[实用新型]一种白光LED光源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种白光LED光源，属于照明技术领域。 

背景技术

随着发光二极管(LED)芯片和封装技术的成熟，白光LED作为普通照明光源逐步受到人们的青睐。它具有低压、低功耗、高可靠性、长寿命等一系列优点，已广泛应用于普通照明领域，有望逐步取代目前各类荧光灯和白炽灯。然而，白光LED光源的光效和显色性存在着矛盾，人们为了提高白光LED光源的光效往往损失了显色性，或者为了提高显色性而牺牲了光效，这样都不利于白光LED光源的发展。 

目前，如何提高白光LED光源的光效是LED照明业界的研究热点，包括LED晶片的掺杂与结晶技术、三基色稀土荧光粉的技术与封装技术等，现在单从光源的光效看，白光LED照明已经可以取代传统的荧光照明灯具。 

业界关于提高白光LED显色性的研究主要集中在单个白光LED器件以内，通过对稀土荧光粉和LED晶片技术的改善来提高显色性。在单颗LED芯片内对改变LED晶片的控制，由于不同颜色LED芯片的量子效率不同，各自随温度和驱动电流的变化也不一样，且随时间的衰减也不同，所以输出白光的色度不稳定。为了使其稳定，需要对三种颜色分别加反馈电路进行补偿，这样将导致封装结构及电路的复杂化，实际制造成本很高，目前很难进行商业应用。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种白光LED光源，该光源基于目前的LED芯片和封装技术，利用已经封装的白光LED器件，通过将不同显色指数和不同光效的白光LED器件进行混合使用，在维持较高光效的同时可以显著提高白光LED光源的显色性。 

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种白光LED光源，包括一个或多个LED芯片组和扩散板，所述LED芯片组发出的光线通过扩散板后形成强度均匀、显色性一致的光线。所述LED芯片组由一个或多个高光效低显色性的白光LED芯片和1个或多个低光效高显色性的白光LED芯片构成，所述高光效低显色性的白光LED芯片和低光效高显色性的白光LED芯片处于同一平面，并形成均匀分布。 

将两种不同类型的白光LED芯片进行一定比例的组合，形成混合光源。其中的一种白光LED芯片为高光效低显色指数，而另一种白光LED芯片为低光效高显色指数，将两种芯片进行适当比例和适当结构地混合，可以改变输出光线的整体光效和显色性。试验表明，适当比例的混合可使混合光源的光效接近于高光效的光源，而显色性接近于高显色性的光源。 

根据试验结果，所述高光效低显色性的白光LED芯片的发光角度α、低光效高显色性白光LED芯片的发光角度β、两种芯片之间的距离L、LED芯片所在平面到扩散板的距离D之间在符合L/D≤tan(α/2)+tan(β/2)关系时，混合效果最为显著。LED芯片的发光角度， 理论上满足0°＜α＜180°，就目前的LED封装技术而言，用于照明的LED芯片封装角度一般在30°-135°之间。 

根据试验结果，两种不同种类的芯片形成混合光源后，总光通量约等于所有芯片发出的光通量之和，所以综合光效取决于高光效芯片的比例，而显色性则受两种芯片的综合影响，其中高显色性芯片对混合光源的显色性有显著影响，所述高光效低显色性的白光LED芯片与低光效高显色性的白光LED芯片比例为1:1—12。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1为本实用新型的平面光源用白光LED芯片组的结构示意图。 

图2为本实用新型的管型光源用白光LED芯片组的结构示意图。 

图3为本实用新型的圆形光源用白光LED芯片组的结构示意图。 

图4为白光LED芯片组和扩散板之间的距离关系的示意图。 

图5为本实用新型的圆形光源产品示意图。 

具体实施方式

图1所示的是采用本实用新型的技术方案进行设计的平面型白光LED芯片组，主要由两种不同的白光LED芯片组成，其中一种为高光效低显色性的白光LED芯片A，光效为110lm/W，显色指数Ra为75，另一种为低光效高显色性的白光LED芯片B，光效为92lm/W，显色指数Ra为85，按照1:4的比例将两种光源进行适当地混合，组成矩阵方式的平面LED芯片组，实际测试使用该LED芯片组的光源输出 光效可达107lm/W，显色指数Ra为82，可以在基本维持较高光效的情况下提高混合光源的显色性，满足普通照明的显色性要求。