[发明专利]具有磷光体的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括有磷光体的照明装置的领域，并涉及适合照明应用的方法的领域。

背景技术

文献WO2007/044472 A2描述了高效或更高亮度的发光二极管组件，其可以由具有第一表面和第二表面的高功率发光二极管芯片形成，第一表面被安装于基板上，其中该第二表面与具有大于30瓦特每米开尔文的热导率的光透射型散热器具有密切的热接触。另外该LED芯片与至少第一电连接和第二电连接电接触以向LED芯片供电。提供光透射型散热器加倍了从LED管芯的热传导，于是避免了对磷光体过量的加热，增加了寿命和/或效率和/或亮度和/或这三者的平衡。

在远端激光照明概念中，典型地，磷光体从其中一个表面被泵浦且由磷光体所生成的光需要从相对的表面被提取。在透明磷光体中发生全内反射（total internal reflection），简称TIR。然而，已知来自磷光体的光发射是发生在所有方向上的。因此，难以避免发射自磷光体的光（磷光体光）在诸如发光二极管（简称LED）或激光器的泵浦源的方向上传播。在LED的情况下，沿LED方向传播的磷光体光被部分吸收，降低了系统的效率。总之，难以高效地从一个表面泵浦发光材料而从另一表面提取光。

发明内容

本发明的目的在于提供从发光材料的单独表面获得高的光提取效率连同高的系统效率的可能性。

该目的通过独立权利要求的主题得以实现。优选的实施例在从属权利要求中被限定。

根据本发明的第一方面，该目的通过照明装置得以实现，该照明装置含有包括适于以预定的立体角发射磷光体光的至少一个发光表面的磷光体，适于朝向磷光体发射光辐射的光源，波导和反射器，其中磷光体光学地耦合至波导，光从其发射的照明装置的出射表面大于磷光体的任何单独发光表面，且反射器适于通过不同于照明装置的出射表面的表面反射从照明装置发射的至少一部分光辐射。优选地，光辐射从波导的出射表面逸出照明装置。

术语“磷光体的发光表面”通常意味着，光能够以预定立体角被发射，而不是光实际上以照明装置的特定设计而被发射。实际上，“磷光体的发光表面”是这样的表面，如果没有该波导，该表面也能够为照明的目的而用于发射磷光体光。术语“照明装置的出射表面”意味着这样的表面，为照明的目的，照明装置的光实际上发射自该表面，这可以仅是波导的表面或是波导和磷光体的表面的组合。

特征“光从其发射的照明装置的出射表面大于磷光体的任何单独发光表面”应被这样理解，即，光从其发射的照明装置的出射表面分别大于任何或每个单独的磷光体的发光表面。进一步地，特征“反射器适于通过不同于照明装置的出射表面的表面反射至少一部分照明装置发射的光辐射”并不排除反射器也可以反射至少一部分发射自照明装置的出射表面的光辐射。

注意到术语“照明装置的出射表面”在波导被布置在磷光体顶部上的配置中是指波导的表面区域。在波导被布置为接近或邻近磷光体的另一配置中，术语“照明装置的出射表面”是指磷光体的表面和光能够从其逸出照明装置的波导的表面的总和。术语“包括适于以预定的立体角发射磷光体光的至少一个发光表面的磷光体”意味着磷光体从至少一个输出表面发射荧光光辐射。

根据本发明优选的实施例，磷光体的发光表面包括平坦表面。该预定的立体角优选为≤ 2π，更优选地 ≤ 1.8π。

优选地，反射器布置在侧表面的至少一部分上和/或布置在出射表面的至少一部分上。进一步地，根据本发明优选的实施例，波导包括从至少一个发光表面与磷光体的光接触。磷光体优选地包括低散射透明材料，更优选地包括陶瓷磷光体和/或掺杂有机磷光体的聚合物。值得注意的是，发光材料优选地通过不同于磷光体发光表面的表面被泵浦。

优选地，波导包括从顶表面和/或侧表面耦合到磷光体的平面波导。波导优选地包括反射器，更优选地包括漫反射器。优选地，反射器包括适于将光再分布至不同角度的漫反射器。优选地，磷光体和波导之间的光学耦合包括磷光体的出射表面和波导的入射表面之间的预定角度，更优选地，磷光体和波导之间的光学耦合包括磷光体和波导的折射率的光学匹配。磷光体和波导之间的光学耦合优选地包括折射率≥1.4的材料，其更优选地匹配磷光体或波导的折射率。

根据本发明优选的实施例，透明波导被布置在透明磷光体顶部上，且多层中的至少一部分与高折射率材料光学地耦合。根据本发明另一优选的实施例，透明波导被布置为邻近侧表面的至少一部分且从侧表面的至少一部分与高折射率材料光学地耦合。根据本发明另一优选的实施例，提供了包括漫反射器的透明波导。