CN101144013B - 发光材料、led、灯及发光装置 - Google Patents

发光材料、led、灯及发光装置 Download PDF

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Abstract

提供具有色度范围非常广、余辉时间极长、余辉颜色可变、亮度高和显色性优良的发光材料、LED、灯及发光装置。发光材料包括吸收、转换激发源的至少一部分光而发出波长较长的光的第1发光材料以及吸收、转换所述第1发光材料发出的至少一部分光而发出波长更长的光的第2发光材料,所述第1发光材料和所述第2发光材料分别至少包括蓄光性发光材料。由于在LED、灯及发光装置中采用这种发光材料,因此可发出色度范围非常广的光,并具有极长的余辉,余辉颜色可逐渐变化,同时具有高亮度和优良的显色性。

Description

发光材料、LED、灯及发光装置
技术领域
本发明涉及发光材料、LED、灯及发光装置,详细地说,涉及具有色度范围非常广、余辉时间极长、余辉颜色可变、亮度高和显色性优良的发光材料、LED、灯及发光装置。
背景技术
近年来,长余辉荧光灯、长余辉LED的应用日益扩大。由于在长余辉荧光灯、长余辉LED中采用了蓄光性发光材料,因此具有很长的余辉。
在日本专利特开2005-330459中公开了一种具有蓄光性的发光材料、灯、LED、发光装置的技术,其特征在于:在该发明的灯、LED、发光装置中使用的发光材料由2类发光材料构成,其中第1发光材料是蓄光性发光材料,它在激发源发出的光的激发下可发出具有长余辉的光,第2发光材料在第1发光材料发出的光激发下发光,因此,在激发源停止供给能量后,不但第1发光材料可继续发光,而且第2发光材料也可继续发光。
但是,因为第2发光材料不是蓄光性发光材料,它在第1发光材料发出的光的激发下才能发光,所以当第1发光材料停止发光后,第2发光材料也不再发光,因此余辉时间不可能再增加。另外,在余辉发光的过程中,发光颜色由第1发光材料发出的光和第2发光材料发出的光混合而决定,因此余辉颜色基本不变,缺乏多样性。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的具有蓄光性的发光材料、LED、灯及发光装置中存在的上述问题,提供具有色度范围非常广、余辉时间极长、余辉颜色可变、亮度高和显色性优良的发光材料、LED、灯及发光装置。
本发明的目的通过以下措施达到,即:本发明的发光材料包括吸收、转换激发源的至少一部分光而发出波长较长的光的第1发光材料以及吸收、转换所述第1发光材料发出的至少一部分光而发出波长更长的光的第2发光材料,所述第1发光材料和所述第2发光材料分别至少包括蓄光性发光材料。在激发源工作时,通过第1发光材料发出的光与第2发光材料发出的光混合而发光。在激发源停止工作之后,第2发光材料继续吸收、转换第1发光材料发出的至少一部分光而发光,并且在第1发光材料停止发光后,第2发光材料继续发光。另外,在激发源工作时,通过第1发光材料发出的光与第2发光材料发出的光混合而发出白光。
另外,所述第1发光材料及所述第2发光材料可以混合而形成单一的发光层。另外,所述第1发光材料可以形成第1发光层,所述第2发光材料可以形成第2发光层,其中一种发光层在另一发光层上形成。另外,所述第1发光材料可以形成第1发光层,所述第2发光材料可以形成第2发光层,并且所述第1发光层和所述第2发光层各自分开地形成。
另外,在本发明的发光材料中,第1发光材料包括选自以下(1)、(2)、(3)及(4)组成的群中的至少一种峰值波长为425~575nm的蓄光性发光材料:
(1)硫化物系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr、Zn及Cd组成的群中的至少1种元素M1与S组成,激活剂为选自Cu、Mn、Eu、Cl及Ag组成的群中的至少1种元素R;
(2)硅酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Si和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(3)铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(4)含硼的铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al、B和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q。
另外,在本发明的发光材料中,第2发光材料包括选自以下(1)、(2)、(3)、(4)及(5)组成的群中的至少一种峰值波长为480~655nm的蓄光性发光材料:
(1)硫化物系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr、Zn及Cd组成的群中的至少1种元素M1与S组成,激活剂为选自Cu、Mn、Eu、Cl及Ag组成的群中的至少1种元素R;
(2)硅酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Si和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(3)铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(4)含硼的铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al、B和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(5)硫氧化物系发光材料,其基质由选自Y、Gd、La组成的群中的至少1种元素Ln、O和S组成,激活剂为Sm和选自Mg、Ti及Zr组成的群中的至少1种元素P。
本发明的LED包括峰值波长为360~420nm的紫外~紫光LED芯片和形成于所述LED芯片的发光面上的发光层,所述发光层含有本发明的发光材料。
本发明的灯包括将电能转换为光能的发光部和覆盖发光部的透光性玻璃,在所述透光性玻璃的内面、外面的至少一个面上设有发光层,所述发光层含有本发明的发光材料。
本发明的发光装置包括由峰值波长为360~420nm的紫外~紫光LED芯片和形成于所述LED芯片的发光面上的发光层构成的LED以及其上设置有发光层的波长变换部,所述发光层含有本发明的发光材料,其中在所述芯片的发光面上设置的发光层由第1发光材料形成,在所述波长变换部上设置的发光层由第2发光材料形成。
另外,本发明的发光装置包括由将电能转换为光能的发光部和覆盖发光部的透光性玻璃组成的灯以及波长变换部,在所述透光性玻璃的内面或外面和波长变换部上分别设置有发光层,所述发光层含有本发明的发光材料,其中在所述透光性玻璃的内面或外面设置的发光层由第1发光材料形成,在所述波长变换部上设置的发光层由第2发光材料形成。
发明效果
本发明的权利要求1-8的发光材料可发出色度范围非常广的光,在激发源停止供给能量后,第2发光材料能够继续吸收、转换第1发光材料发出的至少一部分光而发光,而在第1发光材料停止发光后,第2发光材料能够继续发出磷光,因此具有极长的余辉。另外,发光材料的余辉颜色可逐渐变化,呈现出多样性。另外,通过适当选择第1发光材料和第2发光材料,能够具有高亮度和优良的显色性。另外,根据本发明的权利要求3-5的发光材料,其中第1发光材料及第2发光材料能够形成层状,因此能够以均匀的颜色发光。
本发明的权利要求9的荧光灯、权利要求10的LED以及权利要求的11、12的发光装置都采用本发明的发光材料,因此可发出色度范围非常广的光,具有极长的余辉,余辉颜色可逐渐变化,呈现出多样性,另外,能够以均匀的颜色发光,同时具有高亮度和优良的显色性。
附图说明
图1是表示本发明实施例9的LED 1A的断面图。
图2是表示本发明实施例10的LED 1B的断面图。
图3是表示本发明实施例11的荧光灯20A的断面图。
图4是表示本发明实施例12的荧光灯20B的断面图。
图5是表示本发明实施例13的发光装置40A的图。图5(a)和图5(b)分别是从一个侧面和上面看发光装置40A的图。
图6是表示本发明实施例13的发光装置40A中LED 1C的断面图。
图7是表示本发明实施例14的发光装置40B的断面图。
图8是表示本发明实施例15的发光装置40C的示意图。
符号说明
1A、1B、1C LED
2、3 引线
4 紫外LED芯片
5 导电胶
6 焊线
7、9 树脂层
8r 红色发光材料    8y 黄色发光材料    8g 绿色发光材料
8b1、8b2 蓝色发光材料
8L 发光层    8M 第1发光层    8N 第2发光层
20A、20B、20C、20D 荧光灯
21 发光部
22 玻管
23 第1发光层
24 第2发光层
25 发光层
28 电极
40A、40B、40C 发光装置
41 箱体
42 扩散板
43 反射层
44 基片
具体实施方式
下面详细说明本发明的实施方式,但本发明不限于以下实施方式。首先说明本发明的发光材料,然后说明本发明的LED、灯及发光装置。
(1)发光材料
本发明的发光材料包括吸收、转换激发源的至少一部分光而发出波长较长的光的第1发光材料以及吸收、转换第1发光材料发出的至少一部分光而发出波长更长的光的第2发光材料,第1发光材料和第2发光材料分别至少包括蓄光性发光材料,在激发源工作时,通过第1发光材料发出的光与第2发光材料发出的光混合而发光。在激发源停止工作之后,第2发光材料继续吸收、转换第1发光材料发出的至少一部分光而发光,并且在第1发光材料停止发光后,第2发光材料继续发光。另外,在激发源工作时,通过第1发光材料发出的光与第2发光材料发出的光混合而发出白光。例如通过红、绿、蓝三基色光混色关系或/和通过蓝光与黄光或蓝绿光与红光的补色关系,发出白光。
激发源没有特别地限定,可以是众所周知的激发源,例如LED芯片、LED、荧光灯、金属卤化物灯和太阳等。它们可发出紫外光、紫光及蓝光等可见光。
第1发光材料和第2发光材料分别可以仅由蓄光性发光材料组成,也可以由蓄光性发光材料和非蓄光性发光材料(例如照明用发光材料等)组成,通过适当地选择各发光材料,能获得显色性、亮度和余辉等特性优良的发光材料。另外,第2发光材料除了可以被第1发光材料发出的光激发外,也可以被激发源发出的光激发。
第1发光材料和第2发光材料的平均粒度一般为3~50μm,也可以为纳米发光材料。
根据对于激发源工作时的亮度和激发源停止工作后余辉特性的要求,可以适当选择第1发光材料和第2发光材料中非蓄光性发光材料与蓄光性发光材料的重量比C。通常蓄光型发光材料的发光效率较低,而非蓄光型发光材料的发光效率较高,因此,随着重量比C减小,则在激发源工作时,亮度降低,而在激发源停止工作后,余辉亮度增加,余辉时间延长。重量比C选为0~10。
在第1发光材料和第2发光材料形成发光层时,有以下三种情况:(1)将第1发光材料及第2发光材料充分混合、经涂敷而形成单一的发光层。(2)第1发光材料形成第1发光层,第2发光材料形成第2发光层,其中一种发光层在另一发光层上形成。(3)第1发光材料形成第1发光层,第2发光材料形成第2发光层,并且它们是各自分开地形成。根据不同的要求,发光层的涂敷量不同。在第(1)种情况下,发光层的涂敷量通常约4~10mg/cm2,在第(2)及第(3)种情况下,第1发光层的涂敷量通常约3~8mg/cm2,第2发光层的涂敷量通常约2~6mg/cm2
本发明的发光材料可以用于本发明的LED、灯及发光装置,也可直接与粘结剂等混合,制成发光涂料、发光油墨等,涂覆或印刷在塑料、树脂成型品、玻璃制品、陶瓷制品、道路、建筑物上,用作显示、标识、指示、装饰等。制造过程,例如具体如下:首先在基材的表面涂敷含有本发明的发光材料和有机粘结剂的混合物,使混合物硬化而形成发光层,然后在发光层的表面涂敷透明树脂,使之硬化而形成保护层。
(2)LED
本发明的LED具有峰值波长为360~420nm的紫外~紫光LED芯片和形成于LED芯片的发光面上的发光层,发光层含有本发明的发光材料。
图1和图2是分别表示本发明的LED 1A和LED 1B的断面图。在图1中LED 1A由引线2及3、峰值波长在360~400nm的紫外LED芯片4、导电胶5、焊线6、树脂层7、发光层8L及树脂层9组成。在引线2上设有凹部,其上放置紫外LED芯片4。紫外LED芯片4通过导电胶5,在电气上与引线2连接,通过焊线6,在电气上与引线3连接。树脂层7覆盖紫外LED芯片4,发光层8L覆盖树脂层7。树脂层9覆盖引线2及3的上部、焊线6及发光层8L。而在图2中LED 1B的发光层由第1发光层8M及第2发光层8N组成。第1发光层8M覆盖树脂层7,第2发光层8N覆盖第1发光层8M,树脂层9覆盖第2发光层8N。第1发光层8M及第2发光层8N是分别将本发明的第1发光材料或第2发光材料与树脂充分混合后、涂敷而形成。
作为在360~420nm的紫外~紫光激发下的照明用发光材料,可以采用Y2O2S:Eu、Y2SiO5:Ce,Tb、Sr10(PO4)6Cl2:Eu、(Sr,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,另外可以采用3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn、6MgO·As2O5:Mn、(Sr0.5Ca1.5)MgSi2O7:Eu、SrAl2O4:Eu、Ca2MgSi2O7:Eu、(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、2SrO·0.84P2O5·0.16B2O3:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、Sr4Al14O25:Eu、(SrCa)MgSi2O7:Eu,Dy、Sr2MgSi2O7:Eu等。
下面说明白光LED 1A的制造方法之一例。
例如将第1发光材料和第2发光材料按照一定的重量比加入树脂b中,充分混合,制成粉浆。首先使紫外LED芯片4通过导电胶5,在电气上与引线2连接,通过金等制成的焊线6,在电气上与引线3连接。然后,将一定量树脂a注入引线2的凹部内,使其加热、硬化,形成树脂层7,覆盖紫外LED芯片4。再将包含发光材料与树脂b的粉浆注入树脂层7上,使其加热、硬化,覆盖树脂层7,形成发光层8L。最后将树脂c注入发光层8L上,使树脂c加热、硬化,覆盖引线2及3的上部、焊线6、发光层8L,形成树脂层9,制成LED 1A。树脂a、b及c通常都采用相同的透明树脂,例如环氧树脂、丙烯树脂或硅树脂等。LED 1B可类似地制造。
紫外LED芯片4可以用紫光LED芯片代替,例如采用发光峰值波长为410nm的紫光LED芯片。此时,发光材料也需要进行适当改变,例如红色发光材料采用3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn或6MgO·As2O5:Mn,而不用Y2O2S:Eu。
(3)灯
本发明的灯包括将电能转换为光能的发光部和覆盖发光部的透光性玻璃,在透光性玻璃的内面及外面的至少一个面上设有发光层,发光层中含有本发明的发光材料。
图3和图4分别是表示本发明的荧光灯20A和荧光灯20B的断面图。在图3和图4中21表示灯的发光部,22表示覆盖灯的发光部21的透光性玻璃,即玻管22,23表示由第1发光材料形成的第1发光层,24表示由第2发光材料形成的第2发光层,25表示由第1发光材料与第2发光材料混合而形成的发光层,28表示电极。
作为照明用发光材料,主要包括三基色发光材料和卤磷酸钙白色发光材料,三基色发光材料可以列举(Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO4)3Cl:Eu、BaMg2Al16O27:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、LaPO4:Ce,Tb、MgAl11O19:Ce,Tb、Y2O3:Eu、Y(PV)O4:Eu、(Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu、Sr4Al14O25:Eu、LaPO4:Ce、BaMgAl10O17:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、BaMgAl10O17:Eu,Mn等,卤磷酸钙白色发光材料为Ca10(PO4)6FCl:Sb,Mn、Sr10(PO4)6FCl:Sb,Mn等,除此以外,还另外可以采用3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn、6MgO·As2O5:Mn、(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn、(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、2SrO·0.84P2O5·0.16B2O3:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、Sr4Al14O25:Eu、CaWO4、CaWO4:Pb、MgWO4、Zn2SiO4:Mn等。
作为三基色发光材料,可以优选红色发光材料Y2O3:Eu、绿色发光材料LaPO4:Ce,Tb及MgAl11O19:Ce,Tb以及蓝色发光材料(Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO4)3Cl:Eu及BaMgAl10O17:Eu。
本发明的荧光灯的制造方法没有特别地限定,可以按通常的方法制造。例如,荧光灯20A制造如下:首先采用注入法或吸入法将由发光材料、氧化铝或焦磷酸钙、硝化棉和醋酸丁酯组成的粉浆注入或吸入经洗净、烘干的玻管22,使粉浆沿玻管22的内面流下,经热风干燥后,进行烘管,例如在580℃下,加热15分钟,形成发光层。再在玻管22的两端封上电极28,排气后,在灯管内充入氩气和少量水银,封离排气管,在灯管两端装上灯头,经老炼制成荧光灯20A。荧光灯20B可以类似地制造
(4)发光装置
本发明的发光装置分为两类:一类包括由峰值波长为360~420nm的紫外~紫光LED芯片和形成于所述LED芯片的发光面上的发光层构成的LED以及波长变换部,另一类包括由将电能转换为光能的发光部和覆盖发光部的透光性玻璃组成的灯以及波长变换部。它们的共同点是将第2发光层与LED或荧光灯分离,另外设置在波长变换部上,而在LED或荧光灯的内部仅设置第1发光层。
图5是表示发光装置40A的图。图5(a)和图5(b)分别是从一个侧面和上面看发光装置40A的图。图6是表示发光装置40中LED 1C的断面图。图7是表示发光装置40B的断面图。发光装置40A与发光装置40B都包括箱体41与设置于箱体上部的扩散板42,在扩散板42下部的表面形成第2发光层8N或24。发光装置40A与发光装置40B的区别在于:前者使用LED,后者使用荧光灯。在发光装置工作时,首先激发源发出360~420nm的紫外~紫光或254nm紫外光,它们激发第1发光层中的发光材料而发光,然后第1发光材料发出的光到达第2发光层24,激发第2发光材料而发光,最后形成白光,从扩散板42向外发射。
图8是表示本发明的发光装置40C的示意图。其第2发光层24设置于箱体外部的基片44上,构成波长变换部。在发光装置40C工作时,第1发光材料发出的光不仅从扩散板42向外发射,而且当其一部分光到达波长变换部时,激发第2发光材料而发光。第2发光层可以采用通常的方法,将第2发光材料涂敷在扩散板或基片上而形成。
实施例
下面具体地说明本发明的发光材料,但本发明不限定于这些实施例。
实施例1-8
Figure G06162568120060929D000081
实施例1-3中的发光材料适用于与峰值波长为360~420nm的紫外~紫色LED芯片组合使用。实施例4-8中的发光材料适用于与荧光灯组合使用,实施例4-6中采用的照明用发光材料是三基色发光材料,其中蓝、绿色发光材料也可采用其它的材料,例如(Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO4)3Cl:Eu、MgAl11O19:Ce,Tb等。在实施例7、8中采用的照明用发光材料是卤磷酸钙发光材料。
下面参照附图,具体地说明本发明的LED、灯及发光装置,但本发明不限定于这些实施例。
在以下实例中,A1∶A2∶B表示第1发光材料中蓄光性发光材料、第1发光材料中照明用发光材料与第2发光材料的重量比,A1∶A2表示第1发光材料中蓄光性发光材料与第1发光材料中照明用发光材料的重量比。
实施例9
图1是表示本发明实施例9的LED 1A的断面图。4为峰值波长为390nm的紫外LED芯片,发光层8L采用实施例1的发光材料,按照A1∶A2∶B=4∶1∶4,将第1发光材料与第2发光材料充分混合后、涂敷而成。在LED 1A工作时,紫外LED芯片4发出紫外光,激发红、绿、蓝色发光材料Y2O2S:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、(Sr,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu及蓝、黄色蓄光性发光材料Sr2MgSi2O7:Eu,Dy、Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出由红、黄、绿、蓝光混合而成的白光,该白光具有优良的显色性,向外发射。在LED 1A停止工作后,Sr2MgSi2O7:Eu,Dy继续发出蓝光,并激发Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出黄光,随着蓝光减弱,发光颜色逐渐由白向黄白、黄变化,当Sr2MgSi2O7:Eu,Dy停止发出蓝光后,Ca2MgSi2O7:Eu,Dy可继续发出黄光。因此,LED 1A具有相当长的余辉,并且余辉颜色可变。
实施例10
图2是表示本发明实施例10的LED 1B的断面图。与实施例9的LED 1A区别在于:LED 1B的发光层由第1发光层8M与第2发光层8N组成,分别采用实施例3的第1发光材料与第2发光材料,在第1发光材料中A1∶A2=1∶1,其余与实施例9相同。在LED 1B工作时,紫外LED芯片4发出紫外光,激发第1发光层8M中红、绿、蓝色发光材料Y2O2S:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、(Sr,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu以及蓝紫色蓄光性发光材料4SrO·7Al1.8B0.2O3:Eu,Dy,发出由红、绿、蓝及蓝紫光混合而成的偏品红白光,当此偏品红白光经过第2发光层8N时,其中的蓝紫光激发绿色蓄光性发光材料SrAl2O4:Eu,Dy,发出绿光,结果形成由红、绿、蓝光混合而成的白光,该白光具有良好的显色性。在LED 1B停止工作后,4SrO·7Al1.8B0.2O3:Eu,Dy继续发出蓝紫光,并激发SrAl2O4:Eu,Dy,发出绿光,当4SrO·7Al1.8B0.2O3:Eu,Dy停止发出蓝紫光后,SrAl2O4:Eu,Dy可继续发出绿光。因此,LED 1B具有相当长的绿色余辉。
实施例11
图3是表示本发明实施例11的荧光灯20A的断面图。在荧光灯20A中,第1发光层23、第2发光层24中分别采用实施例4的第1发光材料和第2发光材料,在第1发光材料中A1∶A2=1∶4。在荧光灯20A工作时,发光部22主要发出254nm紫外光,激发第1发光层23中红、绿、蓝色发光材料Y2O3:Eu、LaPO4:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu以及蓝色蓄光性发光材料Sr2MgSi2O7:Eu,Dy,发出由红、绿、蓝光混合而成的偏蓝白光,当此偏蓝白光经过第2发光层时,其中的一部分蓝光激发黄色蓄光性发光材料Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出黄光,结果形成由红、黄、绿、蓝光混合而成的白光,该白光具有优良的显色性。在荧光灯20A停止工作后,Sr2MgSi2O7:Eu,Dy继续发出蓝光,并激发Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出黄光,随着蓝光减弱,发光颜色逐渐由白向黄白、黄变化,当Sr2MgSi2O7:Eu,Dy停止发出蓝光后,Ca2MgSi2O7:Eu,Dy可继续发出黄光。因此,荧光灯1A具有相当长的余辉,并且余辉颜色可变。
实施例12
图4是表示本发明实施例12的荧光灯20B的断面图。与实施例11的荧光灯20A区别在于:荧光灯20B的发光层仍然采用实施例4的发光材料,按A1∶A2∶B=4∶1∶4,将第1发光材料与第2发光材料充分混合后、涂敷而成,其余与实施例11相同。在荧光灯20B工作时,发光部22主要发出254nm紫外光,激发发光层23中红、绿、蓝色发光材料Y2O3:Eu、LaPO4:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu以及蓝、黄色蓄光性发光材料Sr2MgSi2O7:Eu,Dy、Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出由红、黄、绿、蓝光混合而成的白光,该自光具有优良的显色性。在荧光灯20B停止工作后,Sr2MgSi2O7:Eu,Dy继续发出蓝光,并激发Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出黄光,随着蓝光减弱,发光颜色逐渐由白向黄白、黄变化,当Sr2MgSi2O7:Eu,Dy停止发出蓝光后,Ca2MgSi2O7:Eu,Dy可继续发出黄光。因此,荧光灯20B具有相当长的余辉,并且余辉颜色可变。
实施例13
图5是表示本发明实施例13的发光装置40A的图。在发光装置40A中的LED 1C与LED 1A区别在于:LED 1C的发光层(即第1发光层)8M由实施例1的第1发光材料构成,其中A1∶A2=3∶7,而涂敷在扩散板42表面上的发光层(即第2发光层)8N由实施例1的第2发光材料构成。在发光装置40A工作时,紫外LED芯片4发出紫外光,激发红、绿、蓝色发光材料Y2O2S:Eu、BaMg2Al16O27:Eu,Mn、(Sr,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu以及蓝色蓄光性发光材料Sr2MgSi2O7:Eu,Dy,发出由红、绿、蓝光混合而成的偏蓝白光,当此偏蓝白光经过发光层8N时,其中的一部分蓝光激发Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出黄光,结果形成由红、黄、绿、蓝光组成的白光,该白光具有优良的显色性,该白光再经过扩散板42,成为更均匀的白光,从扩散板42的表面向外发射。在发光装置40A停止工作后,Sr2MgSi2O7:Eu,Dy继续发出蓝光,并激发Ca2MgSi2O7:Eu,Dy,发出黄光,随着蓝光减弱,发光颜色逐渐由白向黄白、黄变化,当Sr2MgSi2O7:Eu,Dy停止发出蓝光后,Ca2MgSi2O7:Eu,Dy可继续发出黄光。因此,发光装置40A具有相当长的余辉,并且余辉颜色可变。
实施例14
图7是表示本发明实施例14的发光装置40B的断面图。荧光灯20C的发光层(即第1发光层)23采用实施例8的第1发光材料,其中A1∶A2=5∶5。而涂敷在扩散板42表面的发光层(即第2发光层)24采用实施例8的第2发光材料。在发光装置40B工作时,发光部22主要发出254nm紫外光,激发发光层23中白色发光材料Ca10(PO4)6FCl:Sb,Mn和蓝绿色蓄光性发光材料Sr4Al14O25:Eu,Dy,发出由白光(由黄光和蓝光组成)、蓝绿光混合而成的偏蓝绿白光,当此偏蓝绿白光经过发光层24时,一部分蓝绿光激发CaS:Eu,Tm,发出红光,经混合而成为由红、黄、蓝绿、蓝光组成的白光,该白光具有优良的显色性,再经过扩散板42,成为更均匀的白光,向外发射。在发光装置40B停止工作后,Sr4Al14O25:Eu,Dy继续发出蓝绿光,并激发CaS:Eu,Tm,发出红光,经混合而成白光。随着蓝绿光减弱,发光颜色逐渐由白向红白、红变化,当Sr4Al14O25:Eu,Dy停止发出蓝绿光后,CaS:Eu,Tm可继续发出红光。因此,发光装置40B具有相当长的余辉,并且余辉颜色可变。
实施例15
图8是表示本发明实施例15的发光装置40C的示意图。荧光灯20D的发光层(即第1发光层)24采用实施例7的第1发光材料,其中A1∶A2=3∶7。而基片44上的发光层(即第2发光层)采用实施例7的第2发光材料。在发光装置40C工作时,发光部22主要发出254nm紫外光,激发发光层23中暖白色发光材料Ca10(PO4)6FCl:Sb,Mn和蓝色蓄光性发光材料Sr2MgSi2O7:Eu,Dy,发出由暖白光(由黄光和蓝光组成)、蓝光混合而成的白光,此白光从扩散板42向外发射。当此白光的一部分到达发光层24时,其中一部分蓝光激发黄色蓄光性发光材料Ca2MgSi2O7:Eu,Dy和黄色发光材料Y3Al5O12:Ce(Ca2MgSi2O7:Eu,Dy与Y3Al5O12:Ce的重量比为1∶1),发出黄光,经反射层43反射后,发出经混合而成的自光。在发光装置40C停止工作后,Sr2MgSi2O7:Eu,Dy继续发出蓝光,从扩散板42向外发射。当此蓝光的一部分到达发光层24时,其中一部分蓝光激发Ca2MgSi2O7:Eu,Dy和Y3Al5O12:Ce,发出黄光,经反射层43反射后,随着蓝光减弱,发光颜色逐渐由白向黄白、黄变化。当Sr2MgSi2O7:Eu,Dy停止发出蓝光后,Ca2MgSi2O7:Eu,Dy可继续发出黄光。因此,从发光装置40C的扩散板42发出的光具有较长的蓝色余辉,而从波长变换部发出的光具有相当长的余辉,并且余辉颜色可变。

Claims (12)

1. 一种发光材料,其特征在于:
包括吸收、转换激发源的至少一部分光而发出波长较长的光的第1发光材料以及吸收、转换所述第1发光材料发出的至少一部分光而发出波长更长的光的第2发光材料,所述第1发光材料和所述第2发光材料分别至少包括蓄光性发光材料。
2. 根据权利要求1所述的发光材料,其特征在于:
在激发源停止工作之后,所述第2发光材料继续吸收、转换所述第1发光材料发出的至少一部分光而发光,并且在所述第1发光材料停止发光后,所述第2发光材料继续发光。
3. 根据权利要求1所述的发光材料,其特征在于:
在激发源工作时,通过所述第1发光材料发出的光与所述第2发光材料发出的光混合而发出白光。
4. 根据权利要求1所述的发光材料,其特征在于:
所述第1发光材料及所述第2发光材料混合而形成单一的发光层。
5. 根据权利要求1所述的发光材料,其特征在于:
所述第1发光材料形成第1发光层,所述第2发光材料形成第2发光层,其中一种发光层在另一发光层上形成。
6. 根据权利要求1所述的发光材料,其特征在于:
所述第1发光材料形成第1发光层,所述第2发光材料形成第2发光层,并且所述第1发光层和所述第2发光层各自分开地形成。
7. 根据权利要求1所述的发光材料,其特征在于:
第1发光材料包括选自以下(1)、(2)、(3)及(4)组成的群中的至少一种峰值波长为425nm~575nm的蓄光性发光材料:
(1)硫化物系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr、Zn及Cd组成的群中的至少1种元素M1与S组成,激活剂为选自Cu、Mn、Eu、Cl及Ag组成的群中的至少1种元素R;
(2)硅酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Si和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(3)铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(4)含硼的铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al、B和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q。
8. 根据权利要求1所述的发光材料,其特征在于:
第2发光材料包括选自以下(1)、(2)、(3)、(4)及(5)组成的群中的至少一种峰值波长为480nm~655nm的蓄光性发光材料:
(1)硫化物系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr、Zn及Cd组成的群中的至少1种元素M1与S组成,激活剂为选自Cu、Mn、Eu、Cl及Ag组成的群中的至少1种元素R;
(2)硅酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Si和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(3)铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(4)含硼的铝酸盐系发光材料,其基质由选自Mg、Ca、Ba、Sr及Zn组成的群中的至少1种元素M2、Al、B和O组成,激活剂为Eu和选自Pr、Nd、Dy、Er及Ho组成的群中的至少1种元素Q;
(5)硫氧化物系发光材料,其基质由选自Y、Gd、La组成的群中的至少1种元素Ln、O和S组成,激活剂为Sm和选自Mg、Ti及Zr组成的群中的至少1种元素P。
9. 一种包括峰值波长为360nm~420nm的紫外~紫光LED芯片和形成于所述LED芯片的发光面上的发光层的LED,其特征在于:
所述发光层含有权利要求1至8中任何一项所述的发光材料。
10. 一种包括将电能转换为光能的发光部和覆盖发光部的透光性玻璃的灯,其特征在于:
在所述透光性玻璃的内面、外面的至少一个面上设有发光层,所述发光层含有权利要求1至8中任何一项所述的发光材料。
11. 一种包括由峰值波长为360nm~420nm的紫外~紫光LED芯片和形成于所述LED芯片的发光面上的发光层构成的LED以及其上设置有发光层的波长变换部的发光装置,其特征在于:
所述发光层含有权利要求1、2、5至8中任何一项所述的发光材料,其中在所述芯片的发光面上设置的发光层由第1发光材料形成,在所述波长变换部上设置的发光层由第2发光材料形成。
12. 一种包括由将电能转换为光能的发光部和覆盖发光部的透光性玻璃组成的灯以及波长变换部的发光装置,其特征在于:
在所述透光性玻璃的内面或外面和波长变换部上分别设置有发光层,所述发光层含有权利要求1、2、5至8中任何一项所述的发光材料,其中在所述透光性玻璃的内面或外面设置的发光层由第1发光材料形成,在所述波长变换部上设置的发光层由第2发光材料形成。
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