[发明专利]一种全光谱LED荧光粉组合物以及高显色白光LED灯

说明书

本发明公开了一种全光谱LED荧光粉组合物以及高显色白光LED灯，该组合物包括在蓝光激发下发射峰值在500nm～550nm的绿色荧光粉占比78％‑88％；在蓝光激发下发射峰值在625nm～670nm的红色荧光粉占比12％‑22％。该荧光粉组合物在约2700K至6000K的CCT下具有大于95的一般显色指数，具有接近自然光的全光谱，能实现2700K‑6000K色温的封装，且成品率较高，可广泛应用于照明、印染、珠宝、化妆等辨别色别要求严格的场所。

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体的说涉及一种全光谱LED荧光粉组合物以及高显色白光LED灯。

背景技术

在国际上规定15个标准色样，并且由其平均值可计算更宽的CRI(R1-R15)，但通常将CRI定义为8个标准色样(R1-R8)的平均值，其通常称作一般显色指数，并简写为Ra。特别地，R9饱和红的显色性对于某些范围的应用是非常重要的。

目前，主流的白光LED是利用InGaN蓝光芯片激发YAG:Ce³⁺荧光粉产生与蓝光互补的黄光，进而混合来实现的。但是，由于YAG:Ce³⁺荧光粉中，红光光谱能量约占总光谱能量的8～15％，远低于黄绿光的比例。因此，用这种方法制造的产品显色指数偏低，一般在70左右，并且色温偏高，基本在5500K以上，与人眼的最佳视觉要求(3000～5000K)存在一定偏差，因此无法用于家庭照明。为此，研究人员希望通过向YAG:Ce³⁺中添加红粉以达到提升显色指数的目的。但是现有的(Lu,Y)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce体系中，YAG:Ce³⁺其发射光谱峰值波长范围为540-580nm，GAG体系峰值波长范围为515-550nm，LuAG体系峰值波长范围为515-545nm，这三种体系的半峰宽较宽，峰值波为黄绿色波段，若是同时达到全光谱、色温可调节、且显色指数高达90以上的目标，仅靠现有的黄粉+红粉的组合是不可能实现的。尽管这类LED适合于一些应用，但许多用户期望一种具有更高Ra值的光源，一种Ra值近似于95-100的白炽灯的光源。

还有些LED，其采用了UV发射芯片和荧光体混合物，该荧光体混合物包括设计为将UV辐射转换成可见光的红色、绿色和蓝色荧光体。其光谱往往在光谱的深红区域中，尤其在650nm附近具有间隙(光谱强度基本为0)或较大缺失，这严重地降低了R9值。

综上所述，开发新的具有全光谱(定义为在400到700nm之间没有间隙，即不存在发射光谱强度约为0的区域)，并具有高Ra值、R1-R15值的荧光体混合物及可靠的混粉方案有利于推动LED照明的快速发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种全光谱LED荧光粉组合物以及高显色白光LED灯，以解决现有技术所用荧光粉或其组合显色指数偏低，色温偏高，不适用于家庭照明LED的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种全光谱LED荧光粉组合物，包括质量百分比如下的组分：在蓝光激发下发射峰值在500nm～550nm的绿色荧光粉占比78％-88％；在蓝光激发下发射峰值在625nm～670nm的红色荧光粉占比12％-22％。

所述绿色荧光粉组成为改良(Lu,Y)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce，其为在常规(Lu,Y)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce粉配方的基础上添加特殊元素，改变烧结工艺制得，其具有更低的峰值波长500-550nm。