[发明专利]混合光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合光源，尤其是白色光源。

背景技术

基于发光二极管的白色光源大多具有半导体芯片，所述白色光源的辐射由转换材料部分地转化成，使得这样形成的次级辐射与由半导体芯片所发射的初级辐射一起对于眼睛产生白色的色彩印象。然而，相对于如白炽灯的传统的白色光源，该白色光源仅达到相对小的显色指数。

发明内容

本发明的目的是，提供一种具有高显色指数的有效的白色光源。

该目的通过根据权利要求1所述的混合光源来实现。其他的扩展方案和改进形式是从属权利要求的主题。

根据一个实施形式，混合光源尤其是白色光源，具有发出在红色光谱范围内的辐射的第一辐射源。此外，混合光源具有包含III-V族半导体材料的激发源和转换材料。在混合光源工作时，激发源的辐射至少部分地转化成在CIE色图(1931CIE色彩标准表)中色度坐标位于由坐标(0.1609；0.497)、(0.35；0.6458)、(0.558；0.444)、(0.453；0.415)生成的多边形之内的辐射。

通过将在所说明的色彩范围中由转换材料发射的辐射与第一辐射源的在红色光谱范围中的辐射混合，能够实现具有高显色指数的混合光源。

显色指数Ra(8)，即在八个基准色中得出的、所谓的“一般显色指数”，能够在根据德国工业标准DIN 6169第二部分进行确定时达到85或者更高的数值。

在优选的扩展方案中，在CIE色图中转换材料的色度坐标位于由坐标(0.43；0.45)、(0.42；0.42)、(0.512；0.487)、(0.416、0.583)和(0.36；0.48)生成的多边形之内。

在该色彩范围中的次级辐射尤其适合于实现具有高显色指数的白色光源。

转换材料优选包含至少一种材料，该材料的成分选自具有括号中提到的材料中的各至少一种的材料组(Y，Gd，Tb，Cu)₃(Al，Ga)₅O₁₂:Ce。尤其优选的是，转换材料包含材料组Y₃(Al，Ga)₅O₁₂:Ce中的材料或者由一种这样的材料组成。

在优选的扩展方案中，尤其沿着黑体辐射器的曲线能够调整混合光源在工作时的色度坐标。特别地，混合光源的色度坐标能够在暖白色(例如具有2700K的色温)和冷白色(例如具有6500K的色温)之间进行调整。

优选的是，混合光源构成为，使得显色指数沿着黑体辐射器的曲线在2700K至6500K的范围中至少为85。

色度坐标的或者色温的调整能够在混合光源工作时通过由混合光源发射的辐射的辐射部分的有针对性的控制来实现。

由第一辐射源产生的辐射优选位于612nm和630nm之间的范围中，尤其优选位于大于等于616nm和小于等于620nm之间的范围中。在这种情况下，所给出的波长范围涉及主波长，或者峰值波长、第一辐射源的在混合光源工作时实际发射的辐射部分。

要强调的是，在所提到的光谱范围中的红色辐射尤其与在更上面所提到的范围中的绿色辐射部分组合，尤其适合于具有高显色指数的白色光源。

在优选的扩展方案中，第一辐射源借助于III-V族半导体材料形成。在这种情况下，在红色光谱范围中的辐射不必一定直接通过在半导体材料中的电致发光产生。而是在红色光谱范围中的辐射还能够由转换材料发射，所述转换材料将由半导体材料发射的辐射转换成在红色光谱范围中的辐射。

特别地，半导体材料基于磷化物化合物半导体。在本文中，这意味着，为了产生辐射而设有的半导体本体，尤其是有源区域，具有由材料系Al_nGa_mIn_1-n-mP组成的材料，其中适用0≤n≤1，0≤m≤1并且n+m≤1，优选的是n≠0和/或m≠0。

在该材料系中能够尤其有效地产生红色辐射。

在优选的扩展方案中，除了激发源之外，设有产生在蓝色光谱范围中的辐射的另一辐射辐射源。优选的是，另一辐射源产生具有至少460nm、尤其优选在大于等于465nm和小于等于470nm之间的波长的辐射。

通过适当地调整由另一辐射源、第一辐射源和由转换材料发出的辐射的相对的辐射部分能够实现白色光源，所述白色光源在具有高能量效率，即从电功率到能够由人眼感知到的光学辐射功率的高转换效率的同时达到高的显色指数。