[实用新型]一种高显色指数高效率LED灯泡

说明书

技术领域

 本实用新型涉及的是一种LED灯泡，特别是一种不同色温的高显色指数高效率LED灯泡，可直接替换白炽灯和荧光节能灯用于照明。

背景技术

我们在以前申请的专利（申请号201010278700）中提出了一种以LED发光条替代白炽灯钨丝的、LED芯片4π出光、灯泡4π出光的高效率LED灯泡，整灯效率高达125 lm/W以上，比白炽灯高约10倍，比荧光节能灯高约一倍，比现有LED球泡灯高约一倍。其主要特征是：

    第一，LED芯片被安装在透明基板上，LED的P-N结4π出光，P-N结的光出射效率要比现有各种2π出光的LED高约50%，明显提高了LED的外量子效率，减少了LED的发热量，减轻了LED的散热困难；今后、随着LED芯片本身效率的进一步提高，这一特征的优势将更为明显。

    第二，LED芯片不用低压大电流功率型芯片，而用多个小尺寸的小电流芯片串联成高压小电流LED发光条，小尺寸的小功率芯片的光出射率高，容易散热。

    第三，串联的高压LED可直接用交流市电工作，或整流加一简单的电容降压限流电路驱动，驱动电路简单、成本低，无三极管、变压器、寿命更长；所述高压LED由多个小电流LED芯片构成，比现有技术的单芯片多P-N结的ACLED和HVLED容易散热；同时，LED发光条被密封在泡壳内，高电压不外露，安全，克服了现有ACLED和HVLED的高电压易外露、不安全的缺点；此外，现有技术的ACLED和HVLED都是LED芯片2π出光的，外量子效率低。

    第四，所述4π出光的高压LED发光条被密封在一个真空密封的透光泡壳内，泡壳内充有高导热系数低粘度气体、例如氦，氦的导热系数比空气高6倍、为0.1426W/(m·K)（1大气压下），其粘度比空气低、为116μP（空气为922μP），容易形成有效散热的对流；我们知道任何静止的气体都是良绝热体，气体的散热主要依靠气体的对流；另一方面所述4π出光的发光条体积小，比灯管体积几乎占据整个泡壳的灯泡型热阴极和冷阴极荧光节能灯更容易形成有效的气体对流，更好散热；再有、LED被氦等惰性气体保护、不受周围环境中的水汽等的影响，使用寿命更长。

    第五，我们在后继申请的专利（申请号201010610092.7）提出了一种用多个P-N结串联的条形LED芯片条制造高压4π出光LED发光条，可缩小芯片电极焊接盘面积、提高芯片出光率，同时可减少发光条芯片之间打线的数目，简化工艺，进一步提高发光效率和降低成本。

    上述4π出光LED灯泡有足够好的发光效率，若采用上述第五条的条形多P-N结LED芯片条、整灯的发光效率应该可以达到150 lm/W以上。

    在上述申请专利中还提出用多种不同发光色的芯片制造不同色温和显色指数的LED灯，或用蓝光或紫外光芯片加发光粉得到不同色温和显色指数的LED灯；用这二种方法都可以得到高显色指数的白光，但前者因为现有的绿光LED芯片效率较低而难于得到高效率LED灯；后者则因蓝光激发红发光粉的效率低和紫外LED本身效率较低而难于制成高效率高显色指数LED灯。

    此外，在现有技术中、也有人试图利用4π发光以提高发光效率，例如中国专利200510089384.X和美国公告专利2007/0139949等，但因无法解决散热问题而无法实用。

    还有、在现有技术中、也有研究用液体散热的，例如中国专利200810093378.5、200910100681.8和200910101643.4，把LED浸泡在充有透光导热液体的密封泡壳中，所述液体例如为水、油、乙二醇和其它较稳定的惰性液体；但液体的导热系数远小于金属的50~415W/(m .K)，例如水的导热系数为0.4 W/(m .K)，比氦仅高约3倍，热传导散热有限，而它的粘度却很大，为8937μP，比氦高约77倍，难于形成有效散热的对流；此外、用液体散热还有电解、液体侵蚀LED、泡壳破后液体污染和灯泡重量重等问题，因而难于推广。