[发明专利]发光二极管照明系统

说明书

对相关申请案的交叉参考

本申请案主张2007年2月12日申请且标题为“包括被波导到远端定位的磷光体的UV/蓝光激励辐射的光照系统(Illumination Systems Comprising UV/Blue ExcitationRadiation Waveguided to a Remotely Located Phosphor)”的第60/901,837号美国临时专利申请案的优先权，所述专利申请案的说明书和图式以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明的领域是针对发光二极管(LED)照明/光照系统/器材或照明设备。更具体地说，本发明的实施例是针对具有用以产生所需色彩的光的磷光体、光致发光件、波长转换件的LED照明系统。

背景技术

例如半导体发光二极管(LED)等固态半导体装置的引入已允许新一代的节能照明系统面世。如今，大多数利用LED的照明器材设计包括其中LED(或LED阵列)代替常规的系统组件(例如白炽灯泡、汞蒸气灯和紧凑型荧光灯)的系统。LED通常进一步包含磷光体，即光致发光材料，其响应于来自系统中的LED的激励辐射而发射的光与来自LED的光组合，以产生照明系统的光照产物。此些常规系统中常见的是并入有其它元件，例如光反射底板、光扩散前板和彩色滤光片颜料和涂料。

US 6,350,041教示一种基于LED的固态灯，所述LED发射用于房间光照和其它应用的径向分散的光。所述灯包括固态光源(例如LED或激光器)，其传输光经过分离器到达分散器，所述分散器使光以所需图案分散且/或改变光的色彩。在一个实施例中，光源包括蓝光发射LED，分离器是光管或光纤装置，且分散器使光径向分散，并将蓝光中的一些转换为黄光，以产生白光光照产物。分离器使LED与分散器间隔开足够距离，使得当LED携载房间光照所必需的升高电流时，来自LED的热量不会传递到分散器。此灯提供固态光源，其可使光以许多图案分散，但尤其可应用于用于房间光照的白光的径向分散，从而允许所述灯被用作现存照明设备和照明器材中的替代光源。

虽然此些照明系统设计可能已显示出可为一些客户接受的特性，例如强度、色温和色彩感知等特性，但它们缺乏可如何将设计组件放置在系统中的灵活性。通常将磷光体层放置在(例如)邻近于LED裸片/芯片的发光表面或非常接近于所述发光表面(它们由其得到其激励能量)。通常，磷光体层必须直接涂覆到LED裸片上，以实现正被产生的光照的所需强度和色彩。

因此，需要一种改进的光照/照明系统，其如前所述整体基于固态组件，但通过在系统中的组件的替换方面提供较大的灵活性而得到增强。

发明内容

本发明的实施例是针对照明系统，其包括：激励辐射源，所述激励辐射源可(例如)为LED或激光二极管；以及远端定位的磷光体。来自激励源的光经由波导媒介被输送到磷光体，且向磷光体和/或磷光体层提供激励辐射，从而导致发光。来自磷光体的光可包括最终光照产物，或所述光可与来自辐射源的任何可见光组合(其可例如在蓝光LED作为辐射源的情况下发生)。最终光照产物可为白光或任何彩色光。向磷光体输送激励辐射(以及可能最终光照产物的蓝光分量)的波导的存在允许在照明系统的设计中具有较大灵活性。波导的存在所允许的照明系统配置包含(例如)悬挂式照明器材/照明设备、台式照明器材、台灯、壁灯台、落地灯、轨道式照明、局部照明、效果照明、检查灯、内窥镜灯和/或面板照明。通常，辐射从激励源行进到磷光体层的距离在长度上为至少一厘米，但其通常可为10cm或更多。在一些实施例中，蓝光/UV LED所发射的光的峰值发射波长大于约300nm，且磷光体所发射的光致发光光的至少一个分量的峰值发射波长大于约430nm。

根据本发明，一种照明系统包括：(a)激励源，其可操作以产生激励辐射；(b)磷光体；以及(c)波导，其经配置以将激励辐射从激励源导引到磷光体，且其中波导的配置决定了照明系统的配置。波导的使用使得能够制造新的照明系统配置和/或形状，因为例如散热片、驱动器电路和/或功率转换器等大块组件可定位于发光表面的远端。为了使光输出最大化，可在波导的至少一个表面的至少一部分上提供反射性表面，所述反射性表面经配置以朝向波导的发光表面反射激励辐射。在一种布置中，辐射从激励源行进到磷光体层的距离在长度上为至少一厘米，但其通常可为10cm、50cm或100cm。

在一种布置中，激励源包括发光二极管，其有利地可操作以发射UV/蓝光，即激励辐射。