白光照明系统技术方案

本发明专利技术提供一种白光照明系统，包括多个芯片，以及波长转换材料，所述多个芯片至少包含一个红光芯片及多个蓝光芯片，该红光芯片可发出第一红光，所述波长转换材料可被蓝光芯片所激发并转换出至少第二红光及黄光，其中第二红光的峰值波长不同于第一红光的峰值波长。将第一红光、第二红光、蓝光及黄光混合后可形成白光，该白光实质近似于3000K的色温范围，使该白光照明系统可以获得较高的演色性和光效，还能够减少高温工作下产生的色偏移，并于摄氏85度下仍能符合麦克亚当7-步骤的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种白光照明系统，尤其是一种通过混合发光芯片以及波长转换材料发出的光而获得混合光的白光照明系统。
技术介绍
白光LED是LED产业中被看好的新兴产品，在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，白光LED在照明市场的前景备受全球瞩目。 所谓白光是多种颜色混合而成的光，以人类眼睛所能见的白光形式至少须两种光混合，如两种波长的光(蓝色光和黄色光)或三种波长的光(蓝色光、绿色光和红色光)混合。目前白光LED组件主要采用的混合方法是将蓝光LED芯片和可被蓝光有效激发的发黄光的荧光粉有机结合。一部分蓝光被荧光粉吸收，激发荧光粉发射黄光。发射的黄光和剩余的蓝光混合，调控它们的强度比即可得到各种色温的白光。但这样的混合方法因缺少红色波段，故演色性(Colour Rendering Index,CRI)偏低，为了提高LED演色性，则会添加红色荧光粉以提高可见光光谱的涵盖范围。然而由于荧光粉将第一种波长的光转换为第二种波长的光时，光的能量会有所损失，故此做法将导致整个组件的光效降低。尤其是所需的色温愈低，用到的红色荧光粉则愈多，不仅光效损失严重，性价比也较差。由于现今红光芯片的制作工艺日趋成熟，红光芯片的亮度愈来愈高，所以也有使用红光芯片提供所需的红光的情况。这样的白光LED组件与组合蓝光芯片、红色和黄色荧光粉的白光LED组件相比，光效可以提高10%以上。在相关现有技术中，如US6513949、USUS7126274、US7215074及US7005679曾提及使用蓝光芯片与红光芯片，搭配黄色荧光粉，该照明系统中能获得较佳的演色性。但是，由于红光芯片对温度的稳定性较差，在高温下有热衰减(Hot/Cold Factor)的问题，随着工作温度升高，红光的衰减率大于蓝光和黄光的衰减率，则整个LED组件发出的光会呈现严重的色偏问题，而无法达到能源之星(EnergyStar)对于照明标准中，ANSI 7_步骤麦克亚当(7_step macadam)的要求。
技术实现思路
鉴于现有的白光LED中存在的以上缺点，本专利技术的目的在于提供一种白光照明系统，其具有较高的光效和演色性，而且能够减少随工作温度升高而产生的色偏。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案一种白光照明系统，包括一种白光照明系统，包括一第一芯片，能发出一第一光线，该第一光线至少包含一第一红光，一第二芯片，能发出一第二光线，其中该第二光线的峰值波长不同于第一光线的峰值波长，以及一第一波长转换材料，设置于第一芯片与第二芯片之上，并被第二光线所激发并转换出一第二红光，混合该第二红光、第一光线与第二光线可形成一白光，该白光实质近似于3000K色温范围。所述第一芯片为一红光芯片，第二芯片为多个蓝光芯片。所述该白光照明系统还包括第二波长转换材料，所述第二波长转换材料能被该第二光线所激发并转换出一第三光线。所述第三光线为黄光。所述第一红光与第二红光的峰值波长不同。所述白光照明系统在高温下仍能符合麦克亚当7-步骤的要求。所述第一芯片是磷化镓类化合物或砷化镓类化合物，而所述第一波长转换材料是氮化物或氮氧化物。本专利技术的另一实施例采用如下技术方案一种白光照明系统，包括多个芯片，能产生两种以上的光线，其中该些光线至少包含一蓝光及一第一红光，以及一波长转换材料，能被该蓝光所激发并转换出一黄光及一第二红光，其中该第二红光的峰值波长不同于第一红光的峰值波长，且混合该些光线、黄光及第二红光可形成一白光，其中该白光实质近似于 3000K的色温范围，且该白光照明系统于摄氏85度之下仍能符合麦克亚当7-步骤的要求。所述多个芯片包括一个红光芯片与多个蓝光芯片。本专利技术的另一实施例采用如下技术方案一种白光照明系统，包括多个芯片，包含一红光芯片与多个蓝光芯片，其中该红光芯片可发出一第一红光，以及一波长转换材料，设置于红色芯片与多个蓝色芯片之上，能被多个蓝光芯片所激发并转换出至少一第二红光及一黄光，其中该第二红光不同于第一红光，混合第一红光、第二红光及蓝光和黄光可形成一白光，其中该白光实质近似于3000K的色温范围，且该白光照明系统于摄氏85度之下仍能符合麦克亚当7-步骤的要求。由于红光芯片的发光效率高于红色突光粉，而发光强度的热稳定性低于红色突光粉，故根据本专利技术的发光装置所需的红光中，一部分由红光芯片提供，保证了较高的发光效率，另一部分由红色荧光粉提供，减少了随工作温度升高产生的色偏，通过综合红光芯片和红色荧光粉二者的优点，达到较高的光效和较低的色偏量。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中图I为根据本专利技术的一种实施方式的白光照明系统的俯视示意图。图2为图I所示白光照明系统和对照例一在较高工作温度下的色偏移在CIE色度坐标系中的对比图。图3为图I所示的白光照明系统和对照例二在不同电流下工作的发光效率曲线。图4为图I所示的白光照明系统和对照例二的激发光谱。图5为根据本专利技术的另一实施方式的白光照明系统的俯视示意图。图6(A)为根据本专利技术的一实施方式的白光照明系统具有7个蓝光芯片与I个红光芯片的电路图。图6(B)为根据本专利技术的一实施方式的白光照明系统具有14个蓝光芯片与I个红光芯片的电路图。图7为根据本专利技术的另一实施方式的白光照明系统，具有7个蓝光芯片与I个红光芯片的电路排列不意图。具体实施例方式如图I所示，一种白光照明系统1，在基座11上固定了 8个LED芯片，其中芯片12为第一芯片，其工作时发出红光，该红光芯片12可选择性的固定在绝缘基座上(图中未绘出)，以绝缘电性。其余的芯片13工作时均发出蓝光，芯片上方设有适量的波长转换材料，例如是黄色和红色荧光粉(图中未绘出)，使整个白光照明系统I在工作时发出色温为3000K左右的白光。另有用作与白光照明系统I对比的现有技术对照例一、对照例二。对照例一的结构和白光照明系统I相同，但8个芯片中有4个红光芯片，另4个为蓝光芯片，芯片上方设有适量的黄色荧光粉，使整个照明系统在工作时发出色温为3000K左右的白光。对照例二的结构也和白光照明系统I相同，但8个芯片均为蓝光芯片，芯片上方设有适量的黄色和红色荧光粉，使整个发光装置在工作时发出色温为3000K左右的白光。 如图2所示，折线21、22分别表示白光照明系统I和对照例一从25°C升温至85°C时在CIE色度图下的色偏量。根据能源之星(Energy Star)标准，白光照明系统I的色偏需维持在图2中较大的椭圆环内，以符合能源之星ANSI 7-步骤麦克亚当(7step macadam)的标准，更佳状态是白光照明系统I的色偏维持在较小的椭圆环内，以符合能源之星ANSI4-步骤麦克亚当(4step macadam)的标准。实质上,在ANSI 4_步骤麦克亚当的椭圆环内的色偏人眼无法感知；在ANSI 7-步骤麦克亚当较大的椭圆内的色偏，人眼也不容易分辨。如图2所示，对照例一在摄氏85度(85°C)时的色偏量远远超出了较大的椭圆环，而根据本实施方式的白光照明系统I在85°C的色偏可以维持在较大的椭圆环内，人眼一般不会有色偏感。这是因为，对于有4个红光芯片和4个蓝光芯片的对照例一，由于红光芯片对温度的稳定性较差，高温工作时发生的热衰减比蓝光芯片严重，因此高温下红光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白光照明系统，包括：一第一芯片，能发出一第一光线，该第一光线至少包含一第一红光，一第二芯片，能发出一第二光线，其中该第二光线的波长不同于该第一光线的波长，以及一第一波长转换材料，设置于该第一芯片与该第二芯片之上，并被该第二光线所激发并转换出一第二红光，混合该第二红光、该第一光线与该第二光线可形成一白光，该白光实质近似于3000K色温范围。

【技术特征摘要】
1.一种白光照明系统，包括 一第一芯片，能发出一第一光线，该第一光线至少包含一第一红光， 一第二芯片，能发出一第二光线，其中该第二光线的波长不同于该第一光线的波长，以及 一第一波长转换材料，设置于该第一芯片与该第二芯片之上，并被该第二光线所激发并转换出一第二红光，混合该第二红光、该第一光线与该第二光线可形成一白光，该白光实质近似于3000K色温范围。2.如权利要求I所述的白光照明系统，其特征在于，该第一芯片为一红光芯片，该第二芯片为多个蓝光芯片。3.如权利要求I所述的白光照明系统，其特征在于，更包括一第二波长转换材料，该第二波长转换材料被该第二光线所激发并转换出一第三光线。4.如权利要求3所述的白光照明系统，其特征在于，该第三光线为黄光。5.如权利要求I所述的白光照明系统，其特征在于，该第一红光与该第二红光的峰值波长不同。6.如权利要求I所述的白光照明系统，其特征在于，在摄氏85度下仍能符合麦克亚当7-步骤的要求。7.如权利要求I所述的白光照明系统，其特征在于，该第一芯片是磷化镓类化合物或砷化镓类化合物，而...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛嘉芬，郭信男，
申请(专利权)人：亿广科技上海有限公司，亿光电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：