发光装置的制造方法

文档序号:9305712阅读:301来源:国知局
发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光装置。
【背景技术】
[0002]作为新一代的照明光源,用LED芯片产生白光的照明方案,因高效节能、绿色环保和寿命长等特点,广泛运用于照明领域。随着生活水平的提高,人们对照明质量的要求越来越高。不仅要求色温可调节,而且要有高的显色指数,特别是在一些特殊的应用场合,如博物馆、医院、美术室等,对显色指数要求较高,均在90以上,有些对特殊显色指数R9的要求也在90以上或更高。
[0003]通常通过LED芯片产生白光的方法主要有以下三种:
第一种是通过红绿蓝芯片合成白光,但这种方法主要的问题是绿光的转换效率低。
[0004]第二种方法是用LED +不同色光荧光粉,这种方式也包括几种不同的合成方式: (O用紫外或紫光LED + RGB荧光粉来合成白光LED,这种工作原理和日光灯是类似;
(2)用蓝光LED+红绿荧光粉,美国专利US7213940中提到这一方案;
(3)蓝光LED+黄色荧光粉和红色荧光粉来构成白光。
[0005]第三种方式是用单芯片形成白光。
[0006]在这些上述的方案中,从与荧光体的激发效率的关系出发,大多使用在460nm附近具有峰值波长的蓝色LED。
[0007]但另一方面,460nm附近的光会促进人体的褪黑激素分泌。因此,担心会由于使用白色发光装置而使生物节律发生异常。如专利文件CN104576893A中提出了一种供能够抑制褪黑激素分泌的发光装置,但是该装置中采用了 420nm -445nm的LED芯片,在使用过程中,随着器件的老化,难免出现波长蓝移,从而增加460nm附近的光波含量,并不能够很好的保证460nm附件的光波能够控制的一个很好的范围内。

【发明内容】

[0008]为解决上述问题,本发明提供一种发光装置,既能够提供高光效,及高显色指数的白光,同时具有更好的生物安全性,能够将460nm左右的光波控制在一个稳定的范围。
[0009]本发明提供的发光装置,包括:光发射器,所述光发射器能够发射峰值波长在380-425nm之间的光;所述光发射器包括但不限于固态光发射器,如LED芯片等;
第一发光材料,所述第一发光材料能够吸收光发射器发射出的光的一部分,并且将所吸收的光的至少一部分转化为峰值波长在450-500nm的光发射;
第二发光材料,所述第二发光材料能够吸收光发射器发射出的光的一部分,并且将所吸收的光的至少一部分转化为峰值波长在530-550nm的光发射;
第三发光材料,所述第三发光材料至少能够吸收450-470nm波长的光线,并将所吸收的光的至少一部分转化为峰值波长在550-600nm的光发射;
第四发光材料,所述第四发光材料能够吸收光发射器和/或第一发光材料发射出的光的一部分,并且将所吸收的光的至少一部分转化为峰值在600-625nm的光发射。
[0010]所述第一、二、三、四发光材料可以是量子点或者有机/无机荧光粉;对于无机荧光粉如可以是常用的硅酸盐荧光粉、氮化物荧光粉、硫化物荧光粉及铝酸盐荧光粉。在本发明中可以使用本领域中已知的任何类型的量子点,只要它能够满足需要的波长转换特性。
[0011]本发明的发光装置采用380-425nm的紫外光发射器,这样在使用过程中,即便随着器件老化,出现蓝移,也可以远离460nm;同时第三发光材料可以吸收波长范围为470-490nm的光波,从而保证了波长范围在460nm左右范围的光波能够被控制在一个合理的范围。
[0012]进一步的,所述发光装置还包括一透光层,所述透光层能够过滤380-425nm波段的光线,从而避免输出白光中紫外部分太多,对人体造成伤害。可以通过在透光层中添加紫外吸收剂或者在透光层表面涂覆紫外吸收剂来实现过滤380-425nm波段的紫外光,其中紫外吸收剂包括有机紫外吸收剂和无机紫外吸收剂,有机紫外吸收剂包括邻氨基苯甲酸酯类(如N-乙酰基邻氨基苯甲酸三甲基环已酯等)、甲烷衍生物类等;无机紫外吸收剂如纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锆等。
[0013]所述透光层可以为一透光片,位于第一、第二、第三和第四发光材料之上。
[0014]或者,所述透光层包覆在所述光发射器、第一发光材料、第二发光材料、第三发光材料和第四发光材料的外部。
[0015]所述透光层由丙烯酸树脂、硅氧烷树脂或者硅酮树脂形成。
[0016]由于透光层为丙烯酸树脂、硅氧烷树脂或者硅酮树脂等,这些材料,和LED芯片相比具有较低的折射率,如常规的LED芯片折射率约为2.2,而环氧基树脂的折射率很低,约为1.5,这样光线进入透光层后,入射角大于全反射临界角的大角度入射光线发生全反射,不利于光的输出,出光效率低。因此,为了改善透光层的透光率,优选地,在所述透光层表面涂覆有或者透光层内含有粒径为1-1OOnm的氧化物粒子。利用纳米氧化物的小尺寸效应,来改善透光层的折射率,从而提高其透光率。
[0017]进一步优选地,所述透光层的折射率为1.8-2.2。
[0018]进一步优选地,所述纳米氧化物粒子为二氧化钛粒子、氧化锌粒子和氧化错粒子中的任意一种或者一种以上的组合。这些氧化物粒子既可以改善透光层的折射率,同时也可以反射或吸收紫外线,而且这几种无机紫外吸收剂主要以反射为主,这样能够充分利用固态发射器发射的光线,进一步提高出光率。更优选地,所述二氧化钛、氧化锌或氧化锆粒子的粒径为l_20nm,形状为球形,以便达到更好的过滤紫外线等。
[0019]本发明的有益效果如下:
1.本发明的发光装置发光谱线丰富,发光效率高,显色指数好。
[0020]2.本发明的发光装置米用380_425nm的紫外光发射器,配合蓝光,绿光和红光来得到白光,同时第二发光材料能够吸收波长范围为470-490nm的光波,从而保证了波长范围在460nm左右范围的光波能够被控制在一个合理的范围。
[0021]3.本发明的发光装置通过在透光层添加氧化物粒子改善折射率,能够在提高出光率,还可以有效控制紫外线含量,提尚其利用率,从而进一步提尚光效。
【附图说明】
[0022]图1是第I实施方式的发光装置的示意截面图。
[0023]图2是第2实施方式的发光装置的示意截面图。
[0024]图3是第3实施方式的发光装置的示意截面图。
【具体实施方式】
[0025]图1-3依次给出本发明的第1-3实施方式的发光装置示意图。
[0026]图1a给出一发光装置100。发光装置100包括发光二极管(LED) I和发光元件
2。发光元件2直接提供在LED I的顶部上,更特别地在发射光的LED的表面的顶部上。
[0027]LED I能够发射峰值波长在380-425nm之间的光。
[0028]发光元件2包括第一发光材料、第二发光材料和第三发光材料和第四发光材料。不同发光材料被提供为发光元件2中的混合。第一发光材料为能够吸收LED I发射出的光的一部分,并且将所吸收的光的至少一部分转化为峰值波长在450-500nm的光发射;第二发光材料,能够吸收LED I发射出的光的一部分,并且将所吸收的光的至少一部分转化为峰值波长在530-550nm的光发射;第三发光材料能够吸收450_470nm波长的光线,并将所吸收的光的至少一部分转化为峰值波长在550-600nm的光发射;第四发光材料,能够吸收LEDI和/或第一发光材料发射出的光的一部分,并且将所吸收的光的至少一部分转化为峰值在600-625nm的光发射。
[0029]发光元件2接收由LED I发射的光。发光元件2可以基于基体聚合物,诸如例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚碳酸酯(PC)。第一发光材料、第二发光材料和第三发光材料的颗粒和/或分子可以分散和/或溶解于基体聚合物中。在其它实施例中,当使用无机发光材料时,发光元件2可以是陶瓷元件。
[0030]图2 a)示意性地给出发光装置110的可替换结构。发光装置110类似于图1的发光装置100,然而,不同之处在于发光元件2不直接布置在LED I的顶部上,而是在LED I与发光元件2之间存在间隙。间隙可以具有例如500微米的深度,但是也可以具有几个毫米的深度。
[0031]图3 a)示意性地给出发光装置120的另一可替换结构。发光装置120类似于图1的发光装置100,然而,不同之处在于发光装置120不具有图1 a)的发光元件2,而是具有布置在LED I的光发射表面的顶部上的发光层的叠层3。发光层的叠层3包括一次含有第一、第二、第三及第四发光材料的第一叠层301、第二叠层302、第三叠层303和第四叠层304。对于各个发光材料所在叠层的叠加顺序并没有特别限定,并不局限于图3所示,只要满足含有第三发光材料的叠层要在含有第一发光材料的叠层之上,其余发光材料位于的叠层位置没有特别限制。
[0032]换言之,只要满足第三发光材料所处于的叠层位于第一发光材料所处的叠层之上;在第一叠层3
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