[發明專利]一種具有余輝特性的發光材料

有效

• 申請號: 201410476914.5
• 申請日: 2010-11-09
• 公開（公告）號: CN104300077B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 張洪杰;張明;李成宇;趙昆;李東明;張立
• 申請（專利權）人: 四川新力光源股份有限公司;中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;F21V23/00;F21Y115/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 劉世平

本發明為原申請號為201010537835.2、原申請日為2010年11月09日、原發明名稱為一種交流LED發光裝置的分案申請。

技術領域

本發明涉及LED照明領域，尤其涉及一種具有余輝特性的發光材料。

背景技術

目前LED用于照明、顯示和背光源等領域，并以其節能、耐用、無污染等優點作為最有希望的下一代照明方式而引起廣泛的重視。傳統LED芯片都用直流電作為驅動電流，然而目前不論是家庭、工商業或公共用電，大多以工頻交流電的方式提供，因此在使用LED作為照明等用途時必須附帶整流變壓器將交流-直流轉換，才能確保LED的正常運作。但在交流-直流轉換的過程中，有高達15～30％的電力耗損，同時轉換裝置不僅使用壽命較短，成本也很高，在安裝上也費工費時，效率不高。

CN100464111C公布了一種利用利用不同發光顏色的LED芯片并聯在交流電源中的交流LED燈，主要描述不同顏色的LED芯片在一起構成白光，及其具體電路，如紅、綠和藍色發光芯片，而沒有涉及發光粉。

國際專利WO2004/023568A1“LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS”中，提出了在藍寶石基片上安裝多個小的LED芯片陣列，從而提供一種可利用交流電源驅動的發光裝置。

美國專利US 7,489,086 B2“AC LIGHT EITTING DIODE AND AC LED DRIVE METHODS ANDAPPARATUS”提供了一種交流LED器件，該發明是一種在高于100赫茲的頻率下工作的多個LED芯片集成封裝的LED照明器件，利用人肉眼的視覺暫留效應來彌補交流工作下LED器件發光的頻閃。

韓國首爾半導體和臺灣工研院基于類似思路，將大量超細LED晶粒集成封裝在一個基片上，并稱之為交流LED芯片。上述的交流LED技術的核心是大量微晶粒集成封裝的微電子電路加工技術，如臺灣工業技術研究院的交流LED芯片在1平方毫米的面積上集成封裝了上百顆微小的發光二極管。但是此種交流LED芯片的加工難度大，且數量巨大的微晶片集成在狹小的基板空間內會導致如散熱不暢等問題。

公開號為CN1585142A的中國專利申請公開了一種交直流電源兩用橋式照明發光二極管及制造方法，其具體公開了工作于交流電路中的單元橋式LED包括4只發光PN結，LED1、LED2代表功率較小的點接觸型或接觸面較小的面接觸型發光PN結，LED3、LED4代表功率及接觸面較大的面接觸型PN結，可以選壓標準規格型基片作為發光材料如鎵系列發光材料PN結的載體基片或單一芯片組成復合基片，如非直接使用其所發之、而是通過熒光照明的話，簡單在芯片周圍涂覆YAG等熒光材料相互適當配合。但是，CN1585142A中沒有涉及到如何選擇發光材料，更沒有涉及到選擇具有一定發光壽命的發光材料以及余暉補償機制用以防止頻閃的問題。

公開號為CN101672436A的中國專利申請公開了一種用于交流電力操作的發光裝置，其中公開了在LED晶片上設置有磷光體。但其說明書中公開的磷光粉中只有幾個具體的磷光粉組成，其余均是磷光粉的組分范圍，因此不能根據這些公開的磷光粉組分的范圍來直接確定合適的發光材料，以解決交流電供電的情況下LED的頻閃問題，并且電路結構復雜。

為了實現LED發光裝置用于照明、顯示和背光源等領域，使其在交流電的方式供電的情況下克服頻閃問題，本領域技術人員一直在不懈地努力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種新的交流LED發光裝置，以低成本地解決在交流供電的方式下的頻閃問題。

本發明交流LED發光裝置不使用現有的多顆微晶粒集成的交流LED芯片，而使用普通的單一PN結的LED芯片，以及具有特定發光壽命的熒光粉，具有特定發光壽命的熒光粉發光用來補償不大于100赫茲的工頻交流電波動期間的LED器件發光頻閃現象，生產簡單、成本低。

本發明的技術方案：包括LED芯片和能夠在此LED芯片激發下發光的發光材料，其特征在于：所述LED芯片只包含一個發光PN結，所述發光材料的發光壽命是1-100ms(優選10-30ms)，通過發光材料的繼續發光(余輝)彌補非恒流情況下，芯片斷電時的發光亮度。

根據發光學定義，發光材料的發光壽命為材料發光強度降到激發時最大強度的1/e所需的時間。