[发明专利]白光发光二极管及白光发光二极管灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(以下简称LED)，特别是涉及一种将6个以上的发不同颜色的发光二极管芯片，放在一个起混光作用的反光杯内进行电组合，把多种颜色的光均匀混合成具有高显色性的白光发光二极管，以及应用该发光二极管制成的白光发光二极管灯。

背景技术

目前市场上所见到的白光发光二极管都是采用蓝光加荧光粉混合制成，蓝光由发射波长为450～470nm的发光二极管芯片产生，而荧光粉是吸收蓝光发射黄绿光，用此方法做成的发光二极管由于缺少红光成份，所以显色指数不高，很难做到能取代普通照明的光源。

正在研究中的制作白光发光二极管的方法还有如下几种：

A.用红、绿、蓝三种光色的发光二极管芯片组合在一起，通过混色剂使之混合产生白光。由于发光二极管芯片发出的是单色光，半功率波宽约20nm，混色剂不能改变光谱的成份，只能把光混和，所以这种发光二极管的光谱是分立的三个峰值，不能形成连续光谱所以难以形成高显色性的光源，且混色剂形成的漫反射使光损失严重。

B.1998年6月美国曾提出了一个设计方法(例如文献CN1185042A)，按文中所述，先设定需要的显色指数，然后利用色度学的公式计算出色坐标，再计算采用三个芯片或四个芯片组成系统时，每种芯片应有的波长，然后计算各波长的幅度；然而这种设计方法不能用于实际的白光LED制作，因为：

1)、这种设计方法最多只能对四种芯片有效，多于四种芯片就没有确定的解，而四种芯片是难以达到高显色性；

2)、该方法所提供的解，得到的波长并不是发光二极管芯片厂能批量生产的产品，所以事实上目前批量生产的芯片仍然达不到预期的显色性，另外，在该文献中更没有公开如何把几种光混合成白光的技术方案；

3)、在该文献中没有公开记载一个实际的发光二极管的结构，所以从该设计方法得不到一种白光发光二极管可操作的技术方案。

C.用紫外光激发三基色荧光粉：这个方法在原理上和荧光灯一样，但是首先在封装过程中，紫外光难免有泄露，这会对人体造成伤害；其次是目前紫外发光二极管的波长相当长，激发三基色荧光粉的效率很低，本身的电光转换效率又很低，造成了整个发光二极管效率很低，目前还不能实用。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述已有技术的不足，特别是克服采用蓝光加荧光粉制成的白光发光二极管的方案中，由于缺少红光成份，其光谱和标准灯光谱相差很大，而显色指数不高的缺陷；从而提供一种将6种或6种以上输出不同颜色光的发光二极管芯片，安放在一个导热基座上进行电组合，通过一内壁带突起物的起混光作用的反光杯的反射壁漫反射，把多色光均匀混合，而制成具有高显色性、高效率的白光发光二极管。

本发明的另一目的在于：应用本发明的具有高显色性的白光发光二极管，制作白光发光二极管灯泡和室内照明用发光二极管平面光源。该白光发光二极管灯泡和室内照明用发光二极管平面光源，消除了荧光粉在光色转换中对光能的损耗，因此电光转换效率高，使用寿命长，便于批量生产。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的具有高显色性的白光发光二极管(参见图8a-c)，包括：一导热底座、引线架、反光杯、6个或6个以上芯片和透明硅胶或环氧树脂；其中，所述的反光杯安装在导热基座上表面上，所述的芯片安装在该反光杯内的导热基座上，芯片上部覆盖透明硅胶或环氧树脂；其特征在于，所述的反光杯为一底部镂空的锥形杯，且在该反光杯内壁面上设置起混光作用的小突起；所述的引线架形状和大小与所述的反光杯底部相配合，该引线架安装在所述反光杯底部的外侧，并固定在所述的导热基座的上表面上；所述的6个或6个以上的芯片为6种或6种以上输出不同颜色光的发光二极管芯片，每一种芯片至少为一粒，相邻的两个芯片发光波长间隔以35～20nm为原则；所述的芯片之间电连接采用串联、并联或串并结合；所述的芯片的电极与引线架上的引线电连接。