[发明专利]一种长寿命高显色的白光LED光源

说明书

本发明涉及一种长寿命高显色的白光LED光源，由蓝色LED芯片(440nm‑445nm)配合铝酸盐青色Sr₄Al₄O₂₅:Eu(峰值波长480nm‑500nm)荧光粉、红色CaAlSi(ON)₃:Eu(峰值波长630‑660nm)荧光粉、绿色Lu₃Al₅O₁₂:Eu(峰值波长500nm‑520nm)或黄色α‑SiAlON:Eu(峰值波长570nm‑590nm)荧光粉混合成白光。本发明采用三维四面体结构的铝酸盐Sr₄Al₄O₂₅:Eu青色荧光粉，稳定性强，代替结构不稳定的氮氧化合物青色(Ca,Sr,Ba)Si₂N₂O₂:Eu荧光粉，在保持R1‑R15全部大于90高显色的同时彻底解决了寿命短的问题。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别是涉及一种使用Sr₄Al₄O₂₅:Eu铝酸盐青色荧光粉的长寿命、高显色白光LED光源。

背景技术

随着LED行业技术的发展与产品应用的普及，对LED光源的要求日益提高。近年来由蓝光芯片与红、绿双色荧光粉组成的高显色白光LED光源显色指数(Ra)可以达到95以上，并逐步替代由蓝光芯片与黄色荧光粉组成的白光LED光源(Ra在70左右)。然而对于摄影照明、颜色检测等对于色彩还原性要求很高的专业照明领域对LED光源的显色逐渐提高。目前已实现了Ra＞95，R1-R15大于90的LED白光光源，主要实现方式有两种：

1.采用紫外或近紫外芯片激发蓝、绿、红三色荧光粉组合形成白光，在行业内一般被称为全光谱光源。

2.采用蓝光芯片激发红、绿荧光粉并加以峰值波长为500nm附近的青色荧光粉组合形成白光，该方式出现与方式1之后。

方式1虽然实现了Ra＞95，R1-R15大于90，但由于工艺特点，具有光效低，寿命低等固有缺陷，应用范围受到一定限制。

方式2在原有蓝光芯片激发红、绿荧光粉的基础上引入了峰值波长为500nm附近的青色荧光粉。以冷白光(5600K)为例，其特点为光谱在500nm附近有较强的相对光谱强度。如图1，在原有蓝光芯片激发红、绿荧光粉情况下其显色指数可以达到Ra95以上，但是由于光谱形状特点造成特殊显色指数R9与R12不能同时大于90。然而现在普遍应用的于LED器件中蓝光激发的可以补强500nm相对光谱强度的荧光粉，只有氮氧化合物青色(Ca,Sr,Ba)Si₂N₂O₂:Eu荧光粉才能实现。在引入了峰值波长为500nm附近的青色荧光粉后，通过增强光谱在500nm附近有较强的相对光谱强度可实现Ra＞95，R1-R15大于90。但该荧光粉由于是层状结构稳定性差，造成该类光源寿命低，远远达不到目前已成熟LED工艺的寿命要求。

因此本发明引入了结构为三维四面体结构的铝酸盐青色荧光粉青色Sr₄Al₄O₂₅:Eu以代替结构性能不稳定的氮氧化合物荧光粉。在实现了Ra＞95，R1-R15大于90白光光谱的同时彻底解决了该类LED白光光源的寿命问题。

发明内容

本发明的目的是在现有使用氮氧化合物青色荧光粉实现Ra＞95，R1-R15大于90的白光LED光源中引入结构为三维四面体结构的铝酸盐青色荧光粉以替换氮氧化合物青色荧光粉；在保持高显色指数Ra95，从R1-R15全部大于90的同时彻底解决了由氮氧化合物青色荧光粉固有结构特性带来的寿命问题。