彡0.1 ; (M〈I>2-xM〈II>xM〈III>2) 07,其中 M〈I> 选自包括 La、Y、Gd、Lu、Ba、Sr 或其混合物的群组， M〈II>选自包括Eu、Tb、Pr、Ce、Nd、Sm、Tm或其混合物的群组，M〈III>选自包括Hf、Zr、Ti、 Ta、Nb 或其混合物的群组，并且 0〈 = x〈 = 1 ;〇?〈1>11]\1〈11>1]\1〈111>11]\1〈1￥>7)03，其中 M〈I>选自包括Ba、Sr、Ca、La、Y、Gd、Lu或其混合物的群组，M〈II>选自包括Eu、Tb、Pr、Ce、 Nd、Sm、Tm或其混合物的群组，M〈III>选自包括Hf、Zr、Ti、Ta、Nb或其混合物的群组，并且 M〈IV>选自包括Al、Ga、Sc、Si或其混合物的群组，并且0彡x彡0. 1，0彡y彡0. 1 ;或它们 的混合物。
[0058] 然而，特别地适合的发光材料为掺杂Ce的钇铝石榴石（YAG，Y.Al.O^)以及镥铝石 植石（LuAG)。
[0059] 两个或多个发光光导中的每一个包括在蓝色范围内或绿色范围内或红色范围内 的不同的中心发射波长。蓝色范围定义为在380纳米和495纳米之间，绿色范围定义为在 495纳米和590纳米之间，并且红色范围定义为在590纳米和800纳米之间。
[0060] 返回到图1，示出了根据实施例的发光设备1000的3-维透视图，其包括适于将具 有第一光谱分布的进入光转换为具有第二不同的光谱分布的光的光导400。
[0061] 图1中所示的光导400与这里所描述的其余实施例不同之处在于其包括或者其被 构造为具有形式为UV到蓝色波长转换器的第一转换部分61100以及形式为适于基于来自 第一转换部分61100的蓝光输入而发射白光14的磷光体的第二转换部分61200的波长转 换器结构6000。因此图1中示出的发光设备1000包括形式为发射在UV到蓝波长范围中的 光的多个LED 2100、2200、2300的光源。所述LED 2100、2200、2300布置在基体或基底1500 之上。特别地，第一转换部分61100包括掺杂稀土离子（在一个实施例中为铕和/或铽） 的多晶体立方钇铝石榴石（YAG)，而第二转换部分61200为黄色磷光体。在一个实施例中， 第一转换部分61100为立方体或棒形。
[0062] 该实施例的优势之处在于光出射表面的表面积小于建立包括直接发光LED的光 源所需要的表面积。由此，可以实现展度的增益。
[0063] 用于利用蓝色或UV光源生成白光的替代方案包括但不限于：
[0064] -LED发射蓝色光，该光在第一转换部分61100中被转换绿色/蓝色光，其接着由提 供为红色磷光体的第二部分转换为白光，并且
[0065] -LED发射蓝色光，该光在第一转换部分61100中被转换为绿色光，其接着与红色 和蓝色光进行混合从而生成白色LED源，其中所述混合通过在其之前布置了漫射器的形式 为红色磷光体的第二转换部分来达到。
[0066] 在下面的表1中给出根据本发明的实施例的磷光体的选择连同其能够发射的最 大波长。
[0067]
[0068] 表 1
[0069] 图2和图3示出了根据实施例的包括光导401的发光设备1001，并且适于将具有 第一光谱分布的进入光转换为具有与第一光谱分布不同的第二光谱分布的光。
[0070] 图2和图3中所示出的光导401与这里所描述的其他实施例不同之处在于其包括 或者其被构造为具有提供为可旋转的磷光体轮16的形式的第二转换部分61200的波长转 换结构，并且在于其进一步包括布置在第一转换部分61100和第二转换部分61200或者磷 光体轮16之间的耦合元件700。
[0071] 所述发光设备1001进一步包括形式为布置在基体或基底1500之上的多个LED 2100、2200、2300 的光源。
[0072] 所述多个LED 2100、2200、2300用于栗浦第一转换部分61100,其在实施例中示出 为由透明材料制成，从而产生具有第三光谱分布的光1700,例如绿色或蓝色光。围绕着旋转 轴162在旋转方向161上旋转的磷光体轮16于是被用于将光1700转换为具有第二光谱分 布的光1400,例如红色和/或绿色光。注意到原则上光1700和光1400的任何颜色的组合 都是可能的。
[0073] 如图2所示，其在横截面侧视图中描述了磷光体轮16,所述磷光体轮16被用于透 明模式，即入射光1700在一侧进入磷光体轮16,被透射通过磷光体轮16并且从形成了光出 射表面4200的相对侧出射。
[0074] 可代替地，磷光体轮16可以用于反射模式，即光从与其进入磷光体轮16的表面相 同的表面发射出，参见以横截面顶视图描述了磷光体轮16的图3。
[0075] 磷光体轮16可以包括贯穿的一个磷光体。可代替地，磷光体轮16还可以包括没 有任何磷光体的分段，从而使得光1700的部分可以透射而不被转换。这样即相续地生成了 其他颜色。在另一个替代中，磷光体轮16还可以包括多个磷光体分段，例如分别发射黄色、 绿色以及红色光的磷光体分段，从而产生多颜色光输出。在又一个替代中，通过在磷光体轮 16之上采用像素化的磷光体反射体图案而使得发光设备1001可以适于生成白光。
[0076] 在一个实施例中耦合元件700为适于将入射在磷光体轮16之上的光1700进行准 直的光学元件，但是还可以是耦合介质或者耦合结构，例如上面所描述的耦合介质或耦合 结构700。
[0077] 发光设备1001可以进一步包括附加的透镜和/或准直仪。例如，附加的光学元件 可以被定位从而对由光源2100、2200、2300发射的光以及/或由发光设备1001发射的光 1400进行准直。
[0078] 图4示出了根据一个实施例的光导402。光导402可以是透明的光导或者适于将 具有第一光谱分布的光转换为具有第二光谱分布的光的光导。在图4中所示出的光导402 与这里所描述的其余实施例不同之处在于其包括布置有与光导402的光出射表面4200光 学连接的光输入刻面806的光学元件801。
[0079] 所述光学兀件801由具有尚折射率的材料制成，在一个实施例中折射率等于或者 高于光导402的折射率，并且所述光学元件包括四边形横截面以及两个锥形侧803和804。 所述锥形侧803和804从光导402的光出射表面4200向外倾斜使得光学元件801的光出 射刻面805的表面面积大于光输入刻面806以及光导402的光出射表面4200二者的表面 面积。光学元件801可以可代替地具有多于两个，特别地四个锥形侧。在代替中，光学元件 801具有圆形横截面以及一个圆周锥形侧。
[0080] 通过这样的布置，光将在倾斜侧803和804处被反射并且当其撞击在光出射刻面 805时具有较大的机会逸出，由于光出射刻面805较之光输入刻面806而言更大。侧803和 804还可以为曲面并且被选择为使得所有的光通过光出射刻面805而逸出。
[0081] 图5不出了根据实施例的光导403。所述光导403可以是透明的光导或者适于将 具有第一光谱分布的光转换为具有第二光谱分布的光的光导。在图5中所示出的光导403 与这里所描述的其余实施例不同之处在于其包括布置在光导403的光出射表面4200处的 光汇聚元件802。
[0082] 所述光汇聚元件802由例如具有高折射率的化合物材料制成，在一个实施例中折 射率等于或者高于光导403的折射率，并且所述光学元件包括四边形横截面以及两个曲面 侦J 803和804。所述曲面侧803和804从光导403的光出射表面4200向外弯曲从而使得光 汇聚元件802的光出射表面805的表面面积大于光导403的光出射表面4200的表面面积。 光汇聚元件802可以可代替地具有多于两个，特别地四个锥形侧。在一个替代中，光汇聚元 件802具有圆形横截面以及一个圆周锥形侧。在一个实施例中，曲面侧803、804为抛物线 的。
[0083] 如果，在一个替代中，具有曲面侧803和804的光汇聚元件802的折射率被选择为 低于光导403的折射率（但是高于空气的折射率），仍然会有相当可观的量的光被提取。这 允许光汇聚元件802较之由具有高折射率的材料制成的光汇聚元件而言得以轻易并且廉 价地制造。例如，如果光导403具有n = 1. 8的折射率并且光汇聚元件802具有n = 1. 5 的折射率（玻璃），可以获得光输出中等于2的增益因数。对于具有n = 1.8的折射率的光 汇聚元件802而言，所述增益将达到约10%或更多。
[0084] 事实上，由于在光学元件801或者光汇聚元件802以及通常为空气的外部介质之 间的界面处存在菲涅尔反射，因此不是所有的光将被提取。这些菲涅尔反射可以通过使用 适合的防反射涂层，即四分之一波长介电堆叠或蛾眼膜（moth-eye)结构来降低。当作为在 光出射刻面805上方位置的函数的光输出为非匀质的情况下，具有防反射涂层的覆盖范围 可以例如通过改变涂层的厚度而变化。
[0085] 通过利用图4和图5中示出的上面的结构中的任一个，就解决了与将光从高折射 光导材料中提取到例如空气的低折射率材料相关的问题，尤其是关于提取的效率的问题。 情况有别于发光太阳能集中器的情况，其中是提取到高折射率太阳能电池中。例如，如果转 换器的折射率为n= 1.8,相对于空气的全内反射（TIR)的临界角为34°。相对于侧表面 的法线而言具有这个角度或者更大的角度的光将通过TIR被引导到出射表面。然而，具有 34°的角度的光将以56° (关于其法线而言）撞击出射表面并且将在该处被反射。仅仅具 有小于34° (关于出射表面的法线而言）的角度的光将逸出。具有在34°和56°之间的 角度的光将在完美的光导中永远循环。
[0086] 如图5中所示的复合抛物面光汇聚元件（CPC)802的一个引人注意的特征在于光 的展度（ = n2x面积x立体角，其中n为折射率）被保留。CPC的光输入刻面806的形状和 尺寸可以被调整为光导403的光出射表面4200的形状和尺寸并且/或者反之亦然。CPC的 较大的优势在于进入的光分布被转换为优选地适配于给定应用的可接受的展度的光分布。 CPC的光出射刻面805的形状可以例如为矩形或圆形，取决于需求。
[0087] 例如，对于数字投影仪来说对光束的尺寸（高度和宽度）以