【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及包含光致发光波长转换材料的全光谱白光发光装置。更具体但非排他地，本专利技术实施例涉及用于产生全光谱白光的全光谱白光发光装置，其光谱从蓝光到红光，与太阳光非常相似。此外，本专利技术的实施例还涉及用于产生全光谱白光的芯片级封装(csp)发光装置，如照相机闪光灯。
技术介绍
1、白光发光二极管(白光led)包括一种或多种光致发光材料(通常是无机荧光粉材料)，它们吸收led发出的部分蓝光，并重新发出不同颜色(波长)的可见光。led发出的蓝光中未被荧光粉材料吸收的部分与荧光粉重新发出的光结合在一起，就形成了肉眼可见的白光。由于白光led的工作寿命长(>50,000小时)、光效高(每瓦100流明或更高)，因此正在迅速取代传统的荧光灯、紧凑型荧光灯和白炽灯。
2、有各种指标可用于量化白色照明光源产生的光的特性和质量。固态照明行业最常用的两个指标是相关色温(cct)和国际照明委员会(cie)通用显色指数(cri)ra。
3、照明光源的cct以开尔文(k)为单位，是与该照明光源所产生的光具有一致颜色的普朗克(黑体)辐射器的色温。
4、一般cri ra表征了照明光源如何忠实地呈现物体的真实色彩，它基于光源对八个颜色测试样本(r1至r8)的照明与参考光源提供的照明之间的比较。一般来说，数值越高，表示光源越接近黑色辐射器和自然阳光。一般cri ra可以取负值，最大值为100。由于r1至r8的颜色样本都是柔和的颜色(低饱和度颜色浅灰红至红紫色)，因此通用cri ra可以有效衡量白炽灯光源光输
5、人们越来越担心人造光会破坏人体生理和心理的正常调节，如激素合成、睡眠-觉醒周期和警觉性水平。特别是，最近的证据表明，高色温(5000k)和高照度的光，例如led产生的光，会抑制睡前褪黑激素的分泌，并降低主观警觉性。另据报道，蓝光比其他颜色的光更容易影响生物体，因为蓝光会扰乱生物体依赖于日光和黑暗的自然周期(昼夜节律)的生物过程。人们认为，傍晚和夜间接触蓝光会损害健康。
6、人们提出了各种用于预测褪黑激素抑制效应的指标。测量昼夜节律刺激的两个较为常见的指标是：(i)昼夜节律作用因子(caf)和(ii)黑变反应(mr)。caf和mr是昼夜节律辐射光效(cer)与辐射光效(ler)之比，它们分别提供了大脑对光敏感度的测量值，即人类对光的非视觉敏感度的测量值。caf是基于在特定波长的光线照射前后测量人体褪黑激素水平的研究，以建立昼夜节律作用光谱(cas)。caf表示为acv，是昼夜节律效应与辐射光效的比率。mr是根据哺乳动物iprgcs(固有光敏视网膜神经节细胞)中黑素色素的吸收光谱建立的黑视素反应光谱。mr是辐射的昼夜效能与光效之比。最近，有人提出了一种新的衡量标准--等效黑色素勒克斯(eml)，它是根据iprgcs的光谱响应加权得出的。
7、目前，在led照明行业中，全光谱led装置力求产生一般cri ra等于100的白光，如白炽灯和黑体辐射所显示的那样。然而，与产生cri ra为80左右(cri80)的白光led相比，这种led会牺牲15-30％的效率。
8、本专利技术旨在至少部分克服已知全光谱led的缺点，并提供一种全光谱发光装置(如相机闪光灯)，其功效至少接近当前cri80装置的功效。
9、大多数智能手机都配备有数码相机，此外还包括一个闪光灯装置，以便在弱光条件下拍摄照片。闪光灯装置通常由白光led组成，其中的荧光粉材料与液态透光材料(如硅树脂或环氧材料)混合，并将混合物涂在led芯片的至少一个发光表面上。正是荧光粉材料使闪光灯在关闭状态下呈现出特有的黄色至橙色外观。虽然基于led的闪光灯单元结构紧凑，但如果它们能够产生显色性更强的光，那就更理想了。本专利技术的实施方案至少部分解决了这一问题。
技术实现思路
1、本专利技术涉及用于产生全光谱白光的发光装置(全光谱白光发光装置)，其从蓝光到红光的光谱含量尽可能接近自然光。本专利技术的实施例尤其(但非排他地)旨在确保全光谱白光在蓝光到青光区域尽可能接近自然光，并优化(减少)光谱中的深红色(例如，对应于"饱和红色"-crir9)以提高功效。
2、根据本专利技术的实施例，全光谱白光发光装置产生的全光谱白光在蓝色至青色(430纳米至520纳米)区域与自然光非常相似，在该区域，人类的非视觉感知受昼夜节律作用因子(caf)的影响最大。具有这种光谱特性的全光谱白光被认为对人类健康有益，因为这部分光谱区域会影响褪黑激素的分泌，而褪黑激素会影响昼夜节律周期。
3、本专利技术的全光谱白光发光装置利用宽带固态激发光源，例如蓝光led，其产生的宽带激发光的主波长在约420纳米(nm)到约480纳米的范围内(即可见光谱的蓝色区域)。在本专利说明书中，"宽带"光是指fwhm(半高全宽、半波宽)至少为25纳米，最好至少为30纳米的光；或者也可以用来表示由波长范围在约420纳米到约480纳米之间的至少两种不同波长的蓝光发射组合而成的蓝光。使用宽带蓝光激发光可使发光装置产生全光谱光，该光在光谱的蓝色至青色(420纳米至520纳米)区域与自然光非常相似。
4、在一些实施例中，宽带固态激发光源包括宽带发光二极管，其有源区具有至少两个或至少三个不同的量子阱，每个量子阱产生不同的蓝光发射。
5、例如，宽带固态激发光源可包括宽带蓝光led，如ingan/gan基蓝光led，其有源区利用多量子阱(mqw)结构中的不同量子阱直接产生多个不同波长的蓝光发射。本专利技术的宽带固态激发光源与已知的发光装置形成鲜明对比，后者使用窄带蓝光led，产生单一窄带波长的蓝光，其fwhm在15纳米到20纳米之间。本专利技术的宽带蓝光固态激发光源与已知的白光led相比，后者使用的是紫外固态光源(uvled)，其中蓝光部分是通过使用蓝色光致发光材料(荧光粉)对紫外光进行光致发光转换过程间接产生的，这些蓝色荧光粉受紫外光激发后产生的蓝光的峰值波长介于420纳米至480纳米)。换言之，根据本专利技术的宽带固态激发光源/白光发光装置，不利用/不包括光致发光材料来产生420纳米至480纳米范围内的激发光。
6、本专利技术的实施例在csp(芯片级封装)布置中特别有用。在本说明书中，csp是指芯片级且不包括引线框架的封装布置。csp封装的一个特别优点是封装装置的尺寸小，与芯片(裸片)尺寸相当。如本文所述，cspled是一种led芯片(晶粒)，通常是led倒装芯片，具有一个或多个光致发光材料层，覆盖其一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种白光发光装置，包括
2.根据权利要求1所述的白光发光装置，包括相机闪光灯，并且所述装置用于产生色温为5000K至6500K的白光。
3.根据权利要求1或2所述的白光发光装置，其中所述宽带LED倒装芯片包括一个具有阳极接触垫和阴极接触垫的底面和一个发光顶面，并且所述至少一个光致发光层至少覆盖所述发光顶面。
4.根据权利要求3所述的白光发光装置，包括一透光材料层，位于所述LED倒装芯片的所述至少一个光致发光层和所述发光顶面之间。
5.根据权利要求3所述的白光发光装置，其中所述至少一个光致发光层与所述LED倒装芯片的所述发光顶面直接接触。
6.根据权利要求3所述的白光发光装置，其中所述LED倒装芯片包括发光侧面。
7.根据权利要求6所述的白光发光装置，其中所述至少一个光致发光层覆盖所述LED倒装芯片的所述发光侧面。
8.根据权利要求6或7所述的白光发光装置，包括一光反射材料，覆盖所述LED倒装芯片的所述发光侧面。
9.根据权利要求8所述的白光发光装置，包括设置在所述光反射材料和所述L
10.根据权利要求9所述的白光发光装置，其中所述透光材料的厚度在从所述LED倒装芯片的所述发光顶面到所述LED倒装芯片的所述底面的方向上减小。
11.根据权利要求10所述的白光发光装置，其中所述透光材料呈弧形，或者所述透光材料的厚度基本上呈线性减小。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的白光发光装置，其中所述光反射材料与所述透光材料直接接触，或者所述透光材料包括一个设置于所述至少一个光致发光层与所述LED倒装芯片的所述发光顶面之间的层。
13.根据权利要求9所述的白光发光装置，其中所述透光材料与以下至少一种材料直接接触：
14.根据权利要求1至7中任一项所述的白光发光装置，其中所述白光的强度在约645纳米至约695纳米的波长范围内，从光谱在橙色至红色区域的最大值下降到所述最大值的约50％。
15.根据权利要求1至7中任一项所述的白光发光装置，所述白光发光装置用于产生具有相关色温和强度对波长关系的光谱，在460纳米至600纳米的波长范围内，由所述白光发光装置发射的全光谱白光的归一化强度与相同相关色温的黑体光谱或CIE标准光源D的归一化强度之间的最大百分比偏差小于±30％，小于±20％或小于±10％。
...【技术特征摘要】
1.一种白光发光装置，包括
2.根据权利要求1所述的白光发光装置，包括相机闪光灯，并且所述装置用于产生色温为5000k至6500k的白光。
3.根据权利要求1或2所述的白光发光装置，其中所述宽带led倒装芯片包括一个具有阳极接触垫和阴极接触垫的底面和一个发光顶面，并且所述至少一个光致发光层至少覆盖所述发光顶面。
4.根据权利要求3所述的白光发光装置，包括一透光材料层，位于所述led倒装芯片的所述至少一个光致发光层和所述发光顶面之间。
5.根据权利要求3所述的白光发光装置，其中所述至少一个光致发光层与所述led倒装芯片的所述发光顶面直接接触。
6.根据权利要求3所述的白光发光装置，其中所述led倒装芯片包括发光侧面。
7.根据权利要求6所述的白光发光装置，其中所述至少一个光致发光层覆盖所述led倒装芯片的所述发光侧面。
8.根据权利要求6或7所述的白光发光装置，包括一光反射材料，覆盖所述led倒装芯片的所述发光侧面。
9.根据权利要求8所述的白光发光装置，包括设置在所述光反射材料和所述led倒装芯片的所述发光侧面之间的透光材料，其中所述透光材料被所述光反射材料和所述至少一个光致发光层包...
【专利技术属性】
技术研发人员：李依群，袁湘龙，赵俊刚，
申请(专利权)人：普瑞光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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