[发明专利]一种具有余辉特性的发光材料

说明书

本发明为原申请号为201010537835.2、原申请日为2010年11月09日、原发明名称为一种交流LED发光装置的分案申请。

技术领域

本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种具有余辉特性的发光材料。

背景技术

目前LED用于照明、显示和背光源等领域，并以其节能、耐用、无污染等优点作为最有希望的下一代照明方式而引起广泛的重视。传统LED芯片都用直流电作为驱动电流，然而目前不论是家庭、工商业或公共用电，大多以工频交流电的方式提供，因此在使用LED作为照明等用途时必须附带整流变压器将交流-直流转换，才能确保LED的正常运作。但在交流-直流转换的过程中，有高达15～30％的电力耗损，同时转换装置不仅使用寿命较短，成本也很高，在安装上也费工费时，效率不高。

CN100464111C公布了一种利用利用不同发光颜色的LED芯片并联在交流电源中的交流LED灯，主要描述不同颜色的LED芯片在一起构成白光，及其具体电路，如红、绿和蓝色发光芯片，而没有涉及发光粉。

国际专利WO2004/023568A1“LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS”中，提出了在蓝宝石基片上安装多个小的LED芯片阵列，从而提供一种可利用交流电源驱动的发光装置。

美国专利US 7,489,086 B2“AC LIGHT EITTING DIODE AND AC LED DRIVE METHODS ANDAPPARATUS”提供了一种交流LED器件，该发明是一种在高于100赫兹的频率下工作的多个LED芯片集成封装的LED照明器件，利用人肉眼的视觉暂留效应来弥补交流工作下LED器件发光的频闪。

韩国首尔半导体和台湾工研院基于类似思路，将大量超细LED晶粒集成封装在一个基片上，并称之为交流LED芯片。上述的交流LED技术的核心是大量微晶粒集成封装的微电子电路加工技术，如台湾工业技术研究院的交流LED芯片在1平方毫米的面积上集成封装了上百颗微小的发光二极管。但是此种交流LED芯片的加工难度大，且数量巨大的微晶片集成在狭小的基板空间内会导致如散热不畅等问题。

公开号为CN1585142A的中国专利申请公开了一种交直流电源两用桥式照明发光二极管及制造方法，其具体公开了工作于交流电路中的单元桥式LED包括4只发光PN结，LED1、LED2代表功率较小的点接触型或接触面较小的面接触型发光PN结，LED3、LED4代表功率及接触面较大的面接触型PN结，可以选压标准规格型基片作为发光材料如镓系列发光材料PN结的载体基片或单一芯片组成复合基片，如非直接使用其所发之、而是通过荧光照明的话，简单在芯片周围涂覆YAG等荧光材料相互适当配合。但是，CN1585142A中没有涉及到如何选择发光材料，更没有涉及到选择具有一定发光寿命的发光材料以及余晖补偿机制用以防止频闪的问题。

公开号为CN101672436A的中国专利申请公开了一种用于交流电力操作的发光装置，其中公开了在LED晶片上设置有磷光体。但其说明书中公开的磷光粉中只有几个具体的磷光粉组成，其余均是磷光粉的组分范围，因此不能根据这些公开的磷光粉组分的范围来直接确定合适的发光材料，以解决交流电供电的情况下LED的频闪问题，并且电路结构复杂。

为了实现LED发光装置用于照明、显示和背光源等领域，使其在交流电的方式供电的情况下克服频闪问题，本领域技术人员一直在不懈地努力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种新的交流LED发光装置，以低成本地解决在交流供电的方式下的频闪问题。

本发明交流LED发光装置不使用现有的多颗微晶粒集成的交流LED芯片，而使用普通的单一PN结的LED芯片，以及具有特定发光寿命的荧光粉，具有特定发光寿命的荧光粉发光用来补偿不大于100赫兹的工频交流电波动期间的LED器件发光频闪现象，生产简单、成本低。

本发明的技术方案：包括LED芯片和能够在此LED芯片激发下发光的发光材料，其特征在于：所述LED芯片只包含一个发光PN结，所述发光材料的发光寿命是1-100ms(优选10-30ms)，通过发光材料的继续发光(余辉)弥补非恒流情况下，芯片断电时的发光亮度。

根据发光学定义，发光材料的发光寿命为材料发光强度降到激发时最大强度的1/e所需的时间。