[发明专利]具有光致发光发射器的光源

说明书

本发明涉及一种光源(1)，其包括激光器(3)和转换器组件(5)，能操作激光器(3)以发射出波长在460纳米至470纳米范围内的激光，转换器组件(5)布置为吸收激光器(3)发出的激光并发射由激光产生的光致发光的光，光致发光的光的波长比激光更长，其中，转换器组件(5)包括转换器元件(7)，转换器元件(7)包括掺杂有Eu³⁺的陶瓷，使得在激光的照射下转换器组件(5)发射出红色光谱范围内的光致发光的光。

技术领域

本发明总体上涉及通过光致发光产生光的光源。

背景技术

现代的基于LED的光源(例如白色光源)基于发射蓝光的发光二极管，其发射的光利用光致发光转换器而部分转换为黄光。光致发光转换器也称为磷光体、光转换器、荧光转换器或简称为转换器。黄光与其余蓝光的组合产生了白光的效果。最主要的光转换器是掺杂铈的YAG(Ce：YAG；YAG＝钇铝石榴石)，但是由于其发射光谱中红色部分很少，因此只能提供较差的显色指数。这个缺点可以通过发射红光的转换器来克服。然而，目前还没有一种红色转换器可以提供掺杂铈YAG在效率、性能稳定性、热稳定性、蓝光吸收和价格方面的所有良好性能。

表现出良好的量子效率和可接受的稳定性的一类红光转换器包括掺杂Eu³⁺的钼酸盐、钒酸盐、钨酸盐和钽酸盐。这些化合物还包含至少一种以下元素：镧、铽、钆、钇和镥，并且掺入Eu³⁺则是由Eu取代一定百分比的这些元素，该百分比可以高达100％。

下面将以(Y_0.5Eu_0.5)₂Mo₃O₁₂：Eu³⁺为例讨论该材料类别的主要特性。对于照明应用而言特别令人关注的是Eu³⁺跃迁⁷F₀→⁵D₂(在465nm处激发)和⁵D₀→⁷F₂(在610nm和630nm之间发射)，因为此激发发生在可用的发光二极管和激光二极管的波长处，并且由于眼睛的灵敏度仍然适合红光发射：CIE 2°观察者的亮度灵敏度曲线V(λ)在620nm处的值为260lm/W。这是人眼对555nm波长的绿光的最大灵敏度683lm/W的38％。在640nm处，灵敏度已低至120lm/W或绿色灵敏度的17.5％。

然而，当这种磷光体用于白光LED时，出现的问题是仅吸收了由蓝色LED发射的光的一小部分，从而这种发光二极管组件的效率非常差。效率度量包括，例如，电光转换效率、光学效率或发光效率。

电光转换效率使有用的光输出(此处为红光输出)与蓝色LED消耗的电功率相关。

光学效率使有用的光输出(此处为红光输出)与所用LED的光输出有关。发光效率是指以流明(lm)为单位测量的光度光通量与所用发光二极管的光功率之比。

蓝色吸收差的原因是吸收的线宽较窄，仅使用了发光二极管的约25nm宽蓝光谱的一小部分。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有高亮度和高效率的光源，其发射红光或包含红色光谱成分的光。与基于Ce：YAG的白光源相比，红色光谱成分尤其可以提高显色指数。