具有与温度无关的色点的高强度光源制造技术

本发明专利技术提供了一种包括照明单元(70)的照明设备(100)，其中照明单元(70)包括(i)配置为生成光源光(11)的至少一个固态光源(10)以及(ii)细长的发光集中器(70)，该发光集中器包括相对于彼此成非零的角度延伸的光出射面(142)和至少一个光输入面(143、144、201)，其中至少一个固态光源(10)被配置为将光源光(11)提供给至少一个光输入面，发光集中器(70)包括发光材料(20)，该发光材料配置为将光源光(11)的至少一部分转换成发光材料光(21)，其中照明设备被配置为生成包括所述发光材料光(21)的至少一部分的照明设备光(101)，其中发光材料(20)被配置成在由所述发光材料(20)的激发带中的所述光源光(11)激发时提供所述发光材料光(21)，其中所述光源(10)被配置为提供半高全宽(FWHM)等于或小于20nm的所述光源光(11)，并且其中所述光源(10)被配置为在所述激发带的等吸光点中激发发光材料(20)。

A high intensity light source with a temperature independent color point

\u672c\u53d1\u660e\u63d0\u4f9b\u4e86\u4e00\u79cd\u5305\u62ec\u7167\u660e\u5355\u5143(70)\u7684\u7167\u660e\u8bbe\u5907(100)\uff0c\u5176\u4e2d\u7167\u660e\u5355\u5143(70)\u5305\u62ec(i)\u914d\u7f6e\u4e3a\u751f\u6210\u5149\u6e90\u5149(11)\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u56fa\u6001\u5149\u6e90(10)\u4ee5\u53ca(ii)\u7ec6\u957f\u7684\u53d1\u5149\u96c6\u4e2d\u5668(70)\uff0c\u8be5\u53d1\u5149\u96c6\u4e2d\u5668\u5305\u62ec\u76f8\u5bf9\u4e8e\u5f7c\u6b64\u6210\u975e\u96f6\u7684\u89d2\u5ea6\u5ef6\u4f38\u7684\u5149\u51fa\u5c04\u9762(142)\u548c\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u5149\u8f93\u5165\u9762(143\u3001144\u3001201)\uff0c\u5176\u4e2d\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u56fa\u6001\u5149\u6e90(10)\u88ab\u914d\u7f6e\u4e3a\u5c06\u5149\u6e90\u5149(11)\u63d0\u4f9b\u7ed9\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u5149\u8f93\u5165\u9762\uff0c\u53d1\u5149\u96c6\u4e2d\u5668(70)\u5305\u62ec\u53d1\u5149\u6750\u6599(20)\uff0c\u8be5\u53d1\u5149\u6750\u6599\u914d\u7f6e\u4e3a\u5c06\u5149\u6e90\u5149(11)\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u90e8\u5206\u8f6c\u6362\u6210\u53d1\u5149\u6750\u6599\u5149(21)\uff0c\u5176\u4e2d\u7167\u660e\u8bbe\u5907\u88ab\u914d\u7f6e\u4e3a\u751f\u6210\u5305\u62ec\u6240\u8ff0\u53d1\u5149\u6750\u6599\u5149(21)\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u90e8\u5206\u7684\u7167\u660e\u8bbe\u5907\u5149(101)\uff0c\u5176\u4e2d\u53d1\u5149\u6750\u6599(20)\u88ab\u914d\u7f6e\u6210\u5728\u7531\u6240\u8ff0\u53d1\u5149\u6750\u6599(20)\u7684\u6fc0\u53d1\u5e26\u4e2d The light source (11) provides the luminescent material light excitation (21), wherein the light source (10) configured to provide the full width at half maximum (FWHM) of the light source is equal to or less than 20nm (11), and wherein the light source (10) configured to excite light emitting material with the excitation light absorption in the (20).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有与温度无关的色点的高强度光源
本专利技术涉及包括照明单元的照明设备，其中照明单元包括配置为产生光源光的固态光源和配置为将光源光的至少一部分转换成发光材料光的发光材料。本专利技术还涉及包括这种照明设备中的一个或多个的照明装置。此外，本专利技术涉及用于特定应用的照明设备或照明装置的使用。
技术介绍
本领域已知某些磷光体的发射强度的温度依赖性。例如，US8105502提及CaAlSiN3:Eu作为用于使用发光二极管的LED灯的红色发光材料。当在宽(紫外到蓝)波长范围内被激发时，这种发光材料在橙色区域到红外区域的范围内显示发光。在许多发光材料中，根据US8105502，该CaAlSiN3:Eu具有相对优异的温度特性。进一步表明，据估计，随着LED灯的功率增加，设备的温度进一步升高，并且因此需要具有更优异的温度特性的发光材料。WO2015015363描述了一种光发射布置被公开，该光发射布置适于产生增强例如零售环境中的食物的色觉的白色输出光。光发射布置包括适于发射具有从440nm到460nm的第一波长范围内的发射峰的光的至少一个蓝色光发射元件，以及适于发射具有从400nm到440nm的第二波长范围内的发射峰的光的至少一个深蓝色光发射元件。此外，光发射布置包括布置成接收由所述深蓝色光发射元件发射的光的至少一个窄带波长转换材料，以及包括布置成接收由所述蓝色光发射元件和所述深蓝色光发射元件中的至少一个发射的光的至少一个宽带波长转换材料。还公开了包括这种光发射布置的聚光灯，以及包括多个光发射布置的照明设备。WO2006054203(也参见下文)描述了包括转换结构和一个或几个LED的光发射设备，一个或几个LED将光发射到转换结构中。然后将光转换并且以高辐射通量发射。高亮度光源对于包括聚光灯、舞台照明、诸如前灯的汽车照明以及数字光投影的各种应用是令人关注的。为此，可以利用所谓的光集中器，其中较短波长的光在高度透明的发光材料中被转换成更长的波长。可以使用这种透明发光材料的棒。通过LED照射，在棒内产生更长的波长发射(转换光)。在波导模式中转换光将保持在发光材料(诸如掺杂石榴石)中，然后可以从导致强度增益的表面之一被提取。然而，这种基于发光转换器的光源可能是相当低效的，并且不容易获得非常高的强度。此外，包括用于获得白光的蓝色成分是不可忽视的。因此，现有技术的照明设备遭受发光材料的发射(发光)的温度依赖性之害，当使这种发光材料经受高功率激发时，发光材料的发射(发光)的温度依赖性变得尤为重要。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面是提供备选的照明设备，该照明设备优选地进一步至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。改善发光材料发射温度依赖性的独立性的方案除此之外可以从以下中选择：冷却发光材料、选择特定类型的发光材料(见上文)、选择其它类型的光源、放弃使用发光材料等。我们惊奇地发现，对于石榴石类型的磷光体，存在吸光度基本上不依赖于温度的点。因此，我们建议将固态光源或其他光源(特别是窄带光源)的发射峰与磷光体吸光度几乎不显示温度依赖性(在宽的温度范围内)的磷光体吸收波长匹配，以便获得基本上与温度无关的发射强度。因此，在具体实施例中，提供诸如在50-200℃的范围内具有基本上温度无关的色点的白光照明设备。因此，在第一方面中，本专利技术提供了包括照明单元的照明设备(“设备”)，其中照明单元包括(i)配置为生成光源光的至少一个固态光源，以及(ii)包括相对于彼此成非零的角度延伸的光出射面和至少一个光输入面的细长的发光集中器，其中至少一个固态光源配置为将光源光提供给至少一个光输入面，发光集中器包括发光材料，发光材料配置为将光源光的至少一部分转换成发光材料光(在本文中还指示为“发射”或“发光”)，其中特别地，发光材料包括铈掺杂石榴石材料，其中照明设备配置为生成包括所述发光材料光的至少一部分的照明设备光(“设备光”)，其中发光材料配置为在由所述发光材料的激发带(EX)中的所述光源光激发时提供所述发光材料光，其中光源配置为提供具有如下半高全宽(FWHM)的所述光源光：该半高全宽(FWHM)等于或小于30nm，特别地等于或小于20nm，甚至更特别地等于或小于10nm，还甚至更特别地等于或小于5nm，诸如特别地等于或小于2nm，并且其中所述光源配置为在所述激发带(EX)的等吸光点(IP)中激发发光材料。使用这种照明设备，例如，可以产生白光，该白光的色点可以基本上与发光材料温度无关，诸如在50-100℃的范围内的发光材料温度，甚至在50-150℃的范围内的发光材料温度，还甚至更特别地在50-200℃范围内的发光材料温度，或甚至更高的温度。当包括铈的石榴石在50-250℃的温度范围内在其等吸光(激发)点被激发时，发现白光的基本独立的色温。利用这种照明设备，固态光源和集中器的发光材料特别地不会彼此物理接触，例如，在其间可以有狭缝或间隔。因此，发光材料的温度可以(甚至)高得多(比光源的温度)。在常规白色LED的操作期间，其中发光材料被放置在LED裸片的顶部上，并且发光材料的吸收峰基本上对应于LED的发射峰(即，激发辐射)，温度可以没有太多变化。因此，色温可以基本保持相同。然而，至少对于其中在固态光源和集中器的发光材料之间存在非零距离的设备，来自诸如LED的固态光源的输出可能在其中导致：发光材料的温度以及因此的发光集中器的温度可被发现在大的温度范围内变化。本文中，温度特别是指发光材料的温度，其可以(因此)显著高于固态光源的温度。显现为有利的是将发光材料配置为远离固态光源(即，距离固态光源非零距离)，使得发光材料不与固态光源热接触。因此，特别地光源和发光集中器的发光材料优选地不是物理接触的。更特别地，光源的光发射面和发光集中器的发光材料优选地不是物理接触的(还另见下文)。非零距离可以特别地在0.1-100mm(诸如0.2-20mm)的范围内。然而，甚至大于100mm的距离可以是可能的，诸如高达200mm或还甚至更大。在光谱学中，等吸光点是在样品的化学反应或物理变化期间样品的总吸光度不变的特定波长、波数或频率。这里，物理变化指示发光材料经受激发光，由此，发光材料的发光物种的一部分(诸如在铈掺杂石榴石(还参见下文)的情况下的三价铈离子)被带入激发态，以随后通过提供发光(本文也指示为发射)而衰减。因此，本文的等吸光点也可以指示为等吸光激发点。每种发光材料具有发射光谱和激发光谱。发射可以具有对应的激发光谱。因此，发射带可以具有对应的激发带。本文中，激发可以特别发生在与发射带的能量最接近的激发带中。特别地，发射带相对于发射带是斯托克斯移位的。因此，通常，激发发生在最低能量的激发带中。短语“通过所述发光材料激发带中的所述光源光的激发”也可以解读为通过与所述发光材料的发光材料光对应的激发带中的所述光源光的激发。发光材料光是通过光源光激发时从发光材料发出的光。术语“发光材料光”也可以指示为“发射”，并且术语“光源光”也可以指示为激发光。这里，等吸光点特别地是指如下激发波长：在该激发波长处，在相同波长处的激发下，整体发射强度以小于5％、特别是小于2％(相对于50℃处的整体发射强度)在50-100℃之间变化。特别地，等吸光点是指如下激发波长：在该激发波长处，在相同波长处的激发下，整体发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括照明单元(70)的照明设备(100)，其中所述照明单元(70)包括(i)至少一个固态光源(10)以及(ii)细长的发光集中器(70)，所述至少一个固态光源(10)被配置为生成光源光(11)，所述细长的发光集中器(70)包括相对于彼此成非零的角度延伸的光出射面(142)和至少一个光输入面(143、144、201)，其中所述至少一个固态光源(10)被配置为将所述光源光(11)提供给所述至少一个光输入面，所述发光集中器(70)包括被配置为将所述光源光(11)的至少一部分转换成发光材料光(21)的发光材料(20)，其中所述发光材料(20)包括铈掺杂石榴石材料，其中所述照明设备被配置为生成包括所述发光材料光(21)的至少一部分的照明设备光(101)，其中所述发光材料(20)被配置成在由所述发光材料(20)的激发带(EX)中的所述光源光(11)激发时提供所述发光材料光(21)，其中所述光源(10)被配置为提供半高全宽(FWHM)等于或小于20nm的所述光源光(11)，并且其中所述光源(10)被配置为在所述激发带(EX)的等吸光点(IP)中激发所述发光材料(20)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.07 EP 15166782.11.一种包括照明单元(70)的照明设备(100)，其中所述照明单元(70)包括(i)至少一个固态光源(10)以及(ii)细长的发光集中器(70)，所述至少一个固态光源(10)被配置为生成光源光(11)，所述细长的发光集中器(70)包括相对于彼此成非零的角度延伸的光出射面(142)和至少一个光输入面(143、144、201)，其中所述至少一个固态光源(10)被配置为将所述光源光(11)提供给所述至少一个光输入面，所述发光集中器(70)包括被配置为将所述光源光(11)的至少一部分转换成发光材料光(21)的发光材料(20)，其中所述发光材料(20)包括铈掺杂石榴石材料，其中所述照明设备被配置为生成包括所述发光材料光(21)的至少一部分的照明设备光(101)，其中所述发光材料(20)被配置成在由所述发光材料(20)的激发带(EX)中的所述光源光(11)激发时提供所述发光材料光(21)，其中所述光源(10)被配置为提供半高全宽(FWHM)等于或小于20nm的所述光源光(11)，并且其中所述光源(10)被配置为在所述激发带(EX)的等吸光点(IP)中激发所述发光材料(20)。2.根据权利要求1所述的照明设备(100)，其中所述发光材料(20)包括在可见光谱的蓝色波长范围内的等吸光点(IP)，并且其中所述固态光源(11)被配置为生成蓝色光源光(11)。3.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其中所述光源(10)被配置为提供具有峰值最大值(MX2)的所述光源光(11)，其中所述峰值最大值(MX2)被选择为在所述等吸光点(IP)的10nm内。4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(100)，其中所述至少一个固态光源(10)包括光发射面(12)，并且其中所述发光集中器的所述光输入面(143、144、201)被配置为不与所述至少一个固态光源(10)的所述光发射面(12)物理接触。5.根据权利要求4所述的照明设备(100)，其中所述光发射面(12)的面积(AL)、所述发光集中器(70)的所述至少一个光输入面(143、144、201)的面积(A)和所述发光集中器的所述光出射面(142)的面积(E)在0.8≤A/AL≤1.2且0.8≤E/AL≤1.5的范围内。...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·M·希克梅特，R·霍恩，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL