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技术摘要:
本发明涉及一种白光发射装置或LED灯丝,其包括:固态光发射器(LED),其可操作以产生激发光;第一磷光体,其与所述固态光发射器相关联以产生具有在500nm到575nm范围内的峰值发射波长的光;及第二磷光体,其与所述固态光发射器相关联以产生具有在600nm到650nm范围内的峰 全部
背景技术:
白光发射LED(“白光LED”)包含一或多种光致发光材料(例如,磷光体材料),其吸 收由LED发射的激发辐射的一部分且重新发射不同颜色(波长)的辐射。通常,LED芯片或裸 片产生蓝光,且磷光体吸收某一百分比的蓝光且重新发射黄光或绿光与红光的组合、绿光 与黄光的组合、绿光与橙光的组合或黄光与红光的组合。由LED产生的不会被磷光体吸收的 蓝光的部分与由磷光体发射的光组合会提供在人眼看来颜色几乎是白色的光。由于其长预 期操作寿命(>50,000小时)及高发光效率(100lm/W及更高),白光LED迅速用于替换常规荧 光灯、紧凑型荧光灯及白炽灯。 最近,已开发出包括其视觉外观类似传统白炽灯的灯丝的LED灯丝的LED灯丝灯。 通常约2英寸(50nm)长的LED灯丝包括COG(玻璃上芯片)装置,其具有安装于透光玻璃衬底 上的多个低功耗LED芯片。LED灯丝经套装于磷光体浸渍的囊封剂中,例如硅酮。 白光LED、LED灯丝及荧光灯与传统白炽灯泡相比的一个感知到的缺点或特性在 于:当对其进行调光时,其光发射的色温(CCT)不会改变;即,其保持基本上恒定。相比之下, 对于白炽灯,当经完全调光时,CCT可从全功率下的暖白(2700K)变为暖橙光芒(900K); 1800K的范围。对于许多应用,LED灯丝及白光LED的此特性将是高度合意的。因此,本发明的 目的是提供固态白光发射装置,其至少部分解决已知装置的限制且其经发射光的色温在调 光时降低,从而至少部分类似常规白炽灯泡。
技术实现要素:
本发明的实施例涉及固态光发射装置(白光LED)及灯及LED灯丝及LED灯丝灯。 本发明的实施例涉及白光发射装置及LED灯丝,其具有可由激发光(通常是蓝色激 发光)激发的发红光光致发光材料(例如,磷光体)及发黄光到绿光光致发光材料(例如,磷 光体),且其中“蓝色淬熄”在比发黄光到绿光光致发光材料更大的程度上发生于发红光光 致发光材料中。为了简洁起见,在以下揭示内容中,“光致发光材料”称为“磷光体”,但应了 解,其它类型的光致发光材料也可为合适的,例如量子点。更特定来说,红色磷光体在增加 到相关联LED的DC功率时展现转换效率的百分比降低,更特定来说,激发(蓝光)光子密度的 增加,其基本上大于在增加功率时发黄光到绿光磷光体的转换效率的百分比降低。此布置 具有以下作用:装置/LED灯丝的发射光谱中的绿光与红光的相对比例将随着功率改变,且 发射光谱的此变化会导致经发射光的色温响应于功率的变化而变化。因此,尽管使用具有 不同“蓝色淬熄”性质的发红光磷光体与发黄光到绿光磷光体的组合,但此实现提供展现 “温暖调光”的白光发射装置与LED灯丝,这是因为由所述装置产生的光的色彩构成(色温) 4 CN 111615753 A 说 明 书 2/18 页 将随着功率改变。在此说明书中,“温暖调光”被定义为调光(功率降低)时的色温的降低(下 降),其是响应于功率电平的降低的红光增加比例。 “蓝色淬熄”被定义为随着激发(蓝光)光子密度的增加的转换效率(CE)减少及/或 色度(颜色)变化。激发(蓝光)光子密度可通过增加提供到产生激发(蓝色)光子的LED的DC 功率来增加。虽然假定增加激发能量(蓝光光子密度)时转换效率(CE)的降低(下降)是实现 “温暖调光”效果的主要原因,与由发黄光到绿光磷光体产生的光相比在增加激发(蓝色)光 子密度时由红色磷光体产生的光的色度CIE x的更大变化(ΔCIE x)及色度CIE y的更大变 化(ΔCIE y)也可促成“温暖调光”效果。另外,与发黄光到绿光磷光体相比,本发明的发红 光磷光体可展现具有增强水平的“热淬熄”的光致发光特性,且此可进一步增加“温暖调光” 量。“热淬熄”被定义为随着温度增加的发射强度降低及/或色度(颜色)变化。 根据本发明的实施例,提供一种白光发射装置或LED灯丝,其包括:固态光发射器, 其可操作以产生激发光;第一磷光体,其与所述固态光发射器相关联以产生具有在500nm到 575nm范围内的峰值发射波长的光;及第二磷光体,其与所述固态光发射器相关联以产生具 有在600nm到650nm范围内的峰值发射波长的光,其中对应于由所述第二磷光体展现的激发 光光子密度的增加的转换效率的百分比降低大于对应于由所述第一磷光体展现的激发光 光子密度的相同增加的转换效率的百分比降低。此也可被表达为:由第二磷光体展现的在 增加激发光光子密度时的转换效率降低(下降)大于第一磷光体。 根据本发明的实施例,一种白光发射装置或LED灯丝包括:固态光发射器,其产生 激发光;第一磷光体,其可操作以产生具有在500nm到575nm范围内的峰值发射波长的光(其 是可见光谱的黄色到绿色部分中的光);及第二磷光体,其可操作以产生具有在600nm到 650nm范围内的峰值发射波长的光(其是可见光谱的红色部分中的光),其中增加由第二磷 光体展现的激发光光子密度时转换效率的降低(下降)大于第一磷光体。激发光可包括具有 在440nm到470nm范围内的主波长的蓝光或更短波长紫外或UV光。在一些实施例中,所述第 二磷光体的所述百分比转换效率响应于激发光光子密度增加95%而降低至少8%。相比来 说,所述第一磷光体的所述百分比转换效率响应于激发光光子密度增加95%而降低至少 2%。 可能的情况是:所述白光发射装置或LED灯丝可包括用于至少将所述固态光发射 器安装于其上的光透射衬底。 在实施例中,可能的情况是:对应于由所述第二磷光体展现的温度的增加的峰值 发射强度的百分比降低大于对应于由所述第一磷光体展现的温度的相同增加的峰值发射 强度的百分比降低。 第二(发红光)磷光体可进一步包括具有随温度增加降低的峰值发射强度的光致 发光特性。在一些实施例中,可能的情况是:所述第二磷光体的峰值发射强度的所述百分比 降低响应于温度从25℃增加到200℃降低至少18%。 根据实施例,所述第二(发红光)磷光体可包括IIA/IIB族硫化硒基磷光体材料。所 述IIA/IIB族硫化硒基磷光体材料可包括组合物MSe1-xSx:Euy,其中M是Mg、Ca、Sr、Ba及Zn中 的至少一者,0