[发明专利]用于远程荧光粉LED装置的荧光粉反射器组件

说明书

技术领域

本发明一般地涉及光源，就具体应用而言涉及包括发光二极管(LED)和荧光粉的固态光源。本发明还涉及相关的制品、系统和方法。

背景技术

发射宽带光的固态光源已经公知。在一些情况下，此类光源通过将发射黄光的荧光粉层施加到蓝光LED上来制备。当来自蓝光LED的光穿过荧光粉层时，蓝光中的一些被吸收，并且所吸收能量中的相当大一部分被荧光粉再发射为可见光谱中的较长波长的斯托克斯频移光，通常为黄光。荧光粉厚度为足够薄的，以使得蓝色LED光中的一些完全穿过荧光粉层，并且与来自荧光粉的黄光组合，从而得到显现白色的宽带输出光。

另外已提出了其他的LED泵浦型荧光粉光源。在美国专利7,091,653(Ouderkirk等人)中，讨论了其中将来自LED的光由长通反射器反射到荧光粉层上的光源。荧光粉层发射被长通反射器基本上透射的可见光(优选地为白光)。LED、荧光粉层、和长通滤波器被布置为使得光在从LED传播到长通反射器时并不穿过荧光粉层。

发明内容

我们已经研制出可用于远程荧光粉照明系统中的新系列的荧光粉组件。荧光粉组件通常包括荧光粉层和附着于荧光粉层的宽带反射器。荧光粉组件可与一个或多个短波长(例如蓝光)LED、和其他任选部件结合使用以提供远程荧光粉照明系统。在此类系统中，来自LED的至少一些光在到达宽带反射器之前穿过荧光粉层。宽带反射器对于LED光和较长波长的荧光具有高反射率。我们已经发现，可(例如)通过适当地选择荧光粉浓度和荧光粉层的物理厚度来调整荧光粉层对LED光的透明度(或透射度)，以增加照明系统的宽带输出光。实际上可通过减少荧光粉层中所用的荧光粉量来实现这种光输出的增加。在一些情况下，可选择荧光粉浓度和荧光粉层的物理厚度以提供LED光穿过荧光粉层的单程透射率T。可选择T以最大化照明系统的宽带输出光。我们已经发现，T可(例如)在30至65％、或35至60％、或40至50％的范围内。

在一些情况下，宽带反射器可对于LED光和荧光具有至少94％、或至少98％的反射率。荧光粉组件可以卷材形式制成，例如使用一层或多层聚合物基膜，并且随后可从该卷材中切割出具有合适尺寸和形状的片段以装配到特定的远程荧光粉照明系统内。因此，所述组件可为可模切的。在一些情况下，宽带反射器可直接附接于荧光粉层，而在其他情况下，宽带反射器可通过一个或多个中间层附接于荧光粉层。荧光粉组件可包括附接于荧光粉层的粘合剂层。所述组件可包括附接于荧光粉层的结构层，所述结构层为自承的。所述组件可包括适于承载荧光粉层和宽带反射器的隔离衬片。

远程荧光粉照明系统可包括荧光粉组件，所述荧光粉组件与提供短波长LED光的一个或多个LED相结合。此类系统还可包括二向色反射器，所述二向色反射器被构造成可反射的LED光的第一部分、透射LED光的第二部分、并且透射荧光的一部分。

另外，描述提供宽带光输出的远程荧光粉照明系统。此类系统包括荧光粉组件和一个或多个LED。LED可发射具有400至500nm范围内的一个或多个发射峰的LED光。荧光粉组件可包括荧光粉层和附着于荧光粉层的宽带反射器。荧光粉层可被构造成可吸收LED光的一部分并且响应吸收的LED光发射荧光，并且宽带反射器可对于LED光和荧光具有至少90％的反射率。宽带光输出可包括由荧光粉组件发射的荧光的一部分和由荧光粉组件反射的LED光的一部分。荧光粉层可具有荧光粉浓度和物理厚度，所述荧光粉浓度和物理厚度被调制成可提供LED光穿过荧光粉层的单程透射率T，其中T被选择成可最大化宽带光输出。T可在30至65％、或35至60％、或40至50％的范围内。宽带反射器对于LED光和荧光具有至少94％、或至少98％的反射率。

此类系统还可包括二向色反射器，所述二向色反射器被构造成可反射由一个或多个LED发射的LED光的一部分以经由不穿过组件的光路照射到组件上，所述二向色反射器还被构造成可透射由一个或多个LED发射的LED光的一部分并且透射荧光的一部分。所述系统还可包括具有外表面和内表面的透镜构件，并且二向色反射器可设置在其外表面的至少一部分上。二向色反射器可被制作成可覆盖透镜构件的基本上整个外表面，或者其可覆盖透镜构件的外表面面积的至少50％、70％、或80％。荧光粉组件被取向为使得荧光粉层设置在透镜构件和宽带反射器之间。