為67.3%和32.7%，色坐標為u=0.1553，v=0.2032，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖17。
[0098]同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時，高壓LED的藍光、綠光和紅光的輻射通量百分比分別為54.0%、26.2%和19.9%，色坐標為u=0.2103，v=0.2246，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖18。
[0099]僅驅動高壓藍光芯片時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為16.8%, 43.2%和40.0%，色坐標為u=0.1869，v=0.3397，色坐標范圍為dC〈0.002，相對光譜分布見圖19。同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為12.7%,32.5%,30.1%和24.7%，色坐標為u=0.2356，v=0.3408，色坐標范圍為dC〈0.003，相對光譜分布見圖20。
[0100]本實施例中的高壓LED的顆粒數(shù)為4是根據所需高壓交流LED的光通為6001m的條件下確定的。本施例中2700K、3000K和3500Κ色溫下的4顆高壓LED在僅驅動高壓藍光芯片時高壓LED的總光通量、僅驅動高壓紅光芯片時高壓LED的總光通量、高壓藍光芯片和高壓紅光芯片的驅動電流如表`1所示。
[0101]表1:高壓交流暖白光LED的色溫、光通量及驅動電流的對應關系表
[0102]
【權利要求】
1.一種聞光效超聞顯色的聞壓交流暖白光LED,其特征在于，所述聞光效超聞顯色的高壓交流暖白光LED包括: 基板； 串聯(lián)的預設顆粒數(shù)目的高壓LED，固定于所述基板上；所述高壓LED包括高壓紅光芯片、高壓藍光芯片和用于封裝所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層；所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片分別單獨引出正、負極至高壓LED外部；串聯(lián)的高壓LED中，高壓藍光芯片與高壓藍光芯片進行串聯(lián)形成藍光組，高壓紅光芯片與高壓紅光芯片進行串聯(lián)形成紅光組； 具有黃色熒光粉涂層的熒光外罩，與所述基板配合形成一容納所述高壓LED的空間； 交流驅動控制電路，包括一個橋式整流電路和兩個電流可調模塊；所述橋式整流電路將交流電源提供的電流分成兩路，分別供給兩個電流可調模塊；一個電流可調模塊與所述藍光組相連，作為藍光組的驅動；另一路電流可調模塊與所述紅光組相連，作為紅光組的驅動。
2.根據權利要求1所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED，其特征在于:所述高壓交流暖白光LED的色溫范圍為2700K~3500K，顯色指數(shù)Ra大于98，特殊顯色指數(shù)R9-R15都大于90。
3.根據權利要求2所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED，其特征在于:當串聯(lián)的高壓LED的顆粒數(shù)目為4，僅驅動高壓藍光芯片且驅動電流為18.1mA時，所述高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為10.4%,38.1%和51.5%，色坐標為u=0.1999，v=0.3526 ;同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片，且驅動電流分別為18.1mA和5.2mA時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為7.0%、25.7%, 34.8% 和 32.5%，色溫為 2700K。
4.根據權利要求2所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED，其特征在于:當串聯(lián)的高壓LED的顆粒數(shù)目為4，僅驅動高壓藍光芯片且驅動電流為18.9mA時，所述高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為12.9%,40.4%和46.7%，色坐標為u=0.1944，v=0.3476 ;同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片，且驅動電流分別為18.9mA和4.7mA時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為9.2%、28.7%, 33.2% 和 28.9%，色溫為 3000K。
5.根據權利要求2所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED，其特征在于:當串聯(lián)的高壓LED的顆粒數(shù)目為4，僅驅動高壓藍光芯片且驅動電流為19.9mA時，所述高壓交流暖白光LED的藍光、綠光和黃光的輻射通量百分比分別為16.8%,43.2%和40.0%，色坐標為u=0.1869，v=0.3397 ;同時驅動高壓藍光芯片和高壓紅光芯片，且驅動電流分別為19.9mA和4.0mA時，高壓交流暖白光LED的藍光、綠光、黃光和紅光的輻射通量百分比分別為 12.7%, 32.5%, 30.1% 和 24.7%，色溫為 3500K。
6.一種高壓LED，其特征在于，所述高壓LED包括: 高壓紅光芯片及引出至高壓LED外部的紅芯片正、負極； 高壓藍光芯片及引出至高壓LED外部的藍芯片正、負極； 用于封裝所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層。
7.一種交流驅動控制電路，其特征在于，所述交流驅動控制電路包括:橋式整流電路，輸入端與交流電源相連； 兩個電流可調模塊，分別與所述橋式整流電路的輸出端相連，用以分別調節(jié)自身提供的驅動電流的大小。
8.一種高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法，其特征在于，所述高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法包括: 將串聯(lián)的預設顆粒數(shù)目的高壓LED固定于基板上；所述高壓LED包括高壓紅光芯片、高壓藍光芯片和用于封裝所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片的綠色熒光粉封裝層；所述高壓紅光芯片和高壓藍光芯片分別單獨引出正、負極至高壓LED外部；串聯(lián)的高壓LED中，高壓監(jiān)光芯片與聞壓監(jiān)光芯片進彳丁串聯(lián)形成監(jiān)光組，聞壓紅光芯片與聞壓紅光芯片進彳丁串聯(lián)形成紅光組； 將具有黃色熒光粉涂層的熒光外罩與所述基板配合形成一容納所述高壓LED的空間，形成高壓交流暖白光LED ； 將交流驅動控制電路的兩路驅動輸出端分別與藍光組和紅光組相連；交流驅動控制電路包括一個橋式整流電路和兩個電流可調模塊；所述橋式整流電路將交流電源提供的電流分成兩路，分別供給兩個電流可調模塊；每個電流可調模塊的輸出端均為一路驅動輸出端; 通過所述兩個電流可調模塊分別調節(jié)供給所述藍光組和紅光組的驅動電流，進而實現(xiàn)對高壓交流暖白光LED的光通和色溫的調節(jié)，獲得滿足所需色溫和光通的高壓交流暖白光LED。
9.根據權利要求8所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法，其特征在于:所述高壓LED的顆粒數(shù)目根據所需暖白光的光通大小以及單顆高壓LED在額定功率下的最大光通確定。
10.根據權利要求8所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法，其特征在于，所述高壓交流暖白光LED光通的調節(jié)方法還包括:通過調整綠色熒光粉封裝層中綠色熒光粉與封裝材料的百分比，控制高壓藍光芯片激發(fā)綠色熒光粉封裝層中的綠光熒光粉后剩余藍光的輻射通量，從而獲得僅驅動高壓藍光芯片時不同色坐標的高壓LED。
11.根據權利要求10所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法，其特征在于，所述高壓交流暖白光LED光通的調節(jié)方法還包括:通過調整熒光外罩上黃色熒光粉涂層的厚度，控制高壓LED剩余藍光再次激發(fā)黃色熒光粉最后剩余的藍光的輻射通量，從而獲得僅驅動高壓藍光芯片時不同色坐標的高壓交流暖白光LED。
12.根據權利要求8所述的高光效超高顯色的高壓交流暖白光LED的獲得方法，其特征在于，所述高壓交流暖白光LED光通的調節(jié)方法還包括:通過調整高壓紅光芯片的驅動電流控制透過熒光外罩的紅光的輻射通量，從而獲得不同色溫的高壓交流暖白光LED。
【文檔編號】F21V9/10GK103836418SQ201410083284
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】陳宇, 李志君 申請人:上海亞明照明有限公司