CN114759131B - 发光器件和照明装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发光器件和照明装置，属于发光材料技术领域。该发光器件包括荧光层和激发芯片；荧光层包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉；其中，所述蓝色荧光粉中含有蓝色荧光材料a；所述蓝色荧光材料a选自具有式Ⅰ‑1所示物质中的任一种。该太阳光谱发光器件在可见光范围内(380‑780nm)所发出的光谱与太阳光谱的相似度在98％以上，基本达到与太阳光光谱一致的目的。
Description
技术领域
本申请涉及一种发光材料技术领域，尤其涉及一种发光器件和照明装置。
背景技术
随着人们对光品质要求的提高，未来照明发展将趋向以人为本的人因照明，以人为本的照明是指创造模拟提高人体机能的自然日光的照明艺术，它能提高人体机能、舒适度、健康和幸福。
现有LED照明中仿太阳光光谱与真实太阳光的相似度还有一定的差距，430-687nm波段拟合度可以到达98％以上，但是380-780nm整个可见光范围只能达到90％以上，不能满足人们对高品质模拟自然日光的需要。
发明内容
本申请提供了一种发光器件，该器件利用特定的蓝色荧光材料a，以及与绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉配合使用，实现了太阳光谱发光器件在可见光范围内(380-780nm)所发出的光谱与太阳光谱的相似度在98％以上，基本达到与太阳光光谱一致的目的。
一种发光器件，所述发光器件包括荧光层和激发芯片；所述荧光层包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉；
其中，所述蓝色荧光粉中含有蓝色荧光材料a；
所述蓝色荧光材料a选自具有式Ⅰ-1所示物质中的任一种；
(M3-a-x，Aa)Mg(Si2-b，Db)O8-aEa：xEu2+式Ⅰ-1
在式Ⅰ中，M包括Sr元素；
A选自碱金属元素中的至少一种；
D选择ⅣA族元素中的至少一种；
E选自卤素中的至少一种；
a的取值范围为0.001≤a≤0.3；
b的取值范围0≤b≤0.3；
x的取值范围0.001≤x≤0.4。
可选地，在式Ⅰ-1中，M为Sr元素；或者，M中还包括Ca元素、Ba元素中的至少一种。
可选地，在式Ⅰ-1中，A选自Na元素、K元素中的至少一种；和/或，
D选自Ge元素、Sn元素中的至少一种；和/或，
E选自Cl元素、F元素中的至少一种。
可选地，所述式Ⅰ-1所示物质属于空间群P21/a。
可选地，所述式Ⅰ-1所示物质的发射光谱的峰值所对应的波长在460nm至470nm范围内。
可选地，所述蓝色荧光粉中还含有蓝色荧光材料b和蓝色荧光材料c；
所述蓝色荧光材料b的发射光谱的峰值所对应的波长在410nm至430nm范围内；
所述蓝色荧光材料c的发射光谱的峰值所对应的波长在480nm至500nm范围内。
可选地，所述蓝色荧光材料b选自具有式Ⅰ-2所示物质中的任一种；
(Ca1-x-y，Sry)2P2O7：xEu2+式Ⅰ-2
在式Ⅰ-2中，x、y的取值范围分别为0.001≤x≤0.2、0≤y≤0.5；
所述蓝色荧光材料c选自具有式Ⅰ-3所示物质中的任一种；
(Q1)5-x(PO4)3Cl：xEu2+式Ⅰ-3
在式Ⅰ-3中，Q1选自Sr、Ba、Ca或Mg中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.5。
可选地，所述绿色荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在510nm～540nm范围内；
所述黄色荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在540nm～570nm范围内；
所述红色荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在600nm～780nm范围内；
所述近红外荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在780nm～850nm范围内。
本申请中，现有技术中的红色荧光粉在730～780nm左右的范围内发光强度较低，因此选用近红外荧光粉补充深红色范围的发光强度。虽然近红外荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在780nm～850nm范围内，但是发射光谱具有半宽，因此可以补充730～780nm范围的发光强度。
可选地，所述绿色荧光粉选自具有式Ⅱ所示物质中的任一种，
(Q2)2-xSiO4：xEu2+式Ⅱ
在式Ⅱ中，Q2选自Ba、Sr或Ca中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.2；和/或，
所述黄色荧光粉选自具有式Ⅲ所示物质中的任一种，
(Q3)3-x(R)5O12：xCe3+式Ⅲ
在式Ⅲ中，Q3选自Y、Lu或Gd中的至少一种，R选自Al、Ga中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.2；和/或，
所述红色荧光粉选自具有式Ⅳ所示物质中的任一种，
(Q4)1-xAlSiN3：xEu2+式Ⅳ
在式Ⅳ中，Q4选自Sr、Ca中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.1；和/或，
所述近红外荧光粉选自具有式Ⅴ所示物质中的任一种；
(Q5)2-xO3：xCr3+式Ⅴ
在式Ⅴ中，Q5选自Ga、Sc中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.2。
可选地，所述蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为：45～60：3～5：5～10：5～10：15～20。
可选地，蓝色荧光材料a、蓝色荧光材料b、蓝色荧光材料c、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为：10～15：20～25：10～20：3～5：5～10：5～10：15～20。
可选地，所述荧光层还包括有机胶体；荧光粉总量与有机胶体的质量比为0.5～2：1。
可选地，激发芯片的激发光谱的峰值所对应的波长在380nm至420nm范围内。
可选地，激发芯片的激发光谱的峰值所对应的波长在380nm至390nm范围内。
根据本申请的第二方面还提供了一种照明装置，所述照明装置包括上述任一项所述的发光器件。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
1)在本申请中，通过使用特定的蓝色荧光材料a，且与蓝色荧光材料b和c、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉配合使用，使得太阳光谱发光器件在可见光范围内(380-780nm)所发出的光谱与太阳光谱的相似度在98％以上，基本达到与太阳光光谱一致的目的。
2)本申请中，蓝色荧光粉采用了特定的蓝色荧光材料a，且采用蓝色荧光材料b和蓝色荧光材料c，通过使用不同类别的蓝色荧光材料配合使用，比如蓝色发光材料a发射波长覆盖440-480nm，材料b覆盖410-430nm，材料c覆盖480-500nm，同过三者的配后，实现覆盖整个蓝色光光谱段，进一步提高了与太阳光谱的相似度。
3)本发明激发光处于紫光波段，激发绿色或红色荧光粉效果稍欠佳，通过紫光芯片激发蓝色荧光粉a，b，c，通过他们发射的蓝光可以有效激发其他长波段荧光粉，保持整个发光器件的高效率。
4)本发明通过添加近红外荧光粉，有效补充现有高显色发光器件深红色和近红外光谱的不足，除了提升与太阳光谱的一致性，该部分光谱还有利于人类的视觉健康。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的发光器件的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的实施例1中样品的测试光谱与太阳光A30(3000K)光谱的对比曲线；
图3为本申请实施例提供的实施例1中样品的测试光谱与太阳光D50(5000K)光谱的对比曲线；
图4为本申请实施例提供的对比例3中样品的测试光谱与太阳光A30光谱的对比曲线；
图5为本申请实施例提供的对比例3中样品的测试光谱与太阳光D50光谱的对比曲线；
图6为本申请实施例1与对比例1的测试光谱与D50光谱的对比曲线；
图7为本申请实施例5中样品的测试光谱与太阳光A30(3000K)光谱的对比曲线；
图8为本申请实施例5中样品的测试光谱与太阳光D50(5000K)光谱的对比曲线。
图9为本申请实施例6中样品的测试光谱与太阳光A30(3000K)光谱的对比曲线；
图10为本申请实施例6中样品的测试光谱与太阳光D50(5000K)光谱的对比曲线。
具体实施方式
一种发光器件，包括荧光层和激发芯片；所述荧光层包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉；
其中，所述蓝色荧光粉中含有蓝色荧光材料a，所述蓝色荧光材料a选自具有式Ⅰ-1所示物质中的任一种；
(M3-a-x，Aa)Mg(Si2-b，Db)O8-aEa：xEu2+式Ⅰ-1
在式Ⅰ中，M包括Sr元素；
A选自碱金属元素中的至少一种；
D选择ⅣA族元素中的至少一种；
E选自卤素中的至少一种；
a的取值范围为0.001≤a≤0.3；
b的取值范围0≤b≤0.3；
x的取值范围0.001≤x≤0.4。
具体地，蓝色荧光材料a中，一方面A元素与E元素的配合，实现电荷平衡；另一方面，E和A的组合取代作用提高了Eu元素周围晶体场的对称性，减少Eu的斯托克斯位移，使得Eu对380nm～420nm的长波紫光吸收显著增强。D元素的添加可以提高荧光粉的抗老化性能。
可选地，M为Sr元素；或者，M中还包括Ca元素、Ba元素中的至少一种。
具体地，在一个示例中，M可以为Sr元素，或者在另一个示例中M含有Sr，并且还含有Ca、Ba中的至少一种。
可选地，A选自Na元素、K元素中的至少一种；和/或，
D选自Ge元素、Sn元素中的至少一种；和/或，
E选自Cl元素、F元素中的至少一种。
可选地，在式Ⅰ中，a的取值范围为0.02≤a≤0.2；和/或，
b的取值范围0≤b≤0.1；和/或，
x的取值范围0.01≤x≤0.2。
可选地，所述蓝色荧光材料a属于空间群P21/a。
可选地，所述蓝色荧光材料a的结晶度为90％～99.9％。
所述结晶度可以从荧光粉的X射线衍射谱中得出，其计算公式为结晶度Xc＝Ic/(Ic+Ia)
其中Ic为所有衍射峰的强度之和，Ia为非晶相的散射强度。
可选地，所述蓝色荧光材料a的中值粒径为2～30μm。此处的中值粒径为D50。
可选地，用紫光激发所述蓝色荧光材料a，所述蓝色荧光材料a的发射光谱的峰值所对应的波长在460nm至470nm范围内。
可选地，所述蓝色荧光粉中还含有蓝色荧光材料b和蓝色荧光材料c，所述蓝色荧光材料b的发射光谱的峰值所对应的波长在410nm至430nm范围内；所述蓝色荧光材料c的发射光谱的峰值所对应的波长在480nm至500nm范围内。蓝色荧光材料b和蓝色荧光材料c，进一步提高了与太阳光谱的相似度。本发明中通过蓝色荧光粉a，b，c发射的蓝光可以有效激发其他长波段荧光粉，保持整个发光器件的高效率。
蓝色荧光材料b选自具有式Ⅰ-2所示物质中的任一种；(Ca1-x-y，Sry)2P2O7：xEu2+式Ⅰ-2。在式Ⅰ-2中，优选地，x、y的取值范围分别为0.01≤x≤0.1、0≤y≤0.3。例如蓝色荧光材料b可以为Ca1.9P2O7：0.1Eu2+、Ca1.7Sr0.2P2O7：0.1Eu2+。
蓝色荧光材料c选自具有式Ⅰ-3所示物质中的任一种；(Q1)5-x(PO4)3Cl：xEu2+式Ⅰ-3。优选地，在式Ⅰ-3中，x的取值范围为0.05≤x≤0.4。例如蓝色荧光材料c可以为Sr4.8(PO4)3Cl：0.2Eu2+，Sr4.6Ca0.2(PO4)3Cl：0.2Eu2+。
绿色荧光粉选自具有式Ⅱ所示物质中的任一种，(Q2)2-xSiO4：xEu2+式Ⅱ。x优选的取值范围为0.03≤x≤0.08。例如绿色荧光粉可以为Sr0.5Ba1.45SiO4:0.05Eu。
黄色荧光粉选自具有式Ⅲ所示物质中的任一种，(Q3)3-x(R)5O12：xCe3+式Ⅲ。x优选的取值范围为0.03≤x≤0.15。例如黄色荧光粉可以为Y2.92Al5O12：0.08Ce3+。
红色荧光粉选自具有式Ⅳ所示物质中的任一种，(Q4)1-xAlSiN3：xEu2+式Ⅳ。x优选的取值范围为0.01≤x≤0.1。例如红色荧光粉可以为Ca0.98AlSiN3：0.02Eu2+,Ca0.08Sr0.9AlSiN3：0.02Eu2+。
近红外荧光粉选自具有式Ⅴ所示物质中的任一种；(Q5)2-xO3：xCr3+式Ⅴ。x优选的取值范围为0.01≤x≤0.15。例如近红外荧光粉可以为Ga1.8Sc0.15O3：0.05Cr3+。
可选地，所述蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为45～60：3～5：5～10：5～10：15～20。本申请中采用该配比关系，可以实现光谱连续以及与太阳光光谱一致的效果/作用。
优选地，所述蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为30～45：6～8：8～15：7～11：20～25。
可选地，蓝色荧光材料a、蓝色荧光材料b、蓝色荧光材料c、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为10～15：20～25：10～20：3～5：5～10：5～10：15～20。
优选地，蓝色荧光材料a、蓝色荧光材料b、蓝色荧光材料c、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为35～50：7～10：6～13：5～10：15～20。
可选地，所述荧光层还包括有机胶体。
具体地，有机胶体可以为硅胶、或者也可以为硅树脂、环氧树脂等。
可选地，荧光粉总量与有机胶体的质量比为0.5～2：1。在该范围内，具有较高可操作性以及发光器件光色集中度高等优点。
可选地，本申请中的激发芯片采用紫光激发芯片，紫光是在光谱中至少有部分峰值所对应的波长在380nm至420nm的范围内的光。
优选地，所述紫光是在光谱中至少有部分峰值所对应的波长在380nm至390nm的范围内的光。选用该波段的激发光，是为了配合不同颜色的发光材料，使器件整体上可以实现光效高、光谱连续性好的效果。
本申请的发光器件，具体可以参考图1中的示意图。在图1中，发光器件支架3设有内凹的凹槽，凹槽的横截面可以为图1所示的梯形，当然也可以为其他合适的形状，例如长方形、正方形，或者椭圆形等等，本申请不做严格限定。激发芯片2放置在凹槽的内底面上，然后在凹槽内填满含有荧光层和有机胶体的混合物。
在使用时，激发芯片2固定在发光器件支架3上，芯片通电点亮后发光，芯片发出的光激发的荧光粉形成所需要的混合光。
蓝色荧光材料a的制备：
S100、按照满足式Ⅰ的化学计量比，将M源、A源、Mg源、Si源、E源和Eu源以及根据需要选择D源混合，得到混合物；
S200、在还原气氛下将所述混合物在1150℃～1500℃下灼烧1h～10h，即可得到所述荧光粉材料。
可选地，M源包括M氧化物、M碳酸盐中的任一种。
例如，M源可以为SrCO3、BaCO3、CaCO3、CaO、SrO、BaO。
可选地，A源包括A氧化物、A碳酸盐、A卤化物中的任一种。
例如，A源可以为NaCl、KCl、NaCO3、KCO3、K2O，Na2O等。
可选地，E源包括A卤化物、NH4盐卤化物中的任一种。
例如，E源可以为NaCl、KCl、NH4Cl等。
可选地，D源包括D氧化物。
例如，D源可以为GeO2，SnO2等。
在配料过程中，A元素与E元素等摩尔。
较好的配料方式：以A卤化物同时作为A源和E源，M源和D源选择非卤化物的形式。
可选地，所述灼烧的升温过程包括：
第一升温阶段：25℃～800℃温度区间，8℃/min≤升温速率≤20℃/min；
第二升温阶段：800℃～1100℃温度区间，4℃/min≤升温速率≤5℃/min；
第三升温阶段：1100℃以上温度区间，1℃/min≤升温速率≤5℃/min。
具体地，所述灼烧的升温过程包括：
第一升温阶段：25℃～800℃温度区间，升温速率的上限选自9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、15℃/min、20℃/min中的任一值，升温速率的下限选自8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、15℃/min中的任一值。
第二升温阶段：800℃～1100℃温度区间，升温速率的上限选自4.5℃/min、5℃/min中的任一值；升温速率的下限选自4℃/min、4.5℃/min中的任一值。
第三升温阶段：1100℃以上温度区间，升温速率的上限选自2℃/min、3℃/min、5℃/min中的任一值；升温速率的下限选自1℃/min、2℃/min、3℃/min中的任一值。
示例1
实施例1中用到的蓝色荧光材料a的制备
称取41.34g SrCO3，4.03g MgO，12.02g SiO2，0.584NaCl，1.76g Eu2O3，混合均匀后装入刚玉坩埚。置于箱式电炉中，密闭后通入流动的氮气和氢气的混合气体(氢气含量为75％)，电炉的升温程序为：第一段25℃～800℃温度区间升温速率8℃/min；第二升温阶段：800℃～1100℃温度区间，5℃/min。第三阶段1100℃以上温度区间升温速率为5℃/min，升温至1350℃保温5h。自然降温后得到灼烧产物；将所述灼烧产物研磨成粉末，洗涤烘干后得到所述发光器件用蓝色荧光粉。分子式(Sr2.8，Na0.1)MgSi2O7.9Cl0.1：0.1Eu2+，发射波长460nm。
示例2
实施例2中用到的蓝色荧光材料a的制备
称取36.17g SrCO3，4.03g MgO，11.41g SiO2，1.17NaCl，2.64g Eu2O3,1.05gGeO2以及3.95g BaCO3混合均匀后装入刚玉坩埚。置于箱式电炉中，密闭后通入流动的氮气和氢气的混合气体(氢气含量为75％)，电炉的升温程序为：第一段25℃～800℃温度区间升温速率15℃/min；第二升温阶段：800℃～1100℃温度区间，5℃/min。第三阶段1100℃以上温度区间升温速率为4℃/min，升温至1150℃保温10h。自然降温后得到灼烧产物；将所述灼烧产物研磨成粉末，洗涤烘干后得到所述LED用蓝色荧光粉。分子式(Sr2.45Ba0.2Na0.2)MgSi1.9Ge0.1O7.8Cl0.2：0.15Eu2+，发射波长465nm。
示例3
实施例3中用到的蓝色荧光材料a的制备
称取40.15g SrCO3，4.03g MgO，12.02g SiO2，0.596KF，1.76g Eu2O3，0.5g CaCO3以及0.987g BaCO3混合均匀后装入刚玉坩埚。置于箱式电炉中，密闭后通入流动的氮气和氢气的混合气体(氢气含量为75％)，电炉的升温程序为：第一段25℃～800℃温度区间升温速率10℃/min；第二升温阶段：800℃～1100℃温度区间，5℃/min。第三阶段1100℃以上温度区间升温速率为4℃/min，升温至1370℃保温4h。自然降温后得到灼烧产物；将所述灼烧产物研磨成粉末，洗涤烘干后得到所述LED用蓝色荧光粉。分子式(Sr2.72Ba0.05Ca0.05K0.08)MgSi2O7.92F0.08：0.1Eu2+，发射波长462nm。
示例4
实施例4中用到的蓝色荧光材料a的制备
称取39.86g SrCO3，4.03g MgO，12.02g SiO2，0.373KCl，0.292NaF，0.88g Eu2O3,以及1.97g BaCO3混合均匀后装入刚玉坩埚。置于箱式电炉中，密闭后通入流动的氮气和氢气的混合气体(氢气含量为75％)，电炉的升温程序为：第一段25℃～800℃温度区间升温速率11℃/min；第二升温阶段：800℃～1100℃温度区间，5℃/min。第三阶段1100℃以上温度区间升温速率为4℃/min，升温至1390℃保温4h。自然降温后得到灼烧产物；将所述灼烧产物研磨成粉末，洗涤烘干后得到所述LED用蓝色荧光粉。分子式(Sr2.7Ba0.1K0.05Na0.05)MgSi2O7.9F0.05Cl0.05：0.1Eu2+，发射波长463nm。
本申请中实施例用到的其他的荧光材料均可以通过商业途径购买。
实施例1
将1.5g的(Sr2.8Na0.1)MgSi2O7.9Cl0.1：0.1Eu2+(蓝色荧光材料a)、2.0g的Ca1.7P2O7:0.1Eu2+(蓝色荧光材料b)、1.5g的Sr4.6Ba0.2(PO4)3Cl：0.2Eu2+(蓝色荧光材料c)、0.5g的Sr0.5Ba1.45 SiO4:0.05Eu(绿色荧光粉)、1.0g的Y2.92Al5O12：0.08Ce3+(黄色荧光粉)、1.0g的Ca0.08Sr0.9AlSiN3：0.02Eu2+(红色荧光粉)、1.8g的Ga1.8Sc0.15O3：0.05Cr3+(近红外荧光粉)和10g的硅胶混合，得到混合物。
将所述混合物涂覆在激发芯片上，本实施例中的激发芯片的激发光谱的峰值对应的波长为385nm，即可得到发光器件。
实施例2
将1.6g的(Sr2.45Ba0.2Na0.2)MgSi1.9Ge0.1O7.8Cl0.2：0.15Eu2+(蓝色荧光材料a)、2.2g的Ca1.98P2O7:0.02Eu2+(蓝色荧光材料b)、1.4g的(Sr0.89Ba0.1)5(PO4)3Cl：0.05Eu2+(蓝色荧光材料c)、0.6g的(Ba0.6,Sr0.36)2SiO4：0.08Eu2+(绿色荧光粉)、1.1g的Y2.95Al5O12：0.05Ce3+(黄色荧光粉)、1.1g的(Sr0.9Ca0.08)AlSiN3：0.02Eu2+(红色荧光粉)、1.9g的(Ga0.885,Sc0.1)2O3：0.03Cr3+(近红外荧光粉)和10.5g的硅胶混合，得到混合物。
将所述混合物涂覆在激发芯片上，本实施例中的激发芯片的激发光谱的峰值对应的波长为385nm，即可得到发光器件。
实施例3
将1.5g的(Sr2.72Ba0.05Ca0.05K0.08)MgSi2O7.92F0.08：0.1Eu2+(蓝色荧光材料a)、2.0g的Ca1.95P2O7:0.05Eu2+(蓝色荧光材料b)、1.5g的(Sr0.65Ba0.3)5(PO4)3Cl：0.15Eu2+(蓝色荧光材料c)、0.5g的(Ba0.7,Sr0.27)2SiO4：0.06Eu2+(绿色荧光粉)、1.0g的Y2.92Al5O12：0.08Ce3+(黄色荧光粉)、1.0g的(Sr0.9Ca0.09)AlSiN3：0.01Eu2+(红色荧光粉)、1.8g的(Ga0.89,Sc0.1)2O3：0.02Cr3+(近红外荧光粉)和10g的硅胶混合，得到混合物。
将所述混合物涂覆在激发芯片上，本实施例中的激发芯片的激发光谱的峰值对应的波长为390nm，即可得到发光器件。
实施例4
将1.4g的(Sr2.7Ba0.1K0.05Na0.05)MgSi2O7.9F0.05Cl0.05：0.1Eu2+(蓝色荧光材料a)、2.1g的Ca1.99P2O7:0.01Eu2+(蓝色荧光材料b)、1.5g的(Sr0.5Ba0.45)5(PO4)3Cl：0.25Eu2+(蓝色荧光材料c)、0.6g的(Ba0.8,Sr0.17)2SiO4：0.06Eu2+(绿色荧光粉)、1.1g的Y2.9Al5O12：0.1Ce3+(黄色荧光粉)、1.05g的(Sr0.87Ca0.08)AlSiN3：0.05Eu2+(红色荧光粉)、1.9g的(Ga0.79,Sc0.2)2O3：0.02Cr3+(近红外荧光粉)和11g的硅胶混合，得到混合物。
将所述混合物涂覆在激发芯片上，本实施例中的激发芯片的激发光谱的峰值对应的波长为390nm，即可得到发光器件。
实施例5
与实施例1类似，不同之处在于：不加入蓝色荧光材料b和蓝色荧光材料c。
实施例6
与实施例1不同之处在于，不加入蓝色荧光材料c。
实施例光谱测试
将实施例1至实施例6中的发光器件进行光谱测试。上述荧光粉方案发光器件模拟太阳光标准色温光谱：A30(3000K)、D50(5000K)。
1)光谱拟合度计算方法如下所示：
拟合度系数e(GFC)计算公式如下：
式中：
SLED——被测LED的相对光谱功率分布；
STarget——标准光源的相对光谱功率分布，对560nm的能量归一化为100。
其中GFC模拟波长范围为380-780nm.
2)测试方法
制作成如上实施例中的光源器件，用光电积分球测试光色参数。
3)测试结果
测试结果表明，实施例1至实施例4中的发光器件与太阳光A30光谱的在380nm～780nm范围内拟合度在99％以上，与D50光谱在380nm～780nm范围内拟合度也在99％以上。
以实施例1为典型代表，图2为实施例1中样品的测试光谱与太阳光A30(3000K)光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与A30光谱的在380～780nm范围内拟合度为99.3％。
图3为实施例1中样品的测试光谱与太阳光D50(5000K)光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与D50光谱在380～780nm范围内拟合度为99.6％。
图7为实施例5中样品的测试光谱与太阳光A30(3000K)光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与A30光谱在380～780nm范围内拟合度为93.7％。
图8为实施例5中样品的测试光谱与太阳光D50(5000K)光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与D50光谱在380～780nm范围内拟合度为93.2％。
图9为实施例6中样品的测试光谱与太阳光A30(3000K)光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与A30光谱在380～780nm范围内拟合度为95.8％。
图10为实施例6中样品的测试光谱与太阳光D50(5000K)光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与D50光谱在380～780nm范围内拟合度为95.7％。
对比例1
与实施例1不同之处，不使用(Sr2.8Na0.1)MgSi2O7.9Cl0.1：0.1Eu2+(蓝色荧光材料a)，其余相同。
表1示出了实施例和对比例1的光通量以及与太阳光D50(5000K)光谱拟合度的相关参数。图6为实施例1与对比例1的测试光谱与D50光谱在380～780nm范围内对比曲线。
表1
由表1可以看出，使用蓝色荧光粉a可以提高器件与太阳光的拟合度，且拟合度随着蓝色荧光粉a+b的方式、蓝色荧光粉a+b+c的方式逐渐提高。
对比例2
与实施例1不同之处在于，不使用蓝色荧光粉，其余相同。
表2为实施例1与对比例2的亮度对比数据。
表2
由表2可以看出，通过蓝色荧光粉a，b，c发射的蓝光可以有效激发其他长波段荧光粉，保持整个发光器件的高效率。
对比例3
市面上常见的类太阳光发光器件中的发光材料由如下荧光粉配制：
1)10g的蓝色荧光粉:Sr5(PO4)3Cl:Eu2+，430-480nm
2)3g的黄绿色荧光粉：(Y,Lu,Gd)3(Al,Ga)5O12：Ce3+500-540nm
3)1g的红色荧光粉：(Sr,Ca)AlSiN3：Eu2+600-680nm
4)15g的硅胶。
将对比例3中制得的发光器件，进行光谱测试，测试结果如图4和图5所示。图4为对比例3中样品的测试光谱与太阳光A30光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与A30光谱的在380～780nm范围内拟合度为91.3％。图5为对比例3中样品的测试光谱与太阳光D50光谱的拟合曲线，可以看出测试光谱与D50光谱的在380～780nm范围内拟合度为92.8％。
可见，三种不同蓝色荧光粉配合使用，可以进一步提高与太阳光谱的相似度，且通过蓝色荧光粉a，b，c发射的蓝光可以有效激发其他长波段荧光粉，保持整个发光器件的高效率。
以上所述的实施例仅仅是本申请的优选实施例方式进行描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请的设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案作出的各种变形及改进，均应落入本申请的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件包括荧光层和激发芯片；
所述荧光层包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉；
其中，所述蓝色荧光粉中含有蓝色荧光材料a；
所述蓝色荧光材料a选自具有式Ⅰ-1所示物质中的任一种；
（M3-a-x，Aa）Mg（Si2-b，Db）O8-aEa：xEu2+式Ⅰ-1
在式Ⅰ中，M包括Sr元素；
A选自碱金属元素中的至少一种；
D选择ⅣA族元素中的至少一种；
E选自卤素中的至少一种；
a的取值范围为0.001≤a≤0.3；
b的取值范围0≤b≤0.3；
x的取值范围0.001≤x≤0.4；
所述式Ⅰ-1所示物质的发射光谱的峰值所对应的波长在460nm至470nm范围内；
所述蓝色荧光粉中还含有蓝色荧光材料b和蓝色荧光材料c；
所述蓝色荧光材料b的发射光谱的峰值所对应的波长在410nm至430nm范围内；
所述蓝色荧光材料c的发射光谱的峰值所对应的波长在480nm至500nm范围内；
所述绿色荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在510nm~540nm范围内；
所述黄色荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在540nm~570nm范围内；
所述红色荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在600nm~780nm范围内；
所述近红外荧光粉的发射光谱的峰值所对应的波长在780nm~850nm范围内；
激发芯片的激发光谱的峰值所对应的波长在380nm至420nm范围内。
2.根据权利要求1所述发光器件，其特征在于，所述发光器件满足以下条件中至少一种，
条件a：
在式Ⅰ-1中，M为Sr元素；或者，M中还包括Ca元素、Ba元素中的至少一种；
条件b：
在式Ⅰ-1中，A选自Na元素、K元素中的至少一种；和/或，
D选自Ge元素、Sn元素中的至少一种；和/或，
E选自Cl元素、F元素中的至少一种；
条件c：
所述式Ⅰ-1所示物质属于空间群P21/a。
3.根据权利要求1所述发光器件，其特征在于，所述蓝色荧光材料b选自具有式Ⅰ-2所示物质中的任一种；
(Ca1-x-y，Sry)2P2O7：xEu2+式Ⅰ-2
在式Ⅰ-2中，x、y的取值范围分别为0.001≤x≤0.1、0≤y≤1；
所述蓝色荧光材料c选自具有式Ⅰ-3所示物质中的任一种；
（Q1)5-x(PO4)3Cl：xEu2+式Ⅰ-3
在式Ⅰ-3中，Q1选自Sr、Ba、Ca或Mg中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.5。
4.根据权利要求1所述发光器件，其特征在于，所述绿色荧光粉选自具有式Ⅱ所示物质中的任一种，
（Q2)2-xSiO4：xEu2+式Ⅱ
在式Ⅱ中，Q2选自Ba、Sr或Ca中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.2；和/或，
所述黄色荧光粉选自具有式Ⅲ所示物质中的任一种，
(Q3)3-x(R)5O12：xCe3+式Ⅲ
在式Ⅲ中，Q3选自Y、Lu或Gd中的至少一种，R选自Al、Ga中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.2；和/或，
所述红色荧光粉选自具有式Ⅳ所示物质中的任一种，
（Q4)1-xAlSiN3：xEu2+式Ⅳ
在式Ⅳ中，Q4选自Sr、Ca中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.1；和/或，
所述近红外荧光粉选自具有式Ⅴ所示物质中的任一种；
(Q5)2-xO3：xCr3+式Ⅴ
在式Ⅴ中，Q5选自Ga、Sc中的至少一种，x的取值范围为0.001≤x≤0.2。
5.根据权利要求1所述发光器件，其特征在于，所述蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为：
45~60：3~5：5~10：5~10：15~20。
6.根据权利要求5所述发光器件，其特征在于，蓝色荧光材料a、蓝色荧光材料b、蓝色荧光材料c、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和近红外荧光粉的质量比为：
10~15：20~25：10~20：3~5：5~10：5~10：15~20。
7.根据权利要求1所述发光器件，其特征在于，所述荧光层还包括有机胶体；
荧光粉总量与有机胶体的质量比为0.5~2：1。
8.根据权利要求1所述发光器件，其特征在于，激发芯片的激发光谱的峰值所对应的波长在380nm至390nm范围内。
9.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括权利要求1至8任一项所述的发光器件。
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