光转换器和包括这样的光转换器的照明单元制造技术

本发明专利技术提供一种照明单元，该照明单元包括：光源，被配置用于生成光源光，以及光转换器，被配置成与光源远离并且被配置用于将光源光的至少部分转换成发光材料光。光转换器包括(a)发射黄光的含铈的石榴石发光材料、(b)发射绿光的发光材料、(c)发射红光的有机发光材料和(d)粒子散射材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种照明单元，该照明单元包括：光源，被配置用于生成光源光，以及光转换器，被配置成与光源远离并且被配置用于将光源光的至少部分转换成发光材料光。光转换器包括(a)发射黄光的含铈的石榴石发光材料、(b)发射绿光的发光材料、(c)发射红光的有机发光材料和(d)粒子散射材料。【专利说明】光转换器和包括这样的光转换器的照明单元
本专利技术涉及一种光转换器和包括这样的光转换器的照明单元。
技术介绍
在本领域中已知包括LED光源和作为光转换器的发光材料的照明单元。 WOO108452例如描述一种光源，该光源包括具有从420到490nm的发射的辐射源和具有由A3B5O12 = Ce代表的石榴石结构的磷光体，其中A是铽或者与元素Y、Gd、La和/或Lu中的至少一种元素一起的铽，并且B是元素Al和Ga中的至少一种元素，磷光体将来自辐射源的发射的至少部分转换成更长波长的福射。另外,W02010116294描述一种用于磷光体增强的光源的发光转换器。发光转换器包括第一发光材料，该第一发光材料被配置用于吸收磷光体增强的光源的发光器发射的激发光的至少部分并且用于将吸收的激发光的至少部分转换成包括与激发光比较的更长波长的第一发射光。发光转换器还包括第二发光材料，该第二发光材料包括有机发光材料并且被配置用于吸收第一发光材料发射的第一发射光的至少部分并且用于将吸收的第一发射光的至少部分转换成具有与第一发射光比较的更长波长的第二发射光。根据本专利技术的发光转换器的效果在于根据本专利技术的两步光转换生成有机发光材料发射的光的相对小的斯托克斯位移。专利技术人已经发现，通过减少有机发光材料的斯托克斯位移，限制第二发射光的光谱的宽度以减少发射光谱中的红外线部分。这样提高了效率。
技术实现思路
现有技术的系统的问题可能在于显色指数(CRI)经常太低。例如组合Y3Al5O12: Ce3+(也称为YAG)与有机红色的问题在于未在所有相关色温(CCT)和蓝色仓(bluebins)满足CRI要求。在例如组合Lumogen F305 (来自BASF)和Y3Al5O12 = Ce3+并且使用447nmLED激发时，在4000K的CCT，CRI仅限于72，而市场要求规定CRI最小为80。可以通过使用更长波长的LED来增加CRI。例如应用455nm LED激发使用相同系统时，可以获得CRI > 80。然而更高波长的蓝色LED的缺点是它们相对更低的效率。将希望使用在比455nm更短的波长发射的LED。代替发射红光的有机材料而将使用发射红光的无机材料。然而缺点可能是这样的材料的价格。因此，本专利技术的一个方面是提供一种备选光转换器和/或包括这样的光转换器的照明单元，该光转换器和照明单元优选地进一步至少部分避免以上描述的缺点中的一个或者多个缺点。令人惊讶的是显示(a)YAG:Ce (或者对石榴石材料的少量变化，见下文)、(b)发射绿色的材料、(C)发射红色的有机材料和(d)散射材料的组合可以提供如下转换器，该转换器能够与蓝光、比如在440-460nm、尤其是440_450nm的范围中的蓝光一起提供具有高CRI的光，该CRI等于或者高于80或者甚至等于或者高于85或者甚至为90或者更高。这样的组合可以用作照明单元中的光转换器，其中光转换器转换这样的照明单元的光源的光的至少部分。令人惊讶的是显示可以以非常有限的效率代价通过向YAG添加LuAG来获得很高CRI (例如> 90)。例如可以仅以2-3%的效率代价通过用LuAG取代YAG的40%来对于450nm蓝色LED (或者更长)系统将CRI从< 80增加至90+。然而也可以使用除了 LuAG之外的其它绿色发光器(见下文)。进一步显示利用发射红色的无机发光材料不能获得这样的高CRI光和/或这样的高效系统。具有少量斯托克斯位移的发射红色的发光材料(对于有机材料的情况经常如此)的使用，令人惊讶地似乎使得能够通过向(黄色+红色)磷光体系统添加绿色磷光体来实现大量CRI增加。对于无机红色磷光体(大量斯托克斯位移)，这似乎未提供良好系统，因为大部分绿光可能被红色无机磷光体重新吸收、由此限制闭合“青色间隙”的可能性，该间隙是为了获得高CRI所需要的。在LED中当前使用的多数无机红色磷光体表现出大量斯托克斯位移、如包含钙硅氮化物的二价铕、如包含碱土硫化物和量子点的二价铕。因此，令人惊讶地显示最佳选择是作为发射红色的发光材料的有机发光材料。进一步显示散射材料的存在是有益的。在散射材料存在时，它似乎最小化了绿色磷光体发射的光被黄色磷光体吸收的影响；换而言之，在用绿色磷光体仅取代少量黄色磷光体时它最大化了对白色发射光谱并且因此对CRI的影响。这是有益的，因为绿色磷光体经常比黄色磷光体更昂贵。因此，显示至少以上提到的四种化合物的组合可能产生如下的光转换器，该光转换器可以高效地运用于具有发射蓝色光的光源的照明单元中以提供具有闻CRI的白光。因此，在本专利技术的第一方面中，提供一种照明单元，该照明单元包括:光源，被配置用于生成光源光；以及光转换器，被配置成与光源远离并且被配置用于将光源光的至少部分转换成发光材料光，其中光转换器包括(a)发射黄光的含铈的石榴石发光材料、(b)发射绿光的发光材料、(C)发射红光的有机发光材料和(d)粒子散射材料。利用光源与光转换器的这一组合，可以以高效率获得具有良好显色的白光。CRI可以尤其等于或者超过80、比如至少85、尤其至少90。因此，照明单元可以被配置用于在光转换器下游提供照明单元，其中照明单元光具有至少90的CRI。这里，术语“照明单元光”是指在光转换器下游的光，该光可以由(发光材料的)发光材料光和剩余光源光构成。术语“发光材料”可以也可以涉及发光材料的组合。光转换器包括至少三种不同发光材料、但是可以可选地包括更多发光材料。术语“光转换器”可以包括单个实体，该实体包括所有指示的材料，但是也可以是指不同实体，这些实体一起包括所有指示的材料。也进一步见下文。术语“发射绿光的发光材料”和相似术语指示在用适当波长(尤其在蓝色范围中；见下文)的光激发之下，发光材料被激发并且将发射指示的颜色的发光。光源尤其地被配置用于提供比如在410-490nm的范围中、但是尤其在440_460nm的范围中的蓝光源光。术语“光源”可以是指多个光源。在一个具体实施例中，光源包括发光二极管(LED)、更尤其为被配置用于生成蓝光的发光二极管(LED)。在光源下游布置光转换器。在距光源一段距离处布置光转换器。假设LED，光转换器未与LED物理接触或者更精确地未与LED管芯物理接触。因此光转换器被布置成远离光源。光转换器尤其对光源光为透射。以这一方式，转换器可以用作照明单元的出射窗或者用作在出射窗上的出射窗涂层或者作为到出射窗的层(也见下文)。在另一实施例中，光转换器对于光源光不是透射的。可以吸收基本上所有光，并且备份被吸收的光可以被发射作为来自光转换器(出射窗)的照明单元光。这可能在希望低的CCT照明单元时和/或在使用UV光源时令人感兴趣。术语“上游”和“下游”涉及相对于光从光生成装置(这里为光源)传播而言的项目或者特征布置，其中相对于在来自光生成装置的光束内的第一位置，在光束中的与光生成装置更近的第二位置为“上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：M·P·J·皮特斯，R·T·韦格，G·W·G·范德鲁梅尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：