[发明专利]颜色转换装置、照明单元、固态发光体封装和灯具

说明书

技术领域

本发明涉及一种颜色转换装置，其包括用于将第一颜色的光转换为第二颜色的光的发光材料。本发明进一步涉及一种照明单元、一种固态发光体封装、一种灯具，以及涉及一种石墨烯层的应用。

背景技术

在发光材料中，第一光谱分布的光被吸收并且部分被转换为第二光谱分布的光。并非所有被吸收的能量都以光的形式被发射。一些能量由于发光材料的斯托克斯位移(Stokes shift)而被转换为热量。斯托克斯位移是吸收光谱分布和发射光谱分布的位置之间的差异。所吸收的光子作为具有较低能量值的光子被发射，而未被发射的能量则被转换为热量。

当发光材料的温度变得过高时，该发光材料的工作会受到不利影响，并且在某些情况下，该发光材料可能退化或者可能出现损坏。当发光材料变得过热时，它们的转换效率明显下降，它们的发光光谱会可能变化，并且它们的寿命会由于发光材料的退化和/或破坏而下降。此外，如果发光材料变热，则发光材料分散或溶解于其中的材料，或者发光材料被提供于其上的材料也必须是耐热的并且可能遭受退化和/或破坏。

发光材料经常以层进行应用并且撞击在该层上的光经常并非在整个层上均匀分布。因此，在大多数情况下，在具有发光材料的层中存在温度梯度。该温度梯度另外的缺陷在于在受到该温度梯度影响的材料中产生应力。

所公开的专利申请WO2010/002708A1涉及一种发光设备，其包括将光从第一颜色转换为另一种颜色的光的磷光体层。该磷光体层被提供于凹进外壳的顶端，并且该凹进包括向该磷光体层发射第一颜色的光的发光半导体。该磷光体仅有一部分被第一颜色的光所照射，并且作为斯托克斯位移的结果，磷光体层的该部分相对变热。该磷光体层还可以与透明层相接触，并且该磷光体层与透明层的组合在该发光设备的工作期间将会局部相对变热。在所引用的专利申请中，该凹进外壳由导热材料所制成，其能够将热量远离该磷光体层和/或透明层进行传导。

虽然所引用的专利申请中的发光设备提供了用于对磷光体层进行冷却的器件，但是在工作期间仍然会在磷光体层和/或磷光体层与之相接触的透明层内出现过大的温度梯度。例如，该透明层应当使得磷光体层内的温差减小，然而从磷光体层到透明层的热量传输并不有效并且该透明层自身并未向外壳传导足够的热量。

发明内容

本发明的目标是提供一种颜色转换装置，其使得该颜色转换装置内的温差有所减小。

本发明的第一方面提供了一种颜色转换装置。本发明的第二方面提供了一种照明单元。本发明的第三方面提供了一种固态发光体封装。本发明的第四方面提供了一种灯具。本发明的第五方面涉及一种石墨烯层的应用。有利实施例在从属权利要求中进行限定。

依据本发明第一方面的一种颜色转换装置包括第一发光层、支撑层和第一石墨烯层。该颜色转换装置用于将第一颜色的光转换为另一颜色的光。该第一发光层包括第一发光材料，其吸收包括第一颜色的第一光谱分布的光的一部分并且将所吸收的光的至少一部分转换为第二光谱分布的光。该支撑层支撑该发光层。该第一石墨烯层沿横向方向热传导热量而使得该颜色转换装置中的温差有所减小。在层的第一可选布置中，该支撑层由固态发光体的层所形成，并且该发光层和该石墨烯层的堆叠被提供于该固态发光体的层之上。该固态发光体的层的发光表面与该发光层或石墨烯层相接触。在层的第二可选布置中，该支撑层包括第一侧以及与该第一侧相对的第二侧，并且该第一石墨烯层在该支撑层的第一侧提供并且该发光层在该第二侧提供。该石墨烯层热耦合至该支撑层并且该第一发光层热耦合至该支撑层。在层的第三可选布置中，该颜色转换装置包括第二石墨烯层，并且该第一发光层夹在该第一石墨烯层和第二石墨烯层之间。该石墨烯层和第一发光层的堆叠提供在该支撑层上。在层的第四可选布置中，该颜色转换装置包括第二发光层，后者包括第二发光材料。该第一石墨烯层夹在该第一发光层和第二发光层之间，并且该发光层和第一石墨烯层的堆叠提供在该支撑层上。该第二发光材料吸收包括第一颜色的第三光谱分布的光和/或第二光谱分布的光的一部分，并且将所吸收的光的至少一部分转换为第四光谱分布的光。