CN117410419A - 一种照明光源及发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及照明光源技术领域，特别涉及一种照明光源及发光装置。本发明的照明光源包括基板和设置在基板上的芯片，芯片发光峰值波长410±5nm和/或420±5nm和/或430±5nm；芯片远离基板一侧设置荧光胶层；荧光胶层包括以下部分来作为荧光体：第一荧光体：发光峰值波长范围450～470nm，包括硅酸盐和/或氯磷酸盐和/或铝酸盐；第二荧光体：发光峰值波长范围490～500nm，包括氮氧化物和/或硅酸盐；第三荧光体：发光峰值波长范围510～540nm，包括硅酸盐和/或稀土类铝酸盐；第四荧光体：发光峰值波长范围540～600nm，包括稀土类铝酸盐和/或硅酸盐；第五荧光体：发光峰值波长范围600～690nm，包括氮化物。本发明的照明光源解决了现有光源光谱连续性不足、显色性偏低、蓝光能量偏高的问题。
Description
【技术领域】
本发明涉及照明光源技术领域，其特别涉及一种照明光源及发光装置。
【背景技术】
自人类起源开始，人类活动的照明经历了太阳光及至科技进步后的产物白炽灯、荧光灯、LED灯等人造光源的时代。人造光源包含较多，从早期的白炽灯、荧光灯到当前的LED灯。这些光源里面其中白炽灯所发的光最接近于自然光，其波长范围为380nm～780nm，但其除了可见的波长范围400nm～780nm的光谱外还包含有400nm以下高能量的紫外光，同时还具有光电转换效率低、寿命短的问题；荧光灯的波长范围基本为380nm～780nm，也有包含紫外(185nm、254nm、365nm)以及830nm红外段，其显色指数在50-90。LED作为新兴的照明光源，具有光效高、体积小、寿命长、电压低、色彩丰富、节能和环保等优点，是未来主力照明光源的首选。随着生活品质的提高，人们对光源的要求已经从简单的高光效、低成本的照明逐渐向高光品质、因需照明、场景化照明的方式转变。
LED光源多采用蓝光芯片+G/Y/R荧光粉或者紫光芯片+R/G/B荧光粉激发，显色指数一般可达到95，但存在光谱不连续、显色性偏低或者蓝光、紫光的问题，采用蓝光芯片+G/Y/R荧光粉的LED光源虽然大幅度减少了紫外光的危害，也仍存在光谱的缺陷：荧光粉的激发峰很宽，能量相对偏低，而蓝光激发峰很窄且能量很高，这样的窄而高能量的蓝光能直接穿透晶体直达眼底视网膜上，会引起视网膜细胞损伤，导致视力下降甚至丧失,同时对于“还原”这一要求相比较自然光又有明显不足。综上，现有光源中光谱连续性不足、显色性偏低、蓝光能量偏高，面对要求光源光照的光谱需要满足连续性，高显色性以及降低高强度有害蓝光的需求，尤其是像文物陈列展览所用照明光源，既需要满足光谱连续性和高显色性来保证文物的展出效果，又需要降低高强度有害蓝光的需求来保证文物在展出时处于物质状态保持稳定的还原态。而现有的照明光源难以解决上述问题。
【发明内容】
为了解决现有光源中光谱连续性不足、显色性偏低、蓝光能量偏高的技术问题，本发明提供一种照明光源及发光装置。
本发明为解决上述技术问题，提供如下的技术方案：一种照明光源，包括基板和设置在基板上的芯片，所述芯片峰值波长为410±5nm或420±5nm或430±5nm；芯片远离基板一侧设置有荧光胶层；所述荧光胶层包括以下部分来作为荧光体：
第一荧光体：其峰值波长范围为450～470nm，包括在组成中具有Ca、Eu以及Sr中的至少一者和Mg的硅酸盐和/或在组成中具有Sr且以Eu2+激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr、Ca以及Ba中的至少一者且以Eu激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr和Lu且以Ce3+激活的铝酸盐；
第二荧光体：其峰值波长范围为490～500nm，包括在组成中具有Ca、Sr以及Ba中的至少一者和Si且以Eu2+激活的氮氧化物和/或在组成中具有Ba和Lu且以Eu2+激活的硅酸盐；
第三荧光体：其峰值波长范围为510～540nm，包括在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐和/或在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐；
第四荧光体：其峰值波长范围为540～600nm，包括在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐和/或在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐；
第五荧光体：包括在组成中具有Ca和Sr中的至少一者以及Al和Si且以Eu2+激活的氮化物。
优选地，所述第一荧光体包含化学式为(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8的硅酸盐、化学式为Sr5(PO4)3Cl:Eu2+的氯磷酸盐、化学式为(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu的氯磷酸盐和化学式为SrLu2O4：Ce3+的铝酸盐中的至少一者；
所述第二荧光体包含化学式为(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+的氮氧化物和化学式为Ba9Lu2Si6O24：Eu2+的硅酸盐中的至少一者；
所述第三荧光体包含化学式为(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu的硅酸盐和化学式为(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+的稀土类铝酸盐中的至少一者；
所述第四荧光体包含化学式为(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+的稀土类铝酸盐、化学式为(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu的硅酸盐和化学式为(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu的硅酸盐中的至少一者；
所述第五荧光体包含化学式为(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+的氮化物。
优选地，所述照明光源发出色温为6020K～7040K的光。
优选地，所述照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例范围为：80％～81％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％：1.5％～2.5％。
优选地，所述照明光源发出相关色温为4745K～5311K的光。
优选地，所述照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例范围为：80.5％～81.5％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％：1.5％～2.5％。
优选地，所述照明光源发出相关色温为3705K～4255K的光。
优选地，所述照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例范围为：60％～61％：0％～1％：30.5％～31.5％：6％～7％：1.5％～2.5％。
优选地，所述芯片随机组合排列并联和/或串联连接。
本发明解决该技术问题的又一方案是提供一种发光装置，发光装置包括照明光源和承载结构，照明光源安装在承载结构上。
与现有技术相比，本发明所提供的一种照明光源，具有如下的有益效果：
1、本发明实施例中提供的一种照明光源，包括基板和设置在基板上的芯片，芯片发光峰值波长为410±5nm和/或420±5nm和/或430±5nm；芯片远离基板一侧设置有荧光胶层；荧光胶层包括以下部分来作为荧光体：
第一荧光体：其发光峰值波长范围为450～470nm，包括在组成中具有Ca、Eu以及Sr中的至少一者和Mg的硅酸盐和/或在组成中具有Sr且以Eu2+激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr、Ca以及Ba中的至少一者且以Eu激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr和Lu且以Ce3+激活的铝酸盐；
第二荧光体：其发光峰值波长范围为490～500nm，包括在组成中具有Ca、Sr以及Ba中的至少一者和Si且以Eu2+激活的氮氧化物和/或在组成中具有Ba和Lu且以Eu2+激活的硅酸盐；
第三荧光体：其发光峰值波长范围为510～540nm，包括在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐和/或在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐；
第四荧光体：其发光峰值波长范围为540～600nm，包括在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐和/或在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐；
第五荧光体：其发光峰值波长范围为600～690nm，包括在组成中具有Ca和Sr中的至少一者以及Al和Si且以Eu2+激活的氮化物。
通过上述设置使得照明光源能够尽可能地模拟可见的自然光，尤其是可用于文物展览保护，具有高还原性的极佳效果，通过芯片选型和荧光体选型，芯片选型所选发光芯片发出的光的波长能够有效降低440nm段的有害蓝光，荧光体选型能够使得所选荧光体受芯片发出的光的激发，吸收短波高能量蓝光并转换为长波蓝光和黄绿光。照明光源所发出的光的波长范围覆盖380～780nm，并且减少了440nm左右的有害蓝光，降低了440nm左右有害蓝光的能量强度，有利于对处于照明光源的被照射者视觉的保护，体现了人文关怀；同时照明光源所发出的光的光谱整体饱满平滑，最大限度接近标准光源，能最大限度还原所陈设物品的肌理、材质、颜色等真实面貌；照明光源所发出的光的波长400nm以下的紫光由于芯片选型和荧光体选型处于较低能量强度水平，从而照明光源所发出的光不含400nm以下具有高能量的紫光，可以减少现有光源照射下对文物陈品的破坏；从而解决了现有光源中光谱连续性不足、显色性偏低、蓝光紫光能量偏高的技术问题。
2、本发明实施例中提供的照明光源发出相关色温为6020K～7040K的光，照明光源的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.05以内，照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例为：80％～81％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％：1.5％～2.5％，更优选的混合比例为：80.8％：1.19％：7.41％：8.45％：2.15％。第一荧光体为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu；第四荧光体为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度处于相对较低水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为98.6，特殊显色评价数(R9到R15的综合)超过680，具有卓越的显色性，同时照明光源与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长450nm～630nm区间，照明光源的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，能够较好地实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
3、本发明实施例中提供的照明光源发出相关色温为4745K～5311K的光，照明光源的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.15以内，照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例为：80.5％～81.5％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％，更优选的混合比例为81.06％：0.9％：7.51％：8.56％：1.98％。第一荧光体为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu；第四荧光体为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度低于标准光源440nm左右的有害蓝光能量强度水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为98.1，特殊显色评价数(R9到R15的综合)超过670，具有卓越的显色性，同时照明光源与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长450nm～630nm区间，照明光源的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，能够较好地实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
4、本发明实施例中提供的照明光源发出相关色温为3705K～4255K的光，照明光源的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.6以内，照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例为：60％～61％：0％～1％：30.5％～31.5％：6％～7％：1.5％～2.5％，更优选的混合比例为60.26％：0.37％：31.04％：6.39％：
1.94％。第一荧光体为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+；第四荧光体为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度低于标准光源440nm左右的有害蓝光能量强度水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为92.8，特殊显色评价数(R9到R15的综合)略低于650，在3705K～4255K区间仍然能够具有接近于自然光的显色性，同时照明光源与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长460nm～490nm区间，照明光源的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，在波长490nm～640nm区间能量强度略高于自然光，可以在一定程度上实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
5、本发明还提供一种发光装置，与上述照明光源具有同样的有益效果，在此不做赘述。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是本发明提供的一种照明光源及发光装置之两种不同发光峰值波长的芯片串联排列组合示意图。
图1B是本发明提供的一种照明光源及发光装置之三种不同发光峰值波长的芯片并联排列组合示意图。
图1C是本发明提供的一种照明光源及发光装置之三种不同发光峰值波长的芯片串联排列组合示意图。
图2是本发明提供的一种照明光源及发光装置之照明光源简要截面示意图。
图3是本发明第一实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源6500K发光光谱图。
图4是本发明第一实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源6500K发光光谱功率分布图。
图5是本发明第二实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源5000K发光光谱图。
图6是本发明第二实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源5000K发光光谱功率分布图。
图7是本发明第三实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源4000K发光光谱图。
图8是本发明第三实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源4000K发光光谱功率分布图。
图9是本发明第四实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源2700K发光光谱图。
图10是本发明第四实施例提供的一种照明光源及发光装置之照明光源2700K发光光谱功率分布图。
图11是本发明第五实施例提供的一种照明光源及发光装置之发光装置的框图。
附图标识说明：
1、照明光源；100、发光装置；
20、基板；30、芯片；40、荧光胶层；41、第一荧光体；42、第二荧光体；43、第三荧光体；44、第四荧光体；45、第五荧光体；50、承载结构。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1A-图1C，本发明提供一种照明光源及发光装置，照明光源1包括基板20和设置在基板20上的芯片30，芯片30发光峰值波长为410±5nm和/或420±5nm和/或430±5nm；可以理解的，芯片30种类可以为三种不同发光峰值波长中的一种，也可以为其中的两种，还可以三种发光峰值波长的芯片30都有，芯片30随机组合排列并联和/或串联连接具有多种排列组合形式。
示例性的，如图1A所示，芯片30的排列方式为两种不同发光峰值波长的芯片30按照串联的方式排列；如1B所示，芯片30的排列方式为三种不同发光峰值波长的芯片30按照并联的方式排列；如图1C所示，芯片30的排列方式为三种不同发光峰值波长的芯片30按照串联的方式排列。芯片30还可以有其他排列方式，在此不做限定。
可以理解的，芯片30的峰值波长范围处于405nm以上且435nm以下的范围，优选的，芯片30发光峰值波长选择为410±5nm和/或420±5nm和/或430±5nm；通过芯片30的发光峰值波长选型，能够有效降低440nm段的高能量蓝光，解决了传统光源蓝光能量偏高的问题，照明光源1的发光峰值波长比近紫外区域更靠近长波长侧，紫外线的成分更少，因此通过芯片30选型使得照明光源1具有较低能量强度的蓝紫光，有利于观众视觉的保护，体现了人文关怀。
请参阅图2，芯片30远离基板20一侧设置有荧光胶层40；荧光胶层40包括以下部分来作为荧光体：
第一荧光体41：其发光峰值波长范围为450～470nm，包括在组成中具有Ca、Eu以及Sr中的至少一者和Mg的硅酸盐和/或在组成中具有Sr且以Eu2+激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr、Ca以及Ba中的至少一者且以Eu激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr和Lu且以Ce3+激活的铝酸盐；
第二荧光体42：其发光峰值波长范围为490～500nm，包括在组成中具有Ca、Sr以及Ba中的至少一者和Si且以Eu2+激活的氮氧化物和/或在组成中具有Ba和Lu且以Eu2+激活的硅酸盐；
第三荧光体43：其发光峰值波长范围为510～540nm，包括在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐和/或在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐；
第四荧光体44：其发光峰值波长范围为540～600nm，包括在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐和/或在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐；
第五荧光体45：其发光峰值波长范围为600～690nm，包括在组成中具有Ca和Sr中的至少一者以及Al和Si且以Eu2+激活的氮化物。
可以理解的，第一荧光体41吸收从芯片30发出的光并发出蓝色的光；第二荧光体42吸收从芯片30发出的光并发出青色的光；第三荧光体43吸收从芯片30发出的光并发出绿色的光；第四荧光体44吸收从芯片30发出的光并发出黄色的光；第五荧光体45吸收从芯片30发出的光并发出红色的光；通过调整第一荧光体41、第二荧光体42、第三荧光体43、第四荧光体44、第五荧光体45的构成成分和比例，能够使得照明光源1的显色指数、色彩饱和度Rg、色彩逼真度Rf等特性设置在期望的数值范围内。
通过上述设置使得照明光源1能够尽可能地模拟可见的自然光，尤其是可用于文物展览保护，具有高还原性的极佳效果，通过芯片选型避开440nm高能量强度的蓝光波段，荧光体选型使得所选荧光体受芯片30发出的光的激发，吸收短波高能量蓝光并转换为长波蓝光和黄绿光从而降低高能量蓝光的能量强度。照明光源1所发出的光的波长范围覆盖380～780nm，并且减少了440nm左右的有害蓝光，降低了440nm左右有害蓝光的能量强度，有利于对处于照明光源1的被照射者视觉的保护，体现了人文关怀；同时照明光源1所发出的光的光谱整体饱满平滑，最大限度接近标准光源，能最大限度还原所陈设物品的肌理、材质、颜色等真实面貌，光谱涵盖了380nm～780nm，特别在430～680nm有益光源段光谱拟合度高达90％以上，照明上能为观众提供舒适的视觉体验；；照明光源1所发出的光的波长400nm以下的紫光由于芯片30选型和荧光体选型处于较低能量强度水平，从而照明光源1所发出的光不含400nm以下具有高能量强度波段的紫光，可以减少现有光源照射下对文物陈品的破坏；从而解决了现有光源中光谱连续性不足、显色性偏低、蓝光紫光能量偏高的技术问题。
第一荧光体包含化学式为(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8的硅酸盐、化学式为Sr5(PO4)3Cl:Eu2+的氯磷酸盐、化学式为(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu的氯磷酸盐和化学式为SrLu2O4：Ce3+的铝酸盐中的至少一者；
进一步的，第一荧光体41优选为由硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu组成。
第二荧光体包含化学式为(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+的氮氧化物和化学式为Ba9Lu2Si6O24：Eu2+的硅酸盐中的至少一者；
进一步的，第二荧光体42优选为由氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+组成。
第三荧光体包含化学式为(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu的硅酸盐和化学式为(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+的稀土类铝酸盐中的至少一者；
进一步的，第三荧光体43优选为由硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+组成。
第四荧光体包含化学式为(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+的稀土类铝酸盐、化学式为(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu的硅酸盐和化学式为(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu的硅酸盐中的至少一者；
进一步的，第四荧光体44优选为由稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+、硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu组成。
第五荧光体包含化学式为(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+的氮化物。
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例1：
请参阅图3和图4，照明光源1发出色温为6500K的光。照明光源1包括第一荧光体41为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体42为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体43为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu；第四荧光体44为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+、硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体45为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。照明光源1第一荧光体41、第二荧光体42、第三荧光体43、第四荧光体44、第五荧光体45之间的混合比例为：80％～81％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％：1.5％～2.5％，更优选的混合比例为：80.8％：1.19％：7.41％：8.45％：2.15％。照明光源1的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.05以内。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度处于相对较低水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为98.6，特殊显色评价数(R9到R15的综合)超过680，具有卓越的显色性，同时照明光源1与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长450nm～630nm区间，照明光源1的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，能够较好地实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
实施例2：
请参阅图5和图6，照明光源1发出色温为5000K的光。照明光源1第一荧光体41为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体42为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体43为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu；第四荧光体44为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+、硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体45为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。照明光源1第一荧光体41、第二荧光体42、第三荧光体43、第四荧光体44、第五荧光体45之间的混合比例为：80.5％～81.5％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％，更优选的混合比例为81.06％：0.9％：7.51％：8.56％：1.98％。照明光源1的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.15以内。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度低于标准光源440nm左右的有害蓝光能量强度水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为98.1，特殊显色评价数(R9到R15的综合)超过670，具有卓越的显色性，同时照明光源1与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长450nm～630nm区间，照明光源1的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，能够较好地实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
实施例3：
请参阅图7和图8，照明光源1发出色温为4000K的光。照明光源1第一荧光体41为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体42为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体43为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+；第四荧光体44为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体45为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。照明光源1第一荧光体41、第二荧光体42、第三荧光体43、第四荧光体44、第五荧光体45之间的混合比例为：60％～61％：0％～1％：30.5％～31.5％：6％～7％：1.5％～2.5％，更优选的混合比例为60.26％：0.37％：31.04％：6.39％：1.94％。照明光源1的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.6以内。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度低于标准光源440nm左右的有害蓝光能量强度水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为92.8，特殊显色评价数(R9到R15的综合)略低于650，在3705K～4255K区间仍然能够具有接近于自然光的显色性，同时照明光源1与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长460nm～490nm区间，照明光源1的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，在波长490nm～640nm区间能量强度略高于自然光，可以在一定程度上实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
实施例4：
请参阅图9和图10，照明光源1发出色温为2700K的光。照明光源1不采用第二荧光体42，第一荧光体41为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8；第三荧光体43为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+；第四荧光体44为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体45为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。照明光源1第一荧光体41、第三荧光体43、第四荧光体44、第五荧光体45之间的混合比例为：41.49％：51.87％：2.07％：4.56％。
表1实施例1、实施例2、实施例3和实施例4光色参数表
根据表1可以看出，实施例1、实施例2和实施例3平均显色评价数Ra均大于90，而高色温的实施例1和实施例2平均显色评价数达到了98以上，同时实施例1、实施例2和实施例3特殊显色评价数R9～R15也均大于90，色彩饱和度Rg＞95、色彩逼真度Rf大于100，因此采用实施例1、实施例2和实施例3方案的照明光源1能够最大限度还原所陈物品的肌理、材质、颜色等真实面貌，发光光谱具有较好的连续性，在具有较为接近自然光的显色性的同时能够有效降低高能量强度波段的有害蓝光；而实施例4由于在色温2715K下蓝光和绿光能量较低，不需要添加青色光，因此未添加第二荧光体42，平均显色评价数Ra为88.5，发光光谱平滑无明显的凹凸峰。
实施例5：
请参阅图11，本发明第五实施例提供一种发光装置100，发光装置100包括照明光源1和承载结构50，照明光源1安装在承载结构50上。发光装置100能够取得同照明光源1一样的技术效果。
在本发明所提供的实施例中，应理解，“与A对应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在本发明的附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方案中，方框中所标注的功能也可以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，在此基于涉及的功能而确定。需要特别注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
与现有技术相比，本发明所提供给的一种照明光源及发光装置具有如下的有益效果：
1、本发明实施例中提供的一种照明光源，包括基板和设置在基板上的芯片，芯片发光峰值波长为410±5nm和/或420±5nm和/或430±5nm；芯片远离基板一侧设置有荧光胶层；荧光胶层包括以下部分来作为荧光体：
第一荧光体：其发光峰值波长范围为450～470nm，包括在组成中具有Ca、Eu以及Sr中的至少一者和Mg的硅酸盐和/或在组成中具有Sr且以Eu2+激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr、Ca以及Ba中的至少一者且以Eu激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr和Lu且以Ce3+激活的铝酸盐；
第二荧光体：其发光峰值波长范围为490～500nm，包括在组成中具有Ca、Sr以及Ba中的至少一者和Si且以Eu2+激活的氮氧化物和/或在组成中具有Ba和Lu且以Eu2+激活的硅酸盐；
第三荧光体：其发光峰值波长范围为510～540nm，包括在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐和/或在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐；
第四荧光体：其发光峰值波长范围为540～600nm，包括在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐和/或在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐；
第五荧光体：其发光峰值波长范围为600～690nm，包括在组成中具有Ca和Sr中的至少一者以及Al和Si且以Eu2+激活的氮化物。
通过上述设置使得照明光源能够尽可能地模拟可见的自然光，尤其是可用于文物展览保护，具有高还原性的极佳效果，通过芯片选型和荧光体选型，芯片选型所选发光芯片发出的光的波长能够有效降低440nm段的有害蓝光，荧光体选型能够使得所选荧光体受芯片发出的光的激发，吸收短波高能量蓝光并转换为长波蓝光和黄绿光。照明光源所发出的光的波长范围覆盖380～780nm，并且减少了440nm左右的有害蓝光，降低了440nm左右有害蓝光的能量强度，有利于对处于照明光源的被照射者视觉的保护，体现了人文关怀；同时照明光源所发出的光的光谱整体饱满平滑，最大限度接近标准光源，能最大限度还原所陈设物品的肌理、材质、颜色等真实面貌；照明光源所发出的光的波长400nm以下的紫光由于芯片选型和荧光体选型处于较低能量强度水平，从而照明光源所发出的光不含400nm以下具有高能量的紫光，可以减少现有光源照射下对文物陈品的破坏；从而解决了现有光源中光谱连续性不足、显色性偏低、蓝光紫光能量偏高的技术问题。
2、本发明实施例中提供的照明光源发出相关色温为6020K～7040K的光，照明光源的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.05以内，照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例为：80％～81％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％：1.5％～2.5％，更优选的混合比例为：80.8％：1.19％：7.41％：8.45％：2.15％。第一荧光体为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu；第四荧光体为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度处于相对较低水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为98.6，特殊显色评价数(R9到R15的综合)超过680，具有卓越的显色性，同时照明光源与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长450nm～630nm区间，照明光源的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，能够较好地实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
3、本发明实施例中提供的照明光源发出相关色温为4745K～5311K的光，照明光源的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.15以内，照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例为：80.5％～81.5％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％，更优选的混合比例为81.06％：0.9％：7.51％：8.56％：1.98％。第一荧光体为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu；第四荧光体为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度低于标准光源440nm左右的有害蓝光能量强度水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为98.1，特殊显色评价数(R9到R15的综合)超过670，具有卓越的显色性，同时照明光源与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长450nm～630nm区间，照明光源的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，能够较好地实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
4、本发明实施例中提供的照明光源发出相关色温为3705K～4255K的光，照明光源的发光光谱中每一个波段，其对应的颜色波长所对应的峰值强度相互之间的最大差值在0.6以内，照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例为：60％～61％：0％～1％：30.5％～31.5％：6％～7％：1.5％～2.5％，更优选的混合比例为60.26％：0.37％：31.04％：6.39％：1.94％。第一荧光体为硅酸盐(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8和氯磷酸盐(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu；第二荧光体为氮氧化物(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+；第三荧光体为硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+；第四荧光体为稀土类铝酸盐(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu和硅酸盐(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu；第五荧光体为氮化物(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+。
通过上述设置，可以使得440nm左右的有害蓝光能量强度低于标准光源440nm左右的有害蓝光能量强度水平，减少对于照射光源所照射物品的光照破坏，同时平均显色评价数(Ra)为92.8，特殊显色评价数(R9到R15的综合)略低于650，在3705K～4255K区间仍然能够具有接近于自然光的显色性，同时照明光源与标准光源相比，发出光的光谱整体饱满平滑，接近标准光源，尤其是在波长460nm～490nm区间，照明光源的光谱分布极为契合标准光源的光谱分布，能够很好地模拟自然光，提高所照射的陈设物品的肌理、材质、颜色等真实性，在波长490nm～640nm区间能量强度略高于自然光，可以在一定程度上实现保持光谱连续饱满平滑、较贴近自然光显色的显色性、削减有害高能量蓝光的效果。
5、本发明还提供一种发光装置，与上述照明光源具有同样的有益效果，在此不做赘述。
以上对本发明实施例公开的一种照明光源及发光装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种照明光源，其特征在于，所述照明光源包括基板和设置在基板上的芯片，所述芯片发光峰值波长为410±5nm和/或420±5nm和/或430±5nm；芯片远离基板一侧设置有荧光胶层；所述荧光胶层包括以下部分来作为荧光体：
第一荧光体：其发光峰值波长范围为450～470nm，包括在组成中具有Ca、Eu以及Sr中的至少一者和Mg的硅酸盐和/或在组成中具有Sr且以Eu2+激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr、Ca以及Ba中的至少一者且以Eu激活的氯磷酸盐和/或在组成中具有Sr和Lu且以Ce3+激活的铝酸盐；
第二荧光体：其发光峰值波长范围为490～500nm，包括在组成中具有Ca、Sr以及Ba中的至少一者和Si且以Eu2+激活的氮氧化物和/或在组成中具有Ba和Lu且以Eu2+激活的硅酸盐；
第三荧光体：其发光峰值波长范围为510～540nm，包括在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐和/或在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐；
第四荧光体：其发光峰值波长范围为540～600nm，包括在组成中以Ce3+激活的稀土类铝酸盐和/或在组成中具有Ba、Sr和Ca中的至少一者且以Eu激活的硅酸盐；
第五荧光体：其发光峰值波长范围为600～690nm，包括在组成中具有Ca和Sr中的至少一者以及Al和Si且以Eu2+激活的氮化物。
2.如权利要求1所述的照明光源，其特征在于：所述第一荧光体包含化学式为(Ca，Eu，Sr)3MgSi2O8的硅酸盐、化学式为Sr5(PO4)3Cl:Eu2+的氯磷酸盐、化学式为(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2:Eu的氯磷酸盐和化学式为SrLu2O4：Ce3+的铝酸盐中的至少一者；
所述第二荧光体包含化学式为(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu2+的氮氧化物和化学式为Ba9Lu2Si6O24：Eu2+的硅酸盐中的至少一者；
所述第三荧光体包含化学式为(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu的硅酸盐和化学式为(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+的稀土类铝酸盐中的至少一者；
所述第四荧光体包含化学式为(Y，Lu)3(Al，Ga)5O12：Ce3+的稀土类铝酸盐、化学式为(Ba，Sr，Ca)2SiO4：Eu的硅酸盐和化学式为(Ba，Sr，Ca)3SiO5:Eu的硅酸盐中的至少一者；
所述第五荧光体包含化学式为(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+的氮化物。
3.如权利要求1所述的照明光源，其特征在于：所述照明光源发出色温为6020K～7040K的光。
4.如权利要求3所述的照明光源，其特征在于：所述照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例范围为：80％～81％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％：1.5％～2.5％。
5.如权利要求1所述的照明光源，其特征在于：所述照明光源发出相关色温为4745K～5311K的光。
6.如权利要求5所述的照明光源，其特征在于：所述照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例范围为：80.5％～81.5％：0.5％～1.5％：7％～8％：8％～9％：1.5％～2.5％。
7.如权利要求1所述的照明光源，其特征在于：所述照明光源发出相关色温为3705K～4255K的光。
8.如权利要求7所述的照明光源，其特征在于：所述照明光源第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体、第四荧光体、第五荧光体之间的混合比例范围为：60％～61％：0％～1％：30.5％～31.5％：6％～7％：1.5％～2.5％。
9.如权利要求1中所述的照明光源，其特征在于：所述芯片随机组合排列并联和/或串联连接。
10.一种发光装置，其特征在于：所述发光装置包括如权利要求1～9任一项所述的照明光源和承载结构，所述照明光源安装在所述承载结构上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311029453.2A CN117410419A (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种照明光源及发光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311029453.2A CN117410419A (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种照明光源及发光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117410419A true CN117410419A (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=89485989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311029453.2A Pending CN117410419A (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 一种照明光源及发光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117410419A (zh) |
-
2023
- 2023-08-15 CN CN202311029453.2A patent/CN117410419A/zh active Pending
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