具有組合的遠(yuǎn)置光致發(fā)光轉(zhuǎn)換層的led白光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及白光源，其基于具有遠(yuǎn)置光致發(fā)光轉(zhuǎn)換層的半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)：一種燈具，其包括散熱基座、LED、初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層以及反光鏡。散熱基座具有輻射光出射孔。LED固定于該孔的邊緣，發(fā)射初級(jí)輻射光。初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層(為一層凹面的光致發(fā)光材料)設(shè)置在與上述LED有一定距離的位置。反光鏡具有一個(gè)連續(xù)的凹面反射面，設(shè)置于上述孔的一側(cè)，輻射轉(zhuǎn)換層的凹面以及反光鏡朝向LED和該出射孔。其中，該燈具還包括第二轉(zhuǎn)換層，該第二轉(zhuǎn)換層位于上述孔的另一側(cè)，其為平面或凸面。當(dāng)初級(jí)輻射光入射該轉(zhuǎn)換層的表面時(shí)，產(chǎn)生二級(jí)輻射光，經(jīng)由散熱基座上的出射孔射出并激發(fā)第二輻射轉(zhuǎn)換層的光致發(fā)光材料，從而發(fā)射三級(jí)輻射光，由于二級(jí)輻射光和三級(jí)輻射光混合，而產(chǎn)生白光，從第二轉(zhuǎn)換層射出。
【專利說明】具有組合的遠(yuǎn)置光致發(fā)光轉(zhuǎn)換層的LED白光源
[0001] 本發(fā)明涉及電氣電子設(shè)備，尤其是涉及基于半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED)的光源，具 體涉及基于采用光致發(fā)光熒光粉轉(zhuǎn)換的發(fā)光二極管（LED)的白光源。
[0002] 固態(tài)照明技術(shù)正開始占領(lǐng)白光照明市場，這得益于高效LED開發(fā)的最新進(jìn)展，尤 其是氮化物（InGaN)及業(yè)內(nèi)所有已知的白光源可實(shí)現(xiàn)最高的照明效率。LED解決方案在照 明設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，例如線性照明裝置和街道照明裝置，其照明裝置相對較大，高熱的 LED燈可分散分布，實(shí)現(xiàn)高效散熱。鑒于LED替代燈在解決節(jié)能問題上的廣闊前景，開發(fā)具 有小形狀因子和高光通量的LED替代燈來取代標(biāo)準(zhǔn)白熾燈和鹵素?zé)羰悄壳白铌P(guān)鍵的科學(xué) 技術(shù)課題之一。然而，由于此類燈具安裝控制電子器件（驅(qū)動(dòng)器）的空間有限且用于LED 散熱的表面面積相對較小，這導(dǎo)致LED解決方案大大受到制約。通常，白光LED包括一個(gè)涂 覆有YAG:Ce熒光粉的藍(lán)光LED。大功率（1瓦以上）藍(lán)光LED效率約為30-45%，每瓦輸入 功率中約有550-700毫瓦用于元件加熱。此外，業(yè)內(nèi)認(rèn)為白光LED內(nèi)的熒光粉將藍(lán)光轉(zhuǎn)換 成黃光時(shí)，約有20%的入射光能消耗在熒光粉加熱上。技術(shù)參數(shù)表明溫度在25-125°C時(shí)藍(lán) 光LED的輻射功率損耗約為7%，而同一溫度下白光LED的功率損耗約為20%。因此，大功 率白光LED對熱量和光通量有諸多限制。
[0003] 本發(fā)明旨在提供具有小形狀因子的LED燈來取代標(biāo)準(zhǔn)燈，其中，已知技術(shù)解決方 案的難題已經(jīng)攻克。
[0004] 對于取代標(biāo)準(zhǔn)白光燈的任何一種LED燈，其結(jié)構(gòu)均基于LED芯片。將LED芯片發(fā) 出的輻射光和不同的光色（例如藍(lán)光、綠光和紅光或者藍(lán)光和橙色光等等）混合可以得到 白光。
[0005] 然而，近年來具有光致發(fā)光熒光粉轉(zhuǎn)換層的LED白光源已經(jīng)成為最廣泛的光源， 熒光粉轉(zhuǎn)換層發(fā)出黃光或者橙色（紅色）光，同時(shí)吸收LED芯片的藍(lán)光或紫外線。圖1中 的示意圖闡述了這類白光源的工作原理。
[0006] 此裝置包括一個(gè)LED芯片和光致發(fā)光熒光粉轉(zhuǎn)換介質(zhì)，LED芯片發(fā)出波長相對較 短的初級(jí)輻射光，此介質(zhì)受上述波長相對較短的初級(jí)輻射光照射，經(jīng)特定的波長相對較短 的輻射光照射之后，此介質(zhì)受到激發(fā)并發(fā)出波長相對較長的二級(jí)輻射光。在具體的實(shí)施例 中，將LED芯片放置于聚合物基體內(nèi)的有機(jī)突光粉和/或無機(jī)突光粉（光致發(fā)光突光粉） 中，可將LED芯片發(fā)出的單色藍(lán)光或紫外線轉(zhuǎn)換為白光。
[0007] 圖2顯示了一種已知的具有光致發(fā)光熒光粉轉(zhuǎn)換的LED白光源，詳見美國第US 6351069號(hào)專利。
[0008] 白光源110包括一個(gè)氮化物L(fēng)ED芯片112,受到激發(fā)時(shí)，芯片發(fā)出初級(jí)輻射藍(lán)光。 LED芯片112置于反光杯114的導(dǎo)電支架上，與導(dǎo)體116和118電連接。導(dǎo)體116和118為 LED芯片112提供電力LED芯片112上覆蓋有透明樹脂層120,樹脂層內(nèi)含轉(zhuǎn)換材料122,轉(zhuǎn) 換材料可轉(zhuǎn)換LED輻射光的波長?？筛鶕?jù)轉(zhuǎn)換材料122產(chǎn)生的二級(jí)輻射光所需的光譜分布 選擇用以形成樹脂層120的轉(zhuǎn)換材料類型。LED芯片112和熒光層120由一片透鏡124罩 住。透鏡124通常由透明環(huán)氧樹脂或硅膠制成。使用白光源時(shí)，向LED芯片112施加電壓， 其中，該芯片上表面發(fā)出初級(jí)輻射光。LED芯片發(fā)出的初級(jí)輻射光部分被樹脂層120內(nèi)的 轉(zhuǎn)換材料122吸收。之后，轉(zhuǎn)換材料122在吸收初級(jí)輻射光后作出響應(yīng)，發(fā)出二級(jí)輻射光， 即具有更長峰值波長的轉(zhuǎn)換光。剩余的未吸收的初級(jí)輻射光與二級(jí)輻射光混合，從轉(zhuǎn)換層 透射而出。透鏡124將未吸收的初級(jí)輻射光與二級(jí)輻射光引導(dǎo)向按箭頭126指示的大體方 向，即為LED出射光。因此，LED出射光是一種復(fù)合光，由LED芯片112發(fā)出的初級(jí)輻射光 和轉(zhuǎn)換層120發(fā)出的二級(jí)輻射光組成。也可以對轉(zhuǎn)換材料進(jìn)行配置，因此可以實(shí)現(xiàn)只有一 小部分初級(jí)輻射光或全部初級(jí)輻射光留在裝置內(nèi)，例如發(fā)出初級(jí)紫外光的LED芯片與發(fā)出 二級(jí)可見光的一種或多種轉(zhuǎn)換材料結(jié)合時(shí)即是如此。
[0009] 前文提及的本領(lǐng)域中已知的裝置（其中，在LED表面形成一層光致發(fā)光熒光粉層） 存在幾個(gè)不足。因?yàn)楦鶕?jù)輻射光透射光致發(fā)光熒光粉層的傳播角的不同，光程長顯著變化， 所以光致發(fā)光熒光粉與LED表面直接機(jī)械、光學(xué)和熱接觸時(shí)很難實(shí)現(xiàn)顏色均勻度。此外，高 熱LED的高溫會(huì)改變光致發(fā)光熒光粉的色坐標(biāo)，也可能導(dǎo)致熒光粉劣化。
[0010] 為了消除上述缺點(diǎn)，我們提出在遠(yuǎn)離LED的位置設(shè)置一個(gè)波長轉(zhuǎn)換層的白光源， 其工作原理如圖3所示。
[0011] 根據(jù)此原理制成的照明裝置以及例如在美國第6600175(B1)號(hào)專利中描述的照 明裝置，如圖4所示。
[0012] 此白光源包括一個(gè)外殼207,此外殼由透明介質(zhì)211成型而成，具有一個(gè)內(nèi)部空 間。該透明介質(zhì)211可由任何可以透射光線的適當(dāng)材料成型而成，例如透明聚合物或玻璃。 透明介質(zhì)211的內(nèi)部空間包含一個(gè)置于基座214上的發(fā)光二極管（LED)213芯片。第一電 觸頭216和第二電觸頭217分別與LED213芯片的發(fā)射端218和背側(cè)219相連接，且通過導(dǎo) 線212與第一電觸頭216旁邊的LED的發(fā)射端218相連接。透光介質(zhì)211與熒光和/或磷 光元件或二者混合物（即光致發(fā)光熒光介質(zhì)）結(jié)合在一起，光致發(fā)光熒光介質(zhì)將LED213的 發(fā)射端218發(fā)出的福射光轉(zhuǎn)換成白光。光致發(fā)光突光粉散布在透明介質(zhì)211的外殼207內(nèi) 和/或以薄膜涂層209的形式布置在外殼207的內(nèi)壁表面上。另外，光致發(fā)光熒光粉可以 是組裝（未顯示）外殼外壁層上的一層涂層，前提是此外殼專門用于此環(huán)境中，而且這種外 涂層可以得到理想的維護(hù)（例如外涂層不會(huì)遭受磨蝕或劣化）。例如，可以將光致發(fā)光熒光 粉散布在聚合物或玻璃熔體內(nèi)，外殼由聚合物或玻璃熔體成型而成，可實(shí)現(xiàn)外殼成分均勻 并確保外殼整個(gè)表面的光輸出。
[0013] 具有遠(yuǎn)置圓柱形轉(zhuǎn)換層的細(xì)長型白光LED照明裝置在業(yè)內(nèi)眾所周知，如美國第 7618157B1號(hào)專利所述。其裝置示意圖如圖5所示。此照明裝置310包括一個(gè)線性散熱座 312、多個(gè)LED314和發(fā)光圓頂罩316,LED314沿著散熱座長度方向安裝在散熱座312上，發(fā) 光圓頂罩316安裝在散熱座312上，與LED燈組314平行，其中，發(fā)光圓頂罩316的半圓部 分318位于與LED燈組314相對的位置，其包括一層光致發(fā)光熒光粉320,LED燈組發(fā)出的 光線會(huì)激發(fā)光致發(fā)光熒光粉。散熱座312由導(dǎo)熱材料制成，例如鋁。發(fā)光圓頂罩316由透 明材料制成，例如玻璃或塑料。光致發(fā)光熒光粉320可以用作涂層，涂覆在圓頂罩的內(nèi)側(cè)或 者添加在涂層材料中。平面部分326不含光致發(fā)光熒光粉，在LED燈組兩側(cè)與散熱座相連， 其具有內(nèi)部反光面328,例如，反光面可以是鋁涂層，用以將LED燈組314發(fā)出的光線反射至 圓頂部分318。
[0014] 轉(zhuǎn)換層可包含光致發(fā)光熒光粉材料、量子點(diǎn)材料或這類材料的組合物，而且還可 包含基質(zhì)透明材料，其中的熒光粉材料和/或量子點(diǎn)材料分散分布。
[0015] 眾所周知，包含光致發(fā)光熒光粉材料的涂層可以傳導(dǎo)、吸收、反射和分散發(fā)射過來 的入射光。此涂層在分散入射光的同時(shí)，也可以傳導(dǎo)、吸收和反射一些散射光。
[0016] 基于這個(gè)原因，上述已知的發(fā)明所共有的一個(gè)缺點(diǎn)是在LED輻射的影響下光致發(fā) 光突光粉顆粒受激發(fā)出的福射光和反射的LED福射光將不可避免部分被光致發(fā)光突光粉 層以及該裝置內(nèi)部元件吸收，這樣就降低了白光源的效率。
[0017]Yamada[l]和Narendran[2]確定了YAG:Ce光致發(fā)光突光粉轉(zhuǎn)換層反射光和透射 光的比值。波長約為470納米的藍(lán)光輻射可激發(fā)YAG:Ce光致發(fā)光熒光粉，轉(zhuǎn)換成白光成 黃色波長范圍的福射光。Narendran試驗(yàn)證明在這種情況下轉(zhuǎn)換層發(fā)射和反射的光中超過 60%回射至激發(fā)源，并且這種光中很大一部分在LED組件內(nèi)部損失掉了 [2]。在[3]中， 據(jù)證明，即使以光折射率為1. 8的YAG:Ce光致發(fā)光熒光粉為例，它是將光折射率為1. 8的 YAG:Ce光致發(fā)光熒光粉混合在光折射率為1. 6的環(huán)氧樹脂中，其光致發(fā)光熒光粉的密度為 8毫克/平方厘米，使其能夠創(chuàng)造由藍(lán)光和黃光組合而成的平衡的白光，其反射光和透射光 的比例分別是53%和47%，而對于只含黃光的情況來說，其反射光和透射光的比例分別是 55 和 45%。
[0018] 一旦光致發(fā)光熒光粉受到LED輻射光的照射，其表面就產(chǎn)生輻射光，因此，在同等 條件下，通過將光致發(fā)光熒光粉表面產(chǎn)生的輻射光引導(dǎo)至LED光源的出射孔，直至遠(yuǎn)置轉(zhuǎn) 換層，可以顯著地提高LED轉(zhuǎn)換白光源的光通量和最大可能的效率。
[0019] 第US7293908B2號(hào)專利中提出了類似的技術(shù)解決方案，它是在具有側(cè)光輻射耦 合的照明系統(tǒng)的多個(gè)申請保護(hù)的實(shí)施例其中之一中提出，其根據(jù)本專利完成，其中包括一 層設(shè)置在遠(yuǎn)離LED位置的轉(zhuǎn)換層，該轉(zhuǎn)換層位于反光鏡上方。
[0020] 此裝置與根據(jù)本發(fā)明制造的裝置最為相似，因此將其選為原型。具有側(cè)光輻射耦 合的白光源是按照本專利實(shí)施的，其工作原理如圖6所示。圖6顯示了所申請保護(hù)的具有 側(cè)光輻射耦合的照明系統(tǒng)多個(gè)實(shí)施例其中之一的橫截面。
[0021] 具有側(cè)光輻射耦合的照明系統(tǒng)包括一個(gè)LED402、第一反光鏡404、第二反光鏡 406、出射孔412、轉(zhuǎn)換層602、附加透明覆蓋層408及輔助構(gòu)件，輔助構(gòu)件支承并分隔第一反 光鏡404和第二反光鏡406。輔助構(gòu)件包括平面透明元件502、側(cè)支架504和基座506。側(cè) 支架504最好為透明或反光材料。第一反光鏡404固定在基座506上。第二反光鏡406固 定在平面透明元件502上。轉(zhuǎn)換層602位于第二反光鏡406表面上，它至少將LED402有源 區(qū)發(fā)射的部分初級(jí)福射光轉(zhuǎn)換成具有波長不同于初級(jí)福射光波長的福射光。
[0022] 為便于說明，我們可以考慮光束414、415、416,這些光束闡釋了具有側(cè)光輻射耦合 的照明系統(tǒng)的工作原理。LED402有源區(qū)發(fā)射的第一顏色光束414被導(dǎo)向LED402的輸出表 面。第一顏色光束414穿透LED402的輸出表面，隨后被導(dǎo)向透明覆蓋層408。接著第一顏 色光束414穿透透明覆蓋層408并被導(dǎo)向轉(zhuǎn)換層602,轉(zhuǎn)換層將第一顏色光束414轉(zhuǎn)換成不 同顏色的第二顏色光束415。第二顏色光可以從波長轉(zhuǎn)換點(diǎn)朝任何方向發(fā)射第二顏色光束 415穿透透明覆蓋層408,接著穿過出射孔412被導(dǎo)向第一反光鏡404。第二顏色光束416 經(jīng)第一反光鏡404反射，然后被導(dǎo)向平面透明元件502上。第二顏色光束416穿透平面透 明元件502,即形成具有側(cè)光輻射耦合的照明系統(tǒng)。
[0023] 此系統(tǒng)的缺點(diǎn)是孔徑損失大且在輔助構(gòu)件的邊界和反光鏡上的光損失較多。
[0024] 本發(fā)明試圖克服另一種已知的探照燈型白光源（參見美國第7810956B2號(hào)專利 中所描述）的這些缺點(diǎn)。
[0025] 圖7是一種探照燈的橫截面示意圖，闡釋了該裝置的結(jié)構(gòu)布置和工作原理，此探 照燈根據(jù)美國第7810956B2號(hào)專利中所申請保護(hù)的該發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例之一。光源730 置于緊固件734和附加散熱座736之上?？蔀樯嶙?36加裝散熱片，如圖7所示。光源 730發(fā)出的光以及環(huán)繞光源730的反光鏡732反射的光輻射至光學(xué)板738內(nèi)。波長轉(zhuǎn)換層 742與光源730分隔放置，因此可以接收光源730發(fā)出的光。附加散熱座744可以冷卻波長 轉(zhuǎn)換層742。聚光元件740使光線準(zhǔn)直。作為光源730,LED產(chǎn)生可被利用的短波光線，例 如藍(lán)光或紫外光。光源730可置于附加緊固件734之上并固定在附加散熱座736上。光學(xué) 板738可成型加工而成，使其能夠?qū)⒐饩€引導(dǎo)至聚光元件740。例如，光學(xué)板側(cè)面748可加 工成傾斜面或彎曲面，形成全內(nèi)反射，將光線引導(dǎo)至聚光元件740。
[0026] 該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是孔徑損失大且在光學(xué)板以及光源、反光鏡和轉(zhuǎn)換層的邊界上的光 損失較多，大大降低了該系統(tǒng)的效率。此外，從準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)射出的光束相當(dāng)纖細(xì)，因此使 用此照明裝置取代具有小形狀因子的標(biāo)準(zhǔn)燈是不可接受的，由于標(biāo)準(zhǔn)燈具有足夠大的發(fā)射 光束孔徑角，即使是采用鹵素?zé)簟?br> [0027] 圖8示出了另一種已知的白光源，其中遠(yuǎn)置光致發(fā)光轉(zhuǎn)換層表面受到US7972030 B2專利中所述的LED直接輻照發(fā)出輻射光。此裝置與本文所提供的裝置最為相似，因此將 其選為原型。根據(jù)上述專利制造的白光源的工作原理如圖8所示，其中示出了所要求保護(hù) 的白光源其中之一的截面圖。該光源（818)具有一個(gè)由透明材料制成的燈罩（804)以及至 少一個(gè)LED(805)，LED安裝于該燈罩（804)內(nèi)。熒光粉層（816)位于該燈罩（804)的內(nèi)表 面上。LED(805)經(jīng)由穿過線纜饋通固定夾820的線纜819供電。在兩個(gè)反光鏡位置實(shí)施例 (821a，821b)之一中，該光源可能具有一個(gè)拋物面反光鏡，將LED(805)發(fā)出的福射光X1引 導(dǎo)向燈罩（804)。在第一個(gè)實(shí)施例中，反光鏡821a安裝于LED805下方，其將LED805發(fā)出的 輻射光反射至燈罩804,避免LED805發(fā)出的輻射光直接射入用戶的眼睛。該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在 于可保證光源818產(chǎn)生的光線822光色均勻。在第二個(gè)實(shí)施例中，由破折號(hào)顯示的反光鏡 821b安裝于LED805上方，反射從光源818的開口入射其上的輻射光。LED(805)發(fā)出的輻 射藍(lán)光X1與突光粉（816)發(fā)出的福射黃光相混合，從而形成由光源產(chǎn)生的光線（822)，呈 現(xiàn)為白色。
[0028] 上述光源的缺點(diǎn)在于反光鏡上的光損失（由于反光鏡體的福射截獲以及反光鏡 表面材料的輻射吸收而導(dǎo)致的孔徑損失）相對較高，且其LED的散熱性能差，會(huì)降低光源性 能。
[0029] 所有現(xiàn)有的LED白光源共同的一個(gè)顯著缺點(diǎn)在于LED光源產(chǎn)生450-470納米的強(qiáng) 藍(lán)光輻射對人類造成有害的影響，根據(jù)LED白光源的工作原理，LED白光源直接輻照人眼， 其中，LED輻射藍(lán)光具有相對較高的強(qiáng)度，其波長范圍（450-470納米），通過將其與受該LED 激發(fā)的熒光粉發(fā)出的輻射黃光（例如）相混合，可形成LED光源的白光輻射光譜。該輻射 光譜如圖9所示，其中示出了一種典型的氮化物藍(lán)光LED(藍(lán)光LED上涂覆有使用最廣泛的 YAG:Ce熒光粉）的輻射光譜，對比白熾燈的光譜，實(shí)際上，白熾燈被視作對人體無害的參照 光源。
[0030] LED光源的快速普及使得人們對其在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)方面的應(yīng)用的興趣大為增加， 人們主要關(guān)注這種"新"光源對心理及生理狀況的影響以及防止LED輻射影響的可能性。這 一問題十分緊迫，原因在于涂覆有最普遍的熒光粉涂層的白光LED的輻射光譜與其它類型 燈具的輻射光譜明顯不同，由于其在450-470納米范圍內(nèi)存在強(qiáng)輻射帶。
[0031] 最近國際LED輻射研究表明了LED直接輻照對人類生物鐘和激素系統(tǒng)的影響。這 一影響是由LED光譜中的強(qiáng)藍(lán)光成分造成的。LED的高溫以及熒光粉層的老化導(dǎo)致LED白 光光譜中藍(lán)光的百分比增加。該藍(lán)光光譜成分通過眼色素（黑視素）影響人類的生理節(jié)律， 且影響人類的激素系統(tǒng)。
[0032]目前認(rèn)為人類的眼睛具有兩個(gè)輻射感知通道：
[0033]-光學(xué)感知通道；其感知器是眾所周知的三種類型的視錐細(xì)胞（白天的顏色視覺） 和視桿細(xì)胞（灰色暗視覺）；
[0034]-最近發(fā)現(xiàn)的[4]非光學(xué)或生物通道，基于包含神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的黑視素，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞 控制血液中褪黑激素的分泌，從而確定活躍和放松兩種狀態(tài)。照明不當(dāng)以及因此而導(dǎo)致的 對血液生化成分的干擾可能破壞睡眠和心理狀態(tài)，而且，如果長期遭受輻照，甚至可能促成 乳腺癌的發(fā)展。
[0035] 因此，如果人們長期遭受人工光源輻照，控制光譜及其組分尤為重要。這表明目前 推廣的基于LED制造光源的概念不能保證人眼和總體健康狀況的安全性。例如，一個(gè)由來 自以色列海法大學(xué)、美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心以及意大利光污染研究所的研究人員組成 的國際團(tuán)隊(duì)表明[5]LED燈具大多有害健康，因?yàn)樗鼈兘档屯屎诩に氐漠a(chǎn)生，褪黑激素可控 制生物鐘且具有抗腫瘤和免疫刺激作用。黃光鈉燈也具有這種影響，但是其影響低五倍，因 此不影響人體健康。
[0036] 褪黑激素控制人類的生物鐘，對免疫系統(tǒng)具有積極作用，因此可阻止腫瘤發(fā)展。長 期以來眾所周知的是，藍(lán)光抑制褪黑激素的產(chǎn)生（例如，圖10顯示了褪黑激素產(chǎn)生，其根據(jù) 2004年獲得的光譜組成[6])，但是上述研究首次表明了不同類型電燈對人影響的量化參 數(shù)。這些研究人員將黃光高壓鈉燈的褪黑激素產(chǎn)生水平視為參照。與這些燈具相比，LED燈 抑制褪黑激素產(chǎn)生的能力強(qiáng)五倍（每單位功率）。
[0037] 隨著LED光源在城市、辦公室及公寓照明中的應(yīng)用日益增長，導(dǎo)致更多人遭受人 工照明輻照，這已迫使修改對公寓和公共建筑自然照明、人工照明以及二者相結(jié)合的照明 的衛(wèi)生要求（SanPiN2. 2. 1/2. 1. 1. 1278 - 03)該新規(guī)定（SanPiN2. 2. 1/2. 1. 1. 2585-10)并 未將準(zhǔn)用光源局限為兩種類型，即：白熾燈和放電燈。取而代之地，該新規(guī)定限定了色溫度 的允許范圍，即從2400至6800K。該規(guī)定提出了對LED光源的要求，其應(yīng)當(dāng)包含保護(hù)邊緣 (但是，并未給出具體的具體數(shù)字）。學(xué)前教育機(jī)構(gòu)、學(xué)校、職業(yè)學(xué)校以及大部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)禁 止使用LED光源。如果采用色彩還原度高于90的光源，該新規(guī)定允許降低照明度一度。
[0038] 因此，降低LED照明對人類的有害影響這一任務(wù)正變得日益重要。
[0039] 本發(fā)明的主要目標(biāo)在于采用小形狀因子光源，以降低或消除遠(yuǎn)置轉(zhuǎn)換層LED白光 源的有害影響，提供最高的效率，實(shí)現(xiàn)高色度均勻性及高色彩還原度。
[0040] 我們提供一種光源，其包括近紫外或紫外初級(jí)輻射源、散熱基座、反光鏡、第一轉(zhuǎn) 換層和第二轉(zhuǎn)換層。初級(jí)輻射源包括一個(gè)或多個(gè)LED。上述LED安裝于散熱基座上。反光 鏡的反射面朝向上述LED。第一轉(zhuǎn)換層將初級(jí)輻射光轉(zhuǎn)換成二級(jí)輻射光（藍(lán)光/淡藍(lán)光或 者藍(lán)/綠光），第一轉(zhuǎn)換層位于上述LED和上述反光鏡之間，第二轉(zhuǎn)換層將二級(jí)輻射光轉(zhuǎn)換 成三級(jí)輻射黃光、黃/橘黃光或紅光，第二轉(zhuǎn)換層位于與上述第一轉(zhuǎn)換層有一定距離的位 置。通過在上述散熱基座中設(shè)計(jì)一個(gè)輻射消除孔可以實(shí)現(xiàn)此處說明的目標(biāo)，其中，上述LED和上述第一轉(zhuǎn)換層位于上述散熱基座上該孔的附近。另外其中，上述第一轉(zhuǎn)換層表面受到 上述LED照射，且上述反光鏡表面具有凹形，其凹面朝向上述初級(jí)輻射源和上述孔，而且上 述第二轉(zhuǎn)換層具有一個(gè)平面或者凸面，該第二轉(zhuǎn)換層位于上述孔內(nèi)或其另一側(cè)，其中，上述 LED的發(fā)射光譜位于上述第一轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜區(qū)域內(nèi)，上述LED的發(fā)射光譜最好位 于等于第一轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜半寬度（在第一轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜最大值的兩側(cè)） 的光譜范圍內(nèi)，且第一轉(zhuǎn)換層光致發(fā)光材料的發(fā)射光譜的最大值位于上述第二轉(zhuǎn)換層的光 致發(fā)光材料的激發(fā)光譜區(qū)域內(nèi)，該第一轉(zhuǎn)換層光致發(fā)光材料的發(fā)射光譜的最大值最好位于 等于第二轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜半寬度（在第二轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜最大值的兩側(cè)）的 光譜范圍內(nèi)。參與產(chǎn)生白光的光源組件激發(fā)光譜和發(fā)射光譜的這一相互位置決定該光源是 否具有高效率。第一轉(zhuǎn)換層激發(fā)光譜最大值位于450至470納米范圍內(nèi)，因此抑制第二轉(zhuǎn) 換層發(fā)射光譜在450至470納米范圍內(nèi)的有害藍(lán)光組分，從而抑制由光源產(chǎn)生的白光中的 有害藍(lán)光組分，由于在第二轉(zhuǎn)換層發(fā)射光譜的470納米以上的范圍內(nèi)存在藍(lán)光/淺藍(lán)光組 分（例如在最普遍的白光LED的發(fā)射光中少量呈現(xiàn)），因此不會(huì)影響白光色彩還原度，這種 白光LED的LED芯片（發(fā)射波長為450至470納米）上涂覆有黃色熒光粉YAG:Ce(圖9)。
[0041] 圖11為所述照明裝置的橫截面示意圖，圖中闡釋了本發(fā)明的公開。
[0042] 該光源包括一初級(jí)輻射源，由一個(gè)或多個(gè)發(fā)射紫外線的或有紫外光譜區(qū)的LED1 構(gòu)成，還有散熱基座2、孔3和表面4在所述LED1上，反光鏡5的凹面反射面6朝向上述LED， 第一轉(zhuǎn)換層7將初級(jí)輻射光8轉(zhuǎn)換成二級(jí)輻射藍(lán)光/淡藍(lán)光或者藍(lán)/綠光9,其凹面10朝 向上述LED1，第二凹面11朝向上述反射面6。其中，上述第一轉(zhuǎn)換層7位于LED2和上述反 射面6之間，第二轉(zhuǎn)換層12位于上述孔3中，第二轉(zhuǎn)換層將二級(jí)輻射光9轉(zhuǎn)換成三級(jí)輻射 黃光、黃/橘黃光或紅光13。
[0043] 此照明裝置功能如下：LED1的初級(jí)輻射光8到達(dá)轉(zhuǎn)換層7的表面10,然后部分從 表面10反射，透過散熱基座2的孔3射出，部分從光致發(fā)光熒光粉顆粒層的表面反射，在轉(zhuǎn) 換層7中被分散，初級(jí)輻射光8部分被轉(zhuǎn)換層7材料所吸收，轉(zhuǎn)換成二級(jí)輻射光9,與此同 時(shí)，已經(jīng)到達(dá)反射表面6的一部分初級(jí)輻射光8反射回轉(zhuǎn)換層7,部分光再次被轉(zhuǎn)換層7材 料所吸收，由轉(zhuǎn)換層7的光致發(fā)光熒光粉將其轉(zhuǎn)換成二級(jí)輻射光9,二級(jí)輻射光9從上述轉(zhuǎn) 換層發(fā)出，射向光源的孔3,部分被第二轉(zhuǎn)換層12材料吸收并被轉(zhuǎn)換成三級(jí)輻射光13,并與 二級(jí)輻射光9相混合，形成白光，該白光的光譜分布取決于轉(zhuǎn)換層的材料，主要取決于熒光 粉顆粒的組成和大小以及轉(zhuǎn)換層的厚度。LED1發(fā)出的射入上述孔3的初級(jí)輻射光8 -部分 被第二轉(zhuǎn)換層12材料吸收。
[0044] 熒光粉成分的選擇尤為重要，因?yàn)樵撗b置基于LED輻射光的級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)換并且包含至 少兩種突光粉。
[0045] 光致發(fā)光熒光粉通常是摻雜離子態(tài)稀土元素（鑭系元素）的無機(jī)光學(xué)材料，或者 也可以是摻雜例如鉻、鈦、釩、鈷或釹等元素離子的無機(jī)光學(xué)材料。鑭系元素為鑭、鈰、鐠、 釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、欽、鉺、銩、鐿和镥。無機(jī)光學(xué)材料包括（但不限于）：藍(lán)寶石（氧 化鋁），砷化鎵（GaAs)，金綠寶石（鋁酸鈹），氟化鎂（二氟化鎂），磷化銦（InP)，磷化鎵 (GaP)、釔鋁石榴石（YAG或Y3A15012)，含鋱石榴石，釔鋁氧化鑭化合物，釔化合物，鑭鋁氧化 鎵，氧化釔（Y203)，鹵磷酸鈣、鹵磷酸鍶或鹵磷酸鋇（Ca，Sr，Ba) 5 (P04) 3 (Cl，F(xiàn))，鋁酸鈰錳復(fù)合 物（CeMgAln019)，磷酸鑭（LaP04)，硼酸鹽鑭系材料（(lanthanide) (Mr，Zn)B501Q)，錯(cuò)酸鎂鋇 (BaMgAl1Q017)復(fù)合物，硫化鎵酸銀（SrGa2S4)復(fù)合物，（51'，滅8,〇3，1^)(63，六1，111)25 4化合 物，硫化鍶（SrS)復(fù)合物，硫化鋅（ZnS)復(fù)合物和氮化硅。
[0046] 有幾種典型的光致發(fā)光熒光粉可受到波長為250納米左右的紫外線激發(fā)。一種 典型的紅光光致發(fā)光熒光粉是Y203:Eu3+。一種典型的黃光光致發(fā)光熒光粉是YAG:Ce3+。 典型的綠光光致發(fā)光熒光粉包括：CeMgAln019:Tb3+，（鑭系元素）P04:Ce3+，Tb3+和 GdMgB501Q:Ce3+，Tb3+，Th3+?典型的藍(lán)光光致發(fā)光熒光粉是BaMgAl1Q017:Eu2+ 和MgSrSi04:Eu2+， (Sr,Ba,Ca)5(P04) 3C1:Eu2+〇
[0047] 此外，藍(lán)光熒光粉可從一組材料中選擇，具體包括：（SrmBaJWgShC^EuJa= 0, 002-0, 2, x-〇,〇-1, 0)>(Sr^^Sr) 2P207:Eua (a = 0, 002-0, 2, x = 0,〇-l, 0)>(Sr^^Ba^ Al14025:Eua(a = 0, 002-0, 2, x = 0, 0-1，0)、LahaSi3N5:Cea(a = 0, 002-0, 5)、（Yh)2Si05:Cea(a =0, 002-0, 5)>(Ba1_x_aSrx)MgAl 1〇017:Eua(a = 0, 01-0, 5, x-〇,〇-〇, 5)〇
[0048] 本發(fā)明采用一種新的藍(lán)光熒光粉，其通式為：以§，0 &，51〇2(?04)(：1511+2，其中￡11 +2 濃度介〇,5% 10%之間，其各成分比例如下：(Mg:0,05-0,2 ;Ca:0,6-0,8 ;51':0,01-0,2)。改 變這些比例，在很大范圍內(nèi)發(fā)射光譜的最大值位置和半寬度可能改變。此外，本發(fā)明可以采 用下列特殊合成的新型高效藍(lán)光熒光粉：
[0049] _LiCaP04:Eu，其發(fā)射光譜最大值位于450納米，半寬度為72納米；
[0050] _NaCaP04:Eu，其發(fā)射光譜最大值位于460納米，半寬度為75納米；
[0051] _KCaP04:Eu，其發(fā)射光譜最大值位于468納米，半寬度為80納米；
[0052] 在400-470納米范圍內(nèi)或者附近的較長波長的LED激發(fā)的典型的無機(jī)光學(xué) 材料包括：釔鋁榴石（YAG或者Y3A15012)，含鋱石榴石，氧化釔（Y203)，YV04,SrGa2S4， (Sr，Mg，Ca，Ba) (Ga，Al，In)2S4,SrS以及硅氮化物。400-450納米范圍內(nèi)的LED激發(fā)的典 型的熒光粉包括：YAG:Ce3+、YAG:Ho3+、YAG:Pr3+、SrGa2S4:Eu2+、SrGa2S4:Ce3+、SrS:Eu2+ 以及摻 銪（Eu2+)硅氮化物；其中，0〈x〈l，〇〈y〈l，〇〈z〈= 0, 1，0〈a〈 = 0, 2 和 0〈b〈 = 0, 1 包括，例如：Lu3Al5012:Ce3+andY3Al5012:Ce3+ ; (Siva_bCabBac) SixNy0z:Eua2+(a= 0, 002-0, 2,b= 0, 0-0, 25,c= 0, 0-0, 25,x= 1，5-2, 5,y= 1，5-2, 5,z =1，5-2, 5)，包括，例如：SrSi2N202:Eu2+ ;(SiVuTxMguCavBaJ(Ga2_y_zAlyInzS4) :Eu2+，包括，例 如：SrGa2S4:Eu2+和SrhBaxSiCVEu2.。
[0053] 紅光熒光粉可從一組眾所周知的材料中選擇，具體包括： (Sr1_a_b_cBabCac)2Si5N8:Eua(a= 0, 002-0, 2,b= 0, 〇-1, 0,c= 0, 〇-1, 0)>(Ca^^S^)S:Eua,(a =0, 0005-0, 01，x= 0, 0-1，0)、CaBSiN2:Eua(a= 0, 002-0, 2)、及（Bah-aCaJSi7N10:Eua(a =0, 002-0, 2,x= 0, 0-0, 25)、（CahSi^SiEu2.，其中，0〈x〈 = 1，例如，CaS:Eu2+和SrS:Eu2.、 (Srh-yBaxCaQhSUlaNs-aOjEUz2.其中，0〈 =a〈5, 0〈x〈 = 1，0〈 =y〈 = 1 和 0〈z〈 = 1，例 如，Sr2Si5N8:Eu2+。
[0054] 本發(fā)明采用特殊合成的新型紅光熒光粉，其通式為：(Ba，Ca，Zn，Eu)2S4其中，各成 分比例如下：（Ba:0,9-l，4 ;Ca:0,9-0,4 ;Zn:0,05-0, 15 ;Eu0,02-0,05)。改變這些比例，在 很大范圍內(nèi)發(fā)射光譜的最大值位置和半寬度可能改變。
[0055]量子點(diǎn)材料為粒徑小于30納米的無機(jī)半導(dǎo)體微粒，可用作光致發(fā)光熒光粉。典 型的量子點(diǎn)材料包括（但不限于）：硫化鎘（CdS)、硒化鎘（CdSe)、硒化鋅（ZnSe)、砷化銦 (InAs)、砷化鎵（GaAs)和氮化鎵（GaN)的微粒。量子點(diǎn)材料可吸收一個(gè)波長的光線，然后 重新發(fā)射不同波長的光線，波長取決于粒子大小、粒子表面特性和無機(jī)半導(dǎo)體材料。
[0056] 轉(zhuǎn)換層既可以是一種光致發(fā)光熒光粉材料或量子點(diǎn)材料，也可以是光致發(fā)光熒光 粉材料和量子點(diǎn)材料的混合物。如需發(fā)射的白光（高顯色性）具有寬光譜范圍，宜使用多 于一種這類材料的混合物。獲得具有高顯色指數(shù)的暖白光的典型方法之一是將氮化銦鎵 (InGaN)LED的福射光與黃、紅光轉(zhuǎn)換光致發(fā)光突光粉混合物的福射光相混合。轉(zhuǎn)換層可以 包括幾種光致發(fā)光突光粉，能夠吸收LED的發(fā)射光并發(fā)出具有更長波長的光。例如，對于藍(lán) 光LED來說，其轉(zhuǎn)換層可包括發(fā)射黃光的單一光致發(fā)光熒光粉，或者發(fā)射紅、綠光的幾種光 致發(fā)光熒光粉。對于紫外LED來說，其轉(zhuǎn)換層可包括發(fā)射藍(lán)、黃光的多種光致發(fā)光熒光粉， 或者發(fā)射藍(lán)、綠、紅光的多種光致發(fā)光熒光粉。為了控制該照明裝置的混合出射光的色坐標(biāo) 和顯色性，可加入輻射其它顏色光的光致發(fā)光熒光粉。
[0057] 人們普遍認(rèn)為由長波發(fā)光熒光粉（例如紅光熒光粉）的重疊引起的熒光粉級(jí)聯(lián)相 互作用，以及短波發(fā)光熒光粉（例如綠光/黃光熒光粉）的發(fā)射光譜影響LED的效率并降 低白光顯色指數(shù)（參見，如[7])，因?yàn)殚L波（紅光）發(fā)光熒光粉的發(fā)射光，最終將導(dǎo)致短波 光子能量的再吸收。圖12說明了光子再吸收對效率及白光顯色指數(shù)的影響。在這一具體 例子中，綠光/黃光量子的能量被轉(zhuǎn)換成紅光光子，且綠光/黃光發(fā)光熒光粉的發(fā)射光譜帶 和藍(lán)光LED之間間距的底寬增加，其中，藍(lán)光LED激發(fā)綠光/黃光發(fā)光熒光粉。這對顯色指 數(shù)產(chǎn)生有害影響。因此，通常認(rèn)為應(yīng)當(dāng)將短波發(fā)光熒光粉和長波發(fā)光熒光粉的相互作用最 小化。
[0058] 然而，如果第一轉(zhuǎn)換層發(fā)射光譜譜峰與第二轉(zhuǎn)換層激發(fā)光譜譜峰在450-470納米 范圍內(nèi)重疊，則在第二轉(zhuǎn)換層發(fā)射光譜450-470納米范圍內(nèi)有害的藍(lán)光組分將得到最大程 度的抑制，因此，光源產(chǎn)生的白光中有害的藍(lán)光組分將得到最大程度的抑制，且不會(huì)損害顯 色指數(shù)。圖13示出了YAG:Ce3+發(fā)光熒光粉的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，該發(fā)光熒光粉是"白 光"LED中應(yīng)用最為廣泛的熒光粉，圖中還示出了特殊合成的新型KCaP04:Eu2+發(fā)光熒光粉 的發(fā)射光譜，該發(fā)光熒光粉的發(fā)射光譜譜峰位于468納米處（發(fā)射光譜半寬度位于80納米 處），其發(fā)射光譜譜峰幾乎與YAG:Ce3+的長波激發(fā)帶譜峰重疊。
[0059] 該光源的效率基于級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)換，S卩，由LED紫外線轉(zhuǎn)換成發(fā)光熒光粉輻射藍(lán)光，接著 轉(zhuǎn)換成輻射黃光，其效率僅比黃光發(fā)光熒光粉直接受LED藍(lán)光激發(fā)的效率稍差一點(diǎn)。我們 針對紫外線激發(fā)的Ca2 (P04)Cl:Eu+2發(fā)光熒光粉進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，該發(fā)光熒光粉的藍(lán)光譜峰 位于450納米處，其半寬度位于70納米處，該發(fā)光熒光粉激發(fā)石榴石發(fā) 光熒光粉（其激發(fā)帶位于450-0, 05納米至475+0, 05納米之間）。
[0060] 表1中總結(jié)了比較數(shù)據(jù)，其中顯示了由這些發(fā)光熒光粉及其組合受不同波長入_ 的LED輻射光激發(fā)而產(chǎn)生的輻射強(qiáng)度L，其中，L_是受涂覆有氧化鎂（MgO)的白色表面輻 照而產(chǎn)生的LED輻射光的校準(zhǔn)強(qiáng)度。
[0061] 表1:
【權(quán)利要求】
1. 白光源，其包括初級(jí)輻射源、散熱基座、初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層和反光鏡。初級(jí)輻射源包含 一個(gè)或多個(gè)LED。上述LED安裝于散熱基座的一個(gè)表面上。初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)為一個(gè)轉(zhuǎn) 換材料層，將上述LED投射在其表面上的初級(jí)福射光轉(zhuǎn)換成二級(jí)福射光。反光鏡的一個(gè)表 面反射來自上述LED和初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層的入射光。上述反光鏡和初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層位于遠(yuǎn) 離上述初級(jí)輻射源的位置，且上述初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層位于上述初級(jí)輻射源和反光鏡之間靠近 上述反光鏡表面的位置。其中，上述光源還包括第二轉(zhuǎn)換層，第二轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)為光致發(fā)光材 料層，該轉(zhuǎn)換層將上述初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層和反光鏡投射在其表面上的入射光轉(zhuǎn)換成二級(jí)輻射 光。其中，上述散熱基座具有一個(gè)輻射光射出孔，上述LED和初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層連同上述反光 鏡一起安裝于該散熱基座上該孔的附近。另外其中，上述初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層表面受到上述LED 照射，且上述反光鏡表面具有凹形，其凹面面向上述初級(jí)輻射源和上述出射孔，而且上述第 二轉(zhuǎn)換層具有一個(gè)平面或者凸面，該第二轉(zhuǎn)換層位于上述出射孔內(nèi)或其另一側(cè)。其中，上述 LED的發(fā)射光譜位于上述初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層光致發(fā)光材料的激發(fā)光譜區(qū)域內(nèi)，且該初級(jí)輻射 轉(zhuǎn)換層光致發(fā)光材料的發(fā)射光譜的最大值位于上述第二轉(zhuǎn)換層的光致發(fā)光材料的激發(fā)光 譜區(qū)域內(nèi)。
2. 權(quán)利要求1的光源，其中，LED的發(fā)射光譜位于等于初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜 半寬度（在初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜最大值的兩側(cè)）的光譜范圍內(nèi)，第一轉(zhuǎn)換層光 致發(fā)光材料的發(fā)射光譜的最大值位于等于第二轉(zhuǎn)換層材料的激發(fā)光譜半寬度（在第二轉(zhuǎn) 換層材料的激發(fā)光譜最大值的兩側(cè)）的光譜范圍內(nèi)。
3. 權(quán)利要求1的光源，其中，第二轉(zhuǎn)換層由一種光致發(fā)光材料制成，其激發(fā)光譜最大值 位于450至470納米范圍內(nèi)，初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層由一種激發(fā)光譜位于紫外區(qū)或近紫外區(qū)的材 料制成，其發(fā)射光譜最大值位于450至470納米范圍內(nèi)。
4. 權(quán)利要求1的光源，其中，初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層的光致發(fā)光材料可從一組材料中選 擇，具體包括疋&]\%八11。0 175112+、]\%561045112+、（51'，8&，〇&) 5(?04)3(：15112+、（51'1_ ?￡_3&) J3MgSi208:Eua(a = 0, 002-0, 2, x = 0, 〇-1, 0) > (Sr1_x_aSr)2P20 7:Eua(a = Ο, 002-0, 2, x =0,0_1，0)、（Srh-aBajAlwO^EuJa = 0,002-0,2，χ = 0,0_l，0)、LahaSi3N5:Cea(a =0, 002-0, 5)、（Υ卜a)2Si05:Cea(a = 0, 002-0, 5)、 (Bai_x_aSrx)MgAl100 17:Eua(a = 0, 01-0, 5, x-0, 0-0, 5)，或其混合物?！?br> 5. 權(quán)利要求2的光源，其中，初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層的光致發(fā)光材料具有通式： (Mg, Ca，Sr)2(P04)Cl:Eu+2,其中（Mg:0, 05-0, 2 ;Ca:0, 6-0, 8 ;Sr:0, 01-0, 2)，Eu+2 濃度為 0, 5%至 10%。
6. 權(quán)利要求2的光源，其中，第二轉(zhuǎn)換層的光致發(fā)光材料可從一組材料中選擇， 具體包括：Y2〇3:Eu 3+、CeMgAln019:Tb3+、（Lanthanide)P0 4:Ce3+，Tb3+、GdMgB501(l:Ce 3+，Tb3、 YAG:Ce3\ YAG:Ho3\ YAG:Pr3\ (Ba1；65Sr0；2Mg0； ^Uo^s) Si04, (Ba0；2Sr1；54Mg0；2Eu0；06) Si04> (Ba, Ca, Zn, Eu)2S4(BaO, 9-1, 4 ；CaO, 9-0, 4 ；ZnO, 05-0, 15 ；Eu 0, 02-0, 05) > SrGa2S4、（Sr, Mg，Ca，Ba) (Ga，Al，In)2S4、SrS、SrGa2S4:Eu 2+、SrGa2S4:Ce3+、SrS:Eu2.、 (Sr 1_a_b_cBabCac) 2Si5N8:Eua(a = 0, 002-0, 2, b = 0, 〇-l, 0, c = 0, 〇-l, 0) > (Ca^^S^) S: Eua, (a =0, 0005-0, 01，x = 0, 0-1，0)、Cai_aSiN2:Eua(a = 0, 002-0, 2)、和（Bah-aCaJSi^^EuJa =0, 002-0, 2, x = 0, 〇-〇, 25)、（Ba:0, 9-1，4 ;Ca:0, 9-0, 4 ;Zn:0, 05-0, 15 ;Eu:0, 02-0, 05)， 或其混合物。.
7. 權(quán)利要求3的光源，其中，初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換層的光致發(fā)光材料可從一組材料中選 擇，具體包括：LiCaP04:Eu、NaCaP0 4:Eu、KCaP04:Eu、（BadjCadjZridjEu。，。；^；^，第二轉(zhuǎn) 換層的光致發(fā)光材料可從一組材料中選擇，具體包括：YAG: Ce3+、（Β\ 2Sr1; 54Mg(l，2EU(I，Μ) Si04、（Ba，Ca，Zn，Eu)2S4(Ba 0, 9_1，4 ;Ca 0, 9-0, 4 ;ZnO, 05-0, 15 ;Eu 0,02_0,05)，例如， (Ba。，9CaQ，9ZnQ，15Eu Q，Q5) 2S4，或其混合物。
8. 權(quán)利要求1的光源，其中，轉(zhuǎn)換層和反光鏡的表面制成軸對稱形狀，該表面被平行于 散熱基座內(nèi)孔平面的平面截短，例如，制成回轉(zhuǎn)橢面，尤其是球面或者拋物面，其主軸垂直 于散熱基座內(nèi)孔的平面。
9. 權(quán)利要求1的光源，其中，轉(zhuǎn)換層和反光鏡的表面制成表面對稱形狀，該表面被平行 于散熱基座內(nèi)孔平面的平面截短，例如，制成被截短的圓柱面，其對稱軸垂直于散熱基座內(nèi) 孔的平面。
10. 權(quán)利要求1的光源，其中，導(dǎo)熱基座包括一個(gè)凸起，該凸起將直接投射的初級(jí)輻射 光引導(dǎo)向上述孔，將其引導(dǎo)至第二轉(zhuǎn)換層方向。
11. 權(quán)利要求1的光源，其中，上述反光鏡表面是散熱罩的內(nèi)表面，其還具有添加散熱 肋片的外表面。
12. 權(quán)利要求2的光源，其中，轉(zhuǎn)換層和反光鏡的上述表面由多個(gè)平面或區(qū)段組成。
13. 權(quán)利要求3的光源，其中，初級(jí)輻射源的散熱基座與反光鏡成為一體。
14. 權(quán)利要求1的光源，其中，轉(zhuǎn)換層的凸面與其凹面相對，其凹面受到初級(jí)輻射光照 射，一種光學(xué)透明介質(zhì)將轉(zhuǎn)換層的凸面與反光鏡的凹面隔開。
15. 權(quán)利要求3的光源，其中，導(dǎo)熱基座的凸起部分包括一個(gè)平面鏡部分，該部分將入 射其上的初級(jí)輻射光引導(dǎo)至第一轉(zhuǎn)換層的相對表面上。
16. 權(quán)利要求3的光源，其中，多個(gè)發(fā)光二極管固定于散熱基座上，因此每個(gè)發(fā)光二極 管輻射方向性圖的軸與反光鏡的對稱軸相交而成的角度等于或小于90°與上述每個(gè)發(fā)光 二極管輻射方向性圖的半寬度之間的差值。
17. 權(quán)利要求3的光源，其中，多個(gè)發(fā)光二極管固定于散熱基座上，因此每個(gè)發(fā)光二極 管輻射方向性圖的軸與反光鏡的對稱軸平行或形成小的角度。位于轉(zhuǎn)換層表面和發(fā)光二極 管之間的導(dǎo)熱基座包括一個(gè)傾斜的反光鏡部分，將投射其上的初級(jí)輻射光引導(dǎo)至第一轉(zhuǎn)換 層的相對表面上。
【文檔編號(hào)】F21V29/505GK104272014SQ201280070399
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月30日
【發(fā)明者】維塔利·尼古拉耶維奇·狄尼古, 那姆·皮克哈薩維奇·索斯奇姆, 弗拉基米爾·尼古拉耶維奇·奧斯約克 申請人:科學(xué)生產(chǎn)商業(yè)公司愛達(dá)爾股份有限公司