本实用新型涉及一种led照明产品，尤其是涉及一种全光谱led发光器件及使用该发光器件的led灯。
背景技术：
led灯因高效、节能、环保而取代传统的白炽灯和荧光灯，已广泛应用于日常照明中。现有的白光led通常采用三种方式进行合成：第一种方式是采用蓝光led芯片涂覆黄色荧光粉；第二种方式是采用蓝光led芯片涂覆绿色荧光粉和红色荧光粉；第三种方式是采用蓝光led芯片、绿光led芯片和红光led芯片。随着led照明的普及和科研人员的研究发现，上述三种白光led都存在以下问题：1)缺少400nm的可见光，无法真实再现被照物体的色彩；2)在475～485nm之间的蓝光很少，而该波段的蓝光可以抑制大脑中松果体分泌褪黑素，使人体保持清醒，有助于提高白天的工作、学习效率；3)在415～455nm之间的蓝光较多，幅值较大，长期照射容易对人眼造成伤害。为此，有厂商设计了采用紫光led芯片涂覆rgb三种荧光粉的白光led，虽然这种白光led的发射光增加了400nm以下的光谱，解决了被照物体颜色失真的问题，同时降低了在415～455nm之间的蓝光幅值，减少了该波段的蓝光对人眼的危害，提高了在475～
485nm之间的蓝光幅值，但是由于光谱中一直存在475～485nm之间的蓝光，因此始终抑制了大脑中松果体分泌褪黑素，使人在夜间无法正常睡眠，不能形成很好的昼夜节律，同时由于采用紫光led芯片作为主要的荧光粉激发源，而紫光led芯片的光效较低、价格高，因此不适合大规模的应用。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全光谱led发光器件及使用该发光器件的led灯，其能够实现380～780nm的发光光谱，使被照物体显示真实色彩，能够降低在415～455nm之间的蓝光，能够提高在475～485nm之间的蓝光，同时能够调节在475～485nm之间的蓝光幅值，满足不同时间模式的需求，且光效高、价格低、适合大规模应用。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种全光谱led发光器件，其特征在于：包括基板，所述的基板上安装有白光led灯珠和紫光led灯珠，所述的白光led灯珠与所述的紫光led灯珠并联连接。
该全光谱led发光器件工作时，增加流过所述的紫光led灯珠的电流且减少流过所述的白光led灯珠的电流的情况下该全光谱led发光器件呈现暖色温；减少流过所述的紫光led灯珠的电流且增加流过所述的白光led灯珠的电流的情况下该全光谱led发光器件呈现冷色温；在夜间减少流过所述的紫光led灯珠的电流，从而在白光led灯珠的发射光谱上出现475～485nm之间的波谷，有助于大脑中松果体分泌褪黑素，帮助人体睡眠。
所述的白光led灯珠由第一led支架、安装于所述的第一led支架上的蓝光led芯片、涂覆于所述的蓝光led芯片上的至少一种绿色荧光粉和至少一种红色荧光粉组成。在此，绿色荧光粉和红色荧光粉均直接选用市售的产品，其涂覆于蓝光led芯片上的工艺采用现有技术。
所述的紫光led灯珠由第二led支架、安装于所述的第二led支架上的紫光led芯片、涂覆于所述的紫光led芯片上至少一种蓝色荧光粉组成。在此，蓝色荧光粉直接选用市售的产品，其涂覆于紫光led芯片上的工艺采用现有技术。
所述的第一led支架和所述的第二led支架的结构相同，其包括支架主体和围设于所述的支架主体的四周上的绝缘围墙组成，形成碗杯结构，所述的支架主体由相互绝缘的第一电极区和第二电极区组成，对于所述的第一led支架，所述的蓝光led芯片位于所述的碗杯结构内且固定于所述的第一电极区或所述的第二电极区上，所述的蓝光led芯片的一个电极通过导线与所述的第一电极区连接，所述的蓝光led芯片的另一个电极通过导线与所述的第二电极区连接；对于所述的第二led支架，所述的紫光led芯片位于所述的碗杯结构内且固定于所述的第一电极区或所述的第二电极区上，所述的紫光led芯片的一个电极通过导线与所述的第一电极区连接，所述的紫光led芯片的另一个电极通过导线与所述的第二电极区连接。
所述的蓝光led芯片的发射波长为450～480nm，所述的绿色荧光粉的发射峰值波长为480～590nm，所述的红色荧光粉的发射峰值波长为590～780nm；所述的紫光led芯片的发射波长为380～430nm，所述的蓝色荧光粉的发射峰峰值波长为430～480nm。在此，绿色荧光粉可以选用铝酸盐荧光粉(如y3(ca,al)5o12:ce3+荧光粉)，也可以选用氮氧化物荧光粉(basi2o2n2:eu2+荧光粉)和硅酸盐荧光粉(如(sr,ba)2sio4:eu2+荧光粉)；红色荧光粉可以选用氮化物荧光粉(如caalsin3:eu2+荧光粉、sr2si5n8:eu2+荧光粉或(ca,sr)alsin3:eu2+荧光粉)；蓝色荧光粉的发射峰峰值波长为436nm，可选用磷酸盐荧光粉(如ca5(po4)3cl:eu2+)；蓝色荧光粉的发射峰峰值波长为480nm，可选用铝酸盐荧光粉(如bamgal11o17:eu2+)或可选用硅酸盐荧光粉(如basi2o2cl:eu2+)。
所述的基板为方形基板，多颗串联连接的所述的白光led灯珠排成一排、相同颗数串联连接的所述的紫光led灯珠排成一排且以排与排平行的方式设置于所述的基板上。可以是设置两排或更多排。
所述的基板为圆形基板，多颗串联连接的所述的白光led灯珠和多颗串联连接的所述的紫光led灯珠沿周向形成至少一圈设置于所述的基板上，相邻两颗所述的白光led灯珠之间有至少一颗所述的紫光led灯珠，或相邻两颗所述的紫光led灯珠之间有至少一颗所述的白光led灯珠。
一种使用上述的全光谱led发光器件的led灯，包括底座、驱动电源和透光罩，所述的透光罩与所述的底座配合连接，其特征在于：该led灯还包括所述的全光谱led发光器件，所述的全光谱led发光器件安装于所述的底座的内底面上，所述的全光谱led发光器件中的所述的基板上设置有通孔，所述的驱动电源安装于所述的底座的内底面上且穿过所述的通孔，所述的驱动电源与所述的全光谱led发光器件电连接。在基板上设置一个通孔，驱动电源穿过通孔，这样可以使得整个led灯的厚度更薄。
所述的透光罩与所述的全光谱led发光器件中的所述的基板之间的垂直距离大于3厘米，这样能够保证出光率。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1)通过调节驱动电源的输出电流的大小可以改变全光谱led发光器件中的白光led灯珠和紫光led灯珠的发光强度，从而可以发出不同色温的全光谱，实现380～
780nm的发光光谱，使被照物体显示真实色彩，通过增加流过紫光led灯珠的电流且减少流过白光led灯珠的电流使得该全光谱led发光器件呈现暖色温，通过减少流过紫光led灯珠的电流且增加流过白光led灯珠使得该全光谱led发光器件呈现冷色温。
2)利用紫光led灯珠降低了在415～455nm之间的蓝光，提高了在475～485nm之间的蓝光，同时可通过输入白光led灯珠和紫光led灯珠的电流的大小，调节在475～485nm之间的蓝光幅值，满足不同时间模式的需求，如在夜间减少流过紫光led灯珠的电流，从而在白光led灯珠的发射光谱上出现475～485nm之间的波谷，有助于大脑中松果体分泌褪黑素，帮助人体睡眠。
3)可以对白光led灯珠和紫光led灯珠进行分光形式的搭配。
4)白光led灯珠和紫光led灯珠组合使用，使得该全光谱led发光器件的光效高、价格低，适合大规模应用。
附图说明
图1为实施例一的全光谱led发光器件的俯视示意图；
图2为本实用新型的全光谱led发光器件中的白光led灯珠的结构示意图；
图3为本实用新型的全光谱led发光器件中的紫光led灯珠的结构示意图；
图4为实施例一的全光谱led发光器件在色温为4000k(暖色温)时白光led灯珠和紫光led灯珠各自的发光光谱图；
图5为实施例一的全光谱led发光器件在色温为4000k(暖色温)时白光led灯珠和紫光led灯珠的混合发光光谱图；
图6为实施例一的全光谱led发光器件在色温为5000k(冷色温)时白光led灯珠和紫光led灯珠各自的发光光谱图；
图7为实施例一的全光谱led发光器件在色温为5000k(冷色温)时白光led灯珠和紫光led灯珠的混合发光光谱图；
图8为现有的白光led颗粒在色温为4000k(暖色温)时的发光光谱图；
图9为实施例二的全光谱led发光器件的俯视示意图；
图10为实施例三的led灯的剖视结构示意图；
图11为实施例三的led灯的分解结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例一：
本实施例提出的一种全光谱led发光器件，如图1、图2和图3所示，其包括基板1，基板1上安装有白光led灯珠2和紫光led灯珠3，白光led灯珠2与紫光led灯珠3并联连接，该全光谱led发光器件工作时，增加流过紫光led灯珠3的电流且减少流过白光led灯珠2的电流的情况下该全光谱led发光器件呈现暖色温；减少流过紫光led灯珠3的电流且增加流过白光led灯珠2的电流的情况下该全光谱led发光器件呈现冷色温；在夜间减少流过紫光led灯珠3的电流，从而在白光led灯珠2的发射光谱上出现475～485nm之间的波谷，有助于大脑中松果体分泌褪黑素，帮助人体睡眠。
在本实施例中，白光led灯珠2由第一led支架21、安装于第一led支架21上的蓝光led芯片22、涂覆于蓝光led芯片22上的至少一种绿色荧光粉和至少一种红色荧光粉组成，绿色荧光粉和红色荧光粉均直接选用市售的产品，其涂覆于蓝光led芯片22上的工艺采用现有技术；紫光led灯珠3由第二led支架31、安装于第二led支架31上的紫光led芯片32、涂覆于紫光led芯片32上至少一种蓝色荧光粉组成，蓝色荧光粉直接选用市售的产品，其涂覆于紫光led芯片32上的工艺采用现有技术。
在本实施例中，第一led支架21和第二led支架31的结构相同，其包括支架主体211和围设于支架主体211的四周上的绝缘围墙212组成，形成碗杯结构，支架主体211由相互绝缘的第一电极区213和第二电极区214组成，对于第一led支架21，蓝光led芯片22位于碗杯结构内且固定于第一电极区213上，蓝光led芯片22的一个电极通过导线与第一电极区213连接，蓝光led芯片22的另一个电极通过导线与第二电极区214连接；对于第二led支架31，紫光led芯片32位于碗杯结构内且固定于第一电极区213上，紫光led芯片32的一个电极通过导线与第一电极区213连接，紫光led芯片32的另一个电极通过导线与第二电极区214连接。
在本实施例中，蓝光led芯片22的发射波长为450～480nm，绿色荧光粉的发射峰值波长为480～590nm，绿色荧光粉可以选用铝酸盐荧光粉(如y3(ca,al)5o12:ce3+荧光粉)，也可以选用氮氧化物荧光粉(basi2o2n2:eu2+荧光粉)和硅酸盐荧光粉(如(sr,ba)2sio4:eu2+荧光粉)，红色荧光粉的发射峰值波长为590～780nm，红色荧光粉可以选用氮化物荧光粉(如caalsin3:eu2+荧光粉、sr2si5n8:eu2+荧光粉或(ca,sr)alsin3:eu2+荧光粉)；紫光led芯片32的发射波长为380～430nm，蓝色荧光粉的发射峰峰值波长为430～480nm，蓝色荧光粉的发射峰峰值波长为436nm，可选用磷酸盐荧光粉(如ca5(po4)3cl:eu2+)；蓝色荧光粉的发射峰峰值波长为480nm，可选用铝酸盐荧光粉(如bamgal11o17:eu2+)或可选用硅酸盐荧光粉(如basi2o2cl:eu2+)。实际设计时，如采用发射波长为457.5nm的蓝光led芯片22、发射峰值波长为525nm的basi2o2n2:eu2+绿色荧光粉和(sr,ba)2sio4:eu2+绿色荧光粉、发射峰值波长为635nm的sr2si5n8:eu2+红色荧光粉和(ca,sr)alsin3:eu2+红色荧光粉、发射波长为410nm的紫光led芯片32、发射峰峰值波长为436nm的ca5(po4)3cl:eu2+蓝色荧光粉和发射峰峰值波长为480nm的bamgal11o17:eu2+蓝色荧光粉。
在本实施例中，基板1为方形基板，多颗串联连接的白光led灯珠2排成一排、相同颗数串联连接的紫光led灯珠3排成一排且以两排平行的方式沿基板1的长度方向设置于基板1上。
在采用发射波长为457.5nm的蓝光led芯片22、发射峰值波长为525nm的basi2o2n2:eu2+绿色荧光粉和(sr,ba)2sio4:eu2+绿色荧光粉、发射峰值波长为635nm的sr2si5n8:eu2+红色荧光粉和(ca,sr)alsin3:eu2+红色荧光粉、发射波长为410nm的紫光led芯片32、发射峰峰值波长为436nm的ca5(po4)3cl:eu2+蓝色荧光粉和发射峰峰值波长为480nm的bamgal11o17:eu2+蓝色荧光粉的前提下，进行实验。通过增加流过紫光led灯珠3的电流且减少流过白光led灯珠2的电流使得该全光谱led发光器件呈现暖色温，色温为4000k，图4给出了白光led灯珠和紫光led灯珠各自的发光光谱图，图5给出了白光led灯珠和紫光led灯珠的混合发光光谱图(即白光led灯珠和紫光led灯珠同时点亮)，从图4和图5中可以看出，与图8所示的现有的白光led颗粒在色温为4000k(暖色温)时的发光光谱相比，图5即混合形成的发光光谱填补了380nm～450nm蓝紫光部分，填充了480nm处的凹坑后，使光谱呈现连续且平滑的状态。通过减少流过紫光led灯珠3的电流且增加流过白光led灯珠2使得该全光谱led发光器件呈现冷色温，色温为5000k，图6给出了白光led灯珠和紫光led灯珠各自的发光光谱图，图7给出了白光led灯珠和紫光led灯珠的混合发光光谱图(即白光led灯珠和紫光led灯珠同时点亮)，从图6和图7中可以看出，两者混合后形成的光谱填补了380nm～450nm蓝紫光部分，填充了480nm处的凹坑后，使光谱呈现连续且平滑的状态。
实施例二：
本实施例提出的一种全光谱led发光器件，其结构与实施例一的结构基本相同，不同之处仅在于：如图9所示，基板1为圆形基板，多颗串联连接的白光led灯珠2和多颗串联连接的紫光led灯珠3沿周向形成一圈设置于基板1上，相邻两颗白光led灯珠2之间有一颗紫光led灯珠3。
实施例三：
本实施例提出的一种使用实施例一的全光谱led发光器件的led灯，如图10和图11所示，其包括底座4、驱动电源5、透光罩6、安装盘7、全光谱led发光器件8，透光罩6与底座4配合连接，安装盘7固定于底座4的外底面上，全光谱led发光器件8安装于底座4的内底面上，全光谱led发光器件8中的基板1上设置有通孔11，驱动电源5安装于底座4的内底面上且穿过通孔11，驱动电源5与全光谱led发光器件8电连接，透光罩6与全光谱led发光器件8中的基板1之间的垂直距离大于3厘米，这样能够保证出光率。
在本实施例中，基板1为方形基板，多颗白光led灯珠2排成一排，多颗紫光led灯珠3排成一排，在基板1的长度方向和宽度方向上各设置有多排白光led灯珠2和多排紫光led灯珠3，且沿基板1上的通孔11的周向设置有间隔分布的白光led灯珠2和紫光led灯珠3形成一圈。
上述各个实施例中，基板1可选用金属基板或陶瓷基板或玻璃基板等带有线路的基板；白光led灯珠2和紫光led灯珠3的制作工艺采用现有技术；白光led灯珠2和紫光led灯珠3各自上涂覆的荧光胶采用现有技术获取。
1.一种全光谱led发光器件，其特征在于：包括基板，所述的基板上安装有白光led灯珠和紫光led灯珠，所述的白光led灯珠与所述的紫光led灯珠并联连接。
2.根据权利要求1所述的全光谱led发光器件，其特征在于：该全光谱led发光器件工作时，增加流过所述的紫光led灯珠的电流且减少流过所述的白光led灯珠的电流的情况下该全光谱led发光器件呈现暖色温；减少流过所述的紫光led灯珠的电流且增加流过所述的白光led灯珠的电流的情况下该全光谱led发光器件呈现冷色温；在夜间减少流过所述的紫光led灯珠的电流。
3.根据权利要求2所述的全光谱led发光器件，其特征在于：所述的基板为方形基板，多颗串联连接的所述的白光led灯珠排成一排、相同颗数串联连接的所述的紫光led灯珠排成一排且以排与排平行的方式设置于所述的基板上。
4.根据权利要求2所述的全光谱led发光器件，其特征在于：所述的基板为圆形基板，多颗串联连接的所述的白光led灯珠和多颗串联连接的所述的紫光led灯珠沿周向形成至少一圈设置于所述的基板上，相邻两颗所述的白光led灯珠之间有至少一颗所述的紫光led灯珠，或相邻两颗所述的紫光led灯珠之间有至少一颗所述的白光led灯珠。
5.一种使用权利要求1或2所述的全光谱led发光器件的led灯，包括底座、驱动电源和透光罩，所述的透光罩与所述的底座配合连接，其特征在于：该led灯还包括所述的全光谱led发光器件，所述的全光谱led发光器件安装于所述的底座的内底面上，所述的全光谱led发光器件中的所述的基板上设置有通孔，所述的驱动电源安装于所述的底座的内底面上且穿过所述的通孔，所述的驱动电源与所述的全光谱led发光器件电连接。
6.根据权利要求5所述的使用全光谱led发光器件的led灯，其特征在于：所述的透光罩与所述的全光谱led发光器件中的所述的基板之间的垂直距离大于3厘米。
技术总结