专利名称：混色发光系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括至少一个发光二极管和至少一种荧光材料的混色发光系统。
对于一般的发光应用，基于与荧光材料组合的发光二极管(LED)的发光系统被用作白光源。而且，采用这样的发光系统照亮显示装置，例如，液晶显示器或者光瓦。
背景技术：
从US-B6234648(PHN17100)可知在开始的段落中提到的混色发光系统。该已知的混色发光系统包括至少两个发光二极管，每一个发光二极管在操作时都发出预先选择的波长范围内的可见光。转换器将一个LED发出的部分可见光转换为其它波长范围内的可见光，从而使发光系统的彩色再现最佳化。优选的，二极管包括蓝色发光二极管和红色发光二极管，转换器包括将由蓝色发光二极管发出的部分光线转换为绿光的发光材料。
已知的混色发光系统的缺点是，LED和发光材料的组合并不总是得到期望的彩色再现指数(CRI)。
发明内容
本发明的目的是完全或者部分地消除上述缺陷。特别地，本发明的一个目标是提供一种混色发光系统，其以相对高的彩色再现指数产生白光。根据本发明，出于这一目的的在开始的段落中提到的混色发光系统包括发光二极管，发出在第一光谱范围内具有第一峰值波长的第一可见光；荧光材料，将部分第一可见光转换为在第二光谱范围内具有第二峰值波长的第二可见光；第二可见光具有至少50nm的半最大值全宽度(FWHM)。
在本发明的说明书和权利要求书中，术语“半最大值全宽度”用于说明光源的发光光谱的宽度。作为波长的函数，光源的发光剖面类似于高斯曲线。为了比较不同的剖面，通常采用跨越剖面的宽度降到峰值的一半或者最大值的一半时的值。这一“宽度”被称为所谓的FWHM。
已知在混色系统中组合蓝、绿和红色发光二极管(LED)来产生白光，用于一般的发光应用。通过适当地调整各个LED的功率比，能够设置相关色温(CCT)。如果三个LED的光谱放射频带波长在430-470nm、520-560nm、590-630nm的范围内，可以得到约80-85的彩色再现指数(CRI)。此外，已知在由发光二级管的结构和构成LED的材料的组合确定的波长(峰值波长)处，LED的发射光谱典型地呈现出单一、相对窄的峰值。这意味着组合蓝、绿和红色LED来形成白光的光源对可实现的CRI形成限制。此外，可获得的彩色再现指数对LED的微小的波长变化非常敏感。
根据本发明，发出在第一光谱范围内具有第一峰值波长的第一可见光的LED(例如发射蓝光的LED)和将部分第一可见光或者任何其它合适的泵激波长(pump wavelength)转换为在第二光谱范围内具有第二峰值波长的第二可见光(例如部分蓝光被转换为红光)的荧光材料组合。因为第二可见光具有至少50nm的半最大值全宽度(FWHM)，其明显比对应至少50nm发光的LED的FWHM大(红色LED的典型的FWHM约为20nm)，所以能够以高的彩色再现指数设计和生产光源，所述彩色再现指数对单个LED的显著的波长变化(例如直至大于典型的FWHM的50％)相对迟钝。
特别地，红色LED对由温度变化引起的峰值波长和通量的变化敏感，没有蓝色至绿色InGaN发光二极管稳定。此外，CRI对窄带红色LED的峰值波长中的小变化特别敏感。为此目的，本发明的混色发光系统的优选实施例特征在于，第二可见光是红光，第二峰值波长在590nm至630nm的范围内。优选第二峰值波长在600至615nm的范围内。由具有至少50nm的FWHM的发光材料产生红光。
在本发明的混色发光系统中避免使用红色LED具有几个好处。一般来说，蓝色和绿色LED(例如InGaN倒装晶片)分别安装在子管脚上。需要进行用于电连接的这一子管脚的引线接合。引线接合体易损害，并且对封装LED芯片的选择形成限制。然而，如果在正确的导电结构下多个芯片用一个子管脚，则实际上能够省略连接这些蓝色和绿色LED芯片的所有接合线。但是，红色发光二极管(例如AlInGaP芯片)一般在倒装晶片型中不可利用，意味着仍需要这些红色LED的接合线。
此外，已知红色LED在室温呈现出好的发光效率。然而，在(接合处)约100℃的正常工作温度下，这一效率实际降至该数值的一半。在高至这一温度时，蓝色和绿色LED在效率上仅仅显示出相对小的降低。如果需要更高的连接点温度，将使红色LED的效率减小到相对低的级别。
采用红色LED的另一个不足是，红色LED(例如AlInGaP芯片)的峰值波长呈现出相对大的偏移，伴随着由全功率运行引起的期望的温度上升。这表明，通过使光源变暗，红色LED的颜色特征将发生显著变化。即使降低亮度，通过积极地监视色点和通过调整驱动电流来补偿任何颜色变化，色点能够保持相对恒定，但是不能补偿彩色再现指数中的变化。
通过避免采用红色LED，能够全部或者部分地避免上面提到的问题。此外，通过应用由具有至少50nm的FWHM的发光材料产生的红光，能够以对单个LED的波长变化相对不敏感的高彩色再现指数设计和生产光源。
在590至630nm的范围内或者优选在600至615nm的范围内的红光的峰值波长的波长范围是从发出红光的发光材料的范围中选取的一个有目的的选择。发明人发现通过缩小用于选择与蓝色和绿色LED(例如InGaN倒装晶片)组合的红色峰值波长的范围，能够以高于90的CRI产生白光(在2700K至5000K的范围内)，同时允许蓝色和绿色LED的发射波长中的某些变化。
从采用和红色发光材料组合的蓝色和绿色LED的计算和实验中，能够推断出下述结论(参见本发明的优选实施例的详细说明的细节)。关于蓝色和绿色LED中的峰值波长变化，本发明的混色发光系统中红色发光材料与蓝色和绿色LED的结合是非常坚固的，并且导致非常高的CRI值。尤其是，为了在Tc的2700-5000K的整个范围中实现CRI≥80，允许在蓝色和绿色LED的峰值波长中存在约15nm的变化。此外，为了在2700-5000K的整个Tc范围中实现CRI≥90，允许在蓝色和绿色LED的峰值波长中存在约7nm的变化。要注意的是，如果蓝色和绿色LED的峰值波长不单独变化或者在同一波长区间中不变化(例如，在小波长范围中选择绿色和允许蓝色在较大的波长范围中变化)，蓝色和绿色LED的相关的波长范围能够比指示的大得多。这同样适用于系统目的在于特定的色温或者较小的色温范围的情况。
本发明的混色发光系统的优选实施例的特征在于，发射第一可见光的二极管发射蓝光，第一峰值波长在450至470nm的范围内，半最大值全宽度(FWHM)在20至25nm的范围内。合适的蓝色LED是InGaN倒装晶片。
为了对基于三个光谱带的照明产生白光，一般采用三色的混色发光系统。这样的混色发光系统包括蓝、绿和红色光源。第三种光源可以是另外的LED或者另外的荧光材料。当然，通过采用蓝/青、绿、黄/琥珀色和红色光源的适当混合，也能够制造四色的混色发光系统。通过适当地结合LED和发光材料，也能够实现这样的颜色。
为此目的，本发明的混色发光系统的优选实施例的特征在于，发光系统包括发出在第三光谱范围内具有第三峰值波长的第三可见光的另一个发光二极管。优选另一个发光二极管发出绿光，第三峰值波长在510至550nm的范围内，半最大值全宽度(FWHM)在25至45nm的范围内。
可选择地，本发明的混色发光系统的优选实施例的特征在于，发光系统包括另一种荧光材料，其将第一可见光的一部分转换成在第三光谱范围内具有第三峰值波长的第三可见光，第三峰值波长在510至550nm的范围内，半最大值全宽度(FWHM)至少为40nm。
本发明的这些和其它方面将参考下面描述的实施例进行说明，并且由于下面描述的实施例而变得显而易见。
在附图中图1A是包括本发明的混色发光系统的光源的截面图；图1B是本发明的混色发光系统的可供选择的实施例的截面图；图2示出包括和红色发光材料组合的蓝色和绿色LED的本发明的实施例的混色发光系统的光谱组成。
图3A示出了包括和红色发光材料组合的蓝色和绿色LED的本发明的实施例的混色发光系统的彩色再现指数，它是2700K的色温时蓝色和绿色LED的峰值波长的函数，和图3B示出了包括和红色发光材料组合的蓝色和绿色LED的本发明的实施例的混色发光系统的彩色再现指数，它是5000K的色温时蓝色和绿色LED的峰值波长的函数。
图形仅仅是示意图，没有根据尺寸绘制。值得注意的是，为清楚起见，一些尺寸以放大的方式示出。在该图中相似的部件尽可能用同一参考数字表示。
具体实施例方式
图1A示意性地示出了包括本发明的混色发光系统的光源的截面图。如图所示，该光源包括混色发光系统1和反射器10。混色发光系统1包括多个蓝色和绿色LED芯片6、7，和部分置于蓝色LED芯片之上、或者完全置于合适的泵激LED(发出例如近UV、蓝、青、或者青-绿色)之上的红色发光材料8。发光材料8可以作为点施加在蓝色LED芯片6上；在一个可供选择的实施例中，以预定厚度在LED芯片或者该芯片的一部分上施加一层发光材料。根据本发明，红色发光材料8具有至少50nm的半最大值全宽度(FWHM)。优选红色发光材料的峰值波长在600-615nm的范围内。
优选将蓝光转换为红光的荧光材料8从由SrSEu，Sr2Si5N8Eu，CaSEu，Ca2Si5N8Eu，(Sr1-xCax)SEu和(Sr1-xCax)2Si5N8Eu且(x＝0-1)形成的组中选择。一种非常合适的发光材料是Sr2Si5N8Eu，该发光材料呈现出相对高的稳定性。此外，Sr2Si5N8Eu是避免采用硫化物的发光材料。SrSEu具有约610nm的峰值波长，Sr2Si5N8Eu具有约620nm的峰值波长，CaSEu具有约655nm的峰值波长，然而Ca2Si5N8Eu具有约610nm的峰值波长。
由于和红色LED相比，红色发光材料8具有宽得多的光谱范围(和20nm相比，约70nm的FWHM)，能够仅用三种颜色以好于90的CRI实现混色发光系统(也参见图3)。
在混色发光系统的正常工作温度下，没有观察到上面提及的荧光体的有效的发光猝熄。而且，发光材料8的峰值波长在高至200℃的温度下是稳定的(和红色AlInGaP LED发射形成强烈对比)。在良好近似性上，发光材料8的红色光通量的温度依赖性和InGaN的颜色(蓝到绿)相同。此外，由于红色发光材料8的稳定发射，红色LED的进仓不再必不可少。
提供反射器10，其至少部分圆周壁具有多边形的截面，至少部分圆周体包括小平面50。反射器10将光线照准到期望的角度分布，并且混合来自混合发光系统1的光线。反射器的第一部件2可以包括用于蓝色和绿色LED芯片6、7填料或者密封材料，和红色发光材料8。在一个可供选择的实施例中，部件2形成混色发光系统。如果需要，反射器10的顶部4可以在空气中，而且由于有利的成本和重量，事实上优选在空气中。反射器10优选是关于光轴21呈n次折叠对称的类似中空管的结构(典型的是n＝6或8，但可以是任何整数)。在和光轴21垂直的任何平面中的顶部4的横截面是正多边形，例如六边形或者八边形，以光轴21为中心。反射器10可包括(透明的)盖板16，用于机械地保护主反射器。盖板16可以由例如塑料和玻璃的材料形成，可以是干净透明的平坦光滑板，或者其可以有任何希望数量的扩散，可以是磨砂玻璃、棱形花纹玻璃、瓦楞玻璃等，和/或者其可以具有转向或者折射特性，或者这些特征的结合。盖板16的具体特征将影响到混色发光系统1的外观，并且某种程度上将影响整个光输出分布。但是，盖板16对操作原理而言不是必不可少的，但为反射器10提供了设计上的灵活性和变化。
图1A示出的光源接受LED芯片6、7和红色发光材料8的阵列的2×90°的全发射，没有提供靠近LED6、7和发光材料8的任何“基本光学元件”。
图1B示意性地表示本发明的混色发光系统的可供选择的实施例的截面图。如图所示，混色发光系统1包括多个蓝色LED芯片6和红色发光材料8以及绿色发光材料9，发光材料8、9都部分地置于蓝色LED芯片6之上。
将蓝光转换为绿光的荧光材料9优选从由(Ba1-xSrx)2SiO4Eu(x＝0-1，优选x＝0.5)，SrGa2S4Eu，Lu3Al5O12Ce和SrSi2N2O2Eu形成的组中选择。考虑到稳定性，Lu3Al5O12Ce和SrSi2N2O2Eu是非常合适的发光材料。此外，后面的这些发光材料避免使用硫化物。(Ba0.5Sr0.5)2SiO4Eu具有约523nm的峰值波长，SrGa2S4Eu具有约535nm的峰值波长，Lu3Al5O12Ce具有约515nm和545nm的峰值波长，而SrSi2N2O2Eu具有约541nm的峰值波长。
如果在本发明的混色发光系统中采用黄色/琥珀色发光材料，根据化学式中的x和y的值，具有560-590nm的范围内的峰值波长的(Y1-xGdx)3(Al1-yGay)5O12Ce是非常合适的发光材料。优选x和y在0.0-0.5的范围内。
由于和绿色LED相比，绿色发光材料具有宽得多的光谱范围(和40nm相比，约70nm的FWHM)，所以能够以相对高的CRI实现混色发光系统。
优选的基于LED的光源包括1)三色系统，由蓝色InGaN LED芯片、绿色InGaN LED芯片或者优选泵激绿色发光材料(荧光体)的蓝色发光芯片，和泵激红色荧光体的InGaN芯片组成。发光材料优选由青-绿色LED芯片泵激，以使由变换处理引起的斯托克司频移能量损失最小化。
2)四色系统，由蓝色LED芯片和三种不同的发光材料的组合体构成，三种不同的发光材料的颜色由发出蓝色或较长波长的LED芯片泵激，从而使效率最佳化(斯托克司频移最小化)。
3)单一颜色参数的系统，由蓝色或青色LED芯片、伴随显著的蓝色泄漏的泵激青色发光材料的蓝色芯片、和泵激发光材料的混合体、优选绿、黄/琥珀色和红色荧光体的LED芯片组成。
优选的发光材料(荧光体)是由碱土金属氧化物、硫化物、氮化物、SiON、或者SiAlON型主晶格制造的掺杂Eu2+和Ce3+的材料，其显示出了在许多工业荧光体之上的显著优点，如对蓝光的强吸收性。
为了选择红色发光材料的波长范围，可以采用下面的考虑。在Tc＝2700K的色温时，红色发光材料的最佳(CRI≥92)峰值波长λp，红色荧光体优选在下述范围λp，红色荧光体＝610-615nm同样在Tc＝5000K时λp，红色荧光体＝600-605nm在CRI≥90时，红色发光材料的峰值波长的下限优选为590nm(Tc＝5000K)，上限优选为630nm(Tc＝2700K)。
此外，在CRI≥90时，当在蓝色LED和绿色LED中允许至少5nm的波长变化时，下限(Tc＝5000K)是λp，红色荧光体＝595nm，同时上限(Tc＝2700K)是λp，红色荧光体＝620nm。
为了在Tc从2700K到5000K的整个范围内实现CRI≥90，优选，λp，红色荧光体＝605-615nm。
在CRI≥80时，允许蓝色和绿色LED的峰值波长的至少15nm的波长变化时，下限(Tc＝5000K)是λp，红色荧光体＝590nm，同时上限(Tc＝2700K)是λp，红色荧光体＝620nm。
为了能够在Tc从2700K到5000K的整个范围内实现CRI≥80，优选红色发光材料的峰值波长在下述范围λp，红色荧光体＝590-630nm。
根据上面的考虑，能够推断出1)将CRI≥80作为标准，当在蓝色和绿色LED的峰值波长中都允许15nm的相对大的变化时，优选红色发光材料的峰值波长在下述范围λp，红色荧光体＝590-620nm。
2)将CRI≥90作为标准，当在蓝色和绿色LED的峰值波长中都允许约7nm的合理变化时(在这种情况下，对于蓝色和绿色而言15nm的相对大的变化是不可能的)，红色发光材料的峰值波长优选在下述范围λp，红色荧光体＝600-615nm。
红色发光材料的很有利的峰值波长(色温范围是2700-5000K)是λp，红色荧光体＝610nm。
为了根据上述对红色发光材料的考虑来选择蓝色LED的波长范围，可以采用下述考虑，假设红色发光的峰值波长为λp，红色荧光体＝610nm。
在CRI≥90，且具有至少5nm的绿色峰值波长变化时，优选蓝色峰值波长在下述范围下限是λp，B＝448nm(Tc＝2700K)，上限是λp，B＝473nm(Tc＝2700K)。
在较高的Tc，波长范围较小。
为了在具有至少5nm的绿色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥90，优选蓝色峰值波长在下述范围λp，B＝456-465nm。
需要注意的是，在这种情况下G和B不是独立的。
为了在具有至少5nm的独立的绿色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥90，优选蓝色峰值波长在下述范围λp，B＝458-463nm。
在CRI≥80，且具有至少15nm的绿色峰值波长变化时，优选蓝色峰值波长在下述范围下限是λp，B＝435nm(Tc＝2700K)，上限是λp，B＝480nm(Tc＝2700K)。
在较高的Tc，波长范围较小。
为了在具有至少5nm的绿色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选蓝色峰值波长在下述范围λp，B＝440-474nm。
为了在具有至少15nm的绿色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选蓝色峰值波长在下述范围λp，B＝445-471nm。
需要注意的是，在这些情况下G和B不是独立的。
为了在具有至少5nm的独立的绿色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选蓝色峰值波长在下述范围λp，B＝445-470nm。
为了在具有至少15nm的独立的绿色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选蓝色峰值波长在下述范围λp，B＝452-467nm。
为了根据上述对红色发光材料和蓝色IED的考虑来选择绿色LED的波长范围，可以采用下述考虑，假设红色发光材料的峰值波长为λp，红色荧光体＝610nm。
在CRI≥90，且具有至少5nm的蓝色峰值波长变化时，优选绿色峰值波长在下述范围下限是λp，G＝525nm(Tc＝2700K)，上限是λp，G＝537nm(Tc＝2700K)。
在较高的Tc，波长范围较小。
为了在具有至少5nm的蓝色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥90，优选绿色峰值波长在下述范围λp，G＝528-536nm。
需要注意的是，在这种情况下G和B不是独立的。
为了在具有至少5nm的独立的蓝色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥90，优选绿色峰值波长在下述范围λp，G＝529-534nm。
在CRI≥80，且具有至少15nm的蓝色峰值波长变化时，优选绿色峰值波长在下述范围下限是λp，G＝516nm(Tc＝2700K)，
上限是λp，G＝545nm(Tc＝2700K)。
在较高的Tc，波长范围较小。
为了在具有至少5nm的蓝色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选绿色峰值波长在下述范围λp，G＝516-546nm。
为了在具有至少15nm的蓝色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选绿色峰值波长在下述范围λp，G＝518-543nm。
需要注意的是，在这些情况下G和B不是独立的。
为了在具有至少5nm的独立的蓝色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选绿色峰值波长在下述范围λp，G＝520-542nm。
为了在具有至少15nm的独立的蓝色峰值波长变化时在整个Tc范围内能够实现CRI≥80，优选绿色峰值波长在下述范围λp，G＝524-539nm。
从关于混合颜色的上述考虑可以推测，为了混合红、绿、蓝，有利的是采用与固有的蓝色和蓝色LED发光组合的红色荧光体。红色发光材料的峰值波长是λp，红色荧光体＝610nm，在蓝色LED的峰值波长λp，B＝460nm，和绿色LED的峰值波长λp，B＝531nm的组合使用时，获得整个Tc范围(2700-5000K)的最高CRI值。
为了覆盖Tc从2700K到5000K的范围，在表1中总结最佳峰值波长或者峰值波长范围(其中所有波长组合对于获得需要的CRI仍然有效)。
表1用于获取期望的彩色再现指数的优选波长范围
这一结果可以和红、绿、蓝色LED的已知组合(例如采用AlInGaP LED芯片)相比较。在峰值波长约为
λp，R＝615nm，λp，G＝540nm，λp，B＝462nm时，获得最好的CRI结果。
需要注意的是，采用具有理想波长的三种LED的这一组合，不可能实现CRI≥90。考虑到波长变化，对于CRI≥80，获得在表II中给出的结果。注意峰值波长的相对小的允许的变化(大约6nm)。
表II用于获取期望的彩色再现指数的优选波长范围
图2示出了包括和红色发光材料8组合的蓝色和绿色LED6、7的本发明的实施例的混色发光系统的光谱组成。混色发光系统的元件的输出功率P(用Watt/mm表示)被描述为波长λ(用nm表示)的函数。曲线“B”表示蓝色LED6的发射光谱，曲线“G”表示绿色LED7的发射光谱，曲线“R”表示红色发光材料8的发射光谱。总的光谱由曲线“T”描述。
图2所示的混色发光系统在4000K的相关色温(CCT)能够以94的彩色再现指数(CRI)发射1001m。因为在25℃和120℃的接温，红色发光材料8的光谱是相同的，所以CRI保持在94的相对高的级别。
图3A示出了包括和红色发光材料8组合的蓝色和绿色LED6、7的本发明的实施例的混色发光系统的彩色再现指数，它是2700K的色温时蓝色和绿色LED的峰值波长的函数。
在图3A的例子中，采用具有610nm的波长峰值和83nm的FWHM的红色发光材料8。沿着图3A的y轴，具有23nm的典型FWHM的蓝色LED6的峰值波长λp，B(用nm表示)用在447nm和482nm之间变化的峰值波长来描述。沿着图3A的x轴，具有35nm的典型FWHM的绿色LED7的峰值波长λp，G(用nm表示)用在512nm和557nm之间变化的峰值波长来描述。图3A中描述的不同区域显示具有某一数值的彩色再现指数(CRI)的该区域。特别地，图3A的中心区域表示CRI在90-95的范围内的区域。图3A中包围中心区域的第一区域表示CRI在85-90的范围内的区域。图3A中包围中心区域的第二区域表示CRI在80-85的范围内的区域，依此类推。可以看出，结合610nm的峰值波长(优选的范围是600-615nm)给出了红色发光材料8的相对宽的FWHM(50nm以上)，能够在相对大的波长范围内仅仅组合3种颜色，实现在CRI≥90的彩色再现指数的值。
图3B示出了包括和红色发光材料8组合的蓝色和绿色LED6、7的本发明的实施例的混色发光系统的彩色再现指数，它是5000K的色温时蓝色和绿色LED的峰值波长的函数。
在图3B的例子中，采用具有610nm的波长峰值和83nm的FWHM的红色发光材料8。沿着图3B的y轴，具有23nm的典型FWHM的蓝色LED6的峰值波长λp，B(用nm表示)用在447nm和482nm之间变化的峰值波长来描述。沿着图3B的x轴，具有35nm的典型FWHM的绿色LED7的峰值波长λp，G(用nm表示)用在512nm和557nm之间变化的峰值波长来描述。图3B中描述的不同区域显示了具有某一数值的彩色再现指数(CRI)的该区域。特别地，图3B的中心区域表示CRI在90-95的范围内的区域。图3B中包围中心区域的第一区域表示CRI在85-90的范围内的区域。图3B中包围中心区域的第二区域表示CRI在80-85的范围内的区域，依此类推。可以看出，结合610nm的峰值波长(优选的范围是600-615nm)给出了红色发光材料8的相对宽的FWHM(50nm以上)，能够在相对大的波长范围内仅仅组合3种颜色，实现在CRI≥90的彩色再现指数的值。
应该注意的是，上述实施例不是限制本发明，在不脱离附属权利要求的范围的情况下，本领域的技术人员能够设计许多可替换的实施例。在权利要求中，括号中的任何参考符号不解释为限制权利要求。动词“包括”及其变形的使用不排除权利要求中声明的元件或者步骤之外的元件或者步骤。元件之前的“一个”不排除多个这样的元件的情形。可以采用包括几个固有元件的硬件和被适当地程序化的计算机来实现本发明。在列举几个装置的设备权利要求中，这些装置中的几个可以整合为同一个硬件。某些措施在彼此不同的从属权利要求中叙述这一事实并不表示不能使用这些措施的组合来使本发明的优点突出。
权利要求
1.一种混色发光系统(1)，包括发光二极管(6、7)，其发射在第一光谱范围内具有第一峰值波长的第一可见光；荧光材料(8、9)，其将部分第一可见光转换为在第二光谱范围内具有第二峰值波长的第二可见光；该第二可见光具有至少50nm的半最大值全宽度(FWHM)。
2.如权利要求1的混色发光系统，其特征在于第二可见光是红色光，第二峰值波长在590-630nm的范围内。
3.如权利要求2的混色发光系统，其特征在于第二峰值波长在600-615nm的范围内。
4.如权利要求1或2的混色发光系统，其特征在于发射第一可见光的二极管(6)发射蓝色光，第一峰值波长在445-470nm的范围内，半最大值全宽度(FWHM)在15-30nm的范围内。
5.如权利要求1或2的混色发光系统，其特征在于发光系统包括另一个发光二极管(7)，用于发射在第三光谱范围内具有第三峰值波长的第三可见光。
6.如权利要求4的混色发光系统，其特征在于该另一个发光二极管(7)发射绿光，第三峰值波长在510-550nm的范围内，半最大值全宽度(FWHM)在25-45nm的范围内。
7.如权利要求1或2的混色发光系统，其特征在于荧光材料(8)将蓝光转换为红光，该荧光材料从由SrS:Eu，Sr2Si5N8:Eu，CaS:Eu，Ca2Si5N8:Eu，(Sr1-xCax)S:Eu和(Sr1-xCax)2Si5N8:Eu且(x＝0.0-1.0)形成的组中选择。
8.如权利要求1或2的混色发光系统，其特征在于发光系统包括另一种荧光材料(9)，其将第一可见光的一部分转换成在第三光谱范围内具有第三峰值波长的第三可见光，该第三峰值波长在510至550nm的范围内，FWHM至少为40nm。
9.如权利要求7的混色发光系统，其特征在于该另一种荧光材料(9)将蓝光转换为绿光，该荧光材料是从由(Ba1-xSrx)2SiO4:Eu(x＝0-1，优选x＝0.5)，SrGa2S4:Eu，Lu3Al5O12:Ce和SrSi2N2O2:Eu形成的组中选择的。
全文摘要
一种混色发光系统，具有发光二极管(6、7)，其发射在第一光谱范围内具有第一峰值波长的第一可见光；荧光材料(8)，其将部分第一可见光转换为在第二光谱范围内具有第二峰值波长的第二可见光。第二可见光具有至少50nm的半最大值全宽度(FWHM)。优选第二可见光是红色光，第二峰值波长在590－630nm的范围内，优选第二峰值波长在600－615nm的范围内。优选发光系统包括另一个发光二极管(7)，用于发射在第三光谱范围内具有第三峰值波长的第三可见光。本发明的混色发光系统产生具有高彩色再现指数的白光，且在基色的波长中允许某些变化。
文档编号H01L33/00GK1894806SQ200480024512
公开日2007年1月10日 申请日期2004年8月9日 优先权日2003年8月29日
发明者J·P·M·安森斯, C·G·A·霍伦, T·朱斯特尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司