[发明专利]基于发光二极管（LED）的照明系统

说明书

本申请是申请日为2008年3月5日、申请号为200880007180.9、发明名称为“基于发光二极管(LED)的照明系统”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及基于发光二极管的照明系统且明确地说涉及其中利用磷光体(光致发光)材料来产生所需色彩的光的系统。 

背景技术

例如半导体发光二极管(LED)的固态半导体装置的引进已允许产生新一代的发光系统。当今，利用LED的照明器材设计局限于其中LED(或LED阵列)替换例如白炽灯泡及萤光灯的常规光源的系统。对于常规光源，已知使用灯罩或光罩来防止对光源的直视且其适用于美学考虑。通常所述罩由半透明材料(例如，卡板纸、编织材料或塑料材料)或者由玻璃制成。此外，所述罩可由彩色材料制成并充当滤光器以将所需的色彩赋予给由所述罩透射的光。 

为产生选定色彩的发射光，LED通常并入有磷光体层，所述磷光体层响应于来自所述LED的激发辐射(光)而发射的光与来自所述LED的光组合以产生所述选定色彩的发射光。在此类照明系统中，通常并入有另外的元件，例如光反射板、光漫射组件及滤色片。 

通常磷光体在LED的制作期间被并入在LED芯片封装中且与所述LED芯片的发光表面极为接近或与其接触。通常，将磷光体层直接涂覆到LED上以实现所需强度及色彩的产生的光。如在我们的序列号为11/640,533的共同待决的美国专利申请案(其以引用的方式并入本文中)中所揭示，还可将磷光体提供在光学组件的表面上或整体地并入到所述组件(为便于LED封装的制作通常为透镜)中。本发明致力于提供一种经改进的照明系统，其完全基于固态组件，但其通过在产生的光输出中提供较大的灵活性而加以增强。 

发明内容

根据本发明，提供一种照明系统，其包括：至少一个激发源，其可操作以产生并辐射第一波长的激发辐射；罩，其经配置以至少部分地环绕所述至少一个源且远离所述至少一个源设置；及至少一种磷光体，其被提供在所述罩的至少一部分中，其中所 述磷光体响应于入射的激发辐射而发射不同波长的辐射。本发明的特定优点在于磷光体的使用，与过滤(选择性地阻断)选定色彩的透射光的已知的照明系统相比，所述磷光体针对给定的LED输入功率级在亮度上增强效率。 

在本发明的上下文中，所述罩远离所述激发源设置且经配置使得激发能量在自由空间中(也就是说，其不由光学介质导引)从所述激发源向所述罩行进、传播至少一厘米的距离。 

所述至少一种磷光体可被提供在所述罩的内表面的至少一部分上。另一选择是或另外，所述至少一种磷光体可被提供在所述罩的外表面的至少一部分上。在另一实施例中，所述至少一种磷光体被并入在所述罩的至少一部分内。将所述磷光体作为所述罩的整体部分并入减轻其中所述罩是由塑料材料制作而成的制作。 

在另一实施方案中，所述磷光体可被并入在挠性薄片材料中，接着可将所述薄片材料施加到所述罩的插入内侧上。 

所述照明系统可进一步包括提供第一及第二磷光体。此布置使不用色彩的光被产生用于穿过所述罩的辐射及从所述罩中的开口通过的辐射。所述第一及第二磷光体可包括相应的层或作为混合物被提供在至少一个层中或作为混合物被并入在所述罩内。 

所述激发源优选地包括一发光二极管或多个发光二极管。优选地，所述一个/一个以上LED可操作以发射波长在范围300nm到500nm(其为U.V.到蓝色光)中的辐射。 

在另一布置中，所述照明系统进一步包括经配置以朝向所述至少一种磷光体反射激发辐射的发射器。反射器增加输出光的强度且在利用U.V.辐射源的系统的情况中提供对人类眼睛的损害的防护。为使由所述激发源产生的热散逸，所述照明系统进一步包括与所述激发源热连通的散热构件。在一个布置中，将所述散热构件制作为照明器材的一部分。 

本发明存在作为悬挂式(悬垂式)、桌式、墙壁可安装、天花板安装式、聚光式、室外及强光式照明器材的特定应用。当所述照明器材包括室外照明器材(通常为装设照明器材或灯具)时，所述系统进一步包括用以对环境光的存在进行检测的光感测构件及用于在所述环境光降到低于预定阈值时自动接通所述照明系统的电路构件。此照明布置还存在用于紧急照明的应用。此外，所述照明系统进一步包括用于产生电能以操作所述激发源且给一个或一个以上电池充电以给所述灯具供电的太阳能发电构件。