照明设备（１００），包括光源（１０４），如安排成阵列的一个或多个发光二极管，光源产生具有第一波长范围的光。安装分开的波长转换元件（１１０）以接收光源（１０４）发射的光。波长转换元件（１１０）在物理上沿光路与光源（１０４）分开。波长转换元件（１１０）把具有第一波长范围的光转换成具有第二波长范围的光。在一个实施例中，颜色分离元件（１１２）直接耦合到波长转换元件。颜色分离元件（１１２）在物理上也与光源（１０４）分开。在另一个实施例中，波长转换元件（１１０）通过侧面由散热器（１３０）支撑。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明设备，更特别地，本专利技术涉及由强辐射光源产生 的光的波长转换，所述的光源包括半导体发光器件。
技术介绍
使用发光二极管(LED)的照明设备在许多照明应用中越来越普 通。在一般情况下，发光二极管使用初级发射的磷光体转换来产生白 光，但磷光体还可用于产生更加饱和的颜色，如红色、绿色和蓝色。常规的放置磷光体使之与发光二极管物理接触的设备有许多缺 点，如粘结温度范围有限。而且，粘结材料的选择可能影响成本以及 可靠性，其例如由热产生的机械应力而引起。因此，希望有所改进。
技术实现思路
按照本专利技术的一个方面，照明设备包括与波长转换元件直接耦合 的颜色分离元件，二者沿光路都与光源分离开来。光源例如可以是安 排成阵列的一个或多个发光二极管，其产生具有第一波长范围的光'波长转换元件被安装成接收光源发出的光并且与光源在物理上分开' 波长转换元件部分地或者完全地将具有笫一波长范围的光转换成具有 第二波长范围的光。在本专利技术的另一方面，波长转换元件由散热器通 过至少一侧支撑，从而初级光或次级光都不透过散热器。附图说明图1表示按照本专利技术的一个实施例的照明设备；图2是示意性地表示发光陶瓷的制备的流程图3表示二向色滤光器涂层的一个合适的实施例的透射特性在不同入射角下随波长的变化而发生的变化；图4表示二向色滤光器涂层的一个合适的实施例关于蓝泵光的透 射随朗伯光源的波长的变化而发生的变化的性能；图5表示二向色滤光器涂层的一个合适的实施例关于波长转换光5的反射的性能；图6表示针对诸如波长转换元件之类的n-2.5的介质中550纳米-660纳米之间的波长的平均反射与角度的关系；图7表示使用远距离(remote)波长转换元件的照明设备；图8表示第二个二向色滤光器涂层的一个合适的实施例的透射特性在不同入射角的平均值下随波长的变化而发生的变化；图9A、 9B表示具有成一定角度的侧面的波长转换元件的实施例；图IO表示具有粗糙化表面的波长转换元件的实施例；图IIA和IIB表示散热器的不同的可能实施例，它们利用侧面支撑波长转换元件；图12表示支撑波长转换元件的散热器的另一个可能的实施例的透视图13表示波长转换元件的热传导图示； 图H表示按照本专利技术的一个实施例的另一个照明设备； 图15表示波长转换元件的近观特写图； 图16表示聚光本领"tendue)有限的出射孔径的顶视图； 图17表示使用远距离的波长转换元件和孔径(聚光本领)循环利 用光的照明设备；图18表示图17的照明设备的长方形出射孔径的顶视图。具体实施例方式按照本专利技术的一个实施例，波长转换元件与光源在物理上分隔开， 波长转换元件直接涂敷颜色分离涂层。在这个实施例中，不需要单独 的颜色分离元件，因此通过循环利用向后发射的波长转换光明显地改 善了提取效率，并且还增加了外部偏振和孔径循环利用，这是因为没 有来自额外的元件的任何损耗的缘故。在另一个实施例中，使用高效 的边缘冷却系统来支撑波长转换元件。图1表示按照本专利技术的一个实施例的照明设备100。图1包括光源 102，光源102例如可以是半导体发光器件，例如发光二极管(LED) 或发光二极管104阵列，或者是可以产生短波长光的其他类型的光源， 例如氙灯或汞灯。例如，发光二极管104是蓝色或紫外(UV)的发光 二极管，并且可以是强辐射器件，如在Frank Wall等人于2003年8月29日提交的序列号为10/652348、公开号为2005/0045901的美国 专利申请"Package for a Semiconductor Light Emitting Device(用于半 导体发光器件的封装)"中所描述的那种类型的器件，该申请与本专利技术 的公开属同一个受让人，其通过引用合并于此.发光二极管104的角 度发射模式可以是朗伯式的或者是使用诸如晶格结构之类的光子晶体 进行控制的.图中所示的发光二极管104安装在散热器106上。在某 些实施例中，可以将发光二极管104安装在分支架(submount) 105 上，所述分支架安装在散热器106上。照明设备100包括波长转换元件110，波长转换元件110沿光路(用 箭头103大致表示)与光源102在物理上分隔开，即波长转换元件110 的输入侧111不与光源102直接接触。光源102和波长转换元件110 可以通过介质114 (如空气、气体、硅树脂或真空)分隔开。于是，光 源102发出的光必须穿过介质114后才能在波长转换元件110的输入侧 lll接收到该光。在光源102和波长转换元件110之间的物理分隔长度 可以变化，但是在一个实施例中这个长度在50微米-250微米的范围 内。在一个实施例中，光源102和波长转换元件110之间的物理间隔 足以防止由光源102引起的对于波长转换元件110的主要传导加热。 在另一个实施例中，可以使用填充物或粘结材料来分隔光源102和波 长转换元件110。波长转换元件110可以由陶瓷板形成，陶瓷板在这里有时称之为 "发光陶瓷"。陶瓷板在一般情况下是自支撑层，对于特定的波长可以 是半透明的或者是透明的，这可以减小与非透明的波长转换层(如保 形层)有关的散射损耗。发光的陶瓷层可以比薄膜或保形磷光体层更 加牢固。在某些实施例中，可以使用除发光陶瓷以外的材料作为波长 转换元件110，例如使用在粘结刑材料中的磷光体。可以形成发光陶瓷层的砩光体的例子包括铝石榴石磷光体，它的 通式是(LUl.x_y.a_hYxGdy ) 3 (Ah-zGaz) 5012:CeaPrb，其中0<x<l， 0<y<l，0<z$0.1， 0<a^0.2， 0<b^0.1，例如Lu3AlsO，2:Ce3+和Y3Als012:Ce3+，它们发出的光在黄绿色范围；还有，(Sn+yBaxCay)2-zSis-aAlaN8-aOa:EUz2+，其中0^a<5，0<xSl，0^^1，0<z￡l,例如Sr2SisNs:Eu2+，它们发出的光在红 色范围。合适的Y3AlsOu:Ce3+陶瓷板可以从Char，otte，N.C.的Baikowski 国际公司买到。其它的发射绿色、黄色和红色的磷光体也可能是合适7的 ， 包 括(Siva.bCabBac)SixNyOz: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=l.5-2.5)， 例 如 包 括SrSi2N202:Eu2+;(SrLu-v.xMguCavBax)(Ga2于zAlylnzS4):Eii2+，例如包括 SrGa2S4: Eu2+;Sn.JBaxSi04:Eu2+;和(CahSrx)S:Eu2+，其中(Xx^l，例如包 括CaS:Eu2+和SrS:Eu2+。形成发光陶瓷的方法是在高压下加热粉末磷光体， 一直到磷光体 颗粒表面开始烧结在一起，从而形成坚硬的颗粒团。薄膜的光学行为 是单个的大型磷光体颗粒，没有光学间断；与薄膜不同，发光陶瓷的 行为是紧密填塞的一个个磷光体颗粒，因此在不同磷光体颗粒之间的 介面上存在小的光学间断。于是，发光陶瓷在光学上几乎是均匀的， 并且具有与形成发光陶瓷的磷光材料相同的折射率。与保形磷光体层或设置在本文档来自技高网...
【技术保护点】
照明设备，包括： 光源，发射具有第一波长范围的光； 波长转换元件，接收从光源发射的光，波长转换元件至少部分地将具有第一波长范围的发射光转换为具有第二波长范围的光；和 散热器，热支撑波长转换元件以使波长转换元件与光源不直接接 触，散热器通过波长转换元件的至少一个侧面支撑波长转换元件，从而使接收来自光源的发射光的波长转换元件的输入区域和波长转换元件的输出区域不由散热器支撑，所述波长转换元件从该波长转换元件的输出区域发射具有第二波长范围的光。
【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：SJA比尔休詹，E德格鲁特，G哈伯斯，
申请(专利权)人：飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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