專利名稱：：照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種包括照明系統(tǒng)的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
：照明系統(tǒng)本身是已知的并且在功能性應(yīng)用和裝飾性應(yīng)用二者中被用來提供光。在諸如路燈、安裝在屋頂和墻壁上的照明裝置的功能性應(yīng)用中，典型地提供光以抵消降低的可見度，因而光輸出也被相應(yīng)地設(shè)定。對(duì)光輸出的要求可包括例如波長(zhǎng)譜、色點(diǎn)或色溫、強(qiáng)度、立體角、照明區(qū)域、光功率、亮度等的參數(shù)。一般而言，波長(zhǎng)譜與光的顏色有關(guān)。在例如一般照明或者產(chǎn)品突出照明的照明應(yīng)用中，光的顯色性通常為對(duì)光輸出的重要要求，顯色性與波長(zhǎng)譜有關(guān)并且通常被表示為一般顯色指數(shù)(CRI)。在例如安裝在屋頂和墻壁上的光磚、郵箱、招牌和標(biāo)志的裝飾性應(yīng)用中，所需要的光輸出主要基于美學(xué)需要來確定。還已知的是將光輸出設(shè)置為不同程度地滿足功能性需求和裝飾性需求二者的照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)還可用于例如數(shù)字投影儀或者所謂beamer的投影系統(tǒng)，以用于投影圖像或者顯示電視節(jié)目、電影、視頻節(jié)目或者DVD等等。在顯示應(yīng)用中，系統(tǒng)的色域通常為對(duì)光輸出的光譜組成的重要要求。還已知通過相關(guān)聯(lián)對(duì)象提供光進(jìn)行使用的照明系統(tǒng)。例如也被稱為L(zhǎng)CD顯示器的液晶顯示設(shè)備，其中照明系統(tǒng)為背光并且相關(guān)聯(lián)對(duì)象為不發(fā)光的LCD面板。這樣的顯示設(shè)備例如用在電視接收器、(計(jì)算機(jī))監(jiān)視器、(無繩)電話和便攜式數(shù)字助理中。典型地，顯示設(shè)備的輸出光要求規(guī)定了由相關(guān)聯(lián)對(duì)象反射和/或透射的光一一因此，當(dāng)確定了用于照明系統(tǒng)的光輸出要求時(shí)需要考慮相關(guān)聯(lián)對(duì)象的光學(xué)特性。在一些這樣的應(yīng)用中(例如用于LCD顯示器的背光)，對(duì)照明系統(tǒng)光輸出的要求可能非常嚴(yán)格，而可用的發(fā)光設(shè)備不能充分滿足這些要求。對(duì)發(fā)光二極管(LED)來說情況也是如此，由于發(fā)光二極管的能量效率和緊湊尺寸使得其被認(rèn)為是有吸引力的用于背光的半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備。為幫助滿足光輸出需求，常常采用發(fā)光元件吸收由發(fā)光設(shè)備產(chǎn)生的具有一定波長(zhǎng)譜的光子并且發(fā)射具有不同波長(zhǎng)譜的光子。磷光體是眾所周知的發(fā)光元件的實(shí)例，并且吸收和隨后的發(fā)射過程常常被稱為轉(zhuǎn)換或者波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。另一個(gè)問題在于相關(guān)聯(lián)對(duì)象的光學(xué)特性可能變化一一例如LCD面板可以由不同制造商采用不同技術(shù)和不同材料制造——這意味著對(duì)相關(guān)照明系統(tǒng)的輸出光要求必然也變化。換言之，甚至當(dāng)使用多個(gè)發(fā)光元件時(shí)，一個(gè)照明系統(tǒng)(例如一個(gè)背光)可能不適合于相關(guān)對(duì)象的整個(gè)范圍。例如，US7，052，152在圖12A中公開了一種采用背光的LCD面板，其中在背光的蓋板上采用磷光體作為發(fā)光元件。這具有如下優(yōu)勢(shì)具有磷光體的蓋板可以和LCD面板匹配，而且剩余的背光可按照光輸出被標(biāo)準(zhǔn)化。但是在蓋板上具有磷光體的已知照明系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于磷光體層厚度的變化引起磷光體所發(fā)射光的空間強(qiáng)度和顏色的變化。對(duì)LCD面板用戶而言這樣的變化是能夠觀察到的并且是不合需要的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種具有更均勻的強(qiáng)度和顏色輸出的照明系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目標(biāo)通過一種照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述照明系統(tǒng)包括被配置為發(fā)射第一原色光的半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備，所述半導(dǎo)體設(shè)備包括被配置為吸收第一原色光的至少一部分并發(fā)射第二原色光的第一發(fā)光元件；與所述半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備物理隔離并且被配置為吸收第一或者第二原色光的至少一部分并發(fā)射第三原色光的第二發(fā)光元件；并且所述照明系統(tǒng)被配置為組合所述第一、第二和第三原色光的至少一種或多種以形成照明系統(tǒng)的輸出光。原色光包括圍繞中心波長(zhǎng)或者主波長(zhǎng)的預(yù)定光譜帶寬的光。在顯示設(shè)備中典型地使用三種原色，例如紅色、綠色和藍(lán)色。通過采用紅色、綠色和藍(lán)色，照明系統(tǒng)可產(chǎn)生全色輸出光，包括白色。在顯示設(shè)備中使用的原色的數(shù)量可根據(jù)所需要的輸出一一例如能夠產(chǎn)生全色輸出光的紅色、綠色、藍(lán)色、青色和黃色或者可用于產(chǎn)生白色的藍(lán)色和黃色——變化。當(dāng)照明系統(tǒng)被用作顯示設(shè)備中的背光時(shí)，照明系統(tǒng)通常被5配置為在的設(shè)備前(被稱為屏前(FoS))產(chǎn)生指定的白光。這是顯示設(shè)備用戶察覺到的光。術(shù)語紅色、綠色、藍(lán)色、黃色和青色的使用不應(yīng)被解釋為指定具體的中心波長(zhǎng)而是表明主波長(zhǎng)屬于色譜的哪個(gè)區(qū)域。選擇這些術(shù)語是因?yàn)楫?dāng)混合這些原色的一種或多種時(shí)較易顯現(xiàn)近似的色譜——例如不同程度地混合紅光和黃光可產(chǎn)生從紅光、經(jīng)橙光到黃光的輸出光；或者例如不同程度地混合紅光和綠光可產(chǎn)生從紅光、經(jīng)橙光和黃光到綠光的輸出光。因此，在相同的照明系統(tǒng)內(nèi)可以每種原色產(chǎn)生多個(gè)光，例如第一藍(lán)光和第二藍(lán)光。這應(yīng)當(dāng)被解釋為具有來自色譜藍(lán)色區(qū)域的中心波長(zhǎng)的兩個(gè)光譜。存在多種對(duì)顏色的不同圖示方法——在本申請(qǐng)中，在1976CIE色度圖上描述色點(diǎn)，并且其中以CIE1976u，v，顏色坐標(biāo)表述光的色點(diǎn)。根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)的效果為通過采用兩個(gè)發(fā)光元件，即發(fā)光設(shè)備中的第一元件以及與光源物理分隔的(例如在蓋板上的)第二元件，可分別在"本地"和"遠(yuǎn)程"位置進(jìn)行發(fā)光設(shè)備所產(chǎn)生的光的轉(zhuǎn)換，并且與現(xiàn)有技術(shù)中僅僅在遠(yuǎn)程位置進(jìn)行光轉(zhuǎn)換的情況相比可減少遠(yuǎn)程位置所需要的發(fā)光材料的量。對(duì)于在遠(yuǎn)程位置磷光體層的均勻分布，可通過減小磷光體層的厚度來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中有效厚度表示每單位面積具有相同磷光體質(zhì)量的純、非多孔磷光體層的厚度。較薄的遠(yuǎn)程發(fā)光材料層意味著對(duì)厚度變化較低的靈敏度，并且因此在顏色和強(qiáng)度上較少的空間變化。根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一個(gè)益處在于遠(yuǎn)程發(fā)光元件仍然可以和待照明的對(duì)象相匹配，同時(shí)在照明系統(tǒng)剩余部分的構(gòu)造方面允許高程度的標(biāo)準(zhǔn)化。本發(fā)明基于如下的認(rèn)識(shí)可通過降低在遠(yuǎn)程位置處發(fā)光材料中的轉(zhuǎn)換程度而非通過傳統(tǒng)方法(即試圖在制造遠(yuǎn)程發(fā)光元件期間例如在沉積過程中減少厚度變化)來減少輸出光的空間差異。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件所進(jìn)行的光轉(zhuǎn)換被配置為提供比第二發(fā)光元件更高程度的光轉(zhuǎn)換，光轉(zhuǎn)換程度可以通過1976CIE色度圖上離開原色色點(diǎn)的色點(diǎn)偏移來度量。這是有利的，因?yàn)榈谝徽{(diào)節(jié)步驟包括了色移或者光轉(zhuǎn)換的絕大多部分。然后第二調(diào)節(jié)步驟執(zhí)行非常少量的校正或者光轉(zhuǎn)換。這意味著第二發(fā)光層只需對(duì)色點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，并且可以最小化第二發(fā)光層所執(zhí)行的轉(zhuǎn)換。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件中第一磷光體材料的有效厚度大于第二發(fā)光元件中第二磷光體材料的有效厚度。這一點(diǎn)還具有最小化第二發(fā)光元件中所執(zhí)行的轉(zhuǎn)換量的效果。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第三原色的光的主波長(zhǎng)大于或者等于第二原色光的主波長(zhǎng)。這可能是有利的，因?yàn)樵S多普通的磷光體在被用作發(fā)光元件時(shí)發(fā)射出比其所吸收光子能量更低/波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中笫二發(fā)光元件被進(jìn)一步配置為吸收至少部分的第一和第二原色光。這一點(diǎn)允許第二發(fā)光元件吸收第一和第二原色以增加第三原色輸出。這意味著，如果需要，可減少未被第一發(fā)光元件吸收的第一原色的量。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中笫一原色光包括藍(lán)光、紫外光以及近紫外光中的一種或多種。這些種類的光源(例如藍(lán)色和UVLED)通常是可獲得的，并且傾向于成為用于背光的典型光源。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備還包括半導(dǎo)體紫外光或者近紫外光發(fā)射器，以及被配置為吸收該發(fā)射器所發(fā)出的至少一部分光并且被配置為發(fā)射第一原色光的第三發(fā)光元件。例如，可使用作為背光的典型光源的紫外LED。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件包括至少一種磷光體材料的層，其被設(shè)置作為半導(dǎo)體光發(fā)射器管芯上的連續(xù)層或者共形層。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備還包括主光學(xué)部件，并且第一發(fā)光元件包括至少一種磷光體材料的層，其被設(shè)置作為主光學(xué)部件上的連續(xù)層。例如，可以以"球狀物，，的形勢(shì)來施加磷光體材料。與磷光體材料被施加至蓋板或者光學(xué)元件上的情形相比，這一點(diǎn)最小化了形成笫一發(fā)光元件所需要的磷光體材料的量。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件包括選自YAG:Ce、(Y,Gd)AG:Ce、(Y，Lu)AG:Ce、(Y，Lu，Gd)AG:Ce和LuAG:Ce;YAGSN:Ce、(Y，Lu，Gd)AGSN:Ce、LuAGSN:Ce及其任意組合的磷光體材料。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件包括其為氮氧硅酸鹽型磷光體(例如SSON:Eu)的磷光體材料。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第二發(fā)光元件包括物理上相互隔離的兩種或者更多種磷光體材料。這一點(diǎn)提供了使用可能化學(xué)不相容的磷光體、或者由于實(shí)際原因不能混合的磷光體、或者包含不同轉(zhuǎn)換程度的磷光體的最大靈活性。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第二發(fā)光元件還被配置為發(fā)出第四原色光，并且其中照明系統(tǒng)被配置為組合所述第一、第二、第三和第四原色中的至少一種或多種光以形成照明系統(tǒng)的輸出光。這意味著其色點(diǎn)處于色譜不同區(qū)域的磷光體材料可被包括在第二發(fā)光元件中，從而在獲得輸出光的目標(biāo)顏色方面提供了非常大的靈活度。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第二發(fā)光元件包括至少一種選自下面材料所組成的集合中的磷光體材料SCSN:Eu、SSN:Eu、BSSN:Eu、(Y，Gd)AG:Ce、(Y，Lu)AG:Ce、(Y，Lu，Gd)AG:Ce、YAG:Ce、LuAG:Ce、LuAGSN:Ce、TG:Eu、SSON:Eu、YAGSN:Ce、SCASN:Eu、CASN:Eu、(Ca，Sr)S:Eu、SrS:Eu、CaS:Eu、BOSE及其任意組合。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一原色光包括藍(lán)光，第一發(fā)光元件被配置為使得第二原色光包括黃光，并且第二發(fā)光元件被配置為使得第三原色光包括黃光。這提供了近似于白光的典型背光輸出。該黃光在一兩步驟的轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一原色光包括藍(lán)光，第一發(fā)光元件被配置為使得第二原色光包括黃光，并且笫二發(fā)光元件被配置為使得第三原色光包括黃光并且第四原色光包括綠光。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一原色光包括藍(lán)光；第一發(fā)光元件被配置為使得第二原色光包括黃光、黃綠光或者綠光；且第二發(fā)光元件被配置為使得第三原色光包括紅光。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一原色光包括藍(lán)光；第一發(fā)光元件被配置為使得第二原色光包括黃光、黃綠光或者綠光；并且第二發(fā)光元件被配置為使得第三原色光包括紅光并且第四原色光包括黃光、黃綠光或者綠光。8根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第二發(fā)光元件包括選自由TG:Eu、BOSE、SSON:Eu、LuAG:Ce及其任意組合組成的組的第一磷光體材料，和選自由BSSN:Eu琥珀色、BSSN:Eu紅色、SCSN:Eu、SSN:Eu、SCASN:Eu、CAS賊u、(Ca，Sr)S:Eu、SrS:Eu、CaS:Eu及其任意組合組成的組的第二磷光體材料。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一原色光包括藍(lán)光，第一發(fā)光元件被配置為使得第二原色光包括黃光和綠光，并且第二發(fā)光元件被配置為使得第三原色光包括紅光。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種照明系統(tǒng)，其中第一原色光包括藍(lán)光，第一發(fā)光元件被配置為使得第二原色光包括黃光，并且第二發(fā)光元件被配置為使得第三原色光包括黃光。從下文所描述的實(shí)施例可清楚本發(fā)明的這些和其他方面，并將參考這些實(shí)施例解釋本發(fā)明的這些以及其它方面。在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的示意性橫截面視圖，圖2A描述了示出根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的色空間的CIE1976型色度圖，圖2B示出了圖2A中心部分II-B的放大視圖，圖3A示出了用于根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的CIE1976型色度圖，圖3B示出了圖3A的中心部分I11-B的放大視圖，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的示意性橫截面視圖，圖5描述了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的示意性橫截面視圖，圖6A描述了示出根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的顏色空間的1976CIE色度圖，圖6B示出了圖6A的中心部分VI-B的放大視圖，圖7描述了示出根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的顏色空間的1976CIE色度圖，圖8描述了用于根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的1976CIE色度圖的中心部分，圖9描述了用于根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的1976CIE色度圖的中心部分，圖IO描述了用于根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的1976CIE色度圖的中心部分，圖ll描述了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備，圖12描述了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備，圖13描述了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備，圖14描述了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)，圖15描述了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)，以及圖16描述了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)。圖1、4、5和11至16完全是示意性的而且未按比例繪制。特別是為了清楚起見，一些尺寸被明顯放大。附圖中相似的部件盡可能由相同的附圖標(biāo)記表示。具體實(shí)施方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)10的示意性橫截面視圖。照明系統(tǒng)10包括在第一磷光體層41的方向上發(fā)出藍(lán)光31的半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20。典型地，發(fā)光的是發(fā)光設(shè)備20的芯片或管芯21。形成半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的一部分并且物理上非常靠近該藍(lán)光源的第一磷光體層41被設(shè)置為截取至少一部分藍(lán)光，并且磷光體材料被選擇為吸收藍(lán)光31并由于被藍(lán)光31激發(fā)而發(fā)出第一黃光32。由于和該藍(lán)光源鄰近，第一磷光體層41可被稱為"本地"磷光體層。適合用于第一磷光體層41的磷光體材料包括石榴石磷光體。石榴石磷光體具有下面的通用分子式(Y1.x.y_a_bLuxGdy)3(Als.u.vGauSiv)012.vNv:Cea3+Prb3+其中0《x<l，0《y<l，0<(x+y+a+b)《l，0《u<2，0《v<2，0<a<0.25，0<b<0.25;另外，石榴石磷光體的該通用分子式可被更改如下-Y還可部分地由稀土金屬、La、Sm和Ca中的一種或多種元素替換；-Al還可由Sc、Lu、In和Mg中的一種或多種元素替換；-Si還可部分地由Ge、Ti、Zr和C中的一種或多種元素替換。特別地，可采用Ce-活化石榴石磷光體，例如YAG:Ce、(Y，Gd)AG:Ce、(Y，Lu)AG:Ce、(Y，Lu,Gd)AG:Ce和LuAG:Ce;或者另外包括Si和N的石榴石磷光體，例如YAGSN:Ce、(Y，Lu，Gd)AGSN:Ce和LuAGSN:Ce。表格2A至2F示出了使用縮寫的每種磷光體的化學(xué)分子式以及其所屬磷光體的一般組。注意，縮寫或者分子式中的(A，B)是指兩種元素都存在，以及A和B比率加起來為1。也可能有利的是，使用不只一種磷光體材料的組合——該組合可被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)磷光體層41中的磷光體材料混合物，或者可以使用包括不只一個(gè)相鄰子層的第一磷光體層41——其中每個(gè)子層包括不同的磷光體材料或者磷光體材料的不同混合物。磷光體可被用作磷光體顆粒散布在粘結(jié)材料中，所述粘結(jié)材料例如透明或者半透明硅凝膠或者硅橡膠。磷光體層41可以以固態(tài)熒光元件即顏色轉(zhuǎn)換板(CCP)的形式提供。該轉(zhuǎn)換板可以是陶瓷型或者聚合物分散型。在未公布的申請(qǐng)05111202.7(歐洲專利律師檔案號(hào)PH002516EP1)中描述了這樣的顏色轉(zhuǎn)換板。另外，第一磷光體層41被設(shè)置為允許一部分藍(lán)光31穿過該層。例如可將磷光體層41圖案化，其可集中在例如條狀、矩形或者點(diǎn)狀的形狀，從而為藍(lán)光31提供穿透率更高的區(qū)域以使藍(lán)光31可指向第二磷光體層42。因此圖案密度是確定第一磷光體層41所執(zhí)行的磷光體轉(zhuǎn)換的量從而確定所發(fā)出光的顏色的一個(gè)因素。可替代地，可以選擇層41內(nèi)的磷光體材料分布以允許一定百分比的藍(lán)光31穿過且一定百分比的藍(lán)光31被第一磷光體層41吸收。典型地，磷光體材料被施加至載體材料的懸浮液中——磷光體層41因此既包括磷光體材料又包括載體材料。磷光體層厚度、磷光體顆粒濃度和磷光體顆粒的尺寸決定了第一磷光體層41所執(zhí)行的磷光體轉(zhuǎn)換的量從而決定了所發(fā)出的顏色。第二磷光體層42被設(shè)置在離發(fā)光設(shè)備20—定距離處并被設(shè)置為截取至少部分藍(lán)光31。由于離藍(lán)光31源有一定的距離，所以第二磷光體層42可被稱作"遠(yuǎn)程，，磷光體層。磷光體材料被選擇為由于藍(lán)光31的激發(fā)而發(fā)出黃光33。適合用于該轉(zhuǎn)換的磷光體材料包括那些被指示為適合用于第一磷光體層41的材料。也可能有利的是，在第二磷光體ii層42內(nèi)以組合方式使用這些磷光體中的多種磷光體。相似地，第二磷光體層42被設(shè)置為允許一部分藍(lán)光31穿過并引導(dǎo)藍(lán)光31離開照明系統(tǒng)10而作為輸出光50的一部分。和第一磷光體層41相似，可通過圖案化磷光體層42或者在該層內(nèi)選擇合適的磷光體材料分布來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在工作期間，第一磷光體層41吸收藍(lán)光31并發(fā)出第一黃光32。藍(lán)光31還以第一磷光體層41的設(shè)置所決定的程度穿過第一磷光體層41。所發(fā)射的第一黃光32的大部分經(jīng)過笫二磷光體層42并作為輸出光50的一部分離開照明系統(tǒng)11。第二磷光體層42吸收穿過第一磷光體層41的一部分藍(lán)光31并發(fā)出笫二黃光33，其離開照明系統(tǒng)IO成為輸出光50的一部分。藍(lán)光31還以第二磷光體層42的設(shè)置所決定的程度穿過第二磷光體層42。圖1的照明系統(tǒng)10產(chǎn)生包括藍(lán)光31、第一黃光32和第二黃光33的白色輸出光50。照明系統(tǒng)IO適合于用作LCD顯示器的背光。第一黃光31和第二黃光32為兩個(gè)色譜，二者都具有位于色譜黃色部分的主波長(zhǎng)?？商娲兀诙坠怏w層42中的磷光體材料可被選擇為吸收至少一部分第一黃光32以激發(fā)磷光體。本領(lǐng)域技術(shù)人員還清楚，可選擇一種或多種磷光體材料以吸收藍(lán)光31和第一黃光32二者以激發(fā)第二磷光體層42。在優(yōu)選實(shí)施例中，第一磷光體層41中所使用的磷光體材料和第二磷光體層42中所使用的磷光體材料相同。一般地，第一黃光31和第二黃光32將相同，盡管由于例如磷光體層厚度、磷光體顆粒濃度、磷光體顆粒尺寸和每個(gè)磷光體層41、42的圖案密度等因素使得波長(zhǎng)譜可能存在微小的差異。半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20可直接產(chǎn)生藍(lán)光31，或者可間接產(chǎn)生所述藍(lán)光31。例如，設(shè)備20可直接產(chǎn)生例如UV或者近UV的原色光，該原色有利的是使用直接安裝在設(shè)備2的芯片或管芯21上的發(fā)光元件，例如顏色轉(zhuǎn)換板。這樣允許微調(diào)藍(lán)光31波長(zhǎng)譜。圖2A和2B描述了示出可用于調(diào)節(jié)圖1的照明系統(tǒng)10的白色輸出光50的顏色的色空間的色度圖。該色度圖屬于CIE1976型，其CIEu，沿著橫軸而CIEv，沿著縱軸。圖2B描述了圖2A曲線圖的中心部分II-B的放大視圖。在圖2A和2B中，600為光譜軌跡，其表示顏色空間的界限，即其表示完全飽和的顏色。105為黑體軌跡(BBL)或者表示當(dāng)黑體溫度改變時(shí)黑體將在顏色空間中所遵循路徑的Planckian軌跡，且110為黑體軌跡105上的9000K點(diǎn)。200表示藍(lán)色LED所產(chǎn)生藍(lán)光31的色點(diǎn)。301、302和303表示當(dāng)用作相應(yīng)LCD面板背光以獲得卯OOK色溫的BBL上的屏前色點(diǎn)時(shí)照明系統(tǒng)10的三個(gè)制造商所需要的目標(biāo)色點(diǎn)一一根據(jù)每個(gè)LCD面板的光學(xué)特征，該色點(diǎn)將被每個(gè)LCD面板不同程度地偏移。通過考慮LCD面板所期望的偏移指定照明系統(tǒng)10的輸出光50的色點(diǎn)，用戶所得到的最終結(jié)果即屏前(FoS)顏色將為可接受的白色，其處于黑體軌跡105上或者靠近黑體軌跡105。例如其將盡可能地接近9000K點(diǎn)110。401、402、403和404分別為黃色磷光體LuAGSN:Ce、YAG:Ce、YAGSN:Ce和(Y，Gd)AG:Ce的色點(diǎn)。當(dāng)YAG:Ce用作圖1中第一磷光體層41和第二磷光體層42中的磷光體材料時(shí)，圖2A和2B中的軌跡106和107表示當(dāng)改變磷光體層41、42中磷光體材料的影響時(shí)可獲得的可能輸出光50的顏色軌跡。換言之，磷光體層41、42中磷光體材料的轉(zhuǎn)換量決定了沿著軌跡106、107的相對(duì)偏移。目標(biāo)點(diǎn)300表示第一磷光體層41所造成的色點(diǎn)偏移的選定界限。輸出光50的顏色初始地由半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20所發(fā)出的、色點(diǎn)200所表示的藍(lán)光31決定。隨著例如通過提高第一磷光體層41中YAG:Ce的百分比增強(qiáng)第一磷光體層41中YAG:Ce磷光體材料的影響，第一磷光體層41產(chǎn)生更多的黃光32并且輸出光50的色點(diǎn)沿著軌跡106、107從藍(lán)色LED色點(diǎn)200向YAG:Ce色點(diǎn)402移動(dòng)。相反，第一磷光體層41中較低百分比的YAG:Ce將沿著軌跡106、107將輸出光50色點(diǎn)往回移至藍(lán)色LED200。圖1的照明系統(tǒng)10可因此被i殳置為沿著與不同LCD面板制造商的目標(biāo)點(diǎn)301、302、303相交或者與其緊密靠近的軌跡106、107產(chǎn)生任意輸出光50?？赏ㄟ^兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出光50的色點(diǎn)的調(diào)節(jié)(1)第一調(diào)節(jié)，其中由于光轉(zhuǎn)換，使得在第一磷光體層41中實(shí)現(xiàn)顏色從藍(lán)色LED點(diǎn)200沿著軌跡106、107移動(dòng)；以及13(2)第二調(diào)節(jié)，其中由于光轉(zhuǎn)換，使得由遠(yuǎn)程磷光體層42實(shí)現(xiàn)顏色沿著軌跡106、107進(jìn)一步移動(dòng)。因此可獲得軌跡107上任何期望的色點(diǎn)，包括非?？拷煌琇CD制造商的目標(biāo)點(diǎn)301、302、303的點(diǎn)。在優(yōu)選實(shí)施例中，第一調(diào)節(jié)步驟包括從藍(lán)色LED點(diǎn)200至目標(biāo)點(diǎn)300的絕大部分色移或者光轉(zhuǎn)換，并且由軌跡106表示。選擇軌跡106、107上的目標(biāo)點(diǎn)300,使得其與緊密靠近不同LCD制造商目標(biāo)點(diǎn)301、302、303的軌跡106、107上的點(diǎn)相比稍微地更靠近LED藍(lán)色點(diǎn)200。然后第二調(diào)節(jié)步驟沿著軌跡107進(jìn)行少量的校正或者光轉(zhuǎn)換以獲得靠近不同LCD制造商色點(diǎn)301、302、303的期望目標(biāo)點(diǎn)。這一點(diǎn)意-未著僅僅需要第二磷光體層42來微調(diào)色點(diǎn)，并且可最小化第二磷光體層42中磷光體材料所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換。圖3A和3B示出了1976CIE色度圖，其表示由于圖1中照明系統(tǒng)10第二磷光體層42的厚度的變化所引起的、估計(jì)的色點(diǎn)變化。圖3B為圖3A所示出的曲線圖中心部分I11-B的放大視圖。軌跡107表示當(dāng)半透明蓋板上磷光體層42中磷光體材料的有效厚度增加時(shí)的色點(diǎn)變化。105為黑體軌跡(BBL)，IIO和111分別為該黑體軌跡105上的9000K和8500K點(diǎn)。304代表與來自特定制造商的LCD面板組合使用的背光的目標(biāo)色點(diǎn)，而305代表如所述LCD面板用戶所觀測(cè)的期望的屏前色點(diǎn)。點(diǎn)305和黑體軌跡105上的9000K色點(diǎn)110重合。軌跡603表示包括所述LCD面板的顯示設(shè)備的色域。軌跡601和602分別代表標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì)(NTSC)和歐洲廣播聯(lián)合會(huì)(EBU)色域。405為YAG基黃色磷光體的色點(diǎn)。表1示出了每個(gè)色點(diǎn)501、502、503、504和505的以微米計(jì)的有效厚度。圖3A和3B中的色占有效磷光體厚度(微米)總磷光體層厚度(微米)5010.56165020.77225031.1305042.0("5053.414(*)未記錄該項(xiàng)數(shù)字。表l:試驗(yàn)的YAG基磷光體層的厚度為使計(jì)算更簡(jiǎn)單，通過從薄膜中的磷光體密度和薄膜厚度確定單位面積上薄膜內(nèi)的磷光體顆粒的質(zhì)量負(fù)荷并使用磷光體的特定密度(通過計(jì)算每單位面積磷光體質(zhì)量對(duì)應(yīng)的純、無孔、磷光體層的厚度)，從而將磷光體層42內(nèi)的磷光體材料的數(shù)量數(shù)學(xué)地轉(zhuǎn)換為磷光體材料的有效厚度。例如，在有機(jī)粘結(jié)材料中包括磷光體顆粒的30微米厚磷光體層典型地對(duì)應(yīng)于大約1-2微米的有效YAG磷光體厚度。如果忽略了涂敷損失，1微米的有效YAG厚度對(duì)應(yīng)于大約每平方米5克。增加YAG基磷光體層的有效厚度使得色點(diǎn)沿著曲線107朝YAG基黃色磷光體的色點(diǎn)405移動(dòng)。如圖3B所描述，有效厚度的微小變化可能造成色點(diǎn)的巨大變化，從而使得輸出光50錯(cuò)過目標(biāo)點(diǎn)304?；诮：驮囼?yàn)，估計(jì)當(dāng)照明系統(tǒng)10被設(shè)置為L(zhǎng)CD面板的背光時(shí)有效層厚度需要在第二磷光體層42的整個(gè)區(qū)域上以及隨著系統(tǒng)不同而保持在大約5%的公差內(nèi)。這是因?yàn)閷?duì)空間強(qiáng)度和顏色變化以及面板間強(qiáng)度和顏色變化的要求需要滿足用戶的要求。當(dāng)笫二磷光體層42被設(shè)置在LCD面板附近甚至鄰近時(shí)，第二磷光體層42的尺寸比得上LCD面板的尺寸。另夕卜，LCD面板和第二磷光體層42之間的緊鄰性意味著幾乎不存在用于光學(xué)混合以獲得輸出光進(jìn)一步空間均勻性的可用空間和用于添加漫射體以改進(jìn)輸出光50均勻性的空間，例如，如果圖l的照明系統(tǒng)10是被設(shè)置用于42英寸的16:9LCD面板，則笫二磷光體層42的面積將大約為0.5平方米。獲得0.5平方米面積的5%公差是困難的，特別是當(dāng)磷光體材料不直接施加于層內(nèi)而是施加于載體材料的懸浮液內(nèi)時(shí)。在圖l的實(shí)施例中，采用了兩個(gè)磷光體層——本地層41和遠(yuǎn)程層42。這一點(diǎn)意味著可通過在兩個(gè)位置執(zhí)行所述轉(zhuǎn)換而減小第二磷光體層42所需要的相對(duì)厚度。減少第二磷光體層42所需要的轉(zhuǎn)換量意味著也可降低第二磷光體層42內(nèi)厚度變化的影響。第一磷光體層41中的厚度變化是一個(gè)不太嚴(yán)重的問題，這是因?yàn)樵诘谝涣坠怏w層41和相關(guān)聯(lián)對(duì)象之間存在充足的空間來混合光，和/或如果需要可以存在充足的空間以添加漫射體?？商娲兀灶A(yù)定配置預(yù)先選擇和/或設(shè)置半導(dǎo)15體發(fā)光設(shè)備以實(shí)現(xiàn)輸出光需要的均勻度。可通過僅僅在第一磷光體層41內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而完全避免該問題，但是采用第二磷光體層42的多級(jí)轉(zhuǎn)換意味著仍然可以使得第二磷光體層42與相關(guān)聯(lián)對(duì)象(例如LCD面板)相匹配，從而LCD面板的光學(xué)特性的變化不要求制造完全不同的背光一一唯一的差別為第二磷光體層42。背光生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)樯a(chǎn)成本降低，以及減少了制造期間測(cè)量和調(diào)節(jié)的必要。而且也減少了新LCD面板推向市場(chǎng)的時(shí)間，這是因?yàn)楝F(xiàn)存的背光可簡(jiǎn)單地與合適的第二磷光體層42結(jié)合。另外的優(yōu)勢(shì)在于需要較少的磷光體材料因?yàn)轶室涣坠怏w層41的區(qū)域通常較小，這是由于其需要與半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的尺寸對(duì)應(yīng)。當(dāng)照明系統(tǒng)10典型地包括二維陣列的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備時(shí)產(chǎn)生另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)設(shè)置為背光時(shí)，每個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的第一磷光體層41所發(fā)出的第一黃光32具有大約25mm(1英寸為L(zhǎng)CD背光的典型厚度)的距離待混合，從而使發(fā)光設(shè)備20之間的顏色和強(qiáng)度差得到平均?？商娲兀ㄟ^減小發(fā)光設(shè)備20之間的間距(pitch)也可增強(qiáng)所述混合——典型地，如果發(fā)光設(shè)備20為朗伯發(fā)射器，則如果T-0.9xP，背光將產(chǎn)生均勻的輸出光50，其中T為背光厚度，P為發(fā)光設(shè)備之間的間距，。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，還可通過引入如圖4所述的次級(jí)光學(xué)器件來影響所述混合?？商娲?，可通過引入與每個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備相關(guān)聯(lián)的次級(jí)光學(xué)器件來進(jìn)一步改進(jìn)所述混合以擴(kuò)展從所述半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備發(fā)出光的輻射圖案。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備15，其中照明系統(tǒng)ll被設(shè)置為L(zhǎng)CD面板60的背光。除了下述差別以外，照明系統(tǒng)ll和圖l的照明系統(tǒng)相同a)襯底25，其上安裝了一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20。當(dāng)多個(gè)設(shè)備20被安裝在相同的襯底25(例如金屬如鋁或鋼襯底)上時(shí)這一點(diǎn)是方便的，所述襯底在上表面(朝向LCD面板)上圍繞半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備位置設(shè)有漫反射涂層或者漫反射層，并且還提供熱傳輸、機(jī)械功能性和可選的電互聯(lián)性。b)大型漫射體73，設(shè)置在第一磷光體層41和第二磷光體層42之間。每個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20所發(fā)出的藍(lán)光31和笫一黃光32可能具有需要以某種方式進(jìn)行平均的顏色和強(qiáng)度差異。典型地，通過采用漫射體73混合這些單獨(dú)的輸出而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。c)蓋板80,其在該實(shí)施例中被用作第二磷光體層42的載體，其中第二磷光體層被施加至蓋板的與半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20最接近的一側(cè)上。可選地，蓋板還可包括漫射體，或者具有漫射表面結(jié)構(gòu)，或者第二磷光體層可被嵌入蓋板內(nèi)或者磷光體層可被施加至蓋板80最接近LCD面板60的所述側(cè)上。d)本領(lǐng)域所公知的增亮膜(BEF)72，用于在和所述表面近似垂直的方向上增加FoS亮度，而且由于入射至所述膜上時(shí)較大比例的光被反射，也增強(qiáng)了光的混合；e)可選地，還可使用雙增亮膜(DBEF),其為本領(lǐng)域所已知的反射偏振器71并且其也增強(qiáng)光的混合，以及f)輸出光55具有在LCD面板屏前用戶可覺察的最終顏色。這是照明系統(tǒng)ll的輸出光，其已經(jīng)經(jīng)歷了由于LCD面板60的光學(xué)特性所導(dǎo)致的色點(diǎn)偏移。藍(lán)光31、第一黃光32和第二黃光33的一部分還可被光學(xué)元件例如漫射體73、蓋板80、增亮膜72、反射偏振器71和LCD面板60反射回發(fā)光設(shè)備20。該反射光的成分還可被第一磷光體層41或者第二磷光體層42吸收，從而增強(qiáng)第一磷光體層41和/或笫二磷光體層42中磷光體材料的發(fā)光?？商娲?，第二磷光體層42還可被施加至顯示設(shè)備15中其它光學(xué)元件的其中一個(gè)，例如大型漫射體73、增亮膜72、反射偏振器71或者LCD面板60本身。從制造角度而言，還可能有利的是在分開的、基本上透明的載體上提供第二磷光體層42，其中載體可在制造顯示設(shè)備15時(shí)被放置在第一磷光體層41和LCD面板60之間合適的位置?？捎糜诘谝话l(fā)光元件41中的其它合適的磷光體材料為氮氧硅酸鹽型磷光體。這些磷光體的通用分子式如下(Sr—BaxCayh-zSis-aAlaNs-aOa-Eu,其中(Kx化0《y化(x+y)化0《a<5,0<z《0.2特別地，可采用Eu活化的氮氧硅酸鹽型磷光體。其包括SSON:Eu。盡管圖1的實(shí)施例被描述為采用原色藍(lán)光(31)、笫一黃光(32)和第二黃光(33)，對(duì)本領(lǐng)域人員顯而易見的是在本發(fā)明中可使用任何合適的顏色組合。該選擇將取決于對(duì)輸出光50的要求、半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的選擇以及發(fā)光元件41、42的選擇。圖5描述了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的示意性橫截面視圖。照明系統(tǒng)12和圖1的照明系統(tǒng)IO存在如下差異a)第二磷光體層45包括多種磷光體材料。在圖5中，第二磷光體層45包括兩個(gè)相鄰的子層——第一45a和第二45b磷光體子層，但是如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，可采用任意數(shù)量磷光體子層。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員也顯而易見的是第二磷光體層45可以是包括兩種或更多種磷光體材料混合物的單層或者不同磷光體材料的相鄰圖案；b)第一磷光體子層45a被設(shè)置為截取至少一部分藍(lán)光31，并且包括被選擇為被藍(lán)光31激發(fā)而發(fā)出第二黃光33的磷光體材料；以及c)第二磷光體子層45b被設(shè)置為截取至少一部分藍(lán)光31，并且包括被選擇為被藍(lán)光31激發(fā)而發(fā)出綠光34的磷光體材料；在工作期間，所發(fā)射的第一黃光31穿過第二磷光體層45的兩個(gè)子層45a和45b并且作為輸出光51的一部分離開照明系統(tǒng)12。第二磷光體層45的第一子層45a吸收穿過笫一磷光體層41的藍(lán)光31并發(fā)出第二黃光33離開照明系統(tǒng)ll而成為一部分輸出光51。第二磷光體層45的第二子層45b吸收穿過第一磷光體層41和第一子層45b的藍(lán)光31,然后發(fā)出綠光34離開照明系統(tǒng)12而成為一部分輸出光51。藍(lán)光31還以由有效磷光體層厚度和/或在第一和第二磷光體子層45a和45b內(nèi)的磷光體材料的圖案所決定的程度來穿過第二磷光體層45。圖5的照明系統(tǒng)12產(chǎn)生包括藍(lán)光31、第一黃光32、第二黃光33和綠光34的白色輸出光，并且適合于用作LCD顯示器的背光?？商娲兀蛇x擇第二磷光體子層45a和45b中的磷光體材料以吸收至少一部分第一黃光32以激發(fā)磷光體。還可選擇笫二磷光體子層45b中的磷光體材料以吸收至少一部分第二黃光33以激發(fā)磷光體。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將清楚，在該可替代方案中，可選擇第二磷光體子層45中的一種或多種磷光體材料，從而也吸收藍(lán)光31和第一黃光32以激發(fā)第二磷光體層45。一圖6A和6B描述了示出可用于調(diào)節(jié)圖5照明系統(tǒng)12的輸出光51顏色的顏色空間107的1976CIE色度圖。圖6B示出了圖6A所示出的曲線圖的中心部分VI-B的放大^L圖。圖6A和6B與圖2A和2B相似，但是存在如下修改a)411、412、413和414分別為綠色磷光體TG:Eu、BOSE、SSON:Eu和LuAG:Ce的色點(diǎn)；b)具有色點(diǎn)402的YAG:Ce^t用作圖5的第一磷光體層41中的磷光體材料。圖6A和6B中的軌跡106因此代表了當(dāng)?shù)谝涣坠怏w層41中的磷光體材料量變化時(shí)輸出光51的顏色變化。第一磷光體層41中的轉(zhuǎn)換量被設(shè)置為將輸出光51的色點(diǎn)沿著軌跡106從藍(lán)色半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備200的色點(diǎn)調(diào)節(jié)到目標(biāo)點(diǎn)300;c)第二磷光體層45包括具有(Y,Gd)AG:Ce磷光體材料的第一子層45a,其具有主波長(zhǎng)比YAG:Ce色點(diǎn)402稍長(zhǎng)(朝向橙色)的色點(diǎn)404;以及d)第二磷光體層45還包括具有TG:Eu磷光體材料的第二子層45b，其具有波長(zhǎng)比YAG:Ce色點(diǎn)402短(朝向綠色)的色點(diǎn)411。其結(jié)果是當(dāng)三種磷光體材料的轉(zhuǎn)換量改變時(shí)可獲得的輸出光51的可能顏色可以由顏色調(diào)整三角形108代表，該三角形的頂點(diǎn)由第一磷光體層41的目標(biāo)點(diǎn)300、第一熒光子層45a中(Y，Gd)AG:Ce磷光體的色點(diǎn)404、和第二子層45b中TG:Eu磷光體的色點(diǎn)411限定。這實(shí)現(xiàn)了選擇輸出光51的色點(diǎn)使其與不同制造商所需要的色點(diǎn)301、302、303相一致?？色@得在調(diào)節(jié)輸出光51的色點(diǎn)方面的該靈活性，因?yàn)榭稍隗识坠怏w層45中采用對(duì)熱淬滅敏感的磷光體。例如將YAG:Ce磷光體中的部分釔(Y)由Gd(釓)代替產(chǎn)生(Y，Gd)AG:Ce，會(huì)引起發(fā)射光譜紅移，但是也增加了對(duì)熱淬滅的敏感度。通過減少磷光體需要進(jìn)行的轉(zhuǎn)換量，減小了磷光體上的熱負(fù)荷。由于同樣的原因，還可采用對(duì)飽和度敏感的磷光體以微調(diào)照明系統(tǒng)11的顏色輸出。因此可主要針對(duì)其顏色貢獻(xiàn)來選擇磷光體，從而獲得更高的顏色調(diào)節(jié)程度和精確滿足制造商要求的能力。多種磷光體材料還可被組合在單層內(nèi)以獲得中間色點(diǎn)。圖7中還示出了制造商的目標(biāo)點(diǎn)，該圖描繪了與圖6所描繪的相同的顏色調(diào)整三角形108。需要目標(biāo)點(diǎn)301、302和303以獲得來自三個(gè)不同制造商的LCD面板的屏前9000K色點(diǎn)，并且分別需要目標(biāo)點(diǎn)304、305和306以獲得在相同制造商面板屏前的D65色點(diǎn)112。所有的目標(biāo)點(diǎn)都處于顏色調(diào)節(jié)三角形108內(nèi)，因此輸出光51的色點(diǎn)可被選擇為與合適的目標(biāo)19相一致。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是可通過選擇合適的磷光體子層45a或者45b中不同的磷光體材料或者磷光體材料的不同組合來移動(dòng)該調(diào)節(jié)三角形108的頂點(diǎn)a)例如，圖8描述了當(dāng)?shù)诙坠怏w層45包括綠色磷光體(在這種情況下為具有色點(diǎn)414的LuAG:Ce)和紅色磷光體(在這種情況下為具有色點(diǎn)424的SCASN:Eu)時(shí)的調(diào)節(jié)三角形108?？刹捎玫摹⒕哂邢鄳?yīng)色點(diǎn)的其它綠色磷光體是TG:Eu411、BOSE412和SSON:Eu413或者任意合適組合以獲得中間色點(diǎn)。注意，BOSE對(duì)熱淬滅敏感，因此本發(fā)明在用作磷光體方面具有更大的靈活性。另外注意，TG:Eu對(duì)水解敏感并且需要一般很少在較高溫度下工作的鈍化層，因此本發(fā)明在用作磷光體方面具有更大的靈活性，從而使得LCD面板的色域更大而不會(huì)明顯降低系統(tǒng)的效率?？刹捎玫?、具有相應(yīng)色點(diǎn)的其它橙色/紅色磷光體是石榴石磷光體。這些石榴石磷光體具有下述通用分子式(Sn-x-yBaxCay)2-zSi5-aAlaN"Oa:EUz2十其中0《x化0《y《l，0《a<5，0<z《l實(shí)例包括BSSN:Eu琥珀421、BSSN:Eu紅422、SCSN:Eu423、或者其任意合適組合以獲得中間色點(diǎn)；b)例如，圖9描述了當(dāng)TG:Eu被選為綠色磷光體(色點(diǎn)411)且和CaS:Eu(色點(diǎn)425)被選為紅色磷光體時(shí)可獲得的更大的顏色調(diào)整三角108。TG:Eu和CaS:Eu對(duì)熱淬滅敏感，因此本發(fā)明在用作磷光體方面具有更大的靈活性。更重要地，TG:Eu和CaS:Eu為硫化物磷光體，其在制造半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20時(shí)因?yàn)榭赡茉斐晌廴径鴥?yōu)選地不在無塵室內(nèi)應(yīng)用。因此將硫化物磷光體合并到第一磷光體層41中是不實(shí)用的。但是，其可被并入第二磷光體層45，這是因?yàn)榈诙坠怏w層45在通過將硫化物磷光體嵌入屏蔽粘結(jié)材料而被充分鈍化以形成穩(wěn)定的磷光體層之后并在無塵室之外被添加至照明系統(tǒng)11。適合用于第二磷光體層45的綠色/黃色磷光體材料包括(i)一般的石榴石磷光體；(ii)Ce活化石榴石磷光體，例如YAG:Ce、(Y，Gd)AG:Ce、(Y，Lu)AG:Ce、(Y，Lu，Gd)AG:Ce、(Lu，Gd)AG:Ce和LuAG:Ce;(iii)包括Si和N的Ce活化石榴石磷光體，例如YAGSN:Ce、LuAGSN:Ce、(Y，Lu，Gd)AGSN:Ce、(Y，Gd)AGSN:Ce和(Lu，Gd)AGSN:Ce。(iv)氮氧硅酸鹽型磷光體，其具有下述通用分子式(Sn-abCabBa^SixNyO^Eu,其中0<a<0.25，0《b<l，(a+b)<l，0<c<l，1.5<x<2,5，1.5<y<2.5，1.5<z<2.5;(v)Eu活化氮氧硅酸鹽型磷光體例如SSON:Eu;(vi)硫化鎵酸鹽磷光體，其具有如下通用分子式(Sr—zMgxCayBazXGazwUJnOS^Eu"其中0<x《l，0《y化0《z化(x+y+z)化(Ku化OSv化(u+v)<l;(vii)Eu活化硫化鎵酸鹽磷光體，例如TG:Eu;及其任意組合。適合用于第二磷光體層45的紅色磷光體材料包括(i)一般的氮化硅磷光體；(ii)Eu活化氮化硅磷光體，例如BSSN:Eu、SCSN:Eu、SSN:Eu、SCASN:Eu和CASN:Eu;(iii)一般的硫化物磷光體。(iv)Eu活化硫化物磷光體例如SrS:Eu、CaS:Eu、和(Sr，Ca)S:Eu;及其任意組合。圖IO描述了采用包括磷光體材料混合物的第二磷光體層45的效果，所述混合物具有TG:Eu(綠色一色點(diǎn)411)和SSN:Eu(紅色一色點(diǎn)423)的固定磷光體比例。該混合物提供了中間色點(diǎn)417。第一磷光體層41決定了軌跡106的終點(diǎn)，該終點(diǎn)為位于色溫接近大約5000K的BBL上或者與其非常接近的目標(biāo)點(diǎn)300，并且中間色點(diǎn)417提供軌跡107的終點(diǎn)，使得能夠基本上沿著軌跡107精確調(diào)節(jié)輸出光51的顏色。該軌跡107與5000K色點(diǎn)113和3000K色點(diǎn)114之間的黑體軌跡105重合。為了比較，還描述了由包括具有TG:Eu(綠色一一色點(diǎn)411)的第一子層45a和具有SSN:Eu(紅色——色點(diǎn)423)的第二子層45b的第二磷光體層45提供的顏色調(diào)節(jié)三角形108。21注意，SSN:Eu(色點(diǎn)423)對(duì)淬滅和飽和度都敏感，因此本發(fā)明在作為磷光體方面允許更大的靈活性。SSN:Eu因?yàn)榈刃Я炼雀咄瑫r(shí)還具有良好的顯色指數(shù)(CRI)而特別受歡迎，并且因此是一般照明系統(tǒng)(例如作業(yè)照明或者產(chǎn)品突出照明應(yīng)用)的優(yōu)選磷光體。注意，通過應(yīng)用紅-橙色和黃色磷光體的組合，比僅僅應(yīng)用黃色磷光體可獲得更好的顯色特性。注意，通過應(yīng)用紅色和綠色磷光體組合可獲得更高的CRI。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備16，其中照明系統(tǒng)13被設(shè)置為L(zhǎng)CD面板60的背光。除了如下的差異以外，照明系統(tǒng)13和圖4的照明系統(tǒng)11相同a)第二磷光體層42被設(shè)置在襯底25上，并位于各半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20之間。第二磷光體層42被由顯示設(shè)備16中包括的光學(xué)元件反射回半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的藍(lán)光31和/或第一黃光32激發(fā)?？商娲?，第二磷光體層42可被根據(jù)本發(fā)明的第二磷光體層45替換。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備17，其中照明系統(tǒng)14被設(shè)置為L(zhǎng)CD面板60的背光。除了如下的差異以外，照明系統(tǒng)14和圖11的照明系統(tǒng)13相同a)發(fā)光設(shè)備20中的每個(gè)都被設(shè)置在襯底26中所形成的凹陷或者井內(nèi)。襯底26中所述凹陷的形狀使得凹陷的側(cè)壁正對(duì)發(fā)光設(shè)備20。側(cè)壁可以是彎曲表面，例如球面或者柱面或者錐面，或者其可包括3個(gè)或者更多的平坦表面，例如多面體。因此，其可特別地具有例如倒置無底立方體、倒置無底棱柱、倒置無底半球、倒置無底圓筒、倒置無底圓錐、倒置無底截頂圓錐、倒置棱錐、或者倒置無底截頂棱錐的形狀。襯底26還可比作蛋殼，其中每個(gè)凹陷中設(shè)置一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20。b)第二磷光體層26設(shè)置在襯底26每個(gè)井的側(cè)壁上。第二磷光體層42被由顯示設(shè)備17中包括的光學(xué)元件反射回半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的藍(lán)光31和/或第一黃光32激發(fā)?？商娲?，該凹陷也可由位于襯底20上的分開的結(jié)構(gòu)形成，從而提供正對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的側(cè)壁?？商娲兀诙坠怏w層42可被根據(jù)本發(fā)明的第二磷光體層45替換。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備18，其中照明系統(tǒng)9被設(shè)置為L(zhǎng)CD面板60的背光。除了如下的差異以外，照明系統(tǒng)9和圖11的照明系統(tǒng)13相同a)在每個(gè)發(fā)光設(shè)備20上方和周圍設(shè)置透明杯90。杯90的形狀使得杯的側(cè)壁正對(duì)發(fā)光設(shè)備20。側(cè)壁可以是彎曲表面，例如球面或者柱面或者錐面，或者其可包括3個(gè)或者更多的平坦表面，例如多面體。因此，其可特別地具有例如立方體、棱柱、半球、截頂半球、截頂圓錐、棱錐、或者截頂棱錐的形狀；b)第二磷光體層42被設(shè)置在每個(gè)杯的側(cè)壁上，或者設(shè)置在正對(duì)發(fā)光設(shè)備20的側(cè)面上或正對(duì)LCD面板60的側(cè)面上。第二磷光體層42被由顯示設(shè)備17中包括的光學(xué)元件反射回半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20的藍(lán)光31和/或第一黃光32激發(fā)?？商娲?，第二磷光體層42可被根據(jù)本發(fā)明的第二磷光體層45替換。圖14、15和16描述了適合于功能性和/或裝飾性需求的照明系統(tǒng)8，其可以以與上述本發(fā)明實(shí)施例相似的方式構(gòu)建和運(yùn)行。能夠主要在顏色特征上選擇第二發(fā)光元件中所包括的磷光體材料優(yōu)點(diǎn)意味著輸出光52的色點(diǎn)可被調(diào)節(jié)至寬范圍顏色。這一點(diǎn)在裝飾性應(yīng)用中特別有利。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是磷光體子層45a和45b可物理上相互隔開一例如a)在圖11中，第一子層45a可設(shè)置在光學(xué)元件之一(例如蓋板80)上，而第二磷光體子層45b可設(shè)置在襯底25上并位于半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20之間；b)在圖12中，第一子層45a可設(shè)置在光學(xué)元件之一(例如蓋板80)上，而第二磷光體子層45b可設(shè)置在襯底25上并位于半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備20之間；應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例解釋而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)許多替換性實(shí)施例而不偏離附加權(quán)利要求書的范圍。例如，許多實(shí)施例涉及LCD面板的背光，但是這些實(shí)施例的照明系統(tǒng)一般地可用于功能性和裝飾性照明裝置中。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在利用磷光體顏色特性方面提供了更高自由度。若干實(shí)例描述了其中原色光直接被引向輸出以及可在光學(xué)元件之間的空間內(nèi)進(jìn)行光混合的照明系統(tǒng)。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是本發(fā)明可用于所謂的側(cè)面發(fā)光系統(tǒng)中，其中原色光被耦合至用于原色光傳輸和/或混合的一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)中。在這樣的側(cè)面發(fā)光設(shè)置中，第二發(fā)光元件42、45可位于光導(dǎo)中的合適位置上，例如折疊光導(dǎo)中的180-度反射器，或者第二發(fā)光元件42、45可包括一個(gè)或多個(gè)施加至光導(dǎo)的接口的磷光體層，或者該光導(dǎo)可以與圖4的蓋板80相似的方式整體上包括一種或多種磷光體材料。在權(quán)利要求中，任何置于括號(hào)內(nèi)的參考標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求。動(dòng)詞"包括"及其變形詞的使用不排除與權(quán)利要求中所陳述的不同的元件或者步驟的存在。元件前的冠詞"一"不排除多個(gè)這樣的元件的存在?？赏ㄟ^包括多個(gè)不同元件的硬件實(shí)施本發(fā)明。在列出若干裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的一些可由同一項(xiàng)硬件體現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求敘述某些措施這個(gè)單純的事實(shí)不表示不能有利地使用這些措施的組合。縮寫分子式一般基團(tuán)/通用分子式(Ca，Sr)S:Eu(Ca，Sr)S:Eu2+包括Sr和Ca的Eu-活化硫化物磷光體；(Cai-Cea3+，其中0<x<l，0<(x+a)<l，0<a<0.2CaS:EuCaS:Eu2+包括Ca的Eu活化硫化物磷光體SrS:EuSrS:Eu2+包括Sr的Eu活化硫化物磷光體表格2A:紅色硫化物磷光體一縮寫和分子式縮寫分子式一般基團(tuán)/通用分子式SSN:EuSr2Si5N8:Eu2+包括Sr的Eu-活化氮化硅磷光體，其通用分子式為(Sr"x-yBaxCay)2-zSi5_aAlaN8-aOa24<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>圖2B:紅色/琥珀色氮化物磷光體——縮寫和分子式縮寫分子式一般基團(tuán)/通用分子式Y(jié)AG:CeY3Al5012:Ce3+包括Y的Ce-活化石榴石磷光體，其通用分子式為(Y")3(AlhGax)50u:Cea3+，其中(Kz《0.25，0<a《0.2LuAG:CeLu3Al5012:Ce3+Ce-活化石榴石磷光體，其通用分子式為(Lu1_a_b)3(Al1-zGaz)5012:Cez3+Prb3+，其中0^0.25，0^0.2和0《b《0.1(Y，Lu)AG:Ce(Y，Lu)3Al5012:Ce3+包括Y和Lu的Ce-活化石榴石磷光體；(Y—Luy)3(Ah-zGax)50u:Cea3+,其中0<y<l，(y+a)<l，0《z復(fù)25,0K0.2(Y，Gd)AG:Ce(Y，Gd)3Al5012:Ce3+包括Y和Gd的Ce-活化石榴石磷光體；(Y葉aGdy)3(A^Gaz)50u:Cea3+，其中0<y<l，(y+a)<l,0《z《0.25，0<a《0.2(Y，Lu，Gd)AG:Cc(Y，Lu，Gd)3Al5012:Ce3+包括Y、Lu和Gd的Ce-活化石榴石磷光體；(Yi-x于aLuxGdy)3(Ah-zGaz)5Ch2:Cea3+,其中0〈x〈1，0<y<l,(x+y+a)<l，0^0.25,0<a《0.2，或者以Pr3+為附加摻雜物(Yh，LuxGdy)3(Ah-zGaz)5Ch2:Cea3+Prb3+，其中(Kx^l,26<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表格2E:綠色硫化物磷光體一縮寫和分子式<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>2表格2F:其它綠色/黃色磷光體一縮寫和分子式總之，本發(fā)明提供了一種包括激發(fā)第一發(fā)光元件的發(fā)光設(shè)備的照明系統(tǒng)，該第一發(fā)光元件構(gòu)成部分發(fā)光設(shè)備。從第一發(fā)光元件發(fā)出的光和/或由發(fā)光設(shè)備發(fā)出的光激發(fā)與發(fā)光設(shè)備物理上分開的第二發(fā)光元件。通過采用兩個(gè)發(fā)光元件，即發(fā)光設(shè)備中的第一元件和與發(fā)光設(shè)備物理分開的例如位于蓋板上的第二元件，發(fā)光設(shè)備所產(chǎn)生的光的轉(zhuǎn)換分別在"本地"位置和"遠(yuǎn)程"位置進(jìn)行，并且與光轉(zhuǎn)換僅僅在遠(yuǎn)程位置進(jìn)行的現(xiàn)有技術(shù)情形相比可減少遠(yuǎn)程位置所需要的磷光體材料量。權(quán)利要求1.一種照明系統(tǒng)(9，10，11，12，13，14)，包括-配置為發(fā)出第一原色光(31)的半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備(20)，所述半導(dǎo)體設(shè)備包括被配置為吸收第一原色光(31)的至少一部分并發(fā)射第二原色光(32)的第一發(fā)光元件(41)；-第二發(fā)光元件(42，45)，與所述半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備(20)物理地隔開并且被配置為吸收第一或者第二原色光(31，32)的至少一部分并發(fā)射第三原色光(33)；其中所述照明系統(tǒng)被配置為組合所述第一(31)、第二(32)和第三(33)原色光的至少其中一種或多種以形成照明系統(tǒng)(10)的輸出光(50)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件(41)所進(jìn)行的光轉(zhuǎn)換被配置為提供比第二發(fā)光元件(42，45)更高程度的光轉(zhuǎn)換，所述光轉(zhuǎn)換的程度能夠通過色點(diǎn)在1976CIE色度圖上離開原色(31)色點(diǎn)的偏移進(jìn)行測(cè)量。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件(41)包括磷光體材料；第二發(fā)光元件(42，45)包括第二磷光體材料，以及第一發(fā)光元件(41)中第一磷光體材料的有效厚度大于第二發(fā)光元件(42，45)中第二磷光體材料的有效厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中第三原色光(33)的主波長(zhǎng)大于或等于第二原色光(32)的主波長(zhǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中第二發(fā)光元件(42，45)被進(jìn)一步配置為吸收至少一部分第一和笫二原色光(32)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中第二發(fā)光元件(42)包括兩種或者更多種在物理上相互隔開的磷光體材料(45a，45b)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中笫二發(fā)光元件(42)還被配置為發(fā)出第四原色光(34)，所述照明系統(tǒng)被配置為組合所述第一(31)、第二(32)、第三(33)和第四原色光(34)的至少一種或多種以形成照明系統(tǒng)(10)的輸出光(50)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中所述照明系統(tǒng)(IO，11，12，13，14)被配置為形成顯現(xiàn)為白色的混合輸出。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件(41)和第二發(fā)光元件(42，45)被設(shè)置為最大化下面的一項(xiàng)或者多項(xiàng)等效亮度、顯色指數(shù)、和第一(31)、第二(32)、和第三(33)原色光中一種或多種的組合的色域。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其中第一發(fā)光元件(41)和第二發(fā)光元件U5)被設(shè)置為最大化下面的一項(xiàng)或者多項(xiàng)等效亮度、顯色指數(shù)、和第一(31)、第二(32)、第三(33)和第四(34)原色光中一種或多種的組合的色域。11.一種顯示設(shè)備U5，16，17，18),包括畫根據(jù)權(quán)利要求l的照明系統(tǒng)(9，10，11，l2,l3，l4)，和-設(shè)置為截取所述照明系統(tǒng)的至少部分輸出光(50，51)的相關(guān)聯(lián)對(duì)象(60)。12.根據(jù)權(quán)利要求11的顯示設(shè)備，其中所述相關(guān)聯(lián)對(duì)象為L(zhǎng)CD面板(60)，并且所述照明系統(tǒng)(9，10，11，12，13，14)被設(shè)置為所述LCD面板(60)的背光。全文摘要本發(fā)明提供一種照明系統(tǒng)，其包括激發(fā)第一發(fā)光元件的發(fā)光設(shè)備，其中第一發(fā)光元件構(gòu)成發(fā)光設(shè)備的一部分。第一發(fā)光元件發(fā)射的光和/或發(fā)光設(shè)備發(fā)射的光激發(fā)與發(fā)光設(shè)備物理隔離的第二發(fā)光元件。通過采用兩個(gè)發(fā)光元件，即發(fā)光設(shè)備中的第一元件和與發(fā)光設(shè)備物理隔離的例如蓋板上的第二元件，發(fā)光設(shè)備產(chǎn)生的光分別在“本地”位置和“遠(yuǎn)程”位置轉(zhuǎn)換，并且和現(xiàn)有技術(shù)中光轉(zhuǎn)換僅僅在遠(yuǎn)程位置進(jìn)行的情形相比可減少在遠(yuǎn)程位置所需要的發(fā)光材料的量。文檔編號(hào)H01L33/00GK101663769SQ200880012508公開日2010年3月3日申請(qǐng)日期2008年4月11日優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日發(fā)明者C·G·A·霍倫,R·范沃登伯格申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司