一种全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 驳回;
专利有效性 无效专利 当前状态 驳回
申请号 CN202011485167.3 申请日 2020-12-16
公开(公告)号 CN112608750A 公开(公告)日 2021-04-06
申请人 中国科学院长春应用化学研究所; 申请人类型 科研院所
发明人 李成宇; 王森; 庞然; 张洪杰; 第一发明人 李成宇
权利人 中国科学院长春应用化学研究所 权利人类型 科研院所
当前权利人 中国科学院长春应用化学研究所 当前权利人类型 科研院所
省份 当前专利权人所在省份:吉林省 城市 当前专利权人所在城市:吉林省长春市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:吉林省长春市人民大街5625号 邮编 当前专利权人邮编:130022
主IPC国际分类 C09K11/81 所有IPC国际分类 C09K11/81C09K11/64C09K11/80C09K11/59H01L33/50
专利引用数量 8 专利被引用数量 1
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司 专利代理人 任美玲;
摘要 本 发明 提供了一种全 光谱 的 荧光 粉组合物,包括 质量 比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。本发明通过调节三类荧光粉的用量比例,实现荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460‑490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2;通过该荧光粉的调制,可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm‑500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
权利要求

1.一种全光谱荧光粉组合物,其特征在于,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。
2+
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述蓝色荧光粉选自Na3Sc2(PO4)3:Eu 、
2+ 2+
Sr4Al14O25:Eu 、Sr5(PO4)3Cl:Eu 中的一种或多种。
3
3.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述绿色荧光粉选自Lu3(Al,Ga)5O12:Ce+ 3+
、Lu3Al5O12:Ce 中的一种。
2+
4.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述红色荧光粉是Sr2Si5N8:Eu 、
2+
CaAlSiN3:Eu 中的一种。
5.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物至少包括两种蓝色荧光粉、一种绿色荧光粉和一种红色荧光粉,其中蓝色荧光粉的激发峰值位于350~450nm范围内。
6.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460‑490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2。
7.一种权利要求1~6任意一项所述的全光谱的荧光粉组合物在白光LED器件中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述白光LED器件包括:
芯片以及复合于芯片表面的荧光粉层。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述芯片包括至少包括两种不同发光波长的LED芯片,第一LED芯片的波长峰值范围为380~420nm,第二LED芯片的波长峰值范围为
421~470nm;
所述第一LED芯片同第二LED芯片的光通量之比范围为5:1~1:5。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,在所述芯片表面依次复合红色荧光粉层、绿色荧光粉层和蓝色荧光粉层。

说明书全文

一种全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件

技术领域

[0001] 本发明属于LED技术领域,具体涉及一种全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件。

背景技术

[0002] 随着科技进步和产业化进程,LED已经成为了新一代的照明技术,具备节能、发光效率高、精准配光、稳定可靠、使用寿命长、性价比高等优势,在全球迅速推广使用,比如在城市道路照明、机场、码头、城市亮化工程、旅游景区等地方大量使用LED照明灯具,相比于传统的高压钠灯,使用LED灯可以节能60%以上,且总体亮度高于高压钠灯。
[0003] 可是,随着LED的广泛应用,人们发现在许多应用场景中,仅仅关注照明灯具的亮度是远远不够的,近些年来,越来越多的人们开始关注LED的发光品质,重点是LED灯具中光谱的组成,2018年,国内半导体照明行业颁布了教室照明和护眼照明的行业标准,行业标准中规定,蓝光成分的比例不得高于5%。事实上,LED光谱的组成决定了LED的发光品质,市场上LED照明灯具中的蓝光成分普遍偏高,然而,人们研究发现,过高的蓝光成分会带来对眼睛的不良影响,尤其是对眼睛中视网膜的损伤。
[0004] 目前白光LED照明主要通过蓝光LED+黄色荧光粉来形成。白光LED的光谱范围较窄,尤其是短波蓝光区域的能量比较集中,与太阳光谱实际相差很大,还有明显的眩光效应,使得LED照明光源对人体长时间照射会产生不利影响。随着生活平的提高,人眼对照明的需求越来越接近太阳光谱,需要高的显色指数与合适的色温,高显色指数的光源照射下,物体才会呈现出最真实的颜色
[0005] 同时,市场上也研究出蓝光LED加全光谱荧光粉的技术,对比文献CN201410466575.2研究了蓝光芯片加全光谱荧光粉,在5000K色温时可以实现平均显指达到90的技术,不过该技术得到产品的发光光谱中在蓝光部分存在尖锐的蓝光峰值,蓝光比例偏高,且在450nm‑500nm范围内发光较弱呈现缺光现象。

发明内容

[0006] 有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件,本发明提供的全光谱LED荧光粉组合物可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm~500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
[0007] 本发明提供了一种全光谱的荧光粉组合物,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。
[0008] 优选的,所述蓝色荧光粉选自Na3Sc2(PO4)3:Eu2+、Sr4Al14O25:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+中的一种或多种。
[0009] 优选的,所述绿色荧光粉选自Lu3(Al,Ga)5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+中的一种。
[0010] 优选的,所述红色荧光粉是Sr2Si5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+中的一种。
[0011] 优选的,所述荧光粉组合物至少包括两种蓝色荧光粉、一种绿色荧光粉和一种红色荧光粉,其中蓝色荧光粉的激发峰值位于350~450nm范围内。
[0012] 优选的,所述荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460‑490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2。
[0013] 本发明还提供了一种上述全光谱的荧光粉组合物在白光LED器件中的应用。
[0014] 优选的,所述白光LED器件包括:
[0015] 芯片以及复合于芯片表面的荧光粉层。
[0016] 优选的,所述芯片包括至少包括两种不同发光波长的LED芯片,第一LED芯片的波长峰值范围为380~420nm,第二LED芯片的波长峰值范围为421~470nm;
[0017] 所述第一LED芯片同第二LED芯片的光通量之比范围为5:1~1:5。
[0018] 优选的,在所述芯片表面依次复合红色荧光粉层、绿色荧光粉层和蓝色荧光粉层。
[0019] 与现有技术相比,本发明提供了一种全光谱的荧光粉组合物,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于
420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。本发明通过调节三类荧光粉的用量比例,实现荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460‑490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2;通过该荧光粉的调制,可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm‑500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
附图说明
[0020] 图1为本发明具体实施方式中提供的LED器件中LED芯片的照片;
[0021] 图2为本发明具体实施方式中LED芯片表面复合有荧光粉层;
[0022] 图3为本发明具体实施方式中的LED灯珠封装示意图;
[0023] 图4为LED灯珠的制备方法的工艺流程图
[0024] 图5为本发明实施例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0025] 图6为本发明对比例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0026] 图7为本发明实施例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0027] 图8为本发明对比例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0028] 图9为本发明实施例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0029] 图10为本发明对比例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0030] 图11为本发明实施例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0031] 图12为本发明对比例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0032] 图13为本发明实施例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0033] 图14为本发明对比例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0034] 图15为本发明实施例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0035] 图16为本发明对比例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0036] 图17为本发明实施例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0037] 图18为本发明对比例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图;
[0038] 图19为本发明实施例8提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。

具体实施方式

[0039] 本发明提供了一种全光谱的荧光粉组合物,包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内。
[0040] 本发明提供的全光谱的荧光粉组合物包括质量比为2.5~3:4.5~6:1~2的蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉。优选的,所述蓝色荧光粉、绿色荧光粉和红色荧光粉的质量比为3:5:2,或2.5~3:4.5~6:1~2之间的任意比值。
[0041] 在本发明中,所述蓝色荧光粉的发光峰值位于420~520nm范围内,所述蓝色荧光2+ 2+ 2+
粉选自Na3Sc2(PO4)3:Eu 、Sr4Al14O25:Eu 、Sr5(PO4)3Cl:Eu 中的一种或多种。
[0042] 所述绿色荧光粉的发光峰值位于521~550nm范围内,所述绿色荧光粉选自Lu33+ 3+
(Al,Ga)5O12:Ce 、Lu3Al5O12:Ce 中的一种。
[0043] 所述红色荧光粉的发光峰值位于610~660nm范围内,所述红色荧光粉是Sr2Si5N8:2+ 2+
Eu 、CaAlSiN3:Eu 中的一种。
[0044] 在本发明的一些具体实施方式中,所述荧光粉组合物至少包括两种蓝色荧光粉、一种绿色荧光粉和一种红色荧光粉,其中蓝色荧光粉的激发峰值位于350~450nm范围内。
[0045] 在本发明的一些具体实施方式中,所述荧光粉组合物包括三种蓝色荧光粉、两种绿色荧光粉和两种红色荧光粉。
[0046] 在本发明中,所述荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460‑490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2。
[0047] 本发明还提供了一种上述全光谱的荧光粉组合物在白光LED器件中的应用。
[0048] 其中,在本发明中,所述白光LED器件包括:
[0049] 芯片以及复合于芯片表面的荧光粉层。
[0050] 本发明提供的白光LED器件包括芯片,在本发明的一些具体实施方式中,所述芯片包括至少包括两种不同发光波长的LED芯片,第一LED芯片的波长峰值范围为380~420nm,优选为380nm、390nm、400nm、410nm、420nm,或380~420nm之间的任意值,第二LED芯片的波长峰值范围为421~470nm,优选为421nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm,或421~470nm之间的任意值。
[0051] 所述第一LED芯片同第二LED芯片的光通量之比范围为5:1~1:5,优选为5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5,或5:1~1:5之间的任意值。
[0052] 参见图1,图1为本发明具体实施方式中提供的LED器件中LED芯片的照片。
[0053] 本发明提供的白光LED器件还包括复合于芯片表面的荧光粉层。在本发明中,所述荧光粉层可以由三种荧光粉混合制备得到。或者,在所述芯片表面依次复合红色荧光粉层、绿色荧光粉层和蓝色荧光粉层。
[0054] 所述荧光粉层的厚度为0.01~2mm。
[0055] 参见图2,图2为本发明具体实施方式中LED芯片表面复合有荧光粉层。
[0056] 参见图3,图3为本发明具体实施方式中的LED灯珠封装示意图。
[0057] 本发明还提供了一种上述LED灯珠的制备方法,具体的包括以下步骤:
[0058] 选择芯片、封装胶和荧光粉;
[0059] 将支架进行清洗后,进行支架预热,然后依次进行配胶、抽真空、点胶、硬化、LED灯珠成型、测试灯珠、灯珠分选和包装
[0060] 参见图4,图4为LED灯珠的制备方法的工艺流程图。
[0061] 在本发明中,所述封装胶选自橡胶或环树脂
[0062] 所述配胶的步骤可以将三种荧光粉分别于封装胶混合,然后依次点胶,形成不同颜色荧光粉层;或者将三种荧光粉混合后再与封装胶混合后再点胶。
[0063] 本发明通过调节三类荧光粉的用量比例,实现荧光粉组合物的发光光谱中蓝光部分高度比小于1,蓝光区域所占积分比例小于5%,且460‑490nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距小于0.2;通过该荧光粉的调制,可以消除尖锐的蓝光峰值,同时有效降低蓝光成分的比例,且在450nm‑500nm范围内发光较强,整体光谱呈现均匀的分布。
[0064] 为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件进行说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0065] 实施例1
[0066] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1734的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0820的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为5.00lm、1.25lm,蓝色荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu 占总荧光粉总量
3+
比例为30%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为50%,红色荧光粉CaAlSiN3:
2+
Eu 占总荧光粉总量比例为20%。荧光粉和道康宁6063硅橡胶的比例选用1.5:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0067] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为2709K,显色指数为98.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.2,蓝光区域所占发光光谱积分比例为3.3%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.2,光效为101lm/W。
[0068] 参见图5,图5为本发明实施例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0069] 对比例1
[0070] 选用发光峰值为450nm的1734型号LED芯片,使用质量比为0.2:0.45:0.35的2+ 2+
Sr3SiO5:Eu 绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu 红色荧光粉制备出2700K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为2715K,显色指数为95.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.4,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.3%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.2,光效为100lm/W。
[0071] 参见图6,图6为本发明对比例1提供的LED器件的2700K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0072] 实施例2
[0073] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1734的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0820的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为4.50lm、1.50lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu 占总荧光粉总量比例
2+ 2
为16%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu 占总荧光粉总量比例为7%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu+ 3+
占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为5%,
3+ 2+
绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为45%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu 占总荧光
2+
粉总量比例为5.5%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu 占总荧光粉总量比例为14.5%。荧光粉和胶水的比例选用1.5:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0074] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为3002K,显色指数为97.3,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.59,蓝光区域所占发光光谱积分比例为3.6%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.1,光效为106lm/W。
[0075] 参见图7,图7为本发明实施例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0076] 对比例2
[0077] 选用发光峰值为450nm的1734型号LED芯片,使用质量比为0.2:0.5:0.3的Sr3SiO5:2+ 2+
Eu 绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu 红色荧光粉制备出3000K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为3016K,显色指数为95.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.8,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.5%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.6,光效为105lm/W。
[0078] 参见图8,图8为本发明对比例2提供的LED器件的3000K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0079] 实施例3
[0080] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0820的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为4.90lm、2.10lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu 占总荧光粉总量比例
2+
为13%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu 占总荧光粉总量比例为10%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:
2+ 3+
Eu 占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为
3+ 2+
10%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为40%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu 占总
2+
荧光粉总量比例为7%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu 占总荧光粉总量比例为13%。荧光粉和胶水的比例选用1.45:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0081] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为3513K,显色指数为96.2,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.6,蓝光区域所占发光光谱积分比例为3.8%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.2,光效为112lm/W。
[0082] 参见图9,图9为本发明实施例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0083] 对比例3
[0084] 选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.18:0.52:0.3的2+ 2+
Sr3SiO5:Eu 绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu 红色荧光粉制备出3500K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为3512K,显色指数为95.2,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.8,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.8%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.5,光效为110lm/W。
[0085] 参见图10,图10为本发明对比例3提供的LED器件的3500K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0086] 实施例4
[0087] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为0930的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为5.0lm、2.69lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu 占总荧光粉总量比例
2+
为10%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu 占总荧光粉总量比例为13%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:
2+ 3+
Eu 占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为
3+ 2+
15%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为35%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu 占总
2+
荧光粉总量比例为8%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu 占总荧光粉总量比例为12%。荧光粉和胶水的比例选用1.45:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0088] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为3996K,显色指数为96.4,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.59,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.1%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.18,光效为113lm/W。
[0089] 参见图11,图11为本发明实施例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0090] 对比例4
[0091] 选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.18:0.55:0.27的2+ 2+
Sr3SiO5:Eu 绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu 红色荧光粉制备出4000K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为4028K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为6.7%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.6,光效为111lm/W。
[0092] 参见图12,图12为本发明对比例4提供的LED器件的4000K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0093] 实施例5
[0094] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1130的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为5.0lm、3.33lm,荧光粉Na3Sc2(PO4)3:Eu 占总荧光粉总量比例
2+ 2
为5%,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu 占总荧光粉总量比例为18%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu+ 3+
占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为30%,
3+ 2+
绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为20%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu 占总荧光
2+
粉总量比例为10%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu 占总荧光粉总量比例为10%。荧光粉和胶水的比例选用1.42:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0095] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为4508K,显色指数为96.8,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.81,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.2%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.17,光效为115lm/W。
[0096] 参见图13,图13为本发明实施例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0097] 对比例5
[0098] 选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.19:0.58:0.23的2+ 2+
Sr3SiO5:Eu 绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu 红色荧光粉制备出4500K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为4503K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为7.2%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.68,光效为112lm/W。
[0099] 参见图14,图14为本发明对比例5提供的LED器件的4500K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0100] 实施例6
[0101] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1635的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1635的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为5.0lm、5.0lm,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu 占总荧光粉总量比例
2+
为23%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu 占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)
3+ 3+
5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为25%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为
2+ 2+
25%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu 占总荧光粉总量比例为12%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu 占总荧光粉总量比例为8%。荧光粉和胶水的比例选用1.4:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0102] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为4982K,显色指数为98.1,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.87,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.5%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.22,光效为118lm/W。
[0103] 参见图15,图15为本发明实施例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0104] 对比例6
[0105] 选用发光峰值为450nm的1635型号LED芯片,使用质量比为0.21:0.61:0.18的2+ 2+
Sr3SiO5:Eu 绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu 红色荧光粉制备出5000K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为5017K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为7.5%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.68,光效为115lm/W。
[0106] 参见图16,图16为本发明对比例6提供的LED器件的5000K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0107] 实施例7
[0108] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1130的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1734的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为3.33lm、5.0lm,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu 占总荧光粉总量比
2+
例为23%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu 占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,
3+ 3+
Ga)5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为30%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为
2+ 2+
20%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu 占总荧光粉总量比例为15%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu 占总荧光粉总量比例为5%。荧光粉和胶水的比例选用1.38:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0109] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为5711K,显色指数为96.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.90,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.7%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.19,光效为121lm/W。
[0110] 参见图17,图17为本发明实施例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0111] 对比例7
[0112] 选用发光峰值为450nm的1734型号LED芯片,使用质量比为0.22:0.65:0.13的2+ 2+
Sr3SiO5:Eu 绿色荧光粉、YAG黄色荧光粉、CaAlSiN3:Eu 红色荧光粉制备出5700K色温的白光LED器件,经过测试,其色温为5721K,显色指数为95.6,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为1.0,蓝光区域所占发光光谱积分比例为8.7%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.71,光效为116lm/W。
[0113] 参见图18,图18为本发明对比例7提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0114] 实施例8
[0115] 选用功率为0.2W,峰值波长为400nm,尺寸为1130的芯片作为第一芯片,选用功率为0.2W,峰值波长为450nm,尺寸为1734的芯片作为第二芯片,在60mA电流情况下第一和第2+
二芯片的额定光通量分别为3.33lm、5.0lm,蓝色荧光粉Sr4Al14O25:Eu 占总荧光粉总量比
2+
例为23%,蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu 占总荧光粉总量比例为7%,绿色荧光粉Lu3(Al,
3+ 3+
Ga)5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为30%,绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce 占总荧光粉总量比例为
2+ 2+
20%,红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu 占总荧光粉总量比例为15%,红色荧光粉CaAlSiN3:Eu 占总荧光粉总量比例为5%。荧光粉和胶水的比例选用1.38:1,每颗LED器件上所用荧光粉和胶水的混合物总量为0.01克。
[0116] 在荧光粉封装顺序上,分三层封装,首先封装红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+,其次封装3+ 3+
绿色荧光粉Lu3(Al,Ga)5O12:Ce 和绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce ,最后封装蓝色荧光粉
2+ 2+
Sr4Al14O25:Eu 和蓝色荧光粉Sr5(PO4)3Cl:Eu 。
[0117] 使用远方光色电综合测试系统(PCE‑2000A)测试样品封装后的光电性能,经过测试,LED器件的色温为5743K,显色指数为97.5,蓝光最高峰占总光谱最高峰比例为0.93,蓝光区域所占发光光谱积分比例为4.9%,450‑500nm范围内光谱占比最强处同光谱占比最弱处的差距为0.25,光效为124lm/W。
[0118] 参见图19,图19为本发明实施例8提供的LED器件的5700K全光谱LED器件的发光光谱图。
[0119] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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