专利名称：暖光led光源及其实现方法
技术领域：
本发明涉及半导体照明技术领域，特别是涉及一种暖光LED光源及其实现方法。
背景技术：
随着半导体技术的飞速发展，以半导体光源取代传统光源已成为未来发展的趋 势。其中发光二极管(Lighting Emitting Diode, LED)以其节能、环保、寿命长、体积小等 优点成为半导体照明领域的主要技术手段。LED是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导 体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、 紫、白色的光。目前，LED照明的核心在于暖光LED，现有制作暖光LED的方法有红、绿、蓝三基色 LED合成、蓝光LED+黄色荧光粉、紫外LED+三基色荧光粉以及多层有机电致发光(OLED) 等。考虑到技术和成本的优势，目前，蓝光LED芯片+荧光粉成为暖光LED技术的主流。然而，通过荧光粉转换的暖光LED技术，由于该荧光粉的发射光谱中缺少红光成 分，难以同时实现低色温和高显色性。但人们在日常生活中已经习惯了低色温(3000K左 右)的照明光源，而低色温LED技术发展缓慢，在现有技术条件之下，低色温LED在红光区 域荧光粉的激发效率较低，导致发光效率与高色温相比相差30% ；另外，红光的不足同时导 致了色彩还原程度较差，显色性不高，如果要达到较高的发光效率与色彩还原度，其成本会 大大提高。例如，现有技术中，采用大功率蓝光LED芯片同时激发黄色荧光粉和红色荧光粉， 通过调整荧光粉中红粉的比例，可以得到不同色温和显色指数的暖光LED。但这种实现方式 存在以下缺点随着荧光粉中红粉含量的增加，更多的红色荧光粉吸收LED芯片产生的蓝光后发 生辐射跃迁并发出红光，导致了相对光谱的红移，同时色温逐渐降低，而LED显色指数升 高。但是，由于所用红色荧光粉的量子效率较低，要产生较多的红光就必须吸收更多的蓝 光，这导致了器件光谱中的蓝光和黄光成分减少，器件整体光输出减少。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中低色温LED的显色性与发光效率不足等技术问题。有鉴于此，本发明提供一种暖光LED光源的实现方法，包括利用至少一个波长在 580-780nm的LED与多个其他颜色的LED进行混光，得到暖光LED。进一步的，利用以上LED额定电流的60%到80%驱动以上各个LED。进一步的，所述波长在580-780nm的LED选用红光LED或琥珀光LED。进一步的，所述多个LED选用黄绿光LED、绿白光LED或白光LED。进一步的，所述波长在580-780nm的LED与多个其他颜色的LED的以交替或环绕 方式排布。
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本发明另提供一种暖光LED光源，包括基板以及设置于基板上的多个LED，其还包 括至少一个波长在580-780nm的LED，设置于所述基板上。进一步的，以上波长在580-780nm的LED与多个其他颜色的LED的驱动电流为其 额定电流的60%到80%。进一步的，所述波长在580-780nm的LED为红光LED或琥珀光LED。进一步的，所述多个LED为黄绿光LED、绿白光LED或白光LED。进一步的，所述波长在580-780nm的LED与多个其他颜色的LED的排布方式为交 替或环绕排布。以上暖光LED光源及其实现方法，利用波长在580-780nm的LED进行补偿，来实现 低色温和高显色性暖光LED，避开了低效率红色荧光粉的使用，使得暖光LED光源的整体发 光效率比较高。得到的暖光LED光源在光效、显色性和成本优势等方面得到极大地提高。
图1为本发明实施例一所提供的暖光LED光源的结构示意图。图2为本发明实施例二所提供的暖光LED光源的结构示意图。图3为本发明实施例三所提供的暖光LED光源的结构示意图。图4为本发明实施例四所提供的暖光LED光源的结构示意图。图5为本发明实施例五所提供的暖光LED光源的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的技术特征更明显易懂，下面结合附图，给出具体实施例，对本发明做 进一步的描述。以下实施例利用至少两种颜色的LED进行混光，实现低色温和高显色性暖光LED， 其引入波长在580-780nm的LED来避免传统的低效率红色荧光粉的使用，以提高混光后 LED模块的整体发光效率，且大大降低了暖色LED的制造成本。即利用至少一个波长在 580-780nm的LED与多个其他颜色的LED进行混光，得到暖光LED。其中，波长在580-780nm的LED可以为红光LED或琥珀色LED，相应的可以选用黄 绿光LED、绿白光LED、白光LED中的一种或两种来实现混光。通常，由于红光LED、黄绿光LED等构成的是相对独立的发光体，就单个器件来说 可能存在空间颜色不均勻，但可以通过适当的排布方式解决这一问题。例如，波长在580-780nm的LED与其他颜色的LED的配比为1:2，且排布方式为 其他颜色的LED环绕设置于波长在580-780nm的LED的周围。波长在580-780nm的LED与 其他颜色的LED的配比为2 1，且排布方式为波长在580-780nm的LED环绕设置于其他 颜色的LED的周围。波长在580-780nm的LED与其他颜色的LED的配比为N+1 N，且其 中一个波长在580-780nm的LED设置于基板中央，其它波长在580-780nm的LED与其他颜 色的LED交替设置于位于基板中央的波长在580-780nm的LED的周围。波长在580-780nm 的LED与其他颜色的LED的配比为N N+1，且其中其他颜色的LED之一设置于基板中央， 剩余其他颜色的LED与波长在580-780nm的LED交替设置于位于基板中央的LED的周围。具体通过以下实施例加以详细描述
实施例一请参考图1，其为本发明实施例一所提供的暖光LED光源的结构示意图。如图所 示，该暖光LED光源包括基板10，基板上设置有多个LED 12和至少一个波长在580-780nm 的 LED 14。在本实施例中，波长在580-780nm的LED 14选用红光LED，相应的LED 12选用黄 绿光LED。其中，黄绿光的光谱集中在450nm与570nm，发光效率很高，但是色彩还原度差， 红光LED的光谱集中在630nm，以此进行补偿，提高整体LED模块的色彩还原度。其中，红 光LED与黄绿光LED的配比为1 2，排布方式为红光LED在基板的中心，黄绿光LED均勻 环绕在红光LED的周围。如图，基板中央具有三颗红光LED，其外围均勻分布有六颗黄绿光 LED。选择0.9 1. IW的红光LED，0. 6W 0. 8W的黄绿光LED，且其额定电流为200mA 350mA。点亮之后整个模块发出的光线经测量，整体效率达到了普通白光高色温LED的发光 效率水平，显色性达到87，比普通白光LED高出10%以上，而成本大大降低，约为普通白光 LED的一半。值得一提的是，在使用中，可以仅利用额定电流的60%到80%进行驱动，可以达 到同样的效果，且大大提高了整个LED模块的寿命。当然，以上黄绿光LED可以用绿白光LED来代替。另外，红光LED可以利用琥珀光 LED来代替，相应的可以选取白光LED来代替黄绿光LED。其实现原理与上面相同，在此不 再赘述。实施例二 请参考图2，其为本发明实施例二所提供的暖光LED光源的结构示意图。如图所 示，该暖光LED光源包括基板20，基板上设置有多个LED 22和至少一个波长在580-780nm 的 LED 24。在本实施例中，波长在580-780nm的LED 24选用红光LED，相应的LED 22选用黄 绿光LED。其中，黄绿光的光谱集中在450nm与570nm，发光效率很高，但是色彩还原度差， 红光LED的光谱集中在630nm，以此进行补偿，提高整体LED模块的色彩还原度。其中，红光 LED与黄绿光LED的配比为2 1，排布方式为黄绿光LED在基板的中心，红光LED均勻环 绕在黄绿光LED的周围。如图，基板中央具有三颗黄绿光LED，其外围均勻分布有六颗红光 LED。此时，选择0. 4 0. 6W的红光LED，1. 3W 1. 5W的黄绿光LED，且其额定电流为 200mA 350mA。点亮之后整个模块发出的光线经测量，整体效率达到了普通白光高色温 LED的发光效率水平，显色性高于80，比普通白光LED高出10%以上，而成本大大降低，约为 普通白光LED的一半。值得一提的是，在使用中，可以仅利用驱动电流的60%到80%进行驱动，可以达 到同样的效果，且大大提高了整个LED模块的寿命。当然，以上黄绿光LED可以用绿白光LED来代替。另外，红光LED可以利用琥珀光 LED来代替，相应的可以选取白光LED来代替黄绿光LED。其实现原理与上面相同，在此不 再赘述。实施例三
请参考图3，其为本发明实施例三所提供的暖光LED光源的结构示意图。如图所 示，该暖光LED光源包括基板30，基板上设置有多个LED 32和至少一个波长在580-780nm 的 LED 34。在本实施例中，波长在580-780nm的LED 34选用红光LED，相应的LED 32选用黄 绿光LED。其中，黄绿光的光谱集中在450nm与570nm，发光效率很高，但是色彩还原度差， 红光LED的光谱集中在630nm，以此进行补偿，提高整体LED模块的色彩还原度。其中，红 光LED与黄绿光LED的配比为N+1 N，排布方式为一个红光LED在基板的中心，其余红光 LED与黄绿光LED交替分布，且均勻环绕在中心的红光LED的周围。如图，基板中央具有一 颗红光LED，其周围交错分布有三颗黄绿光LED和三颗红光LED。此时，选择0. 7 0. 8W的红光LED，1. 3W 1. 5W的黄绿光LED，且其额定电流为 200mA 350mA。点亮之后整个模块发出的光线经测量，整体效率达到了普通白光高色温 LED的发光效率水平，显色性高于80，比普通白光LED高出10%以上，而成本大大降低，约为 普通白光LED的一半。值得一提的是，在使用中，可以仅利用驱动电流的60%到80%进行驱动，可以达 到同样的效果，且大大提高了整个LED模块的寿命。当然，以上黄绿光LED可以用绿白光LED来代替。另外，红光LED可以利用琥珀光 LED来代替，相应的可以选取白光LED来代替黄绿光LED。其实现原理与上面相同，在此不 再赘述。实施例四请参考图4，其为本发明实施例四所提供的暖光LED光源的结构示意图。如图所 示，该暖光LED光源包括基板40，基板上设置有多个LED 42和至少一个波长在580-780nm 的 LED 44。在本实施例中，波长在580-780nm的LED 44选用红光LED，相应的LED 42选用黄 绿光LED。其中，黄绿光的光谱集中在450nm与570nm，发光效率很高，但是色彩还原度差， 红光LED的光谱集中在630nm，以此进行补偿，提高整体LED模块的色彩还原度。其中，红光 LED与黄绿光LED的配比为N N+1，排布方式为一个黄绿光LED在基板的中心，红光LED 与其余黄绿光LED交替分布，且均勻环绕在中心的黄绿光LED的周围。如图，基板中央具有 一颗黄绿光LED，其周围交错分布有三颗黄绿光LED和三颗红光LED。此时，选择0. 9 1. Iff的红光LED，0. 9W 1. Iff的黄绿光LED，且其额定电流为 200mA 350mA。点亮之后整个模块发出的光线经测量，整体效率达到了普通白光高色温 LED的发光效率水平，显色性高于80，比普通白光LED高出10%以上，而成本大大降低，约为 普通白光LED的一半。值得一提的是，在使用中，可以仅利用驱动电流的60%到80%进行驱动，可以达 到同样的效果，且大大提高了整个LED模块的寿命。当然，以上黄绿光LED可以用绿白光LED来代替。另外，红光LED可以利用琥珀光 LED来代替，相应的可以选取白光LED来代替黄绿光LED。其实现原理与上面相同，在此不 再赘述。实施例五以上实施例均是采用多颗小功率的LED进行混光，当然也可以将多颗小功率的LED利用一颗稍大功率的LED代替来实现混光。如图5所示，在基板50的中央设置有一颗 3W左右的红光LED，在其周围设置六颗0. 7W左右的LED，同样也可以获得暖光LED模块。综上所述，以上暖光LED光源利用波长在580-780nm的LED进行补偿，来实现低色 温和高显色性暖光LED，避开了低效率红色荧光粉的使用，使得暖光LED光源的整体发光效 率比较高。采用该模块的LED光源在光效、显色性和成本优势等方面得到极大地提高。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术 领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此 本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种暖光LED光源的实现方法，其特征是，包括利用至少一个波长在580-780nm的LED与多个其他颜色的LED进行混光，得到暖光LED。
2.根据权利要求1所述的暖光LED光源的实现方法，其特征是，利用以上LED额定电流 的60%到80%驱动以上各个LED。
3.根据权利要求1所述的暖光LED光源的实现方法，其特征是，所述波长在580-780nm 的LED选用红光LED或琥珀光LED。
4.根据权利要求1所述的暖光LED光源的实现方法，其特征是，所述多个LED选用黄绿 光LED、绿白光LED或白光LED。
5.根据权利要求1所述的暖光LED光源的实现方法，其特征是，所述波长在580-780nm 的LED与多个其他颜色的LED的以交替或环绕方式排布。
6.一种暖光LED光源，包括基板以及设置于基板上的多个LED，其特征是，还包括 至少一个波长在580-780nm的LED，设置于所述基板上。
7.根据权利要求6所述的暖光LED光源，其特征是，以上波长在580-780nm的LED与多 个其他颜色的LED的驱动电流为其额定电流的60%到80%。
8.根据权利要求6所述的暖光LED光源，其特征是，所述波长在580-780nm的LED为红 光LED或琥珀光LED。
9.根据权利要求6所述的暖光LED光源，其特征是，所述多个LED为黄绿光LED、绿白 光LED或白光LED。
10.根据权利要求6所述的暖光LED光源，其特征是，所述波长在580-780nm的LED与 多个其他颜色的LED的排布方式为交替或环绕排布。
全文摘要
本发明揭示了一种暖光LED光源及其实现方法，利用至少一个波长在580-780nm的LED与多个其他颜色的LED进行混光，得到暖光LED。由于波长在580-780nm的LED的引入，避开了低效率红色荧光粉的使用，使得暖光LED光源的整体发光效率比较高。得到的暖光LED光源在光效、显色性和成本优势等方面得到极大地提高。
文档编号F21Y101/02GK102135240SQ20101010152
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者文国军 申请人:文国军