白光光源及白光光源系统技术方案

本发明专利技术提供了一种白光光源及白光光源系统。该白光光源包括：蓝光LED芯片，用于发射波长420～480nm的光；荧光粉层，可被蓝光LED芯片发射的光激发并发出可见光；其中白光光源的发光波长范围为400～800nm，白光光源的发光光谱在400～800nm范围内存在至少三个凹谷，在620～640nm范围内存在最高强度峰，在600～620nm范围内存在次高强度峰。本发明专利技术的白光光源具有更高的光效。更高的光效。更高的光效。

【技术实现步骤摘要】
白光光源及白光光源系统


[0001]本专利技术涉及白光LED
，具体而言，涉及一种白光光源及白光光源系统。

技术介绍

[0002]近年来，包括发光二极管(LED)白光光源已经在节能措施方面以及在二氧化碳减排方面吸引了人们的注意力。与包括钨丝的传统白炽灯泡相比，LED的使用寿命更长并且实现了能量节省。现有技术中通常会利用芯片技术或荧光粉提升技术提升LED的光效，其中荧光粉提升技术因实施简单受到更多关注。
[0003]如图1所示，现有的荧光粉提升技术中的主流方案是将黄绿粉或黄粉a混合氮化物红粉b，形成荧光粉层20
’
包覆设置在蓝光LED10
’
表面。然而，在蓝光芯片激发荧光粉的过程中，由于氮化物红粉的受激谱较宽，一部分黄绿光或黄光会再次激发氮化物红粉，这种氮化物红粉重吸收会导致LED出光降低。
[0004]基于以上原因，有必要提供一种新的改善LED出光光效的工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种白光光源及白光光源系统，以改善LED的出光光效。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种白光光源，其包括：蓝光LED芯片，用于发射波长420～480nm的光；荧光粉层，可被蓝光LED芯片发射的光激发并发出可见光；其中白光光源的发光波长范围为400～800nm，白光光源的发光光谱在400～800nm范围内存在至少三个凹谷，在620～640nm范围内存在最高强度峰，在600～620nm范围内存在次高强度峰。
[0007]进一步地，白光光源的发光光谱中，最高强度峰在620～640nm范围内的最大发光光谱强度与最小发光管够强度之间的差值占整个发光光谱的最大发光光谱强度的20～60％，次高强度峰在600～620nm范围内的最大发光光谱强度与最小发光管够强度之间的差值占整个发光光谱的最大发光光谱强度的5～20％。
[0008]进一步地，白光的色温为2200～6000K。
[0009]进一步地，白光光源在色温2200K下的发射光谱半波宽≤90nm，在色温3000K下的发射光谱半波宽≤105nm，在色温4000K下的发射光谱半波宽≤120nm，在色温5000K下的发射光谱半波宽≤140nm，在色温5700K下的发射光谱半波宽≤150nm，在色温6000K下的发射光谱半波宽≤160nm。
[0010]进一步地，荧光粉层包括：第一荧光粉层，包覆设置在蓝光LED芯片的侧部和顶部，第一荧光粉层的激发光谱波长范围为L1～L2，发射峰波长范围为G1～G2；第二荧光粉层，位于第一荧光粉层的上方，第二荧光粉层的激发光谱波长范围为L3～L4，发射峰波长范围为G3～G4；第三荧光粉层，位于第二荧光粉层的上方，第三荧光粉层的激发光谱波长范围为L5～L6，发射峰波长范围为G5～G6；其中，G1～G2范围和L3～L4范围无交集，G3～G4范围和L5～L6无
交集，G5～G6范围和L3～L4范围无交集或者交集范围占G5～G6范围的20％或以下，G3～G4范围和L1～L2范围无交集或交集范围占G3～G4范围的20％或以下。
[0011]进一步地，第一荧光粉层的激发光谱波长范围为200～600nm，且其发射光谱的半波宽为70～100nm、发射峰波长范围为605～660nm；第二荧光粉层的激发光谱波长范围为300～500nm，且其发射光谱的半波宽≤10nm、发射峰波长范围为600～660nm，第二荧光粉层的发射峰包括三个不同峰值的子发射峰，且其中最高峰值的发射峰位于波长620～640nm范围内；第三荧光粉层的激发光谱波长范围为380～550nm，且其发射光谱的半波宽为60～130nm、发射峰波长范围为480～600nm。
[0012]进一步地，第一荧光粉层为氮化物红粉层，第二荧光粉层为KSF红粉层，第三荧光粉层为黄粉或黄绿粉或绿粉层。
[0013]进一步地，氮化物红粉层的荧光粉为(Sr,Ba)2Si5N8:Eu、CaAlSiN3:Eu中的一种或多种。
[0014]进一步地，黄粉或黄绿粉或绿粉层的荧光粉为YAG黄粉、GaAG黄绿粉、LuAG黄绿粉、BOSE黄粉或黄绿粉、塞隆黄粉或黄绿粉或绿粉中的一种或多种。
[0015]进一步地，白光光源包括反射杯，蓝光LED芯片和荧光粉层设置在反射杯中，第一荧光粉层高于蓝光LED芯片顶部的部分的厚度≤0.1mm；将反射杯的杯深记为h，第二荧光粉层的厚度为0.1mm～1/2h，第三荧光粉层的厚度为0.1mm～1/2h。
[0016]进一步地，第一荧光粉层远离蓝光LED芯片的上表面为凹形曲面，且其高于蓝光LED芯片部分的厚度沿中心位置向边缘位置逐渐增加；第二荧光粉层具有与第一荧光粉层上表面相适应的凹形表面；第三荧光粉层的下表面为与第二荧光粉层上表面相适应的曲面，第三荧光粉层的上表面为平齐表面。
[0017]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种白光光源系统，其包括上述白光光源。
[0018]本专利技术提供了一种白光光源，其包括蓝光LED芯片和荧光粉层，蓝光LED芯片用于发射波长420～480nm的光。荧光粉层可被蓝光LED芯片发射的光激发并发出可见光。其中白光光源的发光波长范围为400～800nm，其发光光谱在400～800nm范围内存在至少三个凹谷，在620～640nm范围内存在最高强度峰，在600～620nm范围内存在次高强度峰。具有以上光谱特征，特别是400～800nm范围内多个凹谷的存在、620～640nm范围内最高强度峰和600～620nm范围内次高强度峰的存在，均使得LED具有更高的光效。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1示出了根据现有技术中的白光光源中LED的结构示意图；
[0021]图2示出了根据本专利技术一种实施例中的白光光源中LED的结构示意图；
[0022]图3示出了氮化物红粉的激发光谱和发射光谱；
[0023]图4示出了KSF红粉的激发光谱和发射光谱；
[0024]图5示出了本专利技术实施例1和对比例1中白光光源的发光光谱；
[0025]图6示出了本专利技术实施例2和对比例1中白光光源的发光光谱。
具体实施方式
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0027]为了提升LED光效，本专利技术提供了一种白光光源，如图2所示，其包括蓝光LED芯片10，用于发射波长420～480nm的光；荧光粉层20，可被蓝光LED芯片10发射的光激发并发出可见光；其中白光光源的发光波长范围为400～800nm，白光光源的发光光谱在400～800nm范围内存在至少三个凹谷，在620～640nm范围内存在最高强度峰，在600～620nm范围内存在次高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种白光光源，其特征在于，包括：蓝光LED芯片(10)，用于发射波长420～480nm的光；荧光粉层(20)，可被所述蓝光LED芯片(10)发射的光激发并发出可见光；其中所述白光光源的发光波长范围为400～800nm，所述白光光源的发光光谱在400～800nm范围内存在至少三个凹谷，在620～640nm范围内存在最高强度峰，在600～620nm范围内存在次高强度峰。2.根据权利要求1所述的白光光源，其特征在于，所述白光光源的发光光谱中，所述最高强度峰在620～640nm范围内的最大发光光谱强度与最小发光管够强度之间的差值占整个发光光谱的最大发光光谱强度的20～60％，所述次高强度峰在600～620nm范围内的最大发光光谱强度与最小发光管够强度之间的差值占整个发光光谱的最大发光光谱强度的5～20％。3.根据权利要求1所述的白光光源，其特征在于，所述白光的色温为2200～6000K。4.根据权利要求3所述的白光光源，其特征在于，所述白光光源在色温2200K下的发射光谱半波宽≤90nm，在色温3000K下的发射光谱半波宽≤105nm，在色温4000K下的发射光谱半波宽≤120nm，在色温5000K下的发射光谱半波宽≤140nm，在色温5700K下的发射光谱半波宽≤150nm，在色温6000K下的发射光谱半波宽≤160nm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的白光光源，其特征在于，所述荧光粉层(20)包括：第一荧光粉层(21)，包覆设置在所述蓝光LED芯片(10)的侧部和顶部，所述第一荧光粉层(21)的激发光谱波长范围为L1～L2，发射峰波长范围为G1～G2；第二荧光粉层(22)，位于所述第一荧光粉层(21)的上方，所述第二荧光粉层(22)的激发光谱波长范围为L3～L4，发射峰波长范围为G3～G4；第三荧光粉层(23)，位于所述第二荧光粉层(22)的上方，所述第三荧光粉层(23)的激发光谱波长范围为L5～L6，发射峰波长范围为G5～G6；其中，G1～G2范围和L3～L4范围无交集，G3～G4范围和L5～L6无交集，G5～G6范围和L3～L4范围无交集或者交集范围占G5～G6范围的20％或以下，G3～G4范围和L1～L2范围无交集或交集范围占G3～G4范围的20％或以下。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘利兵，谢志国，李正凯，张家鹏，赵漫，
申请(专利权)人：佛山市国星光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：