[发明专利]一种白光LED封装结构

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种LED结构，特指一种白光LED封装结构。 

【背景技术】

太阳光和白炽灯均辐射连续光谱，在可见光的波长(380nm-760nm)范围内，包含着红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光。物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真。光源对物体真实颜色的呈现程度称为显色性，用显色指数Ra表示，Ra值越大，光源的显色性越好。显色指数是对光源显色性的定量评价，以标准光源为准，白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源，其余光源的显色指数均低于100。 

白光LED是一种多颜色的混和光，LED芯片自身的发光光谱很窄，目前白光LED的合成方式主要包括以下三种： 

一、以紫外光LED晶片加红、绿、蓝三基色荧光粉的方式，通过紫外光激发R、G、B三基色荧光粉，从而产生R、G、B三波长混合的白光(美国专利：US5952681)。这种方式的发光原理与日光灯的基本相同，都是由三基色荧光粉吸收能量而发出三色光，再经混合而得到的白光。因此就光谱的连续性来讲这种方式应该是最佳的，可以得到与白炽灯相似的白光。但是由于受到材料特性和制程技术的制约，目前尚无抗衰减、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较强的紫外光，这样封装材料的选择就非常困难，一方面这些封装材料必须抗紫外光，不会因为紫外光的照射而产生劣化，另一方面这些封装材料还要能阻挡紫外光的 外泄，以避免对人体产生伤害：视觉系统病变、生理分泌混乱等。 

二、以蓝光LED晶片加YAG黄色荧光粉的方式，通过蓝光激发YAG黄色荧光粉产生黄光，该黄光与透过YAG荧光粉而没有被吸收的蓝光混合而产生两波长的白光(美国专利：US5998925)。这种方式得到的白光跟自然光相比可以发现其缺少了相当多的红光成分，因此其显色指数Ra比较低，只能达到70左右。为了提高显色指数，于是就在黄色荧光粉中添加红色荧光粉，这样得到的暖白光，其显色指数可以达到80以上。但由于红色荧光粉与黄色荧光粉混合在一起，直接接触LED晶片，红色荧光粉受热衰减速度远高于黄色荧光粉，因此导致采用这种方式合成的白光LED光衰很快。 

为此，专利文献(申请号为：200410084197.8)中提出采用红光LED晶片来代替红色荧光粉进行光谱补偿的方法，这样就可以克服红色荧光粉衰减快的问题。同时该专利中采用长波段的蓝光晶片(470nm-490nm)，以此来弥补普通白光发光二极管中绿光成分不足的缺点，但是该方法的一个明显缺点就是长波段的蓝光晶片对荧光粉的激发效率不高，导致整个白光发光二极管的发光效率低。 

三、通过R、G、B三色LED混光后得到白光，这种方法可以得到比较好的显色指数(80左右)，但是由于LED有一个特性就是其具有很好的单色峰值发射波长，因此通过这种方法得到的白光光谱也不是连续的，具有很尖锐的波峰和较宽的波谷，无法再进一步提高显色指数。另外红、绿、蓝三种LED的电压也不一样，这样其控制电路也比较复杂。 

【发明内容】

本发明为了解决现有技术中存在的白光LED显色性差的技术缺陷，提供了一种具有高显色指数的白光LED封装结构。 

为了达到上述技术目的，本发明所采取的技术手段是一种白光LED封装结构，包括基座、形成于基座内的凹腔，固定在凹腔内的热沉、形成于热沉上的杯碗以及固定在杯碗内的LED芯片，一对导电脚延伸并固定在基座内，所述LED芯片与所述导电脚电连接，所述LED芯片上覆盖有第一荧光粉涂层，一透镜形成于基座上将LED芯片、第一荧光粉涂层以及部分导电脚封盖，所述LED芯片激发第一荧光粉涂层发出白光，所述透镜的外表面还形成有第二红色荧光粉涂层。 

本发明在原有的白光LED的透镜外增设了第二层红色荧光粉涂层，可对出现色差的LED进行修正，补全光谱，提高显色指数，并使不同批次的白光LED的显色指数以及色温高度一致。 

优选地，所述第二荧光粉涂层的表面为粗糙面，以减少全反射，提高外部量子效率。 

优选地，所述LED芯片为发光峰值波长为430～480nm的蓝光芯片，所述第一荧光粉涂层为受激发峰值波长为550～580nm的黄色荧光粉，所述第二红色荧光粉涂层为受激发峰值波长为610～625nm的红色荧光粉。 

优选地，所述LED芯片为发光峰值波长为455～475nm的蓝光芯片，所述第一荧光粉涂层为受激发峰值波长为550～570nm的黄色荧光粉，所述第二红色荧光粉涂层为受激发峰值波长为615±2nm红色荧光粉。