CN110098304A - 一种新型发光灯珠与灯具 - Google Patents

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Abstract

本申请文件提供了一种新型发光灯珠与灯具。所述灯珠包括至少一个发光元件以及由发光元件激发的荧光粉，所述发光元件的发射主峰在400nm‑415nm，所述荧光粉包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉。由于使用发射主峰在400nm‑415nm的发光元件激发四种荧光粉的混合物，使得所述新型发光灯珠在415nm‑460nm的范围内基本没有发光，大大减少蓝光危害；而460nm‑480nm范围内的蓝光强度得到提升，使得颜色更加鲜艳；并且在420nm‑660nm的波长范围内能够发出波动幅度小、连续性优异的光谱，并且整体相较于传统LED灯珠的蓝光减少，更为贴近太阳光。上述新型发光灯珠可以安装于基板上，进而形成发光效率很高的灯具。

Description

一种新型发光灯珠与灯具
技术领域
本发明涉及发光装置技术领域，特别涉及一种发光灯珠，以及应用该灯珠的灯具。
背景技术
LED传统的灯珠使用的是440nm-460nm的蓝光激发荧光粉得到白光。对于蓝光作为激发光源在制作高色温LED灯珠，蓝光发射强度高，在420nm-460nm会存在蓝光危害，同时对于蓝光段的激发，会缺失了400nm-440nm这一段光谱，对于这一部分的光谱无法得到补偿，便会使得如R8、R12等显色明显会缺失，对色彩会造成失真，无法还原被照物体的真实颜色。
发明内容
本技术方案提供了一种新型发光灯珠，其通过波段为400nm-415 nm的芯片激发荧光粉组合，可以有效的填补蓝光缺失的部分，同时荧光粉在紫光也有很强的吸收，可以得到发光效率很高的LED器件，对于420nm-460nm，蓝色荧光粉同样可以有发射，但是由于荧光粉是宽峰发射，相对于蓝色芯片激发的位置，强度很低，可以减少蓝光的危害。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种新型发光灯珠，包括至少一个发光元件以及由发光元件激发的荧光粉，所述发光元件的发射主峰在400nm-415nm，所述荧光粉包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉。
进一步，所述蓝色荧光粉发射峰值波段在400nm-480nm，优选为发射峰值波段在420nm-460nm的MgSr3Si2O8:Eu2+；所述绿色荧光粉发射峰值波长在480nm-520nm，具体为Sr5(PO4)3Cl:Eu2+；所述黄色荧光粉发射峰值波长在500nm-560nm，具体为Ga-YAG、LuAG或 YAG；所述红色荧光粉发射峰值波长在590nm-660nm，具体为CaAlSiN3:Eu2+。
当制得色温为3000K的新型发光灯珠时，其380nm-430nm波长范围内的最大发光能量强度在45％以下，其430nm-480nm波长范围内的最大发光能量强度在20％以上，其630nm-650nm波长范围内的最大发光能量强度为100％。
当制得色温为5000K的新型发光灯珠时，其380nm-430nm波长范围内的最大发光能量强度为100％，其430nm-480nm波长范围内的最大发光能量强度在40％以上，其480nm-600nm波长范围内的最大发光能量强度在40％以上，其600nm-660nm波长范围内的最大发光能量强度在40％以上。
当制得色温为4000K的新型发光灯珠时，其600nm-700nm范围内的最大发光能量强度为100％，在440nm-460nm波长范围内的最大发光能量强度在60％以下，在460nm-480nm波长范围内的最大发光能量强度在60％以上。
发光能量强度是指将新型发光灯珠的光谱中峰值最大处为基准强度，以归一化的方式展示光谱中各处波长范围的相对强度。
上述新型发光灯珠可以安装于基板上，进而形成发光效率很高的灯具。
本技术方案提供了一种新型发光灯珠，由于使用发射主峰在400 nm-415nm的发光元件激发四种荧光粉的混合物，使得其具有以下优点：
1、420nm-460nm的范围内发光很弱，大大减少蓝光危害；
2、460nm-480nm范围内的蓝光强度得到提升，使得颜色更加鲜艳，同时强度提升后对于在具体使用环境对人体能起积极作用，如可以刺激褪黑素、提升工作效率等；
3、在420nm-660nm的波长范围内能够发出波动幅度小、连续性优异的光谱，并且整体相较于传统LED灯珠的蓝光减少，更为贴近太阳光，能够为用户提供良好的光照效果，使之在室内活动也能获得近似于在室外的观感。
附图说明
图1是4000K色温的实施例1与对比例1的光谱对比；
图2是4000K色温的实施例1与对比例2的光谱对比；
图3是2700K色温的实施例1与对比例2的光谱对比；
图4是3000K色温的实施例1的光谱图；
图5是5000K色温的实施例1的光谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
一种新型发光灯珠，包括至少一个发光元件以及由发光元件激发的荧光粉，所述发光元件的发射主峰在400nm-415nm，所述荧光粉包括发射峰值波长范围为400nm-480nm，半峰宽在50nm-90nm 范围内的蓝色荧光粉，发光峰值波长范围为480nm-520nm，半峰宽在50nm-90nm范围内的绿色荧光粉，发光峰值波长范围为500nm -560nm，半峰宽在90nm-110nm范围内的黄色荧光粉和发光峰值波长范围为590nm-660nm，半峰宽在70nm-90nm范围内的红色荧光粉。具体的所述荧光粉包括MgSr3Si2O8:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、Ga-YAG 和CaAlSiN3：Eu2+。荧光粉质量比例：MgSr3Si2O8:Eu2+占总荧光粉比例的10％-30％，Sr5(PO4)3Cl:Eu2+占总荧光粉比例的30％-50％；Ga-YAG：占总荧光粉比例的30％-50％，CaAlSiN3：Eu2+总荧光粉比例的5％-15％；所述发光元件安装于LED支架内，各荧光粉混合后与封装胶共同填充 LED支架。
对比例1
该灯珠使用的是传统的蓝光激发荧光粉，该荧光粉包括发射峰值在500nm-560nm的Ga-YAG粉、峰值波长在640nm-660nm的氮化物红粉、发射峰值在480nm-520nm的硅酸盐蓝绿粉，制作高显色方案。该配方在440nm-460nm有很强的蓝光发射，同时460nm以后光谱有间断。
对比例2
该灯珠使用的所述发光元件的发射主峰在400nm-415nm，荧光粉方案是发射峰值在440nm-520nm的卤磷酸盐、发射峰值在520 nm-560nm的Ga-YAG、发射峰值在600nm-660nm的氮化物红粉方案制作的高显色方案。此方案在460nm-480nm蓝光发射强度比较低，相对能量强度只有40％左右。
按实施例1的配比范围调制得色温为4000K的发光灯珠，测量其光谱并与对比例1产品的光谱进行比较，如图1所示，虚线是传统蓝光激发光谱，实线是实施例1产品的光谱。作为传统蓝光激发的代表，色温为4000K的对比例1的光谱在440nm-460nm波长范围内的蓝光强度占比高达80％以上，远高于实施例1产品的光谱，容易损害使用者的视网膜。实施例1产品的光谱600nm-700nm范围内的最大发光能量强度为100％，产品的光谱在440nm-460nm波长范围内的蓝光强度占比在60％以下，能够避免高蓝光强度对人体带来危害。对比例 1的光谱在460nm-480nm的波段范围是一个低谷，其能量强度在30％以下，与黑体辐射光谱差异较大，难以提供良好的显色品质。由于 460nm-480nm波段范围是对人体生物节律有正面作用的长波蓝光波段，而实施例1产品的光谱在460nm-480nm能量强度占比在60％以上，能够提供充足的能量强度，因此其一方面能够保证光谱的连续性，提升发光灯珠的光品，另一方面也能为用户主动调节睡眠、情绪、记忆力等提供帮助。
按实施例1的配比范围调制得色温为2700K的发光灯珠，测量其光谱并与对比例2产品的光谱进行比较，如图2所示，色温为2700K 的对比例2传统蓝光方案蓝光强度在440-460nm是一个窄峰的，影响光色的分布。如图3所示光谱对比，实施例1的发光灯珠在400nm-420 nm有发射峰，同时400nm-800nm整个光谱的辐射能量呈连续上升。
两份对比均显示出实施例1提供的灯珠在420nm-660nm的波长范围内能够发出波动幅度小、连续性优异的光谱，更为贴近太阳光，能够为用户提供良好的光照效果。
按实施例1的配比范围调制得色温为3000K的发光灯珠，测量其光谱如图4所示。在380nm-430nm的波长范围内出现了波峰，因此该范围内具有极大值，其发光能量强度≤45％；在430nm-480nm的波长范围内出现了波谷，但是其发光能量强度仍然能够≥20％；在480 nm-650nm的波长范围内的发光能量强度持续上升，于630nm-650nm 区间出现整个光谱中能量强度的最大值即在630nm-650nm区间内的最大能量强度为100％。
按实施例1的配比范围调制得色温为5000K的发光灯珠，测量其光谱如图5所示。在380nm-430nm的波长范围内出现整个光谱中能量强度的最大值即在380nm-430nm区间内的最大能量强度为100％；在430nm-480nm的波长范围内出现了波峰，因此该范围内具有极大值，其发光能量强度≥40％；在480nm-600nm和600nm-660nm的波长范围内分别出现了两个相近似的波峰，其发光能量强度均≥40％。
本发明还提供一种灯具，包括基板，所述基板上设有至少一个如实施例一中所述的新型发光灯珠，所述灯具发出的光更为贴近太阳光，能够为用户提供良好的光照效果。

Claims (15)

1.一种新型发光灯珠，其特征在于，包括至少一个发光元件以及由发光元件激发的荧光粉，所述发光元件的发射峰值波长范围在400nm-415nm，所述荧光粉包括蓝色荧光粉，绿色荧光粉、黄色荧光粉和红色荧光粉。
2.根据权利要求1所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述荧光粉的配比按质量比为：蓝色荧光粉10％-30％，绿色荧光粉30％-50％；黄色荧光粉30％-50％；红色荧光粉5％-15％。
3.根据权利要求1或2所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述蓝色荧光粉为发射峰值波长范围为400nm-480nm，半峰宽在50nm-90nm范围内的蓝色荧光粉。
4.根据权利要求3所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述蓝色荧光粉为发射峰值波长范围为420nm-460nm，半峰宽在50nm-90nm范围内的蓝色荧光粉。
5.根据权利要求3所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述蓝色荧光粉为MgSr3Si2O8:Eu2 +。
6.根据权利要求1或2所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述绿色荧光粉为发射峰值波长范围为480nm-520nm，半峰宽在50nm-90nm范围内的绿色荧光粉。
7.根据权利要求6所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述绿色荧光粉为Sr5(PO4)3Cl:Eu2+。
8.根据权利要求1或2所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述黄色荧光粉为发光峰值波长范围为500nm-560nm，半峰宽在90nm-110nm范围内的黄色荧光粉。
9.根据权利要求8所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述黄色荧光粉为Ga-YAG、LuAG或YAG。
10.根据权利要求1或2所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述红色荧光粉为发光峰值波长范围为590nm-660nm，半峰宽在70nm-90nm范围内的红色荧光粉。
11.根据权利要求10所述新型发光灯珠，其特征在于，所述红色荧光粉为CaAlSiN3：Eu2 +，或是(Sr/Ca)AlSiN3：Eu2+共掺杂的红色荧光粉。
12.根据权利要求1或2所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述新型发光灯珠发出的色温为3000K的白光，其380nm-430nm波长范围内的最大发光能量强度在45％以下，其430nm-480nm波长范围内的最大发光能量强度在20％以上，其630nm-650nm波长范围内的最大发光能量强度为100％。
13.根据权利要求1或2所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述新型发光灯珠发出的色温为5000K的白光，其380nm-430nm波长范围内的最大发光能量强度为100％，其430nm-480nm波长范围内的最大发光能量强度在40％以上，其480nm-600nm波长范围内的最大发光能量强度在40％以上，其600nm-660nm波长范围内的最大发光能量强度在40％以上。
14.根据权利要求1或2所述的新型发光灯珠，其特征在于，所述新型发光灯珠发出的色温为4000K的白光，其600nm-700nm范围内的最大发光能量强度为100％，在440nm-460nm波长范围内的最大发光能量强度在60％以下，在460nm-480nm波长范围内的最大发光能量强度在60％以上。
15.一种灯具，包括基板，其特征在于：所述基板上设有至少一个如权利要求1所述的新型发光灯珠。
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