CN110660892A - 一种光学装置 - Google Patents
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Abstract
一种光学装置,该光学装置包含LED芯片、可见光发光材料、近红外发光材料,其中近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下发射的650‑1000nm波段光功率为A,近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下发射的350‑650nm波段光功率,以及LED芯片激发近红外和可见光发光材料后LED芯片在350‑650nm波段的残留发射光功率,两者之和为B,其中B/A*100%为0.1%‑10%。该光学装置利用LED芯片同时复合近红外发光材料和可见光发光材料的实现方式,用同种LED芯片同时实现近红外及可见光发光,且得到强的近红外发光和弱的可见光发光,该装置极大简化了封装工艺,降低了封装成本,具有发光效率高/可靠性能优异/无红爆,且可实现光功率尤其是白光光功率的可控调节,最终达到柔和的视觉效果。
Description
技术领域
本发明涉及红外光学技术领域,特别涉及LED芯片、可见光发光材料以及近红外发光材料的光学装置。
背景技术
近年来,近红外光在安防监控、生物识别、3D感测、食品/医疗检测领域的应用成为国内外焦点。其中近红外LED因其具有指向性好、功耗低以及体积小等一系列优点已然成为国际研究热点。目前近红外LED的主要实现方式是采用近红外半导体芯片的实现方式,如安防领域主要应用730nm、750nm、850nm以及940nm波段的红外芯片,特别是短波红外芯片在使用过程中会产生非常严重的红爆现象,通常会外置一颗或多颗白光LED,用以在光线较暗的探测过程中进行光线补偿以及降低红外芯片产生的红爆现象。该实现方式中白光LED灯珠和红外LED灯珠的驱动电流差别很大,影响整个发光装置的使用寿命,且红外芯片价格较高,且采用多颗芯片封装的工艺复杂,成本较高,限制了红外LED光学装置的应用和推广。
采用LED芯片复合近红外发光材料的封装方式具有制备工艺简单、成本低、发光效率高等优点,且近红外发光材料发射波长丰富,能够实现近红外应用的各种特定波长。目前该实现方式存在的主要问题是:近红外发光光功率仍需进一步提升,白光光功率难以实现可控调节,难以完美呈现柔和的视觉效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合LED芯片、可见光发光材料、近红外发光材料的光学装置。该光学装置用同种LED芯片同时实现近红外及可见光的高效发光,极大简化了封装工艺,降低了封装成本,同时实现了光谱中白光成分的可调可控,一方面可以达到消除红爆的效果,另一方面还可呈现出柔和的视觉效果。为实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种光学装置,该光学装置包含LED芯片、可见光发光材料、近红外发光材料;
其中近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下,发射的650-1000nm波段光功率为A;
近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下发射的350-650nm波段光功率,以及LED芯片激发近红外和可见光发光材料后LED芯片在350-650nm波段的残留发射光功率,两者之和为B;
其中B/A*100%为0.1%-10%。
该发明中的LED芯片为同种LED芯片,如蓝光LED芯片,可以一颗,或者多颗蓝光LED芯片同时存在,以增强近红外发光的光功率。
作为优选,所述光学装置中LED芯片的发射峰值波长位于420-470nm范围内,在LED芯片激发下,可见光和近红外发光材料发出的光以及LED芯片激发后残留光的混合光色温为1000-5000K。
作为优选,所述近红外发光材料包含分子式为aSc2O3·A2O3·bCr2O3和Ln2O3·cE2O3·dCr2O3中的一种,其中A元素至少含有Al和Ga元素中的一种,必含Ga元素,Ln元素至少含有Y、Lu、Gd元素中的一种,必含Y元素,E元素至少含有Al和Ga元素中的一种,必含Ga元素,0.001≤a≤0.6,0.001≤b≤0.1,1.5≤c≤2,0.001≤d≤0.2,上述两种分子式分别具有β-Ga2O3结构以及石榴石结构。
作为优选,所述可见光发光材料分子式含有通式M1-eAlSiN3:Eu2+ e和M2-fSi5N8:Eu2+ f中的发光材料中的一种或两种,其中,M元素至少含有Ca和Sr中的一种或两种,0.0001≤e≤0.1,0.0001≤f≤0.1。
作为优选,所述可见光发光材料发射峰值波长为600-670nm。
作为优选,所述可见光发光材料发射峰值波长为610-620nm。
作为优选,所述光学装置LED芯片激发下,可见光和近红外发光材料发出的光以及LED芯片激发后残留光的混合光色温为1400-3000K。
作为优选,所述近红外发光材料占其与可见光发光材料质量之和的90-99.9%。
作为优选,所述近红外发光材料中值粒径D50为22-30μm,可见光发光材料中值粒径D50为10-20μm。
作为优选,所述可见光发光材料位于LED芯片层与近红外发光材料之间,且被近红外发光材料覆盖。
作为优选,可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的10-30%。
综上所述,本发明提供了一种光学装置,该光学装置包含LED芯片、可见光发光材料、近红外发光材料,其中近红外和可见光发光材料,在LED芯片激发下发射的650-1000nm波段光功率为A,近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下发射的350-650nm波段光功率,以及LED芯片激发近红外和可见光发光材料后LED芯片在350-650nm波段的残留发射光功率,两者之和为B,其中B/A*100%为0.1%-10%。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
(1)该光学装置利用LED芯片复合近红外和可见光发光材料的实现方式,用同种LED芯片同时实现近红外及可见光发光,极大简化了封装工艺,降低了封装成本;
(2)该光学装置具有发光效率高/可靠性能优异、抗干扰能力强、无红爆等特点;
(3)本发明所提供的可见光与近红外光复合的光学装置,其白光部分光功率可调可控,可是实现柔和的视觉效果,在安防监控等领域具有很好的应用前景。
附图说明
图1示出了根据本发明的一种优选实施例中所提供的发光装置的示意图。
附图标记:1-支架,2-半导体芯片,3-引脚,4-可见光荧光层,5-近红外荧光层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提供了一种复合LED芯片、可见光发光材料、近红外发光材料的光学装置。该光学装置用同种LED芯片同时实现近红外及可见光的高效发光,极大简化了封装工艺,降低了封装成本,同时实现了光谱中白光成分的可调可控,一方面可以达到消除红爆的效果,另一方面还可呈现出柔和的视觉效果。为实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种光学装置,该光学装置包含LED芯片、可见光发光材料、近红外发光材料,其中近红外和可见光发光材料,在LED芯片激发下发射的650-1000nm波段光功率为A,近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下发射的350-650nm波段光功率,以及LED芯片激发近红外和可见光发光材料后LED芯片在350-650nm波段的残留发射光功率,两者之和为B,其中B/A*100%为0.1%-10%。
该光学装置中350-650nm波段发光的主要作用是消弱650-1000nm波段发光造成的红爆现象,但350-650nm波段发光光功率过高会造成强烈的视觉冲击,产生白光眩晕,因此经过本发明,实现B/A*100%为0.1%-10%。
作为优选,所述光学装置中LED芯片的发射峰值波长位于420-470nm范围内,在LED芯片激发下,可见光和近红外发光材料发出的光以及LED芯片激发后残留光的混合光色温为1000-5000K。
光学装置色温控制的目的是为了调节装置的视觉效果,色温过高使得光的颜色太冷,导致视觉冲击过强,优选混合光色温为1000-5000K。
作为优选,所述近红外发光材料包含分子式为aSc2O3·A2O3·bCr2O3和Ln2O3·cE2O3·dCr2O3中的一种,其中A元素至少含有Al和Ga元素中的一种,必含Ga元素,Ln元素至少含有Y、Lu、Gd元素中的一种,必含Y元素,E元素至少含有Al和Ga元素中的一种,必含Ga元素,0.001≤a≤0.6,0.001≤b≤0.1,1.5≤c≤2,0.001≤d≤0.2,上述两种分子式分别具有β-Ga2O3结构以及石榴石结构。
作为优选,所述β-Ga2O3结构近红外发光材料中还可以包含In元素。
上述β-Ga2O3结构近红外发光材料中In元素的引入,可以进一步调控近红外发光材料的发光性能。
上述两种近红外发光材料,其发射峰值波长分别位于690nm-870nm和690nm-760nm。
作为优选,所述可见光发光材料分子式含有通式M1-eAlSiN3:Eu2+ e或M2-fSi5N8:Eu2+ f中的发光材料中的一种或两种,其中,M元素至少含有Ca和Sr中的一种或两种,0.0001≤e≤0.1,0.0001≤f≤0.1。
为了调节光学装置的色坐标、色温、显色能力、光功率等综合性能,可见光发光材料还可以包含(Ba,Ca,Sr)Si2O2N2:Eu2+、β-SiAlON:Eu2+、(La,Y,Lu)3-eSi6N11:eCe3+、(Lu,Y,Gd)3-z(Al,Ga)5O12:zCe3+中的一种或多种,以调节光学装置的光色参数。分子式中括号内的元素可以单独存在,也可以为两种或者三种元素共同存在,其主要目的是调节可见光发光材料的发射波长、半峰宽以及发光强度等性能。
作为优选,所述可见光发光材料发射峰值波长为600-670nm。
作为优选,所述可见光发光材料发射峰值波长为610-620nm。
可见光发光材料在LED芯片激发下发出的可见光,一是可以与LED芯片残留光复合出柔和的可见光,消弱近红外发光所产生的红爆现象,二是该波段发光还可以被近红外发光材料吸收,增强近红外发光材料的光功率。考虑到近红外发光材料有效吸收波段,以及为了得到柔和的视觉效果,优选可见光发光材料发射峰波长为610-620nm。
作为优选,所述光学装置LED芯片激发下,可见光和近红外发光材料发出的光以及LED芯片激发后残留光的混合光色温为1400-3000K。
上述光学装置LED芯片激发下,可见光和近红外发光材料发出的光以及LED芯片激发后残留光的混合光,色温为1400-3000K时可以实现更为柔和的视觉效果。
作为优选,所述近红外发光材料占其与可见光发光材料质量之和的90-99.9%。
作为优选,所述近红外发光材料中值粒径D50为22-30μm,可见光发光材料中值粒径D50为10-20μm。
近红外发光材料中值粒径D50直接决定了红外波段发光性能,优选中值粒径D50为22-30μm的近红外发光材料,既可以显著增强红外波段光功率的强度,又可以避免过大晶粒会影响近红外光有效透过,从而降低近红外光的光功率。可见光发光材料中值粒径D50小于近红外发光材料,既可以有效降低可见光荧光粉的用粉量,减少对LED芯片发光的遮挡,同时为了保障可见光发光材料的出光效率,优选中值粒径D50为10-20μm可见光发光材料。
作为优选,所述可见光发光材料位于LED芯片层与近红外发光材料之间,且被近红外发光材料覆盖。
作为优选,所述可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的10-30%。
可见光发光材料位于LED芯片层与近红外发光材料之间,且被近红外发光材料覆盖,一是可见光发光材料可以对LED芯片发射光的有效吸收,达到较高的可见光发光光功率,二是可见光发光材料被近红外发光材料覆盖,可以实现近红外发光材料对可见光发光的有效吸收,增强近红外发光材料的光功率。可见光发光材料被近红外发光材料吸收后的残留光,与LED芯片的残留光,二者可以复合出柔和的可见光。
此外,本发明的保护范围不限于上述所有材料涉及到的具体分子式形式,通过元素含量范围微调达到类似本发明效果仍落到本专利要求保护范围内,如,(La,Y,Lu)3Si6N11:Ce3+分子式中的元素含量分别在2~4、5~7、8~13范围内微调取得类似发明效果,仍是属于本发明专利保护范围内。
制备方法
本发明所涉及的光学装置不限定具体的制备方法,然而可以通过以下制备方法提高光学装置的光学性能。
将LED芯片固定在支架和热沉上,焊接好电路,将本发明中的可见光和近红外发光材料的粉体材料分别或者同时与硅胶或者树脂按照比例经过混合均匀,然后搅拌、脱泡,得到荧光转换层混合料,将荧光转换层混合料通过点胶或者喷涂的方式覆盖在LED芯片层上,通过烘烤使其固化,最后封装后获得所需的LED发光装置。或者将可见光和近红外发光材料的粉体材料制备成荧光玻璃或者荧光陶瓷,然后将荧光玻璃或者荧光陶瓷与LED芯片组合在一起,封装后得本发明的发光装置。
以下为本发明的实施例和实施方式,只是为了说明本发明所涉及的近红外光学装置,但本发明并不局限于该实施例和实施方式。
实施例1
一种光学装置,其组成部件为波长为440nm的蓝光LED芯片、分子式为Ca0.1Sr0.89AlSiN3:0.01Eu2+的可见光发光材料,分子式为Y2O3·1.6Ga2O3·0.06Cr2O3的近红外发光材料;其中近红外发光材料占总发光材料总质量比例的99%,近红外发光材料D50粒径为26μm;可见光发光材料的D50粒径为15μm。将本发明中可见光发光材料与硅胶混合均匀,搅拌、脱泡,得到可见光荧光转换层混合料,将该混合料通过涂覆的方式覆盖在LED芯片层表面,其中可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的20%,通过烘烤使其固化成可见光荧光层。然后将近红外发光材料与硅胶混合均匀覆盖在可见光荧光转换层的上面,进行固化,封装后获得所需的LED发光装置。用1000mA电流点亮测试,本发光装置的白光光通为3.9lm,350nm-1000nm波段总光功率为735mW,650nm-1000nm波段光功率A为720mW,350nm-650nm波段光功率B为15mW,色温为2123K,光功率比值B/A*100%=2.1%。
实施例2和3发光装置的结构同实施例1相同,制备方法略有不同,将本发明中可见光发光材料与硅胶混合均匀,搅拌、脱泡,得到可见光荧光转换层混合料,将该混合料通过涂覆的方式均匀覆盖在LED芯片层表面,根据各实施例近红外发光材料和可见光发光材料的分子式和性能特点,根据各自的比例混合得到。
实施例4
一种光学装置,其组成部件为波长为460nm的蓝光LED芯片、分子式为Ca0.49Sr0.49AlSiN3:0.02Eu2+的可见光发光材料,分子式为Y2O3·1.8Ga2O3·0.06Cr2O3的近红外发光材料;其中近红外发光材料占总发光材料总质量比例的93.6%,近红外发光材料D50粒径为24μm;可见光发光材料的D50粒径为12μm。将本发明中可见光发光材料与硅胶混合均匀,搅拌、脱泡,得到可见光荧光转换层混合料,将该混合料通过点胶的方式覆盖在LED芯片层表面,其中可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的10%,通过烘烤使其固化成可见光荧光层。然后将近红外发光材料与硅胶混合均匀覆盖在可见光荧光转换层的上面,进行固化,封装后获得所需的LED发光装置。用1000mA电流点亮测试,本发光装置的白光光通为5.6lm,350nm-1000nm波段总光功率为691mW,650nm-1000nm波段光功率A为658mW,350nm-650nm波段光功率B为33mW,色温为2816K,光功率比值B/A*100%=5%。
实施例5和6的制备方法以及发光装置的结构同实施例4相同,只需根据各实施例近红外发光材料和可见光发光材料的分子式和性能特点,根据各自的比例混合得到。
实施例7
一种光学装置,其组成部件为波长为420nm的蓝光LED芯片、分子式为Ca0.1Sr0.89AlSiN3:0.01Eu2+的可见光发光材料,分子式为(Y0.5Lu0.5)2O3·1.6Ga2O3·0.06Cr2O3的近红外发光材料;其中近红外发光材料占总发光材料总质量比例的99.99%,近红外发光材料D50粒径为25μm;可见光发光材料的D50粒径为15μm。将本发明中可见光发光材料与硅胶混合均匀,搅拌、脱泡,得到可见光荧光转换层混合料,将该混合料通过点胶的方式覆盖在LED芯片层表面,其中可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的10%,通过烘烤使其固化成可见光荧光层。然后将近红外发光材料与硅胶混合均匀覆盖在可见光荧光转换层的上面,进行固化,封装后获得所需的LED发光装置。用1000mA电流点亮测试,本发光装置的白光光通为6.2lm,350nm-1000nm波段总光功率为692mW,650nm-1000nm波段光功率A为680mW,350nm-650nm波段光功率B为12mW,色温为2560K,光功率比值B/A*100%=1.8%。
实施例8的制备方法以及发光装置的结构同实施例7相同,只需根据各实施例近红外发光材料和可见光发光材料的分子式和性能特点,根据各自的比例混合得到。
实施例9
一种光学装置,其组成部件为波长为470nm的蓝光LED芯片、分子式为Ca0.1Sr0.89AlSiN3:0.01Eu2+的可见光发光材料,分子式为0.3Sc2O3·Ga2O3·0.05Cr2O3的近红外发光材料;其中近红外发光材料占总发光材料总质量比例的99%,近红外发光材料D50粒径为26μm;可见光发光材料的D50粒径为15μm。将本发明中近红外以及可见光发光材料各自混入玻璃材料中,分别制备成近红外荧光玻璃以及可见光荧光玻璃,再将可见光荧光玻璃与LED芯片组合,将近红外荧光玻璃覆盖在近红外荧光玻璃上层,封装得到光学装置。其中可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向质量占可见光发光材料总质量的30%。最后,封装后获得所需的LED发光装置。用1000mA电流点亮测试,本发光装置的白光光通为5.4lm,350nm-1000nm波段总光功率为746mW,650nm-1000nm波段光功率A为710mW,350nm-650nm波段光功率B为36mW,色温为2013K,光功率比值B/A*100%=5%。
实施例10和11发光装置的结构同实施例9相同,制备方法略有不同,将本发明中近红外以及可见光发光材料分别制备成近红外荧光陶瓷以及可见光荧光陶瓷,再将可见光荧光陶瓷与LED芯片组合,将近红外荧光陶瓷覆盖在可见光荧光陶瓷上层,封装得到光学装置。
实施例12
一种光学装置,其组成部件为波长为450nm的蓝光LED芯片、分子式为Ca1.9Si5N8:0.1Eu2+的可见光发光材料,分子式为0.6Sc2O3·Ga2O3·0.05Cr2O3的近红外发光材料;其中近红外发光材料占总发光材料总质量比例的99.4%,近红外发光材料D50粒径为24μm,可见光发光材料的D50粒径为12μm。将本发明中近红外以及可见光发光材料一起混入硅胶材料中,制备成近红外和可见光发光材料混合料,将混合料以点胶的方式覆盖到LED芯片上面,其中可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向质量占可见光发光材料总质量的50%,通过烘烤固化,封装得到光学装置。最后,封装后获得所需的LED发光装置。用1000mA电流点亮测试,本发光装置的白光光通为10lm,350nm-1000nm波段总光功率为650mW,650nm-1000nm波段光功率A为630mW,350nm-650nm波段光功率B为25mW,色温为2996K,光功率比值B/A*100%=4%。
实施例13的制备方法以及发光装置的结构同实施例12相同,只需根据各实施例近红外发光材料和可见光发光材料的分子式和性能特点,根据各自的比例混合得到。
实施例14
一种光学装置,其组成部件为波长为480nm的蓝光LED芯片、分子式为Ca0.9AlSiN3:0.1Eu2+的可见光发光材料,分子式为0.3Sc2O3·Ga2O3·0.1Cr2O3的近红外发光材料;其中近红外发光材料占总发光材料总质量比例的97%,近红外发光材料D50粒径为30μm;可见光发光材料的D50粒径为20μm。将本发明中可见光发光材料与树脂混合均匀,搅拌、脱泡,得到可见光荧光转换层混合料,将该混合料通过点胶的方式覆盖在LED芯片层表面,其中可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的5%,通过烘烤使其固化成可见光荧光层。然后将近红外发光材料与硅胶混合均匀覆盖在可见光荧光转换层的上面,进行固化,封装后获得所需的LED发光装置。最后,封装后获得所需的LED发光装置。用1000mA电流点亮测试,本发光装置的白光光通为5lm,350nm-1000nm波段总光功率为616mW,650nm-1000nm波段光功率A为560mW,350nm-650nm波段光功率B为56mW,色温为3010K,光功率比值B/A*100%=10%。
实施例15的制备方法以及发光装置的结构同实施例14相同,只需根据各实施例近红外发光材料和可见光发光材料的分子式和性能特点,根据各自的比例混合得到。
实施例16
一种光学装置,其组成部件为波长为400nm的蓝光LED芯片、分子式为Sr1.97Si5N8:0.03Eu2+的可见光发光材料,分子式为0.3Sc2O3·(Al0.5Ga0.5)2O3·0.05Cr2O3的近红外发光材料;其中近红外发光材料占总发光材料总质量比例的92.3%,近红外发光材料D50粒径为25μm;可见光发光材料的D50粒径为15μm。将本发明中可见光发光材料与硅胶混合均匀,搅拌、脱泡,得到可见光荧光转换层混合料,将该混合料通过喷涂的方式覆盖在LED芯片层表面,其中可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的5%,通过烘烤使其固化成可见光荧光层。然后将近红外发光材料与硅胶混合均匀以点胶的方式覆盖在可见光荧光转换层的上面,进行固化,封装后获得所需的LED发光装置。最后,封装后获得所需的LED发光装置。用1000mA电流点亮测试,本发光装置的白光光通为16lm,350nm-1000nm波段总光功率为626mW,650nm-1000nm波段光功率A为580mW,350nm-650nm波段光功率B为46mW,色温为2013K,光功率比值B/A*100%=8%。
实施例17的制备方法以及发光装置的结构同实施例16相同,只需根据各实施例近红外发光材料和可见光发光材料的分子式和性能特点,根据各自的比例混合得到。
下表1是本发明所有实施例近红外发光材料和可见光发光材料组成及发光性能。
表1
从以上表1可以看出从上表数据可看出,本发明所述光学装置中的荧光粉可以有效被LED芯片激发,并通过复合可见光发光材料、近红外发光材料的光学装置,能实现白光和近红外光的双重发射,且可有效进行白光部分和近红外光功率可调可控,在安防等领域具有很好的应用前景。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (11)
1.一种光学装置,其特征在于,该光学装置包含LED芯片、可见光发光材料、近红外发光材料;
其中近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下,发射的650-1000nm波段光功率为A;
近红外和可见光发光材料在LED芯片激发下发射的350-650nm波段光功率,以及LED芯片激发近红外和可见光发光材料后LED芯片在350-650nm波段的残留发射光功率,两者之和为B;
其中B/A*100%为0.1%-10%。
2.根据权利要求1所述的光学装置,其特征在于,所述光学装置中LED芯片的发射峰值波长位于420-470nm范围内,在LED芯片激发下,可见光和近红外发光材料发出的光以及LED芯片激发后残留光的混合光色温为1000-5000K。
3.根据权利要求1或2所述的光学装置,其特征在于,所述近红外发光材料包含分子式为aSc2O3·A2O3·bCr2O3和Ln2O3·cE2O3·dCr2O3中的一种,其中A元素至少含有Al和Ga元素中的一种,必含Ga元素,Ln元素至少含有Y、Lu、Gd元素中的一种,必含Y元素,E元素至少含有Al和Ga元素中的一种,必含Ga元素,0.001≤a≤0.6,0.001≤b≤0.1,1.5≤c≤2,0.001≤d≤0.2,上述两种分子式分别具有β-Ga2O3结构以及石榴石结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光学装置,其特征在于,所述可见光发光材料分子式含有通式M1-eAlSiN3:Eu2+ e和M2-fSi5N8:Eu2+ f中的发光材料中的一种或两种,其中,M元素至少含有Ca和Sr中的一种或两种,0.0001≤e≤0.1,0.0001≤f≤0.1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光学装置,其特征在于,所述可见光发光材料发射峰值波长为600-670nm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光学装置,其特征在于,所述可见光发光材料发射峰值波长为610-620nm。
7.根据权利要求6所述的光学装置,其特征在于,所述光学装置LED芯片激发下,可见光和近红外发光材料发出的光以及LED芯片激发后残留光的混合光色温为1400-3000K。
8.根据权利要求1-7任一项所述的光学装置,其特征在于,所述近红外发光材料占其与可见光发光材料质量之和的90-99.9%。
9.根据权利要求8所述的光学装置,其特征在于,所述近红外发光材料中值粒径D50为22-30μm,可见光发光材料中值粒径D50为10-20μm。
10.根据权利要求2所述的光学装置,其特征在于,所述可见光发光材料位于LED芯片层与近红外发光材料之间,且被近红外发光材料覆盖。
11.根据权利要求10所述的光学装置,其特征在于,可见光发光材料在LED芯片发光面垂直方向涂覆质量占可见光发光材料总质量的10-30%。
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