一种发光设备包括：发射光的光源；降频转换材料，用于接收发射光和将发射光转换为透射光和向后传输光；以及光学装置，被构造成接收向后传输光和将向后传输光传送至光学装置之外。光源是半导体光发射器，其可以包括发光二极管（ＬＥＤ），激光二极管（ＬＤ），或谐振腔发光二极管（ＲＣＬＥＤ）。降频转换材料包括荧光体及用于在某一光谱区域内吸收光而在另一光谱区域内发射光的其它材料中的一种。光学装置或透镜包括光透射材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2004年5月5日提交的美国临时申请60/568,373和2004年12月15日提交的美国临时申请60/636,123的优先权，这两个专利申请的内容结合于此引作参考。
技术介绍
固态发光装置，包括具有发光二极管(LED)和谐振腔发光二极管(RCLED)的固体灯，是非常有用的，因为它们潜在地提供了与传统的白炽灯和荧光灯相比更低的制造成本和更长期的耐用性。由于它们工作(发光)时间长耗能低，固态发光装置常常提供功能成本收益，即使它们的起初成本高于传统灯。因为可以采用大规模半导体制造技术，所以很多固体灯可以在极低的成本下生产。除了应用于家庭电器和消费电器，音像设备，通讯装置和汽车仪表标识上的指示灯之外，LED还被发现相当多地应用于室内和户外信息显示器中。随着发射蓝光或紫外光的高效LED的发展，生产产生白光的LED开始成为可能，其通过将LED的一部分原发射光(primaryemission)荧光转换成为较长波长的光以产生白光。将LED的原发射光转换为较长的波长通常被称为原发射光的降频转换(downconversion)。原发射光中没有被转换的部分和较长波长的光结合产生白光。LED一部分原发射光的荧光转换是通过在被用来填满反射杯的环氧树脂中放置荧光体层实现的，反射杯罩住LED灯内的LED。荧光体是粉末形式，在环氧固化之前与环氧混和。包含荧光体粉末的没有固化的环氧树脂浆即被沉积在LED上随后被固化。已经固化的环氧树脂中的荧光体颗粒通常任意散布充满整个环氧树脂。LED发射的一部分原始光穿过环氧树脂而没有撞击到荧光体颗粒，LED发射的另一部分原始光撞击到荧光体颗粒，促使荧光体颗粒发出耀眼的光。原始蓝光和荧光体发射的光结合产生白光。在可见光谱区域，现有的LED技术效率低下。单个LED的发光量低于已知的白炽灯的发光量，白炽灯占可见光谱区域中效率的大约10％。具有相当发光量能量密度的LED装置必须需要更大的LED或包含多个LED的新设计。而且，必须引入一种直接进行能量吸收冷却的形式以处理LED装置自身内部的温度升高。更特殊地，LED装置当被加热到高于100℃的温度时效率变得更低，导致了可视光谱区域中的衰减返回。对于某些荧光体，当温度增加到高于大约90℃的阈值温度时，荧光体自身的转换效率戏剧性地衰减。授予Wojnarowski等人的美国专利No.6,452,217提出了一种大功率LED灯或复合LED灯的设计，以用于发光产品和从发光产品中排除热的热源中。它具有被设置于多维阵列中的LED晶片。每个LED晶片都具有用以产生白光的半导体层和荧光体材料。反射器将从每个晶片发来的光收集并聚焦生成近似的大功率LED灯。该专利的图12中阐明了沿一定角度的射线轨迹路径发射光线的多侧面阵列。该专利的图19中阐明了有角度的LED灯顶部。授予Baretz等人的美国专利No.6,600,175和Baretz等人提交的美国专利申请No.2004/0016938提出了一种产生白光的固态发光装置。美国专利申请No.2004/0016938是美国专利No.6,600,175的继续申请。固态发光装置产生较短波长的射线，射线被传输到发光介质上进行降频转换以产生白光。在该专利的图2和图6中，LED和发光介质被隔开。在图6中，例如，较短波长的射线光，优选蓝光波长至紫外光波长范围内的射线光，从固体装置82中发射出来。当发光介质90撞击到较短波长射线时，即被激励发生反应发射出具有在可视光谱区域波长范围内的波长的射线以产生白光。授予Mueller-Mach等人的美国专利No.6,630,691提出了一种包括荧光转换基板的LED装置，荧光转换基板将LED的发光结构发射出的一部分原光转换为一种或多种波长的光，再与未被转换的原光结合产生白光。如该专利中图2所示，反射电极21被布置于LED表面上。LED发射的一部分原光撞击到发射电极21，发射电极将原光通过LED和基板发射回去。传播进入基板的一部分原光被转换为黄光一部分没有被转换。当这两种类型的光被基板发射出来时，它们结合在一起产生白光。使用反射电极通过保证进入基板的原始光量达到最大值提高了LED装置的效率。Muller-Mach等人提交的美国专利申请No.2002/0030444，以美国专利No.6,696,703授予Muller-Mach等人，提出了一种薄膜式荧光转换LED结构。该专利中图2示出了LED 2和LED 2表面上的荧光体薄膜21。LED发出的蓝光撞击到荧光体薄膜21。一部分光穿过荧光体21而一部分被吸收并被转换成从荧光体21上发射出来的黄光。蓝光和黄光结合形成白光。在该申请的图3中，反射垫25位于LED 2的表面上。从LED 2发出的光被反射垫25反射回来通过LED 2进入荧光体21。然后光被结合，如该专利中图2所示。该专利中图4利用两个荧光体薄膜31、33，通过基板13，两个薄膜被与LED 2分开。薄膜31发射红光。薄膜33发射绿光。LED 2发射的蓝光穿过将红光和绿光结合产生白光的薄膜31、33。在该申请中图5的实施例中，LED装置50包括多个荧光体薄膜37和38。介质镜36被放置于薄膜37和基板13之间。介质镜36对从发光结构2发射的原始光来说是完全透明的，但对荧光体薄膜37和38发射的波长来说是高反射性的。Okazaki提交的美国专利申请No.2002/0030060提出了一种提供有紫外线发光元件和荧光体的白光半导体发光装置。荧光体层具有蓝光发光荧光体和黄光发光荧光体，两种荧光体被混和扩散在一起。发光装置3位于反射罩5内。在该申请中图2、4和8的应用中，荧光体层6被形成于远离发光元件3的位置。图2的应用中示出了形成于密封构件7内的荧光体层6。密封构件7由透明树脂制成。在图4和图8的应用中，荧光体层被形成于密封构件7的表面上。Brukilacchio提交的美国专利申请No.2002/0218880提出了一种LED白光光学系统。如该申请图1的应用中，光学系统100包括LED光源110，光学滤波器120，反射器130，荧光体层135，聚光器140，第一照明区150，第二照明区170，以及驱热器190。光学滤波器120包括反射相关色温(CCT)范围和传输相关色温(CCT)范围。反射相关色温(CCT)范围内的光能被禁止通过光学滤波器120(例如，通过反射)。从位于光学滤波器120的反射范围内的荧光体层后表面137进入光学滤波器前表面121的光能被反射回荧光体层135中。光学滤波器120的传输相关色温(CCT)范围内的光能通过滤波器120传输并与反射器130相互作用。反射器130为反射性光学元件，被设置为用于将从LED光源后表面112发出的光能反射回LED光源110。光能和光学材料相互作用，且一部分光能离开LED前表面111并与光学滤波器120相互作用。然后光能继续进入荧光体层，以对从荧光体层后表面137发射出的光能提供重复地压缩循环处理。这种重复处理捕获光能，否则光能会丢失。聚光器140捕获从荧光体层前表面136发射出的光能。Mueller-Mach等人提交的美国专利申请No.2002/0003233，以美国专利No.6,501,102授予Mueller-Mach等人，提出了一种LED本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光设备，包括：发射光的光源；降频转换材料，用于接收发射光并将发射光转换为透射光和向后传输光；以及光学装置，被构造成接收向后传输光并将向后传输光传递到光学装置之外。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：纳德拉贾纳伦德朗，顾益敏，让保罗弗雷西尼耶，
申请(专利权)人：伦斯勒工业学院，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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