[发明专利]包括红色发射陶瓷发光转换器的照明系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种照明系统，包括辐射源和陶瓷发光转换器。本发明还涉及一种用于这种照明系统的陶瓷发光转换器。

更具体地，本发明涉及一种照明系统以及一种通过发光下变频和基于附加色混合的紫外线或蓝光辐射发射辐射源以产生特定的包括白光的彩色光陶瓷发光转换器。优选发光二极管作为辐射源。

背景技术

现今，单独或成组使用包括可见彩色发光二极管的发光照明系统作为辐射源用于各种需要坚固的、紧凑的、轻型的、高效的、长寿命的、低电压源的白色或彩色照明应用。

这些应用其中包括在消费品诸如便携电话、数码相机和手提电脑中的小LCD显示器的照明。相关应用还包括这些产品诸如电脑显示器、立体声收音机、CD播放器、VCR等的状态指示器。指示器还存在于诸如飞行器、火车、轮船、汽车等的仪表板的系统上。

在大尺寸显示器中可以见到包含成千上万个LED组件的可寻址阵列中多个可见彩色发光LED的多色组合，大尺寸显示器诸如全色视频壁、以及高亮度大尺寸户外电视屏幕。琥珀色、红色和蓝绿色发光LED阵列还越来越多地用于交通灯或建筑效果灯光中。

然而，传统的可见彩色发光LED通常产量较低并认为难以在各批之间实现均匀的发射特性。LED可在单批晶片上显示较大的波长变化，并且在工作时随着工作条件诸如驱动电流和温度显示出较大波长和发射变化。

因此，当用包括可见彩色发光二极管的排列产生白光时，将出现由于可见彩色发光二极管的色调、亮度和其他因素的变化而不能产生想要色调的白色光的问题。

已知将在UV内发射的发光二极管发射的颜色通过包括磷光体的发光物质转换成蓝色范围的电磁波频谱，以产生可见的白色或彩色的光照明。

磷光体转换的“白光”LED系统尤其是基于二色性(BY)方法混合了黄色和蓝色，在这种情况下输出光的黄色二次分量可由黄磷光体产生，蓝色分量可由磷光体或蓝色LED的一次发射产生。

类似地，白光照明系统基于三色性(RGB)方法，即基于混合三种颜色，红色、绿色和蓝色，在这种情况下，红色和绿色分量由磷光体产生，蓝色分量由蓝色发光LED的一次发射产生。

由于发光二极管技术的近来发展已经产生了在近UV至蓝光范围内发射的非常有效的发光二极管，现在市场上尽是大量彩色和白色发光的磷光体转换发光装置，向传统白炽或荧光照明发出了挑战。

US20040233664A1公开了一种利用多波长光循环的照明系统。这种照明系统具有光源和位于光循环封套内的波长转换层。光源是发光二极管或半导体激光器。波长转换层由粉末磷光体物质、量子点物质(quantum dot material)、发光掺杂物质或大量这些物质组成。粉末磷光体物质通常是掺有镧系元素离子或可替换地诸如铬、钛、钒、钴或钕的离子的光学无机材料。

通常，已有的磷光体转换发光装置利用这样一种设置，其中，其上具有LED的半导体芯片被环氧树脂波长转换层覆盖，转换层中具有一个或多个转换磷光体的嵌入色素颗粒。这些磷光体颗粒将LED发出的UV/蓝色辐射如上所述转换成白光或彩色光。

然而，现有技术中包括微晶磷光体粉末的照明系统具有的问题是，由于本身存在的多种问题它们不能用于许多用途中。

首先，难以沉积获得均匀厚度的波长转换层。由于颜色均匀度需要均匀的厚度，因此也难以保证能获得均匀的颜色。在层比较厚的区域，光显示出与较薄层部分的另一种色调的白光。

其次，包括色素颗粒的波长转换层的光学特性强烈地依赖于层使用的材料。

只有含有比可见光波长小得多的以及分散在透明基质材料中的颗粒的波长转换层是高度透明的或有少量光散射的半透明的层。包含几乎等于或大于可见光波长的颗粒的波长转换层通常将强烈地散射光。这些材料可能局部反射，导致较低的光提取效率。

第三，如果波长转换层局部反射，该层优选制得足够薄，使其透射至少部分入射到层上的光。但是在薄的层内部，颗粒是倾向于凝结的，并因而，很难以产生具有均匀分布颗粒的均匀层。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于产生白光的照明系统，其具有适当的光提取效率和透明度以及真实的色彩再现。

依据本发明的另一个目的，提供了一种用于产生琥珀色光到红光的照明系统。