专利名称：功率型白光发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种&率型白光发光二极管(LED),其主要是对现有 的白光LED技术进行改进，实现一种健康舒适的照明光源。
技术背景
白光LED是一种多颜色的混和光，目前白光LED的制造方法主要包 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。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。我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性，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。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。但是目前的
红色荧光粉发光效率比较低，衰减也很大，因此这样得到的暖白光光通量
低，衰减快，性价比低。
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
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种功率型白光发光二 极管，以达到替代自然光或日光灯照明的目的。
为实现上述目的，本实用新型主要采用如下技术方案
一种功率型白光发光二极管，包括基座，所述基座中间设置有凹槽， 该凹槽中固定有蓝色LED芯片和红色LED芯片，所述蓝色LED芯片和红 色LED芯片通过荧光粉层封装在凹槽中。所述荧光粉层是由绿色荧光粉和黄色荧光粉以及硅胶制成的混合体。
所述绿色荧光粉的发射峰峰值波长为500nm-540nm，黄色荧光粉的发 射峰峰值波长为540nm-580nm。
所述蓝色LED芯片发光波长为450nm-470nm,红色LED芯片的发光 波长为610nm-650nm。
本实用新型通过在黄色荧光粉中添加绿色荧光粉，从而弥补了普通 LED在500nm左右的绿光成分不足的缺陷，同时通过红光LED芯片进行 红光补偿，因此与普通LED相比，本实用新型提高了绿光范围内和红光范 围内的彩色再现特性，并且其发光光谱在可见光部分更接近白炽灯的发光 光谱，同时减少了在紫光、紫外光和红外光的光谱，是一种健康舒适的照 明光源。
图1为本实用新型第，实施例的结构剖视图。 图2为本实用新型第一实施例的结构主视图。 图3为本实用新型第二实施例的结构剖视图。 图4为本实用新型第二实施例的结构主视图。 图5为本实用新型LED芯片与荧光粉光学关系坐标图。 图中标识说明基座l、蓝色LED芯片2、红色LED芯片3、荧光粉 层4。
具体实施方式
本实用新型的核心思想是通过单独对蓝色LED芯片和红光LED芯片 进行电控制，改变蓝光、绿光、黄光和红光的发光强度，进行色温调节， 而且采用黄色荧光粉、绿色荧光粉和硅胶混合而成的材料作为封装材料，从而可以通过荧光粉颗粒的散射作用，使红光与蓝光、黄光和绿光得到充
分的混合，避免了红色LED芯片件被识别为点状的情况。
为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实 用新型做进一步说明。
优选实施例一，如图1 图2所示，本实用新型主要包括基座1，所述 基座l中间设置有凹槽，该凹槽中固定有三个大功率蓝色LED芯片2，其 发光波长为450nm-470nm，以及一个大功率红色LED芯片3，其发光波长 为610nm-650nm,而三个'大功率蓝色LED芯片2分布在大功率红色LED 芯片3的周围，且分别与不同的导电端子进行连接，通过外部电源进行独 立控制。
上述凹槽中填充有荧光粉层4，通过该荧光粉层4将蓝色LED芯片2 和红色LED芯片3封装，这里的荧光粉层是由发射峰峰值波长为 500nm-540nm的绿色荧光粉、发射峰峰值波长为540nm-580nm的黄色荧光 粉和硅胶混合制成，这样可以通过荧光粉颗粒的散射作用，使红光与蓝光、 黄光和绿光得到充分的混^，从而避免了红色LED芯片3被识别为点状的 情况。而且本实用新型可以单独对蓝色LED芯片和红色LED芯片进行电控 制，这样可以通过控制两种LED芯片的电流来改变蓝光、绿光、黄光和红 光的发光强度，达到色温可调的目的。
优选实施例二，如图3 图4所示，本实用新型主要包括基座1，所述 基座l中间设置有凹槽，该凹槽中固定有一个大功率蓝色LED芯片2，其 发光波长为450nm-470nm，以及两个小功率红色LED芯片3，其发光波长 为610nm-650nm，而大功率蓝色LED芯片2位于在两个小功率红色LED 芯片3之间，且它们分别与不同的导电端子进行连接，通过外部电源进行独立控制。
其中上述凹槽中填充有荧光粉层4，通过该荧光粉层4将蓝色LED芯 片2和红色LED芯片3封装，这里的荧光粉层是由发射峰峰值波长为 500nm-540nm的绿色荧光粉、发射峰峰值波长为540nm-580nm的黄色荧光 粉和硅胶混合制成，这样可以通过荧光粉颗粒的散射作用，使红光与蓝光、 黄光和绿光得到充分的混合，从而避免了红色LED芯片3被识别为点状的 情况。而且本实用新型可以单独对蓝色LED芯片和红色LED芯片进行电控 制，这样可以通过控制两种LED芯片的电流来改变蓝光、绿光、黄光和红 光的发光强度，达到色温可调的目的。
本实用新型通过在黄色荧光粉中添加绿色荧光粉，从而弥补了普通LED 在500nrn左右的绿光成分不足的缺陷，同时通过红色LED芯片进行红光补 偿，因此与普通LED相比，本实用新型提高了绿光范围内和红光范围内的 彩色再现特性，并且其发光光谱在可见光部分更接近白炽灯的发光光谱， 同时减少了在在紫光、紫外光和红外光的光谱，是一种健康舒适的照明光 源。如图5所示，C点代表蓝色LED芯片的色坐标，D点代表荧光粉的色 坐标，F点代表红色LED^片的色坐标，在只点亮蓝色LED芯片时，蓝光 和黄绿光混合形成的混合光位于图中A点的位置。然后再点亮红色LED芯 片，最终形成的白光位于Al点的位置。改变蓝色LED芯片的电流时(这 里以减小为例)，A点漂移到B点的位置，在红色LED芯片的通电电流不 变的情况下，最终形成B1点的白光。
以上对本实用新型所提供的功率型白光发光二极管进行了详细介绍， 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上 实施例的说明只是用于帮與理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及 应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实 用新型的限制。
权利要求1、一种功率型白光发光二极管，包括基座(1)，其特征在于所述基座(1)中间设置有凹槽，该凹槽中固定有蓝色LED芯片(2)和红色LED芯片(3)，所述蓝色LED芯片(2)和红色LED芯片(3)通过荧光粉层(4)封装在凹槽中。
2、 根据权利要求l所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述荧 光粉层(4)是由绿色荧光粉和黄色荧光粉以及硅胶制成的混合体。
3、 根据权利要求2所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述绿 色荧光粉的发射峰峰值波长为500nm-540nm，黄色荧光粉的发射峰峰值波 长为540nm-580nm。
4、 根据权利要求l所述的功率型白光发光二极管，其特征在于所述蓝 色LED芯片(2)发光波长为450nm-470nm，红色LED芯片(3)的发光 波长为610nm-650nm。
专利摘要本实用新型公开了一种功率型白光发光二极管，包括基座，所述基座中间设置有凹槽，该凹槽中固定有蓝色LED芯片和红色LED芯片，所述蓝色LED芯片和红色LED芯片通过荧光粉层封装在凹槽中。本实用新型通过在黄色荧光粉中添加绿色荧光粉，从而弥补了普通LED在500nm左右的绿光成分不足的缺陷，同时通过红光LED芯片进行红光补偿，因此与普通LED相比，本实用新型提高了绿光范围内和红光范围内的彩色再现特性，并且其发光光谱在可见光部分更接近白炽灯的发光光谱，同时减少了在紫光、紫外光和红外光的光谱，是一种健康舒适的照明光源。
文档编号F21V9/08GK201225532SQ20082009389
公开日2009年4月22日 申请日期2008年5月6日 优先权日2008年5月6日
发明者童华南, 肖从清 申请人:深圳市九洲光电子有限公司