[发明专利]具有高发光效率的含磷光体的发光器件

说明书

                    发明的背景

                    发明的领域

本发明一般来说涉及发光器件，本发明具体来说涉及可以从发光二极管和磷光体组合物产生白光的一种灯。

                   相关技术的描述

近些年来，在制造能发出较短波长辐射的发光半导体器件方面已经有了重大的改进。例如，日本的Nichia Chemical Industries Ltd已经生产出能发出蓝光和紫外(UV)光波长的发光二极管和激光二极管。Nichia还生产出包括蓝光发光二极管(LED)和磷光体的光源。该磷光体，即掺有3价铈的钇-铝-柘榴石，转换一部分蓝光成宽频的黄光发射。蓝光和黄光加在一起产生白光，其色温约为6000°K-8000°K，彩色再现指数(CRI)约为77。

然而，Nichia光源的器件发光效率每瓦特输入电功率只有5流明。因此，Nichia灯输出的光通量相当小，尤其是在输入电功率受到例如电池功率的限制的条件下更是如此。因此期望，有一种具有较高的器件发光效率和光通量输出的性能改善的光源。

发明的概述

按照本发明的一个典型的实施方案，一种灯包括发光元件和磷光体组合物，发光元件例如是能发出蓝光的发光二极管或激光二极管，磷光体组合物可以从发光元件那里吸收具有第一光谱的蓝光并能发出具有第二光谱的光。磷光体组合物包括至少一种下述的组合物：Ba₂MgSi₂O₇:Eu²⁺；Ba₂SiO₄:Eu²⁺；和(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)₂S₄:Eu²⁺。

本发明还提供一种能发出蓝光的发光元件，和一种从发光元件那里吸收具有第一光谱的蓝光并发出具有第二光谱的光的磷光体组合物，所说的灯发出的光的光谱发光效率为每瓦特辐射功率至少550流明。输出光谱的高光谱发光效率把输入到灯的功率有效地转换成提供高亮度的光通量流明数。例如灯的器件发光效率可以是每瓦特输入电功率为35-45流明以上。

这种灯具体来说可以用作闪光灯，这里亮度可能是灯的一个重要的特征，输入功率可能受到了限制，并且彩色再现并不太重要。

附图简述

从下面结合附图的详细描述中，本发明的其它特征和优点将是显而易见的，其中：

图1是表示人眼灵敏度的光谱发光效率相对于光的不同波长的曲线图；

图2是说明输入功率、辐射功率、和光源的光通量之间的关系图；

图3是典型的发光二极管的示意图；

图4表示一种灯，这种灯包括磷光体组合物和光源如发光二极管；

图5是磷光体Ba₂MgSi₂O₇:Eu²⁺的发射光谱的曲线；

图6是磷光体Ba₂SiO₄:Eu²⁺的发射光谱的曲线；

图5是磷光体(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)₂S₄:Eu²⁺的发射光谱的曲线；

优选实施方案的详细描述

如在本领域中公知的，人眼对于光的某些波长比对于光的其它波长更加灵敏些。CIE(Commission International dc l′Eclairage)对于这种现象进行了仔细研究，并且根据大量的人眼对光的响应的观察在1931年制定了一个标准，称之为“标准观察员“。标准观察员代表许多各人的眼睛灵敏度的平均值随波长的变化，眼睛灵敏度在555nm(纳米)有最大值，在约380nm(紫外)和780nm(红外)降低到0。在图1中绘出了用标准观察员代表的人的眼睛的可变灵敏度，图1表示光谱发光效率V(λ)随波长λ的变化。