[发明专利]具有改善的调光性能的光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括发光器件和发光罩(luminescent cover)的光源。更特别地，本发明涉及一种光源，包括至少一个能够响应于驱动装置的驱动信号而发射从近UV到蓝光的范围内的电磁辐射的发光器件，以及至少包括第一活化剂和第二活化剂以将所述电磁辐射转化为可见光的发光罩。本发明还涉及对上述类型的光源进行调光(dimming)的方法。

背景技术

为了实现白色固态光源，广泛应用着基于半导体(In，Ga)N的蓝光发光二极管，如S.Nakamura等人所描述的(Appl.Phys.Lett.67，1995，1868)。该光源作为激励发光材料的有效泵工作，其通过发射绿、黄或红光而回到其基态。添加颜色混合的结果是让人感觉到白光宽带光谱。

在1996年，Nichia Chemical Industries Ltd介绍了一种白色LED，其使用包括Y₃Al₅O₁₂:Ce(YAG:Ce)或(Y，Gd)₃(Al_1-xGa_x)₅O₁₂:Ce(YAGaG:Ce)以将由(In，Ga)N LED发射的蓝光转化为峰值在大约565nm的宽带黄光发射光谱的发光层。该发射带足够宽以提供色温(CT)在5000-8000K范围内并且显色指数(CRI)为大约75-85的白光。光源的CT被定义为具有同样颜色的黑体辐射体的温度。光源的CRI是一种评定参数(rating)，其表示测试物体在该光源下所得到的色移度与其在同样温度的标准灯下的颜色的比较。

上述光源具有缺陷：不能获得低色温和高显色指数。US 2002/0158565披露了磷光体混合物，包括至少两种磷光体的混合物。通过混合适当比例的磷光体，可以产生合成的发射光谱，其提供需要的CT和CRI。

伴随着现有技术的问题是，这些光源的调光并不导致可察觉到的色点移动到红色光谱范围，如同从白炽灯和自然日光已知的那样。特别地，室内照明应用要求具有类似白炽灯的色温和类似白炽灯的调光性能的白光源。

发明内容

本发明的目的在于提供上述类型的光源，该光源具有基本上类似于白炽灯在调光时的光谱变化的调光特性。

这一目的通过提供一种光源来实现，该光源包括能够响应于驱动装置的驱动信号而发射从近紫外光到蓝光的范围内的电磁辐射的至少一个发光器件，以及至少包括第一活化剂(A₁)和第二活化剂(A₂)以将所述电磁辐射转化为可见光的发光罩，其中所述第一活化剂和所述第二活化剂具有不同的响应性能，以及所述驱动装置适合于改变所述驱动信号以控制所述光源的所述可见光的光谱。驱动信号的变化导致来自发光器件的与发光罩起反应的电磁辐射的变化。第一和第二活化剂的响应性能不同的结果是，电磁辐射到可见光的转化随驱动信号的变化而改变。从而，能够控制可见光谱，以获得需要的光源调光性能。

特别地，该驱动信号是脉冲驱动信号，且所述驱动装置适合于改变所述脉冲驱动信号的脉冲宽度。在这个实施例中，脉冲宽度与第一和第二活化剂的响应性能之间的关系决定了该光源的可见光的光谱。通过改变脉冲宽度，可见光的光谱因这一关系而改变。

在本发明的实施例中，所述发光器件是固态光源，例如有机发光二极管或半导体发光二极管，优选由InGaN或AlInGaN材料制成，该实施例具有的优点是这种光源能够发射可以被发光罩吸收的电磁辐射。

在本发明的实施例中，所述第一活化剂(A₁)是响应时间τ_1/e在10纳秒-100微秒范围内的快活化剂，且所述第二活化剂(A₂)是响应时间τ_1/e在10微秒-100毫秒范围内的慢活化剂，该实施例的优点在于已经发现为响应限定的范围导致产生需要的可见光输出的光谱变化的性能。

在本发明的实施例中，所述快活化剂是发射绿光的活化剂，所述慢活化剂是发射红光的活化剂，该实施例具有能够获得发射白光的光源的优点。

在本发明的实施例中，所述第一活化剂和所述第二活化剂是单一发光构成(composition)的一部分，该实施例的优点在于制造这样的光源相对简单，并且相对便宜。