Nova Patents
LT6215B

PHOTOBIOLOGICALLY FRIENDLY CONVERSION LEDs

Abstract

The proposed low associated color temperature conversion in phosphorus light source has characteristic low non-visual photo biological effect on human, which manifests as inhibition of emission of melatonin in pineal gland and can be used for lighting of streets, parking lots, pedestrian and bicycle paths, building facades, monuments, parks, car parking lots and houses yards, weakly disturbing human circadian rhythm. The light source has a semiconductor chip emitting short wavelength light in blue, purple or close to UV region due to injection luminescence, and has a wavelength converter, which because of luminescence converts said short wavelength light into longer wavelength light which comprises orange color component having spectral peak at about 570 nm and 600 nm. Partial conversion light source chip generates blue light, where part of said blue light is converted by using one phosphorus in the converter into orange light, where said phosphorus is such as yttrium magnesium aluminum silicon garnet, activated trivalent cerium ions (Y3Mg2AlSi2O12:Ce3+), barium strontium silicon nitride, activated divalent europium ions ((Ba,Sr)2Si5N8:Eu2+), barium strontium orthosilicate, activated divalent europium ions ((Ba,Sr)SiO4:Eu2+), calcium - alpha-silicon aluminum oxynitrides, europium activated divalent ions (Ca-?-SiAlON:Eu2+) or calcium, strontium selenide activated divalent europium ions ((Ca,Sr)Se:Eu2+)). The total convention light source chip generates close to UV light, which in the converter is totally absorbed and is converted by blue (such as CaMgSi2O6:Eu2+, Ba5SiO4Cl6:Eu2+, Mg3Ca3(PO4)4:Eu2+, (Ca,Sr,Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+, Ca2B5O9(Br,Cl):Eu2+, BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+, BaMg2Al16O27:Eu2+, (Lu,Gd)2SiO5:Ce3+, Sr2P2O7:Sn2+, SrSiAl2O3N2:Ce3+ or La3Si6N11:Ce3+) and said orange phosphorus.

LT6215B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 4

Term

Projected expiry 22 October 2033.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Today
  4. Projected expiry

8 claims: 6 independent, 2 dependent

  1. 1
    IŠRADIMO APIBRĖŽTIS 1. Šviestukas turintis spektrinės galios skirstinį, sudarytą iš bent dviejų spektro komponenčių, kurių kiekviena turi individualų spektrinės galios skirstinj ir santykinį dalinį spindulinį srautą, besiskiriantis tuo, kad šviestuko kiekvienos komponentės spektrinės galios skirstiniai ir santykiniai daliniai spinduliniai srautai yra parinkti imant atitinkamus fosforus su savais SGS taip, kad generuojamos suminės spinduliuotės nevaizdinio cirkadinio veiksmingumo, lemiančio melatonino išsiskyrimo slopinimą žmogaus kankorėžinėje liaukoje, ir šviesinio veiksmingumo santykis būtų ne didesnis, negu 0,6 standartinio šviesmens A atitinkamo santykio, esant aplinkos skaisčiui nuo 0,01 iki 10 cd/m 2 .
  2. 2
    Šviestukas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad jo generuojamos šviesos susietoji spalvinė temperatūra yra tarp 1500 K ir 3000 K.
  3. 3
    Šviestukas pagal 1 ir 2 punktus, spinduliuojantis šviesą dėka puslaidininkiniame luste generuojamos spinduliuotės, kurios spektro smailės bangos ilgis trumpesnis nei 500 nm, dalinės ar visiškos konversijos bangos ilgio keitiklyje, esančiame korpuso viduje arba išorėje ir turinčiame bent vienos rūšies fosforo, besi skiriantis tuo, kad minėtas keitiklis generuoja spinduliuotę, kurios spektro smailė yra oranžinėje srityje tarp maždaug 570 nm ir 600 nm, dėka fotoliuminescencijos vieno tipo fosfore, parinktame iš grupės, susidedančios iš:Y 3 Mg 2 AISi 2 0i 2 :Ce 3+ , (Ba,Sr) 2 Si 5 N 8 :Eu 2+ , (Ba,Sr) 2 SiO 4 :Eu 2+ , (Ca,Sr)Se:Eu 2+ , Ca-a-SiAION:Eu 2+ .
  4. 4
    Šviestukas pagal 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad puslaidininkiniame luste, turinčiame aktyvųjį sluoksnį pagamintą iš In^Ga^^N puslaidininkinio lydinio, generuojama 400-500 nm spektro ruože mėlyna šviesa keitiklyje yra dalinai konvertuojama į oranžinę šviesą.
  5. 5
    Šviestukas pagal 1, 3 ir 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad puslaidininkinio lusto, turinčio aktyvųjį sluoksnį pagamintą iš GaN puslaidininkinio junginio, arba iš ln x Gai- x N, Al y Gai- y N ar AlylnxGai_ x _ y N puslaidininkinio lydinio, generuojama artimoji UV spinduliuotė arba violetinė ar mėlyna šviesa, kurios bangos ilgis yra trumpesnis nei 450 nm, yra visiškai konvertuojama keitiklyje, turinčiame papildomą, 400-500 nm spektro ruože mėlyną šviesą spinduliuojantį fosforą, parinktą iš grupės, susidedančios iš:CaMgSi 2 O6:Eu 2+ , Ba5SiO4CI6:Eu 2+ , Mg3Ca 3 (PO4)4:Eu 2+ , (Ca,Sr,Ba)5(PO4)3CI:Eu 2+ , Ca2B 5 O 9 (Br,CI):Eu 2+ , BaMgAli0Oi7:Eu 2+ ,Mn 2+ , BaMg2Ali 6 O 27 :Eu 2+ , (Lu,Gd)2SiO5:Ce 3+ , Sr2P 2 O 7 :Sn 2+ , SrSiAI2O3N2:Ce 3+ ar La3Si 6 Nn:Ce 3+ .
  6. 6
    Šviestukas pagal 1, 3 ir 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad jo generuojamos šviesos spektro trumpabangė ir ilgabangė komponentės turi atitinkamai šiuos dalinių spindulinių srautų santykius:-apie 1:21, kai naudojamas Y 3 Mg 2 AISi 2 0i 2 :Ce 3+ fosforas, InGaN lusto spinduliuojamos šveisos spektro smailės bangos ilgis yra 440 nm ir gautojo SGS SST = 2088 K, o j CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,379, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:37, kai naudojamas (Ba,Sr) 2 Si 5 N8:Eu 2+ fosforas, InGaN lusto spinduliuojamos šveisos spektro smailės bangos ilgis 443 nm ir gautojo SGS SST = 1704 K, o į CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,185, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:10, kai naudojamas (Ba,Sr) 2 SiO4:Eu 2+ fosforas, InGaN lusto spinduliuojamos šveisos spektro smailės bangos ilgis 440 nm ir gautojo SGS SST = 2542 K, o į CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,567, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:14, kai naudojamas (Ca,Sr)Se:Eu 2+ fosforas, InGaN lusto spinduliuojamos šveisos spektro smailės bangos ilgis 443 nm ir gautojo SGS SST 2101 K, o j CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,311, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:11, kai naudojamas Ca-a-SiAION:Eu 2+ fosforas, InGaN lusto spinduliuojamos šveisos spektro smailės bangos ilgis 443 nm ir gautojo SGS SST = 2426 K, o į CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,507, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui.
  7. 7
    Šviestukas pagal 1 ir 5 punktą, besiskiriantis tuo, kad trumpabangę šviesos spektro komponentę, kurios spektro smailė yra ties 446nm bangos ilgiu, generuoja BaMg 2 Ali 6 O 2 7:Eu 2+ fosforas, ir trumpabangė ir ilgabangė komponentės turi atitinkamai šiuos dalinių spindulinių srautų santykius: -apie 1:19, kai naudojamas Y 3 Mg2AISi20i 2 :Ce 3+ fosforas, gautojo SGS SST = 2100 K, o j CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,398, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:33, kai naudojamas (Ba,Sr) 2 Si 5 N 8 :Eu 2+ fosforas, gautojo SGS SST = 1708 K, o į CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,196, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:9, kai naudojamas (Ba,Sr) 2 SiO4:Eu 2+ fosforas, gautojo SGS SST = 2576 K, o į CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,613, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:12, kai naudojamas (Ca,Sr)Se:Eu 2+ fosforas, gautojo SGS SST = 2114 K, o į CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,338, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui;-apie 1:10, kai naudojamas Ca-a-SiAION:Eu 2+ fosforas, gautojo SGS SST = 2449 K, o į CIE A standartinį šviesmenį normuotas CPF = 0,545, esant 2 cd/m 2 aplinkos skaisčiui.
  8. 8
    Šviestukas pagal bet kurį ankstesnį punktą, besiskiriantis tuo, kad kiekvienos spektro komponentės spinduliniai srautai yra nustatomi parenkant fosforo (7;17;18) dalelių dydį ir koncentraciją, bangos ilgio keitiklio (5;15) storį, bangos ilgio keitiklio medžiagos lūžio rodiklį, atstumą tarp bangos ilgio keitiklio ir elektroliuminescencinio darinio (1;11), ir bangos ilgio keitiklio padėtį šviestuko korpuse arba už šviestuko korpuso ribų.