具有大于80的cri的發光轉換器、磷光增強光源或燈具的制作方法
【專利摘要】提供了一種發光轉換器200、220、240、260、磷光增強光源和燈具。所述發光轉換器200包括第一有機發光材料202、第二有機發光材料208和第三無機發光材料206。第一有機發光材料202、第二有機發光材料208和無機發光材料206吸收所述光源發出的光的一部分并且/或者吸收其它發光材料中的至少一個發出的光的一部分。第一有機發光材料202將所吸收的光的至少一部分轉換為第一顏色分布的光。第二有機發光材料208將所吸收的光的至少一部分轉換為第二顏色分布的光。無機發光材料206將所吸收的光的至少一部分轉換為第三顏色分布的光，以補償第一有機發光材料202和第二有機發光材料208中的至少一個對光的自身吸收。
【專利說明】具有大于80的CRI的發光轉換器、磷光增強光源或燈具
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于將第一顏色分布的光轉換為另一顏色分布的光的發光產品。
【背景技術】[0002]在很多應用中，發光材料與固態發光器相組合以產生用戶體驗為白光的光發射分布。所產生的白光的光發射分布的顯色性指數應當相對較高以得到好的顯色性指數。
[0003]已知將每個發出不同顏色的光的不同的無機發光材料與發出單一顏色的光的固態發光器組合在一起。無機發光材料是穩定的并且可以在相對較高的溫度下被使用。但是，無機發光材料相對較貴。
[0004]為了減少成本，在一些應用中，所謂的遠程有機磷光體被使用，所述遠程有機磷光體是有機發光材料的混合物并且被放置在距離固態發光器的特定距離的位置處。然而，只有有限的一組穩定的有機發光材料可用，使得難以制造在每種顏色處都具有足夠大的光發射的光源。因而，難以制作具有高顯色性指數的包括有機發光材料的混合物的光源。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于為具有高顯色性指數的磷光增強光源提供發光轉換器。
[0006]本發明的第一方面提供如權利要求1中所述的發光轉換器。本發明的第二方面提供如權利要求12中所述的磷光增強光源。本發明的第三方面提供如權利要求15中所述的燈具。有利的實施例在從屬權利要求中限定。
[0007]根據本發明的第一方面的用于包括光源的磷光增強光源的發光轉換器包括第一有機發光材料、第二有機發光材料和第三無機發光材料。第一有機發光材料吸收由光源發出的光的第一部分和/或吸收由第二有機發光材料或無機發光材料中的至少一個發出的光的一部分。第一有機發光材料將所吸收的光的至少一部分轉換為第一顏色分布的光。第二有機發光材料吸收由光源發出的光的第二部分和/或吸收由第一有機發光材料或無機發光材料中的至少一個發出的光的一部分。第二有機發光材料將所吸收的光的至少一部分轉換為第二顏色分布的光。無機發光材料吸收由光源發出的光的第三部分和/或吸收由第一有機發光材料或第二有機發光材料發出的光的一部分。無機發光材料將所吸收的光的至少一部分轉換為第三顏色分布的光，以補償第一有機發光材料和第二有機發光材料中的至少一個對光的自身吸收。
[0008]發光轉換器所接收的光部分地被吸收并且部分地通過發光轉換器發出。第一有機發光材料被光源的光激發或者被另一發光材料所發出的光激發并且發出第一顏色分布的光。第二發光材料被光源的光激發或者被另一發光材料所發出的光激發并且發出第二顏色分布的光。因而，發光轉換器所發出的光分布至少包括直接源于光源的光以及第一顏色分布和第二顏色分布的光。如果特定量的有機發光材料被選擇，貝1J發光轉換器可以發出白光。然而，如前面所討論的，難以產生具有相對較高的顯色性指數(CRI)(例如大于80)的光。因而，技術人員在必須得到相對較高的顯色性指數時不會使用兩種有機發光材料。[0009]發明人洞察到由于有機發光材料中的一種材料對光的所謂的‘自身吸收’，產生具有高CRI的光發射是特別困難的。通常被用在磷光增強光源中的光源是發射藍光的發光固態發光器。很多已知的有機發光材料不能很強地吸收藍光。因此，相對較大量的特定有機發光材料必須被使用以能夠將足夠的藍光轉換為第一或第二顏色分布的光。如果大量的這種材料被使用，則由第一或第二有機發光材料發出的光在第一或第二顏色分布的較低端的一部分被第一或第二有機發光材料自身所吸收。這種現象是由于特定有機發光材料的發光光譜與特定有機發光材料的光吸收光譜的交迭造成的。換言之，經歷自身吸收的特定發光材料吸收由特定發光材料自身所發出的光的一部分。
[0010]由于光的自身吸收，相對較大量的第一或第二發光材料的發光光譜在發射光譜的較低波長處出現下降，因此第一或第二顏色分布的平均波長略微向較高的波長(向紅光)偏移。作為結果，包括第一和第二有機發光材料的發光轉換器的發光光譜缺少在特定光譜范圍內的光，這使得顯色性指數保持在特定值以下，例如低于80。
[0011]發明人已發現自身吸收效應可以通過添加第三發光材料來補償，所述第三發光材料為無機材料并且發出補償第一和/或第二發光材料的自身吸收的第三顏色分布。因此，可以創建一種發光轉換器，該發光轉換器發出具有在幾乎全部顏色范圍內的光并且因而具有高顯色性指數的光分布。使用無機發光材料的另一優點在于該材料是穩定材料。此外，由于是少量的無機磷光體，所以發光轉換器是相對廉價的。
[0012]在該上下文中，每種發光材料發出特定顏色分布的光。該特定顏色分布可以例如包括具有在預定波長附近的特定帶寬的主顏色，或者可以例如包括多個主顏色。預定波長為輻射功率譜分布的平均波長。 主顏色的光例如包括紅色、綠色、藍色、黃色和琥珀色光。該特定顏色分布也可以包括多個顏色的混合，例如相鄰的顏色:綠色和黃色。
[0013]根據另一實施例，第一顏色分布包括紅光。第二有機發光材料被配置為只吸收由光源發出的光的一部分和/或吸收由無機發光材料發出的光的一部分，并且第二顏色分布包括黃光。無機發光材料被配置為只吸收由光源發出的光的第三部分，并且第三顏色分布包括從490nm到560nm的譜范圍中的光。在該實施例的特定組合中，發出黃光的第二有機發光材料經受相對較大量的自身吸收，導致在只包括有機發光材料的發光轉換器的發光光譜中缺少綠光。這通過實施例的無機發光材料來補償。
[0014]此外，一般來說，發光材料只吸收比特定發光材料所發出的光的波長短的光。因此，無機發光材料可以只吸收光源的光，并且第二有機發光材料只吸收光源所發出的光和/或無機發光材料所發出的光。
[0015]根據實施例，第一有機發光材料和第二有機發光材料是穩定的有機發光材料。穩定的發光材料被定義為在以下測試條件中的至少一個測試條件下示出在100小時內發光度的降低小于10%的材料。發光材料以分子形式溶解在諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)之類的聚合物基體中并且濃度被調節為使得200微米厚的包含發光分子的層在450nm顯示10%的吸收。所述層隨后被置于熱穩定的腔室中并且被在450nm處發光的激光器連續照射。在容納聚合物層的腔室中的氣氛可以是:純氮氣、空氣或者包含0.1 %的氧氣的與純氮氣的混合物。
[0016]在實施例中，第二有機材料是式⑴或(II)的化合物:
[0017](I):
【權利要求】
1.一種用于包括光源(410，468)的磷光增強光源(400，430，460，502)的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，所述發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)包括第一有機發光材料(202)、第二有機發光材料(208)和第三無機發光材料(206)，其中 -所述第一有機發光材料(202)被配置用于吸收由所述光源(410，468)發出的光的第一部分和/或吸收由所述第二有機發光材料(208)或所述無機發光材料(206)中的至少一個發出的光的一部分，并且所述第一有機發光材料(202)被配置用于將所吸收的光的至少一部分轉換為第一顏色分布的光， -所述第二有機發光材料(208)被配置用于吸收由所述光源(410，468)發出的光的第二部分和/或吸收由所述第一有機發光材料(202)或所述無機發光材料(206)中的至少一個發出的光的一部分，并且所述第二有機發光材料(208)被配置用于將所吸收的光的至少一部分轉換為第二顏色分布的光，并且 -所述無機發光材料(206)被配置用于吸收由所述光源(410，468)發出的光的第三部分和/或吸收由所述第一有機發光材料(202)或所述第二有機發光材料(208)發出的光的一部分，并且所述無機發光材料(206)被配置用于將所吸收的光的至少一部分轉換為第三顏色分布的光，用于補償所述第一有機發光材料(202)和所述第二有機發光材料(208)中的至少一個的對光的自身吸收。
2.根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，其中 -所述第一顏色分布包括紅光， -所述第二有機發光材料(208)被配置為只吸收由所述光源(410，468)發出的光的一部分和/或吸收由所述無機發光材料(206)發出的光的一部分， -所述第二顏色分布包括黃光， -所述無機發光材料(206)被配置為只吸收由所述光源(410，468)發出的光的第三部分，并且 所述第三顏色分布包括從490nm到560nm的譜范圍中的光。
3.根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，其中所述第二有機發光材料(208)是式(I)或(II)的化合物:
4.根據權利要求3所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，其中所述第二有機發光材料(208)包括式(III)或(IV)的二萘嵌苯單酰胺化合物:
5.根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，其中所述第一有機發光材料(202)包括二萘嵌苯衍生物。
6.根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，其中所述無機發光材料(206)包括YAG =Ce或LuAG =Ce中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，其由層(204)組成，所述層(204)包括所述第一有機發光材料(202)、所述第二有機發光材料(208)和所述無機發光材料(206)的混合物。
8.根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，包括至少三層(222，224，226)的堆疊，其中每層(222，224，226)包括選自以下材料的單獨一種發光材料:所述第一有機發光材 料(202)、所述第二有機發光材料(208)和所述無機發光材料(206)。
9.根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，包括一層，所述層包括: -包括選自以下材料的第一 材料的第一子區域(242,262):所述第一有機發光材料(202)、所述第二有機發光材料(208)和所述無機發光材料(206)，以及 -包括選自以下材料的第二材料的第二子區域(246,266):所述第一有機發光材料(202)、所述第二有機發光材料(208)和所述無機發光材料(206)， 其中所述第二材料不同于所述第一材料，所述第一子區域(242，262)不包括所述第二材料并且所述第二子區域(246，266)不包括所述第一材料。
10.根據權利要求9所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，包括另一層(244)，所述層包括選自以下材料的第三材料:所述第一有機發光材料(202)、所述第二有機發光材料(208)和所述無機發光材料(206)，其中所述第三材料不同于所述第一材料和所述第二材料。
11.根據權利要求9所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)，其中所述層包括第三子區域(268)，所述第三子區域包括選自以下材料的第三材料:所述第一有機發光材料(202)、所述第二有機發光材料(208)和所述無機發光材料(206);其中所述第三材料不同于所述第一材料并且不同于所述第二材料，所述第三子區域(268)不包括所述第一材料并且不包括所述第二材料，所述第一子區域(242，262)和所述第二子區域(246，266)不包括所述第三材料。
12.—種磷光增強光源(400，430，460，502)包括: -光源(410，468)， -根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)。
13.一種根據權利要求12所述的磷光增強光源(400，430，460，502)，其中所述光源(410,468)發出藍光。
14.一種根據權利要求12所述的磷光增強光源(400，430，460，502)，所述磷光增強光源被配置為發出顯色性指數大于75的光。
15.一種燈具(500)，所述燈具(500)包括根據權利要求1所述的發光轉換器(200，220，240，260，402，432，462)或者包括根據權利要求12所述的磷光增強光源(400,430,460,502)。
【文檔編號】H05B33/14GK103582689SQ201280027177
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年4月3日 優先權日:2011年4月12日
【發明者】T·范博梅爾, R·A·M·希克梅特, J·C·克里格 申請人:皇家飛利浦有限公司