RU2626856C2 - Фосфор, люминесцентная смесь и люминесцентный материал - Google Patents

Фосфор, люминесцентная смесь и люминесцентный материал Download PDF

Info

Publication number
RU2626856C2
RU2626856C2 RU2014121815A RU2014121815A RU2626856C2 RU 2626856 C2 RU2626856 C2 RU 2626856C2 RU 2014121815 A RU2014121815 A RU 2014121815A RU 2014121815 A RU2014121815 A RU 2014121815A RU 2626856 C2 RU2626856 C2 RU 2626856C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
luminescent material
mgsi
sio
cas
yellow
Prior art date
Application number
RU2014121815A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014121815A (ru
Inventor
Мин ЧЖАН
Кунь ЧЖАО
Дон-мин ЛИ
Original Assignee
Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд filed Critical Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд
Publication of RU2014121815A publication Critical patent/RU2014121815A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2626856C2 publication Critical patent/RU2626856C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7792Aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/58Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing copper, silver or gold
    • C09K11/582Chalcogenides
    • C09K11/586Chalcogenides with alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/74Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • C09K11/7407Chalcogenides
    • C09K11/7421Chalcogenides with alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7701Chalogenides
    • C09K11/7703Chalogenides with alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7759Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing samarium
    • C09K11/776Chalcogenides
    • C09K11/7761Chalcogenides with alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774Aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/77744Aluminosilicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/77922Silicates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • H01L33/504Elements with two or more wavelength conversion materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Изобретения могут быть использованы при изготовлении светодиодов. Фосфор, люминесцентный материал и люминесцентная смесь для прямо возбуждаемых переменным током светодиодных чипов включают люминесцентный материал А с синим послесвечением и желтый люминесцентный материал В в массовом отношении (10-70):(30-90). Люминесцентный материал А является по меньшей мере одним из Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Bi3+,Na+; CaS:Cu+,Na+ или CaSrS:Bi3+. Люминесцентный материал В является по меньшей мере одним из Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; Y2O2S:Mg,Ti; Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+; Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Sm3+; YAG:Ce или Tb3Al5O12:Ce. Люминесцентные материалы А и В просеяны на сите с размером ячейки 500 меш. Светодиодные чипы являются синими с длиной волны излучения 460 нм, фиолетовыми с длиной волны излучения 400 нм или ультрафиолетовыми с длиной волны излучения 365 нм. Изобретения обеспечивают стабильность люминесценции при небольшом ослаблении света. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл., 18 пр.

Description

Область техники
Изобретение относится к осветительному устройству на белых светодиодах переменного тока и к способу его изготовления, что относится к области производства светодиодов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу изготовления осветительного устройства на белых светодиодах переменного тока с использованием люминесцентных материалов с синим послесвечением и желтых люминесцентных материалов.
Предпосылки для создания изобретения
В настоящее время светодиоды используются в таких областях, как освещение, визуализация, задняя подсветка и т.д., и как наиболее перспективные осветительные средства следующего поколения светодиоды привлекают большое внимание своими преимуществами энергосбережения, длительности срока службы, отсутствием загрязнений и т.д. Существуют многочисленные решения по реализации белого светодиода, причем наиболее разработанное техническое решение для изготовления белого светодиода в настоящее время заключается в реализации излучения белого света с использованием сочетания синего светодиодного чипа и желтого фосфора. В Томе 11 на странице 53 журнала Appl. Phys. Lett., опубликованного в 1967 г., описан люминесцентный материал Y3Al5O12:Се3+, который имеет желтую люминесценцию с максимальной длиной волны излучаемого света 550 нм и временем существования меньше 100 нс. В Томе 64 на странице 417 журнала Appl. Phys. А, опубликованного в 1997 г., описано, что излучение света белым светодиодом реализовано с использованием желтой люминесценции Y3Al5O12:Се3+ и синего нитрида галлия, и такая технология является наиболее разработанным техническим решением для изготовления белого светодиода в настоящее время. Но при практическом применении с подъемом температуры устройства во время работы интенсивности люминесценции синего светодиодного чипа и фосфора снижаются, и интенсивность люминесценции фосфора снижается более явно, что влияет на использование светодиода. Традиционный светодиод возбуждают постоянным током, но в настоящее время в жилых домах, промышленности, торговле и общественных зданиях и строениях в основном используется переменный ток. Таким образом, при использовании светодиода для освещения необходимо применять выпрямительный трансформатор для преобразования переменного тока в постоянный, чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию светодиода. Однако при преобразовании переменного тока в постоянный до 15~30% энергии теряется и стоимость преобразовательного устройства высокая. Помимо этого, монтаж требует больших трудозатрат и времени и КПД невысокий. В патенте КНР №CN 100464111 С раскрыта лампа переменного тока на светодиодах, в которой использованы светодиодные чипы разных цветов, соединенные параллельно в источнике переменного тока. В патенте в основном сказано, что светодиодные чипы разных цветов вместе формируют белый свет, и описана конкретная схема из чипов, излучающих красный, зеленый и синий свет, без упоминания люминесцентного порошка. В патенте США №US 7489086 B2 раскрыто устройство для возбуждения светодиода переменного тока и осветительное устройство, в котором оно используется. Патент также описывает конструкцию схемы без инновационного отчета о люминесцентном порошке, при этом все еще применяется традиционный люминесцентный порошок Y3Al5O12:Се3+. Автор этого изобретения исследует люминесцентный материал Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P, имеющий феномен длительного желтого послесвечения, и осветительное устройство на белых светодиодах, возбуждаемое импульсным током (заявка на патент КНР №200910307357.3).
В настоящее время осветительное устройство на белых светодиодах переменного тока все еще нуждается в исследованиях, чтобы преодолеть влияние эффекта снижения температуры и изменения направления переменного тока на осветительное устройство на белых светодиодах переменного тока, чтобы расширить выбор в области освещения белыми светодиодами.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить новое осветительное устройство на белых светодиодах.
Техническое решение настоящего изобретения: синие светодиодные чипы или ультрафиолетовые чипы + люминесцентные материалы А с синим послесвечением + желтые люминесцентные материалы В. При этом массовое отношение люминесцентных материалов А с синим послесвечением к желтым люминесцентным материалам В составляет 10-70% мас. / 30-90% мас. и предпочтительно 20-50% мас. / 50-80% мас.
Кроме того, люминесцентный материал А с синим послесвечением имеет пиковую длину волны излучаемого света 440~490 нм.
Кроме того, люминесцентный материал А с синим послесвечением является по меньшей мере одним из Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+, Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+, CaS:Bi3+,Na+, CaS:Cu+,Na+ и CaSrS:Bi3+.
Желтый люминесцентный материал В имеет пиковую длину волны излучаемого света 520~580 нм.
Кроме того, желтый люминесцентный материал В является люминесцентным материалом, имеющим или не имеющим феномен послесвечения или сочетание этого.
Кроме того, желтый люминесцентный материал В является по меньшей мере одним из Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P, Y2O2S:Mg,Ti, Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+, Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+, CaS:Sm3+, YAG:Ce и Tb3Al5O12:Ce.
Белый свет, излучаемый осветительным устройством на белых светодиодах настоящего изобретения, формируется из синего света, излучаемого люминесцентным порошком с синим послесвечением, желтого света, излучаемого желтым люминесцентным порошком, и света от синего или ультрафиолетового светодиодного чипа при возбуждении этого чипа.
Вышеупомянутый люминесцентный порошок также может возбуждаться фиолетовыми и ультрафиолетовыми светодиодными чипами с достижением того же эффекта.
Люминесцентное покрытие настоящего изобретения может быть сформировано путем смешивания люминесцентных материалов А с синим послесвечением и желтых люминесцентных материалов В или путем нанесения покрытия из люминесцентных материалов А с синим послесвечением на чипы с последующим нанесением покрытия из желтых люминесцентных материалов В на люминесцентные материалы А с синим послесвечением.
Принцип осветительного устройства на белых светодиодах переменного тока в настоящем изобретении следующий.
Из схематического изображения базового модуля осветительного устройства на светодиодах переменного тока, показанного на Фиг. 1, можно видеть, что из-за периодической характеристики переменного тока люминесценция светодиодов на основе модуля также имеет периодическое изменение светлый - темный, т.е. стробирование люминесценции, этим влияя на использование устройства.
Настоящее изобретение применяет люминесцентные материалы, имеющие характеристики послесвечения, так что свет будет поддерживаться, когда источник света возбуждения исчезает, таким образом, в осветительном устройстве на белых светодиодах переменного тока, основанном на решении настоящего изобретения, когда изменяется цикл тока, материал с синим послесвечением будет излучать синее послесвечение, чтобы компенсировать синий свет и возбуждать желтый люминесцентный порошок, этим устраняя влияние стробирования люминесценции светодиодного чипа, вызываемое колебаниями переменного тока, на осветительное устройство, так что световой выход устройства во время цикла переменного тока поддерживается стабильным. Помимо этого, поскольку светодиодный чип не работает в половину каждого цикла переменного тока, тепловой эффект уменьшается, что выгодно для преодоления серии трудностей, вызываемых нагревом чипа при использовании существующего осветительного устройства на белых светодиодах.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схема базового светодиодного модуля осветительного устройства на светодиодах переменного тока;
Фиг. 2 - спектр послесвечения Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+;
Фиг. 3 - спектр послесвечения Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+;
Фиг. 4 - спектр фотолюминесценции Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P;
Фиг. 5 - схема конструкции блока светодиодной люминесценции.
На Фиг. 5-1 цифрой 1 обозначено смешанное люминесцентное покрытие, изготовленное из люминесцентных материалов А с синим послесвечением и желтых люминесцентных материалов В; цифрой 2 обозначен синий, фиолетовый или ультрафиолетовый светодиодный чип; и цифрой 3 обозначена линза; и
на Фиг. 5-2, цифрой 2 обозначен синий, фиолетовый или ультрафиолетовый светодиодный чип; цифрой 3 обозначена линза; цифрой 5 обозначено покрытие, изготовленное из люминесцентных материалов А с синим послесвечением, и цифрой 4 обозначено покрытие, изготовленное из желтых люминесцентных материалов В.
Вышеизложенное содержание настоящего изобретения, кроме того, подробно описано посредством нижеописанных вариантов осуществления изобретения в форме примеров. Но следует понимать, что объем предмета настоящего изобретения не ограничивается нижеописанными примерами и любая технология, реализуемая вышеприведенным содержанием настоящего изобретения, должна подпадать под объем настоящего изобретения. В частности, относительно конструкции базовой схемы, примеры настоящего изобретения показывают только простейшую однонаправленную последовательную схему, но схема осветительного устройства на светодиодах переменного тока этим не ограничена и включает, например, реверсивную последовательно-параллельную схему и мостовую схему. В примерах синий светодиодный чип имеет длину волны излучения 460 нм, фиолетовый светодиодный чип имеет длину волны излучения 400 нм, и ультрафиолетовый светодиодный чип имеет длину волны излучения 365 нм.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Новое осветительное устройство на белых светодиодах состоит из синих светодиодных чипов, люминесцентных материалов А с синим послесвечением и желтых люминесцентных материалов В. При этом массовое отношение люминесцентных материалов А с синим послесвечением к желтым люминесцентным материалам В составляет 10-70% мас. / 30-90% мас., а предпочтительно 20-50% мас. / 50-80% мас.
При этом люминесцентный материал А с синим послесвечением имеет пиковую длину волны излучаемого света 440-490 нм, например, он может быть одним из или сочетанием следующих материалов: Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+, Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+, CaS:Bi3+,Na+, CaS:Cu+,Na+ и CaSrS:Bi3+.
Желтым люминесцентным материалом В может быть люминесцентный материал, имеющий или не имеющий феномен послесвечения или сочетание этого, с пиковой длиной волны излучения света 520-580 нм. Люминесцентный материал, имеющий феномен послесвечения, включает Се-активируемый Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P, Y2O2S:Mg,Ti, Sr3SiO5:Eu2+, Dy3+, Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ и CaS:Sm3+. Люминесцентный материал, не имеющий феномена послесвечения, включает YAG:Се и Tb3Al5O12:Се.
Белый свет, излучаемый осветительным устройством на белых светодиодах настоящего изобретения, формируется из синего света, излучаемого люминесцентным порошком с синим послесвечением, желтого света, излучаемого желтым люминесцентным порошком, и света от синего светодиодного чипа при возбуждении синего светодиодного чипа.
Осветительное устройство на белых светодиодах переменного тока настоящего изобретения может реализовывать вход переменного тока путем параллельного соединения двух обратных светодиодов или мостовых схем. Однако из-за периодической характеристики переменного тока люминесценция светодиодов на основе двух модулей также имеет периодическое изменений светлый - темный, т.е. стробирование люминесценции, что влияет на использование устройства.
В настоящем изобретении применены люминесцентные материалы, имеющие характеристики послесвечения, так что свет будет поддерживаться, когда источник света возбуждения исчезает, таким образом, в осветительном устройстве на белых светодиодах, возбуждаемом импульсным током, основанном на решении настоящего изобретения, когда изменяется цикл тока, материал с синим послесвечением будет излучать синее послесвечение, чтобы компенсировать синий свет, и возбуждать желтый люминесцентный порошок, этим устраняя влияние стробирования люминесценции светодиодного чипа, оказываемого колебаниями переменного тока на освещение, так что световой выход устройства во время цикла переменного тока поддерживается стабильным. Помимо этого, поскольку светодиодный чип не работает в половину каждого цикла импульсного тока, тепловой эффект уменьшается, что выгодно для преодоления серии трудностей, вызываемых нагревом чипа при использовании существующего осветительного устройства на белых светодиодах.
Конкретные примеры приведены в таблице 1
Таблица 1
Figure 00000001
Figure 00000002
Способ изготовления следующий: просеивание люминесцентных материалов А и В через сетку с ячейкой 500 меш, равномерное смешивание люминесцентных материалов А и В в отношениях, указанных в Примерах 1-18, и упаковка их со светодиодным чипом, имеющим мощность 0,1 Вт, чтобы сформировать осветительное устройство на белых светодиодах с его базовым блоком, показанным на Фиг. 1.
Проверочный пример 1: характеристики люминесценции осветительного устройства на светодиодах переменного тока настоящего изобретения
Частота обычного переменного тока составляет 50 Гц, т.е. цикл составляет 20 мс. Направление тока не изменяется, тогда как величина тока изменяется каждую половину цикла (т.е. 10 мс). В таблице 2 указана яркость в пределах 20 мс, проверенная осветительным устройством, показанным как модуль на Фиг. 1, с помощью скоростной камеры, делающей 300 фотоснимков в секунду, когда светодиодные чипы, указанные в Примерах 1-18, запитаны непосредственно от сети переменного тока без преобразователя переменного тока в постоянный. Контрольным образцом является осветительное устройство на светодиодах переменного тока, которое выполнено таким же образом с белым светодиодным чипом и с имеющимся в продаже синим чипом, упакованным с желтым люминесцентным материалом. Данные по яркости в таблице 2 являются относительной проверяемой яркостью прибора и не имеют размерности.
Figure 00000003
Figure 00000004
Как можно видеть из данных в таблице 2, люминесценция настоящего изобретения стабильна во время цикла переменного тока, тогда как люминесценция осветительного устройства на белых светодиодах с имеющимся в продаже синим чипом, упакованным с желтым люминесцентным материалом, нестабильна, и свет не излучается во время отрицательной половины цикла переменного тока из-за обращения напряжения.
Проверочный пример 2: ослабление света осветительного устройства на светодиодах переменного тока настоящего изобретения
В таблице 3 приведены данные по ослаблению света Примеров 1-18 и контрольного образца. Контрольным образцом является осветительное устройство, выполненное путем установки белого светодиодного чипа с имеющимся в продаже синим чипом, упакованным с желтым люминесцентным материалом, в настоящее время в режиме электропитания от обычного источника постоянного тока. Способ испытания следующий: подача электропитания на осветительные устройства на светодиодах переменного тока Примеров 1-18 и контрольный образец и проверка их яркости после определенного интервала времени. Результаты показаны в таблице 3, при этом данные являются относительной яркостью и нормализованы исходными данными.
Figure 00000005
Figure 00000006
Как можно видеть из данных таблицы 3, ослабление яркости осветительного устройства на белых светодиодах настоящего изобретения меньше ослабления яркости светодиодного осветительного устройства, использующего существующий режим.
Данные таблиц 2-3 показывают, что осветительное устройство на белых светодиодах переменного тока, изготовленное с люминесцентными материалами с синим послесвечением и желтыми люминесцентными материалами согласно настоящему изобретению, лучше по стабильной люминесценции и небольшому ослаблению света и посредством этого имеет очевидную новизну и изобретательский уровень по сравнению с существующим светодиодным осветительным устройством.

Claims (48)

1. Фосфор для прямо возбуждаемых переменным током светодиодных чипов, отличающийся тем, что фосфор включает люминесцентный материал А с синим послесвечением и желтый люминесцентный материал В, причем
люминесцентный материал А с синим послесвечением является по меньшей мере одним из Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Bi3+,Na+; CaS:Cu+,Na+ или CaSrS:Bi3+,
желтый люминесцентный материал В является по меньшей мере одним из Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; Y2O2S:Mg,Ti; Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+; Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Sm3+; YAG:Ce или Tb3Al5O12:Ce,
массовое отношение между люминесцентным материалом А с синим послесвечением и желтым материалом В составляет 10~70 мас. % : 30~90 мас. %, и
при прямой подаче переменного тока без преобразования переменного тока в постоянный ток фосфор может излучать свет малого мерцания в сочетании со светодиодными чипами.
2. Люминесцентный материал с характеристикой люминесценции послесвечения, отличающийся тем, что люминесцентный материал включает люминесцентный материал А с синим послесвечением и желтый люминесцентный материал В, причем
люминесцентный материал А с синим послесвечением является по меньшей мере одним из Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Bi3+,Na+; CaS:Cu+,Na+ или CaSrS:Bi3+,
желтый люминесцентный материал В является по меньшей мере одним из Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; Y2O2S:Mg,Ti; Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+; Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Sm3+; YAG:Ce или Tb3Al5O12:Ce,
массовое отношение между люминесцентным материалом А с синим послесвечением и желтым люминесцентным материалом В составляет 10~70 мас. % : 30~90 мас. %, и
при прямой подаче переменного тока без преобразования переменного тока в постоянный ток люминесцентный материал может излучать свет малого мерцания в сочетании со светодиодными чипами.
3. Фосфор для белых светодиодных чипов, отличающийся тем, что фосфор включает люминесцентный материал А с синим послесвечением и желтый люминесцентный материал В, причем
люминесцентный материал А с синим послесвечением является по меньшей мере одним из Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Bi3+,Na+; CaS:Cu+,Na+ или CaSrS:Bi3+,
желтый люминесцентный материал В является по меньшей мере одним из Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2: Ce⋅B⋅Na⋅P; Y2O2S:Mg,Ti; Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+; Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Sm3+; YAG:Ce или Tb3Al5O12:Ce,
массовое отношение между люминесцентным материалом А с синим послесвечением и желтым люминесцентным материалом В составляет 10~70 мас. % : 30~90 мас. %, и
при прямой подаче переменного тока без преобразования переменного тока в постоянный ток фосфор может излучать свет малого мерцания в сочетании со светодиодными чипами.
4. Люминесцентная смесь, отличающаяся тем, что смесь включает люминесцентный материал А с синим послесвечением и желтый люминесцентный материал В, причем
люминесцентный материал А с синим послесвечением является по меньшей мере одним из Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Bi3+,Na+; CaS:Cu+,Na+ или CaSrS:Bi3+,
желтый люминесцентный материал В является по меньшей мере одним из Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; Y2O2S:Mg,Ti; Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+; Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; CaS:Sm3+, YAG:Ce или Tb3Al5O12:Ce,
массовое отношение между люминесцентным материалом А с синим послесвечением и желтым люминесцентным материалом В составляет 10~70 мас. % : 30~90 мас. %, и
при прямой подаче переменного тока без преобразования переменного тока в постоянный ток смесь может излучать свет малого мерцания в сочетании со светодиодными чипами.
5. Фосфор, смесь или люминесцентный материал по одному из пп. 1-4, причем
люминесцентный материал А с синим послесвечением включает Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+, и желтый люминесцентный материал В включает Y3Al5O12:Ce и/или Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+.
6. Фосфор, смесь или люминесцентный материал по п. 5, причем фосфор, смесь или люминесцентный материал включает:
40 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 60 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; или
35 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ и 65 мас. % Y3Al5O12:Ce; или
10 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 30 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 60 мас. % Tb3Al5O12:Се; или
5 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 30 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 15 мас. % CaS:Bi3+,Na+; 25 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; 10 мас. % Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+ и 15 мас. % Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; или
10 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 15 мас. % CaSrS:Bi3+; 35 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 5 мас. % CaS:Bi3+,Na+; 5 мас. % CaS:Cu+,Na+; 5 мас. % Y2O2S:Mg,Ti и 25 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; или
5 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 15 мас. % CaSrS:Bi3+; 20 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 15 мас. % Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+; 20 мас. % Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ и 25 мас. % Y3Al5O12:Ce; или
35 мас. % CaS:Bi3+,Na+; 25 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; 10 мас. % CaS:Sm3+; 15 мас. % Y2O2S:Mg,Ti; 5 мас. % Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+ и 10 мас. % Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; или
45 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 55 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; или
40 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ и 60 мас. % Y3Al5O12:Ce; или
10 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 35 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 55 мас. % Tb3Al5O12:Се; или
5 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 25 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 15 мас. % CaS:Bi3+,Na+; 25 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; 20 мас. % Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+ и 10 мас. % Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; или
10 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 10 мас. % CaSrS:Bi3+; 35 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 5 мас. % CaS:Bi3+,Na+; 5 мас. % CaS:Cu+,Na+; 10 мас. % Y2O2S:Mg,Ti и 25 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; или
40 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ и 60 мас. % Y3Al5O12:Ce; или
30 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 70 мас. % Tb3Al5O12:Ce; или
20 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 35 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ и 45 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; или
10 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 25 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 5 мас. % CaS:Bi3+,Na+; 30 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; 15 мас. % Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+ и 15 мас. % Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; или
15 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 5 мас. % CaSrS:Bi3+, 10 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 5 мас. % CaS:Bi3+,Na+; 5 мас. % CaS:Cu+,Na+; 20 мас. % Y2O2S:Mg,Ti и 40 мас. % Y2O3⋅Al2O3⋅ SiO2:Ce⋅B⋅Na⋅P; или
10 мас. % Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+; 5 мас. % CaSrS:Bi3+; 35 мас. % Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+; 15 мас. % Sr3SiO5:Eu2+,Dy3+; 15 мас. % Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ и 20 мас. % Y3Al5O12:Ce.
7. Фосфор, смесь или люминесцентный материал по п. 6, причем люминесцентный материал А с синим послесвечением имеет длину волны пикового излучения света 440~490 нм, желтый люминесцентный материал В имеет длину волны пикового излучения света 520~580 нм.
8. Фосфор, смесь или люминесцентный материал по п. 5, причем массовое отношение между люминесцентным материалом А с синим послесвечением и желтым люминесцентным материалом В составляет 20~50 мас. % : 50~80 мас. %.
9. Фосфор, смесь или люминесцентный материал по п. 7, причем светодиодные чипы являются синими, фиолетовыми или ультрафиолетовыми светодиодными чипами, причем
синие светодиодные чипы имеют длину волны излучения 460 нм,
фиолетовые светодиодные чипы имеют длину волны излучения 400 нм, и
ультрафиолетовые светодиодные чипы имеют длину волны излучения 365 нм.
10. Фосфор, смесь или люминесцентный материал по п. 9, причем люминесцентный материал А с синим послесвечением и желтый люминесцентный материал В просеяны на сите с размером ячейки 500 меш.
RU2014121815A 2010-03-12 2014-05-29 Фосфор, люминесцентная смесь и люминесцентный материал RU2626856C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010123249.3 2010-03-12
CN201010123249 2010-03-12
CN201010179197.1 2010-05-21
CN201010179197.1A CN102192422B (zh) 2010-03-12 2010-05-21 白光led照明装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142235/04A Division RU2524690C2 (ru) 2010-03-12 2010-07-09 Осветительное устройство на белых светодиодах

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014121815A RU2014121815A (ru) 2015-12-10
RU2626856C2 true RU2626856C2 (ru) 2017-08-02

Family

ID=44562810

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142235/04A RU2524690C2 (ru) 2010-03-12 2010-07-09 Осветительное устройство на белых светодиодах
RU2014121815A RU2626856C2 (ru) 2010-03-12 2014-05-29 Фосфор, люминесцентная смесь и люминесцентный материал

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142235/04A RU2524690C2 (ru) 2010-03-12 2010-07-09 Осветительное устройство на белых светодиодах

Country Status (13)

Country Link
US (1) US8710519B2 (ru)
EP (1) EP2546895B1 (ru)
JP (1) JP5833582B2 (ru)
KR (2) KR20120123552A (ru)
CN (1) CN102192422B (ru)
AU (1) AU2010348288B2 (ru)
BR (1) BR112012022903A2 (ru)
CA (1) CA2792186C (ru)
ES (1) ES2605360T3 (ru)
RU (2) RU2524690C2 (ru)
SG (1) SG183964A1 (ru)
WO (1) WO2011109975A1 (ru)
ZA (1) ZA201206539B (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9250183B2 (en) * 2011-12-19 2016-02-02 Honeywell International Inc. Luminescent materials, articles incorporating luminescent materials, and methods for performing article authentication
CN102703079B (zh) * 2012-06-25 2015-12-16 重庆文理学院 一种二次激发型长余辉荧光粉及其制备方法
CN104754794A (zh) * 2013-12-25 2015-07-01 宝钢金属有限公司 一种解决ac-led频闪的方法
US9087973B1 (en) * 2014-06-20 2015-07-21 Grote Industries, Llc Egress and/or flicker-free lighting device with persistent luminescence

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2427559A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. White color light emitting device
US20070075620A1 (en) * 2003-09-15 2007-04-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. White light emitting lighting system
JP2007109616A (ja) * 2005-09-16 2007-04-26 Epson Imaging Devices Corp 発光装置、照明装置、電気光学装置及び電子機器
US20070273299A1 (en) * 2004-02-25 2007-11-29 Michael Miskin AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
CN101118935A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 黎涤萍 白光led及其照明装置
RU86795U1 (ru) * 2009-04-30 2009-09-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Российские системы автоматики и телемеханики" Светоизлучающий диод

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2543825B2 (ja) * 1993-04-28 1996-10-16 根本特殊化学株式会社 蓄光性蛍光体
ES2230623T3 (es) * 1997-03-26 2005-05-01 Zhiguo Xiao Material luminiscente de silicato con postluminiscencia de larga duracion y procedimiento de fabricacion del mismo.
AT410266B (de) * 2000-12-28 2003-03-25 Tridonic Optoelectronics Gmbh Lichtquelle mit einem lichtemittierenden element
RU2219622C1 (ru) * 2002-10-25 2003-12-20 Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" Полупроводниковый источник белого света
EP1659335A4 (en) * 2003-08-28 2010-05-05 Mitsubishi Chem Corp LIGHT DISPENSER AND PHOSPHORUS
JP3802911B2 (ja) * 2004-09-13 2006-08-02 ローム株式会社 半導体発光装置
CN100464111C (zh) 2005-03-04 2009-02-25 吕大明 交流led照明灯
WO2006098450A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-21 Mitsubishi Chemical Corporation 発光装置、白色発光装置、照明装置及び画像表示装置
EP1905102B1 (en) * 2005-06-28 2018-08-29 Seoul Viosys Co., Ltd Light emitting device for ac power operation
CN100576965C (zh) * 2005-11-11 2009-12-30 王际 Led驱动电路与控制方法
CN101052254B (zh) * 2006-04-07 2010-05-12 杨毅 驱动led发光的方法
CN101617022B (zh) * 2006-10-02 2013-04-17 三菱化学株式会社 蓄光性荧光粉、荧光灯、蓄光灯显示体和蓄光性成型品
JP2009249396A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Kasei Optonix Co Ltd 蓄光性白色発光蛍光体、蛍光ランプ、蓄光性表示体、及び蓄光性成型品
US20090286014A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-19 Ghost Eye Products Llc Photoluminescent composition and method
JP2010004035A (ja) * 2008-05-22 2010-01-07 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置、照明装置、および画像表示装置
TWI440647B (zh) * 2008-07-03 2014-06-11 Asahi Kasei Chemicals Corp 改質樹脂組成物、其製造方法及含該組成物之硬化性樹脂組成物
TW201003974A (en) * 2008-07-11 2010-01-16 wei-hong Luo White light emitting diode and light conversion layer thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2427559A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. White color light emitting device
US20070075620A1 (en) * 2003-09-15 2007-04-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. White light emitting lighting system
US20070273299A1 (en) * 2004-02-25 2007-11-29 Michael Miskin AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
JP2007109616A (ja) * 2005-09-16 2007-04-26 Epson Imaging Devices Corp 発光装置、照明装置、電気光学装置及び電子機器
CN101118935A (zh) * 2006-08-03 2008-02-06 黎涤萍 白光led及其照明装置
RU86795U1 (ru) * 2009-04-30 2009-09-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Российские системы автоматики и телемеханики" Светоизлучающий диод

Also Published As

Publication number Publication date
JP5833582B2 (ja) 2015-12-16
WO2011109975A1 (zh) 2011-09-15
ZA201206539B (en) 2013-06-26
EP2546895A4 (en) 2014-01-08
RU2012142235A (ru) 2014-04-20
KR20120123552A (ko) 2012-11-08
CA2792186C (en) 2016-08-09
US20130015474A1 (en) 2013-01-17
ES2605360T3 (es) 2017-03-14
KR20140112568A (ko) 2014-09-23
EP2546895B1 (en) 2016-09-21
RU2524690C2 (ru) 2014-08-10
BR112012022903A2 (pt) 2017-08-08
AU2010348288A1 (en) 2012-09-27
CN102192422A (zh) 2011-09-21
CA2792186A1 (en) 2011-09-15
RU2014121815A (ru) 2015-12-10
JP2013522888A (ja) 2013-06-13
EP2546895A1 (en) 2013-01-16
SG183964A1 (en) 2012-10-30
US8710519B2 (en) 2014-04-29
AU2010348288B2 (en) 2014-03-06
CN102192422B (zh) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5324707B2 (ja) 黄色残光材料及びその製造方法、並びにその材料を用いたled照明装置
RU2626856C2 (ru) Фосфор, люминесцентная смесь и люминесцентный материал
KR20130125775A (ko) 교류 엘이디 백광 발광장치
RU2522461C2 (ru) Осветительное устройство на белых светодиодах, возбуждаемое импульсным током
CN104263370B (zh) 一种荧光粉、一种发光材料混合物和一种发光材料

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180710