CN103545458B - 照明装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及照明技术领域，公开了一种照明装置，包括：衬底、位于所述衬底上的光源以及发光涂层，所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光，所述发光涂层为长余辉特性的材料。本发明利用长余辉材料的下转换特性，采用发出短波长光的光源发光激发发出长波长光的长余辉发光涂层发光，即使在断电情况下被激发的发光涂层仍然能继续发光，实现了在没有电源情况下的应急照明。
Description
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别涉及一种照明装置及其制作方法。
背景技术
有机发光二极管OLED可以容易地在平面衬底和柔性衬底上制成平面或曲面光源，具有低能耗等优点，能够替代现有的点、线光源加导光板、扩散膜、制作面光源的技术。
目前实现白色面光源的方式有红光、绿光及蓝光（RGB）混合或者黄光和蓝光（YB）混合。要产生R、G、B或Y、B的发光，可以采用发出这些颜色光的OLED单元，各OLED单元发出的光混合后产生白光。还可以采用发短波长光的OLED单元发出短波长的光激发发光层，使发出长波长的光，再混合形成白光。如蓝色的OLED发光激发红光发光涂层（被波长小于红光的光激发后发出红光的涂层）和绿光发光涂层，产生红光和绿光，再与蓝光混合产生白光；或蓝色的OLED发光激发黄光发光涂层，产生黄光，再与蓝光混合产生白光。上述激发原理为：高能量短波长的光激发出较低能量波长较长的光，用光子产生光子。
但是上述OLED发光源在断电的情况下都无法再继续发光，无法用实现应急照明。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何实现在无电源情况下的应急照明。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种照明装置，包括：衬底、位于所述衬底上的光源以及发光涂层，所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光，所述发光涂层为长余辉特性的材料。
其中，所述光源位于所述衬底之上，所述发光涂层位于所述光源之上，所述光源的出光面面向所述发光涂层。
其中，还包括位于所述发光涂层之上的透明封装层。
其中，所述发光涂层位于所述衬底之上，且所述衬底为透明衬底，所述光源位于所述发光涂层之上，所述光源的出光面面向所述发光涂层。
其中，还包括位于所述发光涂层之上的封装层。
其中，所述发光涂层为掺杂稀土离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐；或者为掺杂过渡金属离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐。
其中，所述发光涂层的厚度为0.5～100μm。
其中，所述光源为蓝色OLED光源，所述发光涂层包括红光发光涂层和绿光发光涂层。
其中，所述光源为蓝色OLED光源，所述发光涂层为黄光发光涂层。
本发明还提供了一种照明装置制作方法，所述方法在衬底上形成光源及发光涂层，使所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光，所述发光涂层为长余辉特性的材料。
其中，在衬底上形成光源及发光涂层的步骤具体包括：
在所述衬底上形成所述光源，使所述光源的出光面背离所述衬底；
在所述光源的出光面上形成所述发光涂层。
其中，在光源的出光面上形成所述发光涂层的步骤具体包括：通过旋涂、喷印或丝网印刷方式在所述光源的出光面上形成所述发光涂层。
其中，形成发光涂层之后还包括在所述发光涂层之上形成透明封装层。
其中，在衬底上形成光源及发光涂层的步骤具体包括：
在所述衬底上形成所述发光涂层，所述衬底为透明衬底；
在所述发光涂层之上形成光源，使所述光源的出光面面向所述发光涂层。
其中，在所述衬底上形成所述发光涂层的步骤具体包括：通过旋涂、喷印或丝网印刷方式在所述衬底上形成所述发光涂层。
其中，在所述发光涂层之上形成光源之后还包括在所述光源之上形成封装层。
其中，所述发光涂层为掺杂稀土离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐；或者为掺杂过渡金属离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐。
其中，所述发光涂层的厚度为0.5～100μm。
其中，所述光源为蓝色光源，所述发光涂层包括红光发光涂层和绿光发光涂层；或者所述光源为蓝色光源，所述发光涂层为黄光发光涂层。
（三）有益效果
本发明利用长余辉材料的下转换特性（用高能量短波长的光激发出较低能量波长较长的光，用光子产生光子，因为波长变长，因此称为下转换），采用发出短波长光的光源发光激发发出长波长光的长余辉发光涂层发光，即使在断电情况下被激发的发光涂层仍然能继续发光，实现了在没有电源情况下的应急照明。
附图说明
图1是本发明实施例1的一种照明装置结构示意图；
图2是本发明实施例1的另一种照明装置结构示意图；
图3是本发明实施例2的一种照明装置结构示意图；
图4是本发明实施例2的另一种照明装置结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的照明装置包括：衬底、位于所述衬底上的光源以及具有长余辉特性的发光涂层。所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光，由于发光涂层为长余辉材料，因此在无电源情况下也能应急发光。下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例以顶出光的白光照明装置为例，可以采用蓝色光源（可以是蓝光OLED，其蓝光波长小于450nm）来激发绿光发光涂层和红光发光涂层以分别发出绿光（波长为530～580nm）和红光（波长为600～650nm），再与蓝光混合发出白光。具体结构如图1所示，包括衬底110，位于所述衬底110之上的蓝色光源120及位于蓝色光源120之上的发光涂层。发光涂层为：绿光发光涂层131和红光发光涂层132。为了激发红、绿色光，蓝色光源120的出光面面向绿光发光涂层131和红光发光涂层132。另外为了能混合出白光，绿光发光涂层131和红光发光涂层132不完全覆盖蓝色光源120的出光面（当然若不需要发出白光，只激发绿光发光涂层131和红光发光涂层132发光的话，绿光发光涂层131和红光发光涂层132也可以完全覆盖蓝色光源120的出光面）。
为了保护绿光发光涂层131和红光发光涂层132并能够出光，还包括位于绿光发光涂层131和红光发光涂层132之上的透明封装层140。该透明封装层140不但使光能够透出，在透明封装层140中还可以设置若干使光均匀混合的结构，该使光均匀混合的结构可以为类似于液晶显示装置背光源的导光板中的混光结构。当然也可以在透明封装层140面向发光涂层或背离发光涂层的一侧单独制作一个混光层。
如图2所示，为发出白光，发光涂层还可以将绿光发光涂层131和红光发光涂层132替换为黄光发光涂层133。
本实施例中，为了达到断点后能够继续提供光源，发光涂层为长余辉特性的材料，可以包括掺杂稀土（如：Eu、Sm或Ce等）离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐；或者为掺杂过渡金属（Cu或Mn等）离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐。
本实施例中，发光涂层太薄，激发出的红绿光（或黄光）少，红绿光太弱，若发光涂层太厚，红绿光（或黄光）穿透路径太长，最终穿透的光也很弱。因此，优选地，发光涂层厚度可以为0.5～100μm。在上述长余辉材料中，由于稀土或者在材料的能隙中形成低于导带的浅电子陷阱，蓝色波段的光可将电子激发至导带，然后电子弛豫到陷阱能级，并随后从陷阱能级弛豫到价带，形成低于激发波长的长波长发光。选择具有不同能级的掺杂离子，以及带隙的主体，可形成红色、绿色或黄色的受激发光。由于掺杂离子能级形成的浅电子陷阱，可以将受激后弛豫到该陷阱能级的电子，需要一定的受激能量才能脱出陷阱并弛豫回能量较低的基态，在无其它激发能量的情况下，只能靠热振动，以一定的几率跃迁回基态，因而形成持续一段时间的发光，这段时间的发光是在无外界光电激发的情况下产生的，也就是常说的余辉。长余辉材料具有较高的陷阱浓度较高并且适中的陷阱深度，使得激发后被电子陷阱俘获的电子以一定的几率脱出陷阱退激发光，可以使得的余辉发光可持续数小时。
制作本实施例的照明装置时在衬底上形成光源及相应的发光涂层，并使所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光。具体包括：
步骤一，在衬底上形成光源，由于本实施例的照明装置是顶出光，因此使光源的出光面背离衬底。光源可以为蓝色的OLED光源，蓝色的OLED可以是荧光发光或磷光发光，可以是普通结构的单发光层结构，也可以是多发光层结构，或者是多个单元串接的堆叠结构；其中的有机层材料可以是小分子，或者聚合物；制作OLED结构的方式可以是真空热蒸镀、喷墨打印、旋涂或者上述方式的混合；OLED结构的电极可以为Ag、Mg、Al等金属，或合金，也可以是氧化铟锡，氧化锌锡等导电金属氧化物。
步骤二，在光源的出光面上形成具有长余辉特性的发光涂层。若要混合发出白光，发光涂层不完全覆盖光源的出光面。具体地，通过在光源出光面相应的区域旋涂、喷印或丝网印刷方式形成发光涂层。
步骤三，形成发光涂层之后还包括在所述发光涂层之上形成透明封装层。
本实施例的照明装置在无电源的情况下能够在一段时间内持续发光，实现了断电时的应急照明。
实施例2
本实施例提供了另一种底出光的照明装置的结构，同样以发白光为例，具体结构如图3所示，包括衬底210，位于衬底210之上的发光涂层及位于发光涂层之上的蓝色光源220。发光涂层为：绿光发光涂层231和红光发光涂层232。为了激发红绿色光，且能混合出白光，蓝色光源220的出光面面向绿光发光涂层231和红光发光涂层232，且绿光发光涂层231和红光发光涂层232不完全覆盖蓝色光源220的出光面（当然若不需要发出白光，只激发绿光发光涂层231和红光发光涂层232发光的话，绿光发光涂层231和红光发光涂层232也可以完全覆盖蓝色光源220的出光面）。由于发光涂层在衬底和光源之间，即本实施例的照明装置是底部出光，因此，衬底210为透明衬底。该透明衬底不但使光能够透出，在透明衬底中还可以设置若干使光均匀混合的结构，该使光均匀混合的结构可以为类似于液晶显示装置背光源中的导光板中的混光结构。当然也可以在透明衬底面向发光涂层或背离发光涂层的一侧单独制作一个混光层。
为了保护蓝色光源220，还包括位于蓝色光源220之上的封装层240。
如图4所示，为发出白光，发光涂层还可以将绿光发光涂层231和红光发光涂层232替换为黄光发光涂层233。
本实施例中，为了达到断点后能够继续提供光源，发光涂层为长余辉特性的材料，可以包括掺杂稀土（如：Eu、Sm或Ce等）离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐；或者为掺杂过渡金属（Cu或Mn等）离子的硅酸盐、铝酸盐或碳酸盐。发光涂层厚度可以为0.5～100μm。其发光原理和实施例1相同，此处不再赘述。
制作本实施例的照明装置时在衬底上形成光源及相应的发光涂层，并使所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光。具体包括：
步骤一，在透明衬底上形成具有长余辉特性的发光涂层，具体通过在透明衬底相应的区域旋涂、喷印或丝网印刷方式形成发光涂层。
步骤二，在发光涂层之上形成光源，使光源的出光面面向发光涂层。光源可以为蓝色的OLED光源，蓝色的OLED可以是荧光发光或磷光发光，可以是普通结构的单发光层结构，也可以是多发光层结构，或者是多个单元串接的堆叠结构；其中的有机层材料可以是小分子，或者聚合物；制作OLED结构的方式可以是真空热蒸镀、喷墨打印、旋涂或者上述方式的混合；OLED结构的电极可以为Ag、Mg、Al等金属，或合金，也可以是氧化铟锡，氧化锌锡等导电金属氧化物。
步骤三，形成光源之后还包括在所述光源之上形成封装层。
本实施例的照明装置在无电源的情况下能够在一段时间内持续发光，实现了断电时的应急照明。
以上两个实施例的照明装置均是白光照明装置，本发明不限于白光照明装置，只要改变光源及长余辉特性的发光涂层使两者混合产生不同的色光，或由光源激发发光涂层产生不同的色光即可。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种用于应急照明的照明装置，其特征在于，包括：衬底、位于所述衬底上的光源以及发光涂层，所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光，所述发光涂层为长余辉特性的材料；其中，
所述发光涂层位于所述衬底之上，且所述衬底为透明衬底，所述光源位于所述发光涂层之上，所述光源的出光面面向所述发光涂层；
所述发光涂层为掺杂过度金属离子的碳酸盐，以使所述发光涂层的余晖可持续数小时。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括位于所述发光涂层之上的透明封装层。
3.如权利要求1～2中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述光源为蓝色OLED光源，所述发光涂层包括红光发光涂层和绿光发光涂层。
4.如权利要求1～2中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述光源为蓝色OLED光源，所述发光涂层为黄光发光涂层。
5.一种用于应急照明的照明装置制作方法，其特征在于，所述方法在衬底上形成光源及发光涂层，使所述光源发出光的波长小于所述发光涂层被激发后发出光的波长，所述光源发出的光激发发光涂层发光，所述发光涂层为长余辉特性的材料；其中，
在衬底上形成光源及发光涂层的步骤具体包括：
在所述衬底上形成所述发光涂层，所述衬底为透明衬底；
在所述发光涂层之上形成光源，使所述光源的出光面面向所述发光涂层；
所述发光涂层为掺杂过渡金属离子的碳酸盐；
发光涂层的余晖可持续数小时；
所述衬底中、所述衬底面向发光涂层或背离发光涂层的一侧单设置有混光层。
6.如权利要求5所述的照明装置制作方法，其特征在于，在所述衬底上形成所述发光涂层的步骤具体包括：通过旋涂、喷印或丝网印刷方式在所述衬底上形成所述发光涂层。
7.如权利要求5所述的照明装置制作方法，其特征在于，形成发光涂层之上形成光源之后还包括在所述光源之上形成封装层。
8.如权利要求5～7中任一项所述的照明装置制作方法，其特征在于，所述光源为蓝色光源，所述发光涂层包括红光发光涂层和绿光发光涂层；或者所述光源为蓝色光源，所述发光涂层为黄光发光涂层。
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