本发明专利技术的实施例针对白光照明系统（所谓的白光ＬＥＤ），其包含多芯片激发源及磷光体封装。在双芯片源中，两个ＬＥＤ可以是发ＵＶ且发蓝光，或发蓝光且发绿光。所述磷光体封装经配置以在从第一及第二辐射源共同激发时在介于从约４４０ｎｍ到约７００ｎｍ范围内的波长中发射光致发光。由所述磷光体发射的所述光致发光为白光照明中的总功率的至少４０％，且所述白光照明中的所述总功率中由所述第一及第二辐射源（ＬＥＤ）贡献的部分小于约６０％。此比率可在替代实施例中变化，且分别包括５０／５０、６０／４０、７０／３０及８０／２０。由所述系统发射的所述白光照明在一个实施例中具有大于约９０的色彩再现指数（ＣＲＩ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例一般来说针对白光LED照明系统。更具体来说，本专利技术的实施 例针对白光LED照明系统，其包括用于包括于所述白光照明系统中的磷光体封装的部件 的共同激发的多芯片(LED)激发构件。
技术介绍
称为“白光LED”的装置是经设计以取代常规白炽灯泡的相对新近的创新。直 到开发出可在电磁波谱的蓝色/紫外区域中发射的LED才使得制作基于LED的白光照明 源成为可能。在经济上，白光LED具有取代白炽光源(灯泡)的潜能，尤其当生产成本 降低且技术进一步发展时。特定来说，相信白光LED在使用寿命、强健性及效率方面的 潜力都优于白炽灯泡。举例来说，预计基于LED的白光照明源可满足操作寿命为100,000 小时且效率为80%到90%的行业标准。高亮度LED业已对例如交通灯信号等社会领域 产生实质影响，取代了白炽灯，且因此无需惊讶不久其将满足家庭及商业以及其他日常 应用领域中的普通照明要求。术语“白光LED”可能有些用词不当，因为没有LED发 射“白光”，但贯穿此项技术使用其来描述一种照明系统，其中蓝光/UVLED向所述系 统的另一组件(一种或一种以上磷光体)提供能量，所述磷光体在由泵激LED激发时发 射光，且其中来自所述泵激LED的激发辐射与来自所述磷光体的所述光组合以产生最终 的白光“产物”。如颁发给阪根(Sakane)等人的美国专利7,476,338中所描述，此项技术中通常存 在两种提供基于LED的白光照明系统的方法。在常规多芯片型系统中，通过红光、绿光 及蓝光LED单独提供三种原色。单芯片系统包含蓝光LED连同磷光体，其中所述蓝光 LED用于两种用途第一种是激发所述磷光体，且第二种是贡献蓝光，所述蓝光与所述 磷光体所发射的光组合以制成可感知的白光组合。根据阪根等人，所述单芯片型系统具有优选特性，在于LED-磷光体系统在尺寸 上可小于多芯片系统，且在设计上更简单，因为不必计及多个LED的多个驱动电压及温 度考虑因素。因此可降低制造所述系统的成本。此外，通过使用具有宽广发射光谱的磷 光体，来自所述系统的白色发射更好地接近日光的光谱，且因此可改善所述系统的色彩再现性质。出于这些原因，已对单芯片型系统加以比多芯片型系统更大的关注。所述单芯片型系统可进一步划分成两个种类。在第一种类中，如前文所提到， 组合来自高发光蓝光LED及因从所述蓝光LED激发而发射黄色色彩的磷光体的光，所述 经组合光的白色发光通过使用所述LED的蓝色发射与所述磷光体的所述黄色发射之间的 互补关系而获得。在第二种类中，激发源为在光谱的近紫外或紫外(UV)区域中发射的 LED,且来自磷光体封装的光可包括发蓝光磷光体、发红光磷光体及发绿光磷光体，其 经组合以形成白光。通过此类型的系统除能够调节白光的色彩再现性质外，还可通过控 制红色、绿色及蓝色光致发光的混合比率来产生任意发射色彩。这些单芯片系统的益处在此项技术中被很好地了解，但在增强色彩再现性质方 面其缺点也是如此。举例来说，来自由蓝光LED及黄色磷光体(例如，YAG:Ce)组成的 典型单芯片系统的白光发射在可见光谱的较长波长侧中不足，因此产生带蓝色的白光外 观。所述系统的所述YAG:Ce黄色磷光体对贡献所需要的600nm到700nm发射内容没有 多大帮助，因为其具有最大效率的激发带为约460nm，且此黄色磷光体的激发范围特定 来说不宽广。此单芯片系统的其它缺点是部分由于制造工艺而产生的蓝光LED的发射波 长范围不一致，且如果这些背离所述以YAG:Ce为主的黄色磷光体的最优激发范围，那么 蓝光与黄光之间产生波长平衡损失。此第二种类的单芯片系统还存在缺点。通过组合来自UV或近UV激发的红色、 绿色及蓝色磷光体系统的光致发光形成的白光照明在较长波长中也不足，因为红色磷光 体的激发及发射效率与封装中的其它磷光体的激发及发射效率相比较低。白光LED设计 者因此除相对于蓝色及绿色磷光体增加混合物中红色磷光体的定量外别无选择。但此动 作可导致不期望的结果绿色磷光体与其它磷光体的比率现在可不充分且来自白光LED 的发光可受损失。具有高发光的白色色彩将会难以获得。且色彩再现性质仍然谈不上最 佳，因为红色磷光体通常具有比其它磷光体陡峭的发射光谱。很清楚，多芯片白光照明系统具有缺点，其不只是需要多个电压控制系统且需 要从产生白光的分量色彩所需要的许多个别芯片产生增加的热。但所述单芯片系统中的 每一者也具有其问题，可能最显著的是不能够实现可接受的色彩再现结果。此项技术中 需要的是一种具有增强的发光度及色彩再现同时实现与对更复杂驱动与控制系统的需要 的平衡的白光照明系统。
技术实现思路
本专利技术的实施例针对白光照明系统(所谓的“白光LED”)，其包含多芯片激发 源及磷光体封装(与磷光体混合物相同)。多芯片激发源可以是双芯片源、三芯片源或 用于共同激发磷光体封装的激发源，其中所述辐射源含有多于三个LED。在双芯片源的 情况下，所述两个LED可以是发UV且发蓝光或发蓝光且发绿光。所述三芯片源可含有 UV、蓝光及绿光发射源。实质上存在无限数目的可能的芯片组合可能性，但此概念的实 质是双芯片(或三芯片)源共同激发磷光体封装中的磷光体，且多芯片源与所述磷光体封 装向最终的白光照明产物贡献不同量的功率。在一个实施例中，所述源包含在介于从约250nm到约410nm范围内的波长中发 射的第一辐射源，及用于向磷光体封装提供共同激发辐射的第二辐射源，所述源在介于从约410nm到约540nm范围内的波长中发射。此可被视为双芯片源，其中所述第一源为 UV发射源，且所述第二源为蓝光、蓝光-绿光及/或绿光发射源。在另一实施例中，所 述双芯片源包含用于向磷光体封装提供共同激发辐射的第一辐射源，所述源在介于从 约410nm到约480nm范围内的波长中发射；及用于向所述磷光体封装提供共同激发辐射 的第二辐射源，所述源在介于从约480nm到约540nm范围内的波长中发射。此可能被视 为双芯片源，其中第一芯片为发蓝光LED，且第二芯片为发绿光LED。所述磷光体封装经配置以在从所述第一及第二辐射源共同激发时在介于从约 440nm到约700nm范围内的波长中发射光致发光。所述磷光体封装包括选自由以下各项 组成的群组的至少一种磷光体发蓝光磷光体、发绿光磷光体、发黄光_绿光磷光体、 发橙光磷光体及发红光磷光体，包括其组合。适于实施本专利技术实施例的各种各样的磷光 体涵盖在内，且包括以铝酸盐为主的磷光体、以硅酸盐为主的磷光体及以氮化物为主的 磷光体。此当然包括商业上可购得的磷光体。根据本专利技术实施例，由磷光体封装发射的光致发光为白光照明中的总功率的至 少40%，且所述白光照明中的所述总功率中由所述第一及第二辐射源贡献的部分小于约 60%。此比率可在替代实施例中变化，且包括所述白光照明中的总功率的50%，且所述 白光照明中的所述总功率中由所述第一及第二辐射源贡献的所述部分小于约50%，及其 中所述比率分别为60/40、70/30及80/20的系统。根据本专利技术实施例，由所述系统发射的白光照明具有大于约90的色彩再现指数 (CRI)。在替代实施例中，所述CRI大于约80及大于约70。附图说明图1是向双磷光体系统提供激发辐射的双LED辐射源的发射强度对波长的曲线 图，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种白光照明系统，其包含多芯片激发源及磷光体封装，所述多芯片激发源包含： 用于向所述磷光体封装提供共同激发辐射的第一辐射源，所述源在介于从约２５０ｎｍ到约４１０ｎｍ范围内的波长中发射； 用于向所述磷光体封装提供共同激发辐射的第二辐射源，所述源在介于从约４１０ｎｍ到约５４０ｎｍ范围的波长中发射；及 经配置以在从所述第一及第二辐射源共同激发时在介于从约４４０ｎｍ到约７００ｎｍ范围内的波长中发射光致发光的磷光体封装。
【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：王刚，陈立德，李依群，
申请(专利权)人：英特曼帝克司公司，
类型：发明
国别省市：US
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