[發(fā)明專(zhuān)利]包括發(fā)射源和熒光材料的照明系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680015602.8
• 申請(qǐng)日: 2006-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101171884A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·邁耶;P·J·施米特;W·梅爾;H·－D·鮑森;R·B·米勒－馬克;G·O·米勒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 飛利浦拉米爾德斯照明設(shè)備有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H05B33/14
• 分類(lèi)號(hào): H05B33/14;C09K11/79;C09K11/80
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 龔海軍;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及包括發(fā)射源和熒光材料的照明系統(tǒng)，熒光材料包括從琥珀色到紅色的磷光體。本發(fā)明還涉及用于照明系統(tǒng)中的琥珀色到紅色的磷光體。更特別地，本發(fā)明涉及包括場(chǎng)致發(fā)光半導(dǎo)體器件作為發(fā)射源和熒光材料的照明系統(tǒng)，熒光材料包括用于發(fā)出特定白光或者彩色光的磷光體，包括黃色、琥珀色和紅色光。在該照明系統(tǒng)中，根據(jù)紫外或者藍(lán)基色發(fā)射光，通過(guò)照明降頻轉(zhuǎn)換和附加的顏色混合產(chǎn)生白色或者彩色光。尤其考慮固態(tài)發(fā)光二極管作為初級(jí)發(fā)射源。

背景技術(shù)

用于車(chē)輛和信號(hào)用途的多種照明系統(tǒng)是已知的。交通車(chē)輛包括多個(gè)不同的部件和組件，它們具有與其相關(guān)的照明裝置或者信號(hào)燈。在使用作為照明裝置或者信號(hào)指示器的場(chǎng)致發(fā)光半導(dǎo)體器件，例如固態(tài)發(fā)光二極管(LED)中，已經(jīng)表現(xiàn)出了很大的興趣，因?yàn)楹推渌Ｒ?guī)低壓光源相比它們提供了很多潛在的優(yōu)點(diǎn)。其它光源具有很多不足，包括相對(duì)的低效率，常規(guī)的鎢白熾燈總是如此；高工作電壓，熒光燈和氣體放電燈總是如此；或者容易損壞，白熾燈總是如此。

因此，這些可替換的光源對(duì)于車(chē)輛應(yīng)用來(lái)說(shuō)不是最佳的，其中只有有限的電源或者低電壓是可利用的，或者其中為了安全的原因不能接受高電壓，或者在存在明顯振蕩或者振動(dòng)的應(yīng)用中。另一方面LED是非常耐振蕩的，因此對(duì)相白熾燈和熒光燈泡提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)經(jīng)受機(jī)械或者熱振蕩時(shí)這白熾或熒光燈泡可能粉碎。和通常對(duì)于白熾燈1000到2000小時(shí)或者對(duì)于熒光燈5000到10000小時(shí)相比，LED還擁有200000小時(shí)到1000000小時(shí)的操作壽命。

包括場(chǎng)致發(fā)光半導(dǎo)體器件的通用黃色、琥珀色或紅色交通和車(chē)輛燈依賴(lài)于鋁鎵銦磷(AlGaInP)LED芯片的直接激發(fā)，用于產(chǎn)生彩色的黃、琥珀或者紅光。

AlGaInP?LED的缺陷是隨著溫度升高發(fā)光退化。如果溫度從室溫升高到100℃它們的光輸出則下降大于40％。同時(shí)光譜例如從617nm轉(zhuǎn)換成623nm，其進(jìn)一步降低了發(fā)光效率。因此，黃到紅色LED的光輸出和發(fā)射光譜對(duì)溫度的依賴(lài)性更小是汽車(chē)工藝強(qiáng)烈需要的。

目前所討論的一種產(chǎn)生黃、琥珀或者紅光的解決方案是應(yīng)用白色LED和適當(dāng)?shù)牟噬珵V波器，因?yàn)樵诎咨獿ED中使用的AlGaInP?LED芯片顯示出更少的熱退化(thermal?quenching)。另外，由于使用了YAG:Ge磷光體，所以白色LED隨溫度的光譜轉(zhuǎn)換不太嚴(yán)重。然而，這種構(gòu)思的主要缺陷是低效率，因?yàn)槟壳鞍咨獿ED僅僅發(fā)射百分之幾的橙色到紅色光并且去除了大部分的白色LED光譜。

另一種方法是已知的，例如，從US6649946，其中公開(kāi)了借助于黃色到紅色的發(fā)光磷光體產(chǎn)生黃到紅光的光源。所述磷光體具有硅酸氮化物型(nitridosilicate)M_xSi_yN_z:Eu的主晶格，其中M是選自由Ca、Sr、Ba、Zn的堿土金屬構(gòu)成的組中的至少一種，以及其中z＝2/3x+4/3y。可以使用磷光體產(chǎn)生非常穩(wěn)定的紅色或者橙色或者紅色發(fā)光二極管，其可以以380到480nm峰值發(fā)射范圍的基礎(chǔ)光源(優(yōu)選InGaN芯片)為基礎(chǔ)，這種光源的光被摻雜有Eu的本發(fā)明稀土激發(fā)的硅氮化物的氮化物磷光體完全轉(zhuǎn)化。和具有黃到紅顏色的直接激發(fā)的公知商業(yè)LED相比，這些LED顯示出更高的效率并改善了穩(wěn)定性。

仍然，近來(lái)對(duì)于交通信號(hào)所需色度的評(píng)價(jià)已經(jīng)顯示出車(chē)輛和交通信號(hào)的紅色范圍應(yīng)當(dāng)去除更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，以保證被顏色視覺(jué)不足的駕駛者發(fā)現(xiàn)該信號(hào)。

因此，有必要提供包括磷光體的照明系統(tǒng)，這些磷光體可通過(guò)UV到藍(lán)色范圍附近的發(fā)射源激發(fā)并在可見(jiàn)的琥珀色到深紅色范圍中發(fā)光。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供了一種照明系統(tǒng)，包括發(fā)射源和熒光材料，該熒光材料包括能夠吸收發(fā)射源發(fā)射的一部分光并發(fā)射不同于所吸收光的波長(zhǎng)的光的至少一種磷光體，其中所述至少一種磷光體是通式(Ca_1-x-y-zSr_xBa_yMg_z)_1-n(Al_1-a+bB_a)Si_1-bN_3-bO_b:RE_n的稀土金屬激發(fā)的硅酸氧代氮化物(oxonitridoalumosilicate)，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤a≤1，0＜b≤1以及0.002≤n≤0.2，以及RE選自于銪(II)和鈰(III)。