本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備，用于控制這種照明設(shè)備的光的光譜分布。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)已知可以提供不同顏色的設(shè)備。例如，us2014140090描述了一種照明彩色顯示設(shè)備，其具有：至少一個(gè)照射表面，包括發(fā)射不同波長(zhǎng)的光的多個(gè)不同的光源，并且被構(gòu)造為提供所發(fā)射光的強(qiáng)度的變化；至少一個(gè)玻璃芯光擴(kuò)散波導(dǎo)，所述玻璃芯光擴(kuò)散波導(dǎo)耦合至發(fā)射不同波長(zhǎng)的光的所述多個(gè)不同的光源，光擴(kuò)散波導(dǎo)包括具有多個(gè)納米大小的結(jié)構(gòu)的區(qū)域，其中所述區(qū)域被配置為經(jīng)由所述納米大小的結(jié)構(gòu)朝向照射表面散射被引導(dǎo)的光，并且結(jié)合所述照射表面導(dǎo)致從照射表面發(fā)射彩色光。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

高亮度光源對(duì)于包括點(diǎn)和數(shù)字光投影的各種應(yīng)用而言引人注目。尤其為此目的，可以利用所謂的光集中器，其中，較短的波長(zhǎng)光在高度透明的發(fā)光材料中被轉(zhuǎn)換為較長(zhǎng)波長(zhǎng)。這種透明發(fā)光材料的桿被led照射以在桿內(nèi)產(chǎn)生較長(zhǎng)波長(zhǎng)(波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換)。然后，可以從一個(gè)表面提取光導(dǎo)模式中的位于發(fā)光材料(諸如摻雜石榴石)中的轉(zhuǎn)換光，從而產(chǎn)生強(qiáng)度增益。

對(duì)于各種應(yīng)用(諸如光引擎、燈、燈具和投影器)，期望控制光源的顏色(溫度)，例如用于黑體調(diào)光(用于模擬光源、諸如白熾光源的行為)或者適配光系統(tǒng)的色飽和度(用于調(diào)整色質(zhì))。這可以通過組合從多個(gè)光源發(fā)射的光來進(jìn)行。然而，使用多個(gè)led導(dǎo)致發(fā)射表面的面積的增加。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種替換的照明設(shè)備，其優(yōu)選地進(jìn)一步至少部分地避免一個(gè)或多個(gè)上述限制，并且尤其可以能夠控制照明設(shè)備光的色(溫)。

為此，我們建議使用基于發(fā)光集中器的光源，其通過至少兩個(gè)光源來泵浦。選擇光集中器，使得(優(yōu)選地)在(集中器所包括的發(fā)光材料的)發(fā)射光譜和激勵(lì)光譜之間具有(大)光譜重疊。大重疊導(dǎo)致由發(fā)光集中器發(fā)射的光的較強(qiáng)重吸收，并因此導(dǎo)致終端光譜對(duì)發(fā)光桿的長(zhǎng)度的較強(qiáng)依賴性。當(dāng)沿著桿的長(zhǎng)度利用多個(gè)光源(諸如led)從多個(gè)面泵浦這種桿時(shí)，則從出射表面發(fā)射的光的光譜將取決于led關(guān)于出射表面的位置。因此，通過根據(jù)led與出射表面的距離選擇哪個(gè)led或哪些led接通并且調(diào)整它們的相對(duì)強(qiáng)度，可以調(diào)整來自出射表面的光的色(溫)。例如，與第二led相比定位為與出射表面相距較大距離的第一led的強(qiáng)度將被調(diào)整，并且被設(shè)置為比第二led的強(qiáng)度更高的強(qiáng)度，其中，較高的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于較大距離或者與較大距離相關(guān)，或者對(duì)應(yīng)于第一和第二led與出射表面的相對(duì)距離或者與第一和第二led與出射表面的相對(duì)距離相關(guān)。因此，如何控制或調(diào)整每個(gè)led取決于led與出射表面的距離。

更一般地，在第一方面中，本發(fā)明提供了一種照明設(shè)備，其被配置為提供照明設(shè)備光，該照明設(shè)備包括：(i)多個(gè)(m個(gè))光源，被配置為提供光源光，即，尤其是m≥2，諸如≥4，如≥8，多個(gè)(m個(gè))光源至少包括被配置為生成第一光源光的第一光源以及被配置為生成第二光源光的第二光源；(ii)光導(dǎo)(這里還表示為“光導(dǎo)或波導(dǎo)”)，包括(i)可被(光源的)光源光激勵(lì)且被配置為提供發(fā)光材料光的發(fā)光材料(其中，光導(dǎo)中的發(fā)光材料被配置為重吸收其發(fā)光材料光的至少一部分)、(ii)用于使發(fā)光材料光逃出光導(dǎo)的光出射窗口(“出射窗口”)、(iii)多個(gè)光耦入?yún)^(qū)域(或區(qū))，多個(gè)光耦入?yún)^(qū)域至少包括用于接收第一光源光且被配置為與光出射窗口相距第一距離(d1)的第一光耦入?yún)^(qū)域以及用于接收第二光源光且被配置為與光出射窗口相距第二距離(d2)的第二光耦入?yún)^(qū)域(在光導(dǎo)的相同面或另一面處)；其中，第一光源被配置為向第一光耦入?yún)^(qū)域提供所述第一光源光，其中第二光源被配置為向第二光耦入?yún)^(qū)域提供所述第二光源光，其中第一距離(d1)不等于第二距離(d2)；以及控制單元，被配置用于通過根據(jù)每個(gè)光源與光出射窗口的距離獨(dú)立地控制多個(gè)(m個(gè))光源來控制照明設(shè)備的色溫，從而尤其適合于控制發(fā)光材料光的光譜分布(并且由此控制照明設(shè)備光，因?yàn)槠淇梢园òl(fā)光材料光的至少一部分)。換句話說，控制單元在選擇光源的設(shè)置時(shí)考慮出射窗口與光源之間的距離，以提供離開窗出射窗口的光的預(yù)定色溫。

因此，尤其地，在利用被配置為提供光源光的多個(gè)(m個(gè))光源照射包括發(fā)光材料的光導(dǎo)時(shí)施加光耦入?yún)^(qū)域的位置差，來控制來自所述光導(dǎo)的光出射窗口的所述發(fā)光材料的發(fā)光材料光的光譜分布，其中多個(gè)(m個(gè))光源的光源光具有光譜重疊。因此，本發(fā)明還提供了一種照明的方法，該照明在利用被配置為提供(基本相同的)光源光的多個(gè)(m個(gè))光源照射包括發(fā)光材料的光導(dǎo)時(shí)具有光耦入?yún)^(qū)域的位置差，以用于控制所述發(fā)光材料的發(fā)光材料光在從所述光導(dǎo)的光出射窗口散發(fā)時(shí)的光譜分布，其中(由此)多個(gè)(m個(gè))光源的光源光具有光譜重疊，。

通過這種照明設(shè)備以及通過使用上述原理，通過調(diào)整多個(gè)光源的光源光的強(qiáng)度，產(chǎn)生照明設(shè)備光，其光譜分布(以及可選地，強(qiáng)度)取決于對(duì)應(yīng)光源的光源光的強(qiáng)度。被配置為進(jìn)一步遠(yuǎn)離光出射窗口的光源將激勵(lì)發(fā)光材料，從而生成進(jìn)一步遠(yuǎn)離光出射窗口的發(fā)光材料光。這將導(dǎo)致(發(fā)光材料發(fā)射的)較長(zhǎng)路徑長(zhǎng)度通過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，這將導(dǎo)致重吸收，并由此改變發(fā)射光譜。一般地，光源被配置得越遠(yuǎn)離光出射窗口，即光導(dǎo)的光耦入?yún)^(qū)域被配置得越遠(yuǎn)離光出射窗口，當(dāng)從光出射窗口逃出時(shí)發(fā)光材料光將更加紅移。這里，措辭“被配置進(jìn)一步遠(yuǎn)離光出射窗口的光源”以及類似措辭表示這種光源的光耦入?yún)^(qū)域進(jìn)一步遠(yuǎn)離光出射窗口。作為距離，選擇從光耦入?yún)^(qū)域通過光導(dǎo)材料到達(dá)光出射窗口的最短距離。該距離越大，可發(fā)生相對(duì)更多的重吸收。因此，利用相同類型的光源，可以創(chuàng)建照明設(shè)備光的、由于在光導(dǎo)中生成的發(fā)射光(發(fā)光材料光)到達(dá)光出射窗口的路徑長(zhǎng)度差所導(dǎo)致的顏色偏移。

尤其地，光源是在操作期間發(fā)射至少在選自200-490nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的光(光源光)的光源，尤其是操作期間發(fā)射至少在選自400-490nm的范圍內(nèi)(甚至，更特別在440-490nm的范圍內(nèi))的波長(zhǎng)的光的光源。這種光可以部分地被發(fā)光材料使用。因此，在一個(gè)特定實(shí)施例中，光源被配置為生成藍(lán)光。在一個(gè)特定實(shí)施例中，光源包括固態(tài)led光源(諸如led或激光二極管)。術(shù)語(yǔ)“光源”還可以涉及多個(gè)光源，諸如2-20個(gè)(固態(tài))led光源，盡管還可以使用更多的光源。因此，術(shù)語(yǔ)led還可以涉及多個(gè)led。因此，如本文所表示的，術(shù)語(yǔ)“固態(tài)光源”還可以表示多個(gè)固態(tài)光源。在一個(gè)實(shí)施例中(還可以參見下文)，具有基本相同的固態(tài)光源，即，提供固態(tài)光源輻射的基本相同的光譜分布。在實(shí)施例中，固體光源可以被配置為照射光導(dǎo)的不同面。多個(gè)光源至少包括第一光源和第二光源以及可選的其他光源。光源生成光源光，其可以尤其具有基本相同的光譜分布。為了區(qū)分不同光源的貢獻(xiàn)，第一光源的光源光被表示為第一光源光，以及第二光源的光源光被表示為第二光源光等，即使這些光源光可以基本相同。因此，可由(第一光源、第二光源等的)(第一、第二等)光源光激勵(lì)發(fā)光材料。

這里，本發(fā)明尤其關(guān)于至少一個(gè)光源和第二光源來限定。然而，照明設(shè)備可以包括多個(gè)光源(尤其是固態(tài)光源)，一般來說遠(yuǎn)多于這(至少)兩個(gè)光源。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，照明設(shè)備包括所述多個(gè)(m個(gè))光源，其中，m至少為3，其被配置為提供光源來輻射(照射)光導(dǎo)的耦入?yún)^(qū)域，其中光耦入?yún)^(qū)域被配置為與光出射窗口相距一定距離，其中，每個(gè)距離(即，第一距離、第二距離等)是不同的。如上所述，m可以為2以上，達(dá)到幾十，甚至幾百個(gè)光源，諸如led。當(dāng)使用大量的光源時(shí)，光源不需要都被配置為與光出射窗口相距不同的距離處。尤其當(dāng)光源被配置為照射光導(dǎo)的不同面時(shí)，多個(gè)光源，或者更精確地多個(gè)光耦入?yún)^(qū)域(可選地位于不同面)可以被配置在與光出射窗口的相同距離處。在這種實(shí)施例中，可以具有被配置在相同距離處的光源的子集。

因此，在又一實(shí)施例中，多個(gè)(m個(gè))光源可以包括兩個(gè)或多個(gè)子集，每一個(gè)都包括一個(gè)或多個(gè)光源，其中，每個(gè)光源的子集都被配置為向光導(dǎo)的另一面提供光源光?？刂茊卧梢员慌渲脼榭刂泼恳粋€(gè)單獨(dú)光源，但是還可以被配置為控制光源的每個(gè)單獨(dú)子集。因此，控制單元可以控制第一光源的光源光的強(qiáng)度并控制第二光源的光源光的強(qiáng)度(以及控制其他光源的光源光的強(qiáng)度)，并且互相改變這些強(qiáng)度。一般地，子集可以包括每一個(gè)都在與光出射窗口的相同距離處提供光耦入?yún)^(qū)域的光源。因此，第一子集可以包括第一光源，第二子集可以包括第二光源等。然而，還可以具有多個(gè)第一子集，每一個(gè)第一子集都包括多個(gè)第一光源等?？蛇x地，多個(gè)第一光源可以照射相同的第一光耦入?yún)^(qū)域。此外或可替換地，可以應(yīng)用于多個(gè)第二光源等。然而，第一光耦入?yún)^(qū)域和第二光耦入?yún)^(qū)域被配置為與光出射窗口相距不同的距離。

至少存在兩個(gè)光耦入?yún)^(qū)域。這種光耦入?yún)^(qū)域是被對(duì)應(yīng)光源照射的面的一部分。兩個(gè)或多個(gè)光源可以照射相同的面；因此，一個(gè)面可以包括兩個(gè)或多個(gè)光耦入?yún)^(qū)域。然而，兩個(gè)或多個(gè)光源可以照射不同面；因此，兩個(gè)或多個(gè)面均可以包括一個(gè)或多個(gè)光耦入?yún)^(qū)域。

照明設(shè)備包括多個(gè)光源。尤其地，多個(gè)(m個(gè))光源的光源光具有光譜重疊，甚至更加特別地，它們是相同類型并提供基本相同的光(由此具有基本相同的光譜分布)。因此，光源可以基本具有相同的發(fā)射最大值，諸如在10nm的帶寬內(nèi)。然而，這不排除使用不同類型的光源。這種光源在本文被表示為其他光源(并且不表示為第一光源、第二光源、第三光源等)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，照明設(shè)備還包括被配置為提供其他光源光的其他光源，其中，照明設(shè)備光包括所述發(fā)光材料光以及可選的所述其他光源光以及可選的光源光。其他光源的光可用于激勵(lì)同樣位于光導(dǎo)中的發(fā)光材料，或者其可以用于激勵(lì)光導(dǎo)中的另一發(fā)光材料，或者其可以被配置為(基本)與光導(dǎo)無(wú)關(guān)等。因此，照明設(shè)備光可以可選地包括來自其他光源的其他光源光。

光導(dǎo)可具有任何形狀，諸如梁狀或桿狀。然而，光導(dǎo)還可以為盤狀等。本發(fā)明不限于形狀的特定實(shí)施例，并且本發(fā)明也不限于具有單個(gè)出射窗口的實(shí)施例。以下，更加詳細(xì)地描述一些特定實(shí)施例。

在一個(gè)特定實(shí)施例中，光導(dǎo)可以尤其具有大于1的縱橫比，即，長(zhǎng)度大于寬度。一般地，光導(dǎo)是桿或條(梁)，盡管光導(dǎo)不是必須具有正方形、矩形或圓形截面。一般地，光源被配置為照射一個(gè)較長(zhǎng)面(側(cè)邊緣)，這里表示為輻射輸入面，并且輻射從前面(前邊緣)的面逃離，這里表示為輻射出射面。尤其地，在實(shí)施例中，固態(tài)光源或其他光源不與光導(dǎo)物理接觸。物理接觸可以導(dǎo)致不期望的耦出，由此導(dǎo)致集中器效率的降低。此外，一般來說，光導(dǎo)包括兩個(gè)基本平行的面，輻射輸入面和與其相對(duì)的相對(duì)面。這兩個(gè)面在本文限定光導(dǎo)的寬度。一般地，這些面的長(zhǎng)度限定光導(dǎo)的長(zhǎng)度。然而，如上所述并且還參見下文，光導(dǎo)可以具有任何形狀，并且還可以包括形狀的組合。尤其地，輻射輸入面具有輻射輸入面面積(a)，其中，輻射出射面具有輻射出射面面積(e)，并且其中輻射輸入面面積(a)至少為輻射出射面面積(e)的兩倍，特別為至少5倍大，諸如在2-50000的范圍內(nèi)，尤其5-500倍大。這例如允許使用多個(gè)固態(tài)光源(也參見下文)。對(duì)于如汽車或數(shù)字投影器的典型應(yīng)用，期望小但高強(qiáng)度的發(fā)射表面。這不能利用單個(gè)led得到，但是可以利用當(dāng)前的照明設(shè)備得到。尤其地，輻射出射面具有選自1-100mm²的范圍內(nèi)的輻射出射面面積(e)。利用這種尺寸，發(fā)射表面可以小，然而可以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度。如上所述，光導(dǎo)一般具有(長(zhǎng)度/寬度的)縱橫比。這允許小輻射出射表面，但是具有較大的輻射輸入表面，例如用多個(gè)固態(tài)光源來照射。在一個(gè)特定實(shí)施例中，光導(dǎo)具有選自0.5-100mm的范圍內(nèi)的寬度(w)。由此，光導(dǎo)尤其是一個(gè)整體，其具有本文所示的面。

一般為桿狀或條狀的光導(dǎo)可具有任何截面形狀，但是在實(shí)施例中具有正方形、矩形、圓形、橢圓形、三角形、五邊形、六邊形的形狀的截面。一般地，光導(dǎo)是立方體，但是可以設(shè)置有除立方體之外的不同形狀，其中光輸入表面一定程度上具有梯形的形狀。如此，甚至可以增強(qiáng)光通量，其對(duì)于一些應(yīng)用來說是有利的。因此，在一些情況下，術(shù)語(yǔ)“寬度”還可以表示直徑，諸如在光導(dǎo)具有圓形截面的情況下。

光導(dǎo)還可以為圓柱形的桿。在實(shí)施例中，圓柱形的桿具有一個(gè)平坦表面，其沿著桿的縱向并且光源可以被定位在此處以便有效地將光源發(fā)射的光耦入到光導(dǎo)中。平坦表面還可用于放置散熱器。圓柱光導(dǎo)還可以具有兩個(gè)平坦表面，例如被定位為彼此相對(duì)或者定位為相互垂直。在實(shí)施例中，平坦表面沿著圓柱桿的縱向的一部分延伸。

在以下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中闡述的光導(dǎo)還可以在長(zhǎng)度方向上被折疊、彎曲和/或成形，使得光導(dǎo)不是直的、線性的條或桿，而是可以包括例如90度或180度彎曲形式的圓角、u形、圓形或橢圓形、環(huán)或具有多個(gè)環(huán)的3維螺旋形狀。這提供了緊湊的光導(dǎo)，其中光通常沿著引導(dǎo)的光導(dǎo)的總長(zhǎng)度相對(duì)較大，這導(dǎo)致相對(duì)較大的流明輸出，但是同時(shí)可以被配置在相對(duì)較小的空間中。例如，光導(dǎo)的發(fā)光部分可以是剛性的而光導(dǎo)的透明部分是柔性的，從而提供沿著其長(zhǎng)度方向成形光導(dǎo)。光源可以放置在沿著折疊、彎曲和/或成形的光導(dǎo)的長(zhǎng)度的任何地方。

因此，在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)包括多個(gè)(n個(gè))面，n≥2，其中，第一面的至少一部分被配置為第一光耦入?yún)^(qū)域和第二光耦入?yún)^(qū)域，并且第二面的至少一部分被配置為光出射窗口。然而，可替換地，多個(gè)面可用于將光耦合到光導(dǎo)中和/或多個(gè)面可用于將光耦出光導(dǎo)。因此，照明設(shè)備，尤其是光導(dǎo)可包括多個(gè)光出射窗口。此外，在這種實(shí)施例中，光源被配置為在與一個(gè)或多個(gè)這種光出射窗口相距不同的距離處提供至少兩個(gè)、甚至更多的光耦入?yún)^(qū)域。因此，與每個(gè)光出射窗口耦出的光的光譜分布可以被控制單元所控制。

光導(dǎo)的沒有被用作光耦入?yún)^(qū)域或光出射窗口的部分可設(shè)置有反射器。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，照明設(shè)備還包括被配置為將發(fā)光材料光反射回到光導(dǎo)的反射器。因此，照明設(shè)備可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)反射器，尤其被配置為將從不同于輻射出射面的一個(gè)或多個(gè)其他面逃離的輻射反射回光導(dǎo)。特別地，與輻射出射面相對(duì)的面可以包括這種反射器，盡管在一個(gè)實(shí)施例中不與其物理接觸。因此，反射器尤其可以不與光導(dǎo)物理接觸。

光源被配置為照射對(duì)應(yīng)的光耦入?yún)^(qū)域?？蛇x地，多個(gè)光源照射相同的光耦入?yún)^(qū)域。由于光導(dǎo)可以包括多個(gè)面，所以一些光耦入?yún)^(qū)域可以被配置在不同面處，但是被配置在與光出射窗口相距相同距離處。

光出射窗口是光導(dǎo)的被配置為允許光逃離光導(dǎo)的部分。從光導(dǎo)的該部分的這種逃離可以通過光導(dǎo)的形狀以及光導(dǎo)的光可能逃離但是尤其不應(yīng)該逃離、并且因此被反射回光導(dǎo)的部分處存在的一個(gè)或多個(gè)反射器來促進(jìn)。因此，光出射窗口被配置用于發(fā)光材料光的逃離(參見下文)。然而，光源和發(fā)光材料(以及其在光導(dǎo)中的濃度)可以被選擇，使得光源光的大部分還可以從光出射窗口逃離。因此，可選地光出射窗口被配置用于發(fā)光材料光和光源光(以及可選的其他光源光)的逃離。因此，措辭“用于發(fā)光材料光的逃離”不排除其他光從該窗口的逃離。光出射窗口可以是光導(dǎo)的一個(gè)面或一個(gè)面的一部分。在光出射窗口處，發(fā)光材料光以及可選的光源光(的一部分)可以從光導(dǎo)耦出。術(shù)語(yǔ)“耦入”和類似術(shù)語(yǔ)以及“耦出”和類似術(shù)語(yǔ)表示光根據(jù)介質(zhì)變化(分別從光導(dǎo)外進(jìn)入光導(dǎo)，反之亦然)。一般地，光出射窗口將是面(或面的一部分)，其被配置為(基本)垂直于波導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)其他面。一般地，光導(dǎo)將包括一個(gè)或多個(gè)主體軸(諸如長(zhǎng)度軸、寬度軸或高度軸)，光出射窗口被配置為(基本)垂直于這種軸。因此，一般來說，光耦入?yún)^(qū)域?qū)⒈慌渲脼?基本)垂直于光出射窗口。因此，特別地，包括光出射窗口的該面不包括光耦入?yún)^(qū)域。

特別地，措辭“被配置為將發(fā)光材料光反射回光導(dǎo)的反射器”以及類似措辭還可以包括被配置為將發(fā)光材料光和光源光反射回到光導(dǎo)中的這種反射器。術(shù)語(yǔ)“反射器”還可以表示多個(gè)反射器。

此外，照明設(shè)備可以包括散熱器，其被配置為利于固態(tài)光源和/或發(fā)光集中器的冷卻。散熱器可以包括銅、鋁、銀、金、碳化硅、氮化鋁、氮化硼、碳化鋁硅、氧化鈹、硅-碳化硅、碳化鋁硅、銅鎢合金、碳化銅鉬、碳、金剛石、石墨和它們中的兩種或兩種的組合，或者可以由上述材料構(gòu)成。

照明設(shè)備可以進(jìn)一步包括被配置為冷卻光導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)冷卻元件。

光導(dǎo)包括發(fā)光材料。術(shù)語(yǔ)“發(fā)光材料”可以可選地表示多種發(fā)光材料。特別地，光導(dǎo)是透明光導(dǎo)材料，即，透明主體。這有利于發(fā)光材料光和光源光通過光導(dǎo)的傳播。光導(dǎo)可以是發(fā)光材料，諸如例如基于含鈰石榴石的發(fā)光陶瓷。然而，光導(dǎo)還可以包括另一種透射型材料，其中嵌入(諸如分子散布)有發(fā)光材料。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)包括其中嵌有發(fā)光材料的光導(dǎo)材料。

如上所述，光導(dǎo)例如可以包括發(fā)光陶瓷。光導(dǎo)還可以包括其中嵌有發(fā)光材料的陶瓷。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)包括陶瓷材料。然而，光導(dǎo)還可以包括另一種材料，其中包括發(fā)光材料。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)材料包括聚合材料。在聚合材料中，發(fā)光材料可以作為顆粒嵌入(諸如當(dāng)發(fā)光材料包括無(wú)機(jī)顆粒發(fā)光材料時(shí))和/或發(fā)光材料可以是分子散布的，諸如在有機(jī)染料的情況下。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)材料包括選自由無(wú)機(jī)材料和混合材料(具有無(wú)機(jī)和有機(jī)特性)構(gòu)成的組中的材料。

在一個(gè)實(shí)施例中，特別地，光導(dǎo)可以包括單晶或陶瓷。通過這種系統(tǒng)，可以得到期望的透明性，并且可以減少晶界或缺陷處的反射。在又一實(shí)施例中，光導(dǎo)包括玻璃或聚合物。尤其地，在基于有機(jī)發(fā)光材料和/或量子點(diǎn)的發(fā)光材料的情況下，可以期望使用玻璃(諸如低熔點(diǎn)玻璃)或聚合物。在光導(dǎo)上分布發(fā)光材料。因此，發(fā)光材料被嵌入到光導(dǎo)中，或者摻雜到光導(dǎo)中，或者溶解在光導(dǎo)中，或者分散在光導(dǎo)中。發(fā)光材料還可以是較大結(jié)構(gòu)、諸如晶體基質(zhì)(crystallinehost)的一部分。這種晶體基質(zhì)可以散布在光導(dǎo)中(或者本身可以進(jìn)行使用，還參見下文)。

以下描述又一些特定的發(fā)光材料，但是特別地，光導(dǎo)可以包括a3b5o12類型的摻鈰石榴石。該石榴石可用作光導(dǎo)，或者可以嵌入到例如類似材料的光導(dǎo)中。這些類型的石榴石可以作為單晶提供，并且也可以很好地作為高質(zhì)量的陶瓷材料提供。根據(jù)石榴石和柿濃度的類型，柿(即發(fā)光材料)在利用藍(lán)色和/或uv輻射在這些材料中激勵(lì)時(shí)提供綠-橙色發(fā)光。因此，特別地，在這些實(shí)施例中，通過摻鈰石榴石，固態(tài)光源被配置為利用uv和藍(lán)色固態(tài)光源輻射中的一個(gè)或多個(gè)照射光導(dǎo)的輻射輸入面。

特別地，發(fā)光材料包括有機(jī)染料、量子點(diǎn)和基于發(fā)光離子的發(fā)光材料中的一種或多種。發(fā)光材料可以特別地包括發(fā)光離子元素(諸如上述示例中的鈰)、發(fā)光分子(染料)或發(fā)光量子點(diǎn)等。下面進(jìn)一步限定示例。發(fā)光材料吸收光源的輻射的至少一部分，并且將該輻射轉(zhuǎn)換為發(fā)光材料輻射(即，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換)。該發(fā)光材料輻射可以從光導(dǎo)逃離(尤其在輻射出射面處)。然而，可選地，通過在光導(dǎo)中分布的另一元件轉(zhuǎn)換該發(fā)光材料輻射，該另一元件將發(fā)光材料輻射轉(zhuǎn)換為另一發(fā)光(次發(fā)光材料輻射)。在這種實(shí)施例中，發(fā)光材料輻射可用作敏化劑。這里，本發(fā)明尤其關(guān)于提供期望從光導(dǎo)逃離的輻射的發(fā)光材料進(jìn)行描述。當(dāng)然，從光導(dǎo)逃離的輻射當(dāng)期望時(shí)也可以再次被轉(zhuǎn)換(例如，添加磷光體輪)。

如本領(lǐng)域已知的，可以將(歸一化)光譜重疊so定義為：

其中，i(λ)是作為波長(zhǎng)的函數(shù)的發(fā)光材料的發(fā)射光譜的強(qiáng)度(尤其在低吸收率下進(jìn)行測(cè)量，也參見下文)，并且ε(λ)是基于激勵(lì)光譜的作為波長(zhǎng)的函數(shù)的發(fā)光材料的激勵(lì)系數(shù)，其中，基于激勵(lì)光譜，εmax是350-900nm的波長(zhǎng)范圍(即，λx-λy)內(nèi)的最大激勵(lì)系數(shù)，并且λx和λy限定350-900nm的波長(zhǎng)范圍。例如，歸一化光譜重疊可以是0.35或以下，諸如在0.1-0.3的范圍內(nèi)。特別地，上述等式被應(yīng)用于400-900nm的波長(zhǎng)范圍(即，λx＝400且λy＝900nm)。特別地，發(fā)射光譜和激勵(lì)光譜被歸一化。

在一個(gè)特定實(shí)施例中，光源的光源光的光譜分布和發(fā)光材料的激勵(lì)光譜具有(歸一化)光譜重疊so，其在0<so≤0.5的范圍內(nèi)，諸如0.01≤so≤0.5。對(duì)于重吸收，期望在激勵(lì)和發(fā)射之間具有一些光譜重疊，盡管特別地不存在100％重疊，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致比期望效率低的效率。因此，在一個(gè)特定實(shí)施例中，發(fā)光材料具有發(fā)射光譜和激勵(lì)光譜，它們具有光譜重疊，其中發(fā)射光譜與激勵(lì)光譜重疊的so的范圍在0.02<so≤0.5的范圍內(nèi)，諸如so在0.05<so≤0.5的范圍內(nèi)，因?yàn)樵诩?lì)光譜和發(fā)射光譜部分重疊時(shí)獲得最佳結(jié)果。固態(tài)光源的輻射激勵(lì)發(fā)光材料，這又提供轉(zhuǎn)換器元件輻射或發(fā)射。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光材料包括光譜部分重疊的輻射激勵(lì)光譜和輻射發(fā)射光譜。特別地，不存在總體重疊(諸如在零斯托克位移的情況下)，因?yàn)槠谕匚仗幚聿皇恰盁o(wú)限的”。因此，特別地，光譜重疊so在0.02<so≤0.5的范圍內(nèi)，尤其在0.1<so≤0.25的范圍內(nèi)。更特別地，光譜重疊so在0.1<so≤0.5的范圍內(nèi)(在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi))，在0.1<so≤0.25的范圍內(nèi)。

下面進(jìn)一步描述可使用的適當(dāng)發(fā)光材料的一些示例(兩種或多種的組合中的選項(xiàng))。

以下闡述的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光導(dǎo)可以包括適當(dāng)?shù)陌l(fā)光材料，用于將光轉(zhuǎn)換為另一光譜分布。適當(dāng)?shù)陌l(fā)光材料包括無(wú)機(jī)磷光體(諸如摻雜yag、luag)、有機(jī)磷光體、有機(jī)熒光染料和量子點(diǎn)等，它們高度適合于以下闡述的本發(fā)明的實(shí)施例的目的。

用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的以下闡述的光導(dǎo)的適當(dāng)材料是藍(lán)寶石、多晶氧化鋁和/或非摻雜透明石榴石，諸如具有n＝1.7-1.8的范圍內(nèi)的折射率的yag、luag。該材料的附加優(yōu)勢(shì)(例如，上面的玻璃)在于其具有良好的導(dǎo)熱率，由此減少局部加熱。其他的適當(dāng)材料包括但不限于玻璃、石英和透明聚合物。在其他實(shí)施例中，光導(dǎo)材料是鉛玻璃。鉛玻璃是各種玻璃，其中鉛替代典型鉀玻璃中的鈣含量，并且以這種方式，可以增加折射率。普通的玻璃具有n＝1.5的折射率，而添加鉛產(chǎn)生提升到1.7的折射率。

可用于光導(dǎo)來提供發(fā)光材料的適當(dāng)發(fā)光材料的示例是lu3al5o12:ce。這里，最低的激勵(lì)帶和發(fā)射帶部分重疊。因此，特別地，選擇以下發(fā)光材料，其在光導(dǎo)(材料)中顯示出發(fā)射(光譜)與激勵(lì)(光譜)的重疊。更特別地，發(fā)光材料具有發(fā)光光譜(由固態(tài)光源輻射的激勵(lì)引起)和(所述發(fā)射或發(fā)光材料輻射的)激勵(lì)光譜，其中，5-25％的發(fā)射光譜與激勵(lì)光譜重疊(即，so為0.05-0.25)?？梢酝ㄟ^歸一化激勵(lì)光譜和發(fā)射光譜(尤其在可見光范圍中)并且限定發(fā)射曲線下方的與激勵(lì)曲線下方的區(qū)域重疊的區(qū)域來確定光譜重疊。激勵(lì)光譜尤其是最大發(fā)射的波長(zhǎng)處的激勵(lì)光譜(即，如本領(lǐng)域已知的，利用對(duì)在固定波長(zhǎng)、尤其是發(fā)射處于最大值的波長(zhǎng)處的發(fā)射進(jìn)行測(cè)量的檢測(cè)器記錄激勵(lì)光譜)。此外，由于激勵(lì)光譜以及尤其是發(fā)射光譜可以(稍微地)取決于濃度，所以相關(guān)激勵(lì)光譜和發(fā)射光譜是本文所指濃度處的嵌入到光導(dǎo)中的發(fā)光材料的光譜(同時(shí)特別地監(jiān)控或測(cè)量從輻射輸入面逃離的發(fā)射，因?yàn)橐恍┌l(fā)射也可以從該面逃離)。

量子點(diǎn)是通常具有僅幾納米的寬度或直徑的半導(dǎo)體材料的小晶體。當(dāng)被入射光激勵(lì)時(shí)，量子點(diǎn)發(fā)射由晶體的大小和材料確定的顏色的光。因此，特定顏色的光可以通過適配點(diǎn)的大小來產(chǎn)生。具有可見光范圍中的發(fā)射的大多數(shù)已知的量子點(diǎn)基于具有殼(shell)的硒化鎘(cdse)，殼諸如硫化鎘(cds)和硫化鋅(zns)。還可以使用無(wú)鎘量子點(diǎn)，諸如磷化銦(inp)和硫化銅銦(cuins2)和/或硫化銀銦(agins2)。量子點(diǎn)示出了非常窄的發(fā)射帶，由此它們示出飽和顏色。此外，發(fā)射顏色可以容易地通過適配量子點(diǎn)的大小來進(jìn)行調(diào)整?？梢栽谝韵玛U述的本發(fā)明的實(shí)施例中使用本領(lǐng)域已知的任何類型的量子點(diǎn)。然而，由于環(huán)境安全和關(guān)注的原因，優(yōu)選使用無(wú)鎘量子點(diǎn)或至少具有非常低的鎘含量的量子點(diǎn)。

術(shù)語(yǔ)“量子點(diǎn)”或“發(fā)光量子點(diǎn)”還可以表示不同類型的量子點(diǎn)、即具有不同光譜特性的量子點(diǎn)的組合。qd在本文還表示為“波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器納米顆?！薄Ｌ貏e地，術(shù)語(yǔ)“量子點(diǎn)”表示在uv、可見光和ir中的一個(gè)或多個(gè)中發(fā)光的量子點(diǎn)(在適當(dāng)?shù)妮椛洹⒅T如uv輻射激勵(lì)下)。

量子點(diǎn)或發(fā)光納米顆粒(在本文表示為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器納米顆粒)例如可以包括ii-vi族化合物半導(dǎo)體量子點(diǎn)，其選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組(或者選自由芯-殼量子點(diǎn)構(gòu)成的組，其中芯選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組)：cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete和hgznste。在另一實(shí)施例中，發(fā)光納米顆粒例如可以是iii-v族化合物半導(dǎo)體量子點(diǎn)，其選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組(或者由芯-殼量子點(diǎn)構(gòu)成的組，其中芯選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組)：gan、gap、gaas、aln、alp、alas、inn、inp、ingap、inas、ganp、ganas、gapas、alnp、alnas、alpas、innp、innas、inpas、gaalnp、gaalnas、gaalpas、gainnp、gainnas、gainpas、inalnp、inalnas和inalpas。在又一實(shí)施例中，發(fā)光納米顆粒例如可以是i-iii-vi2黃銅礦型(chalcopyrite-type)半導(dǎo)體量子點(diǎn)，其選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組(或者選自由芯-殼量子點(diǎn)構(gòu)成的組，其中芯選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組)：cuins2、cuinse2、cugas2、cugase2、agins2、aginse2、aggas2和aggase2。在又一實(shí)施例中，發(fā)光納米顆粒例如可以是i-v-vi2半導(dǎo)體量子點(diǎn)(或者芯-殼量子點(diǎn)，其中芯選自由i-v-vi2半導(dǎo)體量子點(diǎn)構(gòu)成的組)，該i-v-vi2半導(dǎo)體量子點(diǎn)諸如選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組(或者選自由芯-殼量子點(diǎn)構(gòu)成的組，其中芯選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組)：liasse2、naasse2和kasse2。在又一實(shí)施例中，發(fā)光納米顆粒例如可以是芯-殼量子點(diǎn)，其中芯選自由iv-vi族化合物半導(dǎo)體納米晶體構(gòu)成的組，諸如sbte。在一個(gè)特定實(shí)施例中，發(fā)光納米顆粒選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組(或者選自由芯-殼量子點(diǎn)構(gòu)成的組，其中芯選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組)：inp、cuins2、cuinse2、cdte、cdse、cdsete、agins2和aginse2。在又一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光納米顆粒例如可以是ii-vi、iii-v、i-iii-v和iv-vi族化合物半導(dǎo)體納米晶體中的一種(或者是芯-殼量子點(diǎn)的組中的一種，其中芯選自由ii-vi、iii-v、i-iii-v和iv-vi化合物半導(dǎo)體納米晶體構(gòu)成的組)，其中ii-vi、iii-v、i-iii-v和iv-vi化合物半導(dǎo)體納米晶體選自如上所述的材料，其具有諸如為znse:mn,zns:mn的內(nèi)部摻雜物。摻雜物元素可以選自mn、ag、zn、eu、s、p、cu、ce、tb、au、pb、tb、sb、sn和tl。這里，基于發(fā)光納米顆粒的發(fā)光材料還可以包括不同類型的qd，諸如cdse和znse:mn。

看起來尤其有利地使用ii-vi量子點(diǎn)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，基于半導(dǎo)體的發(fā)光量子點(diǎn)包括ii-vi量子點(diǎn)，尤其選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組(或者選自由芯-殼量子點(diǎn)構(gòu)成的組，其中芯選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組)：cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete和hgznste，更特別地選自由cds、cdse、cdse/cds和cdse/cds/zns構(gòu)成的組。

在一個(gè)實(shí)施例中，納米顆?？梢园ò雽?dǎo)體納米晶體，其包括具有第一半導(dǎo)體材料的芯和具有第二半導(dǎo)體材料的殼，其中，殼設(shè)置在芯的表面的至少一部分上方。包括芯和殼的半導(dǎo)體納米晶體還稱為“芯/殼”半導(dǎo)體納米晶體。上述任何材料可以特別地用作芯。因此，在量子點(diǎn)材料的上述列表中的一些中應(yīng)用措辭“芯-核量子點(diǎn)，其中芯選自由…構(gòu)成的組”。術(shù)語(yǔ)“芯-殼”還可以表示“芯-殼-殼”等，包括梯度合金殼或者桿中的點(diǎn)等。半導(dǎo)體納米晶體(芯)殼材料的示例包括但不限于：紅色(例如，(cdse)zns(芯)殼)、綠色(例如，(cdznse)cdzns(芯)殼)等)和藍(lán)色(例如，(cds)cdzns(芯)殼；還進(jìn)一步參見上面的特定波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器納米顆粒中的基于半導(dǎo)體的示例)。

在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體納米晶體優(yōu)選具有附接至其的配體，諸如在wo2011/031871中所描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，配體可以源自于在生長(zhǎng)工藝期間使用的配位性溶劑。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過重復(fù)曝光于過量的競(jìng)爭(zhēng)配位基團(tuán)來修改表面，從而形成覆蓋層。

也可以使用有機(jī)熒光染料。分子結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)為使得可以調(diào)整光譜峰值位置。適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)熒光染料的示例是基于苝衍生物的有機(jī)發(fā)光材料，例如basf售賣的名稱為的化合物。適當(dāng)?shù)幕衔锏氖纠ǖ幌抻?imgfile="bda0001264053580000152.gif"wi="307"he="70"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>redf305、orangef240、yellowf083和f170。

有機(jī)發(fā)光材料的相關(guān)示例例如為二萘嵌苯(諸如來自德國(guó)路德維希港basf公司的商標(biāo)名稱lumogen的發(fā)光材料：lumogenf240orange、lumogenf300、redlumogenf305red、lumogenf083yellow、lumogenf170yellow、lumogenf850green)、來自印度孟買的neelikonfooddyes&chemical有限公司的yellow172以及可從許多交易商獲得的發(fā)光材料，諸如香豆素類(例如，coumarin6、coumarin7、coumarin30、coumarin153、basicyellow51)、萘二甲酰亞胺類(例如，solventyellow11、solventyellow116)、fluorol7ga、吡啶(例如，吡啶1)、吡咯亞甲基類(諸如pyrromethene546、pyrromethene567)、熒光素鈉、若丹明類(例如，rhodamine110、rhodamineb、rhodamine6g、rhodamine3b、rhodamine101、sulphorhodamine101、sulphorhodamine640、basicviolet11、basicred2)、花菁類(例如，酞菁、dcm)、芪類(例如，bis-msb、dps)?？梢允褂萌舾蓚€(gè)其他發(fā)光材料，諸如酸性染料、堿性染料、直接染料和分散染料，只要它們示出充分高的熒光量子產(chǎn)率來用于預(yù)取使用即可?？蓱?yīng)用的特別引入關(guān)注的有機(jī)材料例如包括用于綠色發(fā)光的basflumogen850、用于黃色發(fā)光的basflumogenf083或f170、用于橙色發(fā)光的basflumogenf240以及用于紅色發(fā)光的basflumogenf300或f305。

特別地，這些有機(jī)發(fā)光材料嵌入到基質(zhì)中，從而形成光導(dǎo)?；|(zhì)可以特別地包括芳香聚酯或者它們的共聚物，諸如聚碳酸酯(pc)、聚(甲基)丙烯酸甲酯(p(m)ma)、聚乙交酯或聚乙醇酸(pga)、聚乳酸(pla)、聚己內(nèi)酯(pcl)、聚己二酸乙二醇酯(pea)、聚羥基鏈烷酸酯(pha)、聚羥基丁酸酯(phb)、聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯)(phbv)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(ptt)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)；特別地，基質(zhì)可以包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)。此外，如還將在下面闡述的，基質(zhì)可以包括嵌入在基質(zhì)中的又一發(fā)光材料。然而，(petg)(乙二醇修飾的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、pdms(聚二甲基硅氧烷)、coc(環(huán)烯烴共聚物)、pe(聚乙烯)或pp(聚丙烯)還可以應(yīng)用為基質(zhì)。因此，基質(zhì)特別為聚合物基質(zhì)。

發(fā)光材料還可以是無(wú)機(jī)磷光體。無(wú)機(jī)磷光體材料的示例包括但不限于摻鈰(ce)yag(y3al5o12)或luag(lu3al5o12)。摻ceyag發(fā)射出淡黃色光，而摻celuag發(fā)射出黃綠色光。發(fā)射紅色光的其他無(wú)機(jī)磷光體材料的示例可以包括但不限于ecas和bssn；ecas是ca1-xalsin3：eux，其中0<x≤1，在其他實(shí)施例中，0<x≤0.2；以及bssn為ba2-x-zmxsi5-yalyn8-yoy:euz，其中，m表示sr或ca，0≤x≤1,0<y≤4且0.0005≤z≤0.05，并且在實(shí)施例中0≤x≤0.2。

在以下闡述的本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光材料由選自由以下材料構(gòu)成的組中的材料制成：(m<i>(1-x-y)m<ii>xm<iii>y)3(m<iv>(1-z)m<v>z)5o12，其中m<i>選自包括y、lu或它們的混合物的組，m<ii>選自包括gd、tb、la、yb或它們的混合物的組，m<iii>選自包括tb(當(dāng)m<ii>不是tb時(shí))、pr、ce、er、nd、eu或它們的混合物的組，m<iv>為al，m<v>選自包括ga、sc或它們的混合物的組，諸如摻ce釔鋁石榴石(yag，y3al5o12)和摻ce镥鋁石榴石(luag)，并且0≤x≤1,0<y≤0.1,0<z<1；(m<i>(1-x-y)m<ii>xm<iii>y)2o3，其中m<i>選自包括y、lu或它們的混合物的組，m<ii>選自包括gd、la、yb或它們的混合物的組，m<iii>選自包括tb、pr、ce、er、nd、eu、bi、sb或它們的混合物的組，并且0<x≤1,0<y≤0.1；(m<i>(1-x-y)m<ii>xm<iii>y)s(1-z)se，其中m<i>選自包括ca、sr、mg、ba或它們的混合物的組，m<ii>選自包括ce、eu、mn、tb、sm、pr、sb、sn或它們的混合物的組，m<iii>選自包括k、na、li、rb、zn或它們的混合物的組，并且0<x≤0.01,0<y≤0.05,0≤z<1；(m<i>(1-x-y)m<ii>xm<iii>y)o，其中，m<i>選自包括ca、sr、mg、ba或它們的混合物的組，m<ii>選自包括ce、eu、mn、tb、sm、pr或它們的混合物的組，m<iii>選自包括k、na、li、rb、zn或它們的混合物的組，并且0<x≤0.1,0<y≤0.1；(m<i>(2-x)m<ii>xm<iii>2)o7，其中，m<i>選自包括la、y、gd、lu、ba、sr或它們的混合物的組，m<ii>選自包括eu、tb、pr、ce、nd、sm、tm或它們的混合物的組，m<iii>選自包括hf、zr、ti、ta、nb或它們的混合物的組，并且0<x≤1；(m<i>(1-x)m<ii>xm<iii>(1-y)m<iv>y)o3，其中，m<i>選自包括ba、sr、ca、la、y、gd、lu或它們的混合物的組，m<ii>選自包括eu、tb、pr、ce、nd、sm、tm或它們的混合物的組，m<iii>選自包括hf、zr、ti、ta、nb或它們的混合物的組，m<iv>選自包括al、ga、sc、si或它們的混合物的組，并且0<x≤0.1,0<y≤0.1；或者它們的混合物。

以下討論一些特定的無(wú)機(jī)發(fā)光材料。用于綠色發(fā)射器的多種選項(xiàng)是可能的，包括以下的一種或多種：(ca,sr,ba)(al,ga,in)2(o,s,se)4:eu²⁺，硫代鎵酸鹽，尤其是至少包括sr、ga和s的這種發(fā)光材料，諸如srga2s4:eu²⁺。這些類型的發(fā)光材料尤其可以是窄帶綠色發(fā)射器。可選或可替換地，無(wú)機(jī)發(fā)光材料可以包括m3a5o12:ce³⁺(石榴石材料)，其中，m選自由sc、y、tb、gd和lu構(gòu)成的組，a選自由al和ga構(gòu)成的組。優(yōu)選地，m至少包括y和lu中的一種或多種，并且其中a至少包括al。這些類型的材料可以給出最高的效率。石榴石的實(shí)施例尤其包括m3a5o12石榴石，其中m至少包括釔或镥，a至少包括鋁。這種石榴石可以摻雜有鈰(ce)，具有鐠(pr)或者鈰和鐠的組合；然而特別地至少具有ce。特別地，然而，a包括鋁(al)，a還可以部分地包括鎵(ga)和/或鈧(sc)和/或銦(in)，尤其達(dá)到約20％的al，更特別地達(dá)到約10％的al(即，a離子主要由90或以上％摩爾的al和10％或以下的摩爾的ga、sc和in中的一種或多種構(gòu)成)；a可以特別地包括達(dá)到約10％的鎵。在另一變形中，a和o可以至少部分地被si和n替代。元素m可以特別地選自由釔(y)、釓(gd)、鋱(tb)和镥(lu)構(gòu)成的組。此外，特別地，gd和/或tb僅表現(xiàn)達(dá)到m的約20％的量。在一個(gè)特定實(shí)施例中，石榴石發(fā)光材料包括(y1-xlux)3al5o12:ce，其中x等于或大于0以及等于或小于1。術(shù)語(yǔ)“:ce”或“:ce³⁺”表示發(fā)光材料中的金屬離子被ce替代的部分(即，在石榴石中：“m”離子的部分)。特別地，包括镥的石榴石可以提供期望的發(fā)光，尤其當(dāng)镥為m的至少50％時(shí)。此外或可替換地，無(wú)機(jī)發(fā)光材料還可以包括選自由以下材料構(gòu)成的組中的發(fā)光材料：包含二價(jià)銪的氮化物發(fā)光材料或者包含二價(jià)銪的氮氧化物發(fā)光材料，諸如選自由(ba,sr,ca)s:eu、(mg,sr,ca)alsin3:eu和(ba,sr,ca)2si5n8:eu構(gòu)成的組中的一種或多種材料。在這些化合物中，銪(eu)基本上或者僅為二價(jià)，并且替換一種或多種所表示的二價(jià)陽(yáng)離子。一般地，相對(duì)于其替換的陽(yáng)離子，eu將不會(huì)呈現(xiàn)大于10％陽(yáng)離子的量，尤其在約0.5-10％的范圍內(nèi)，更特別在約0.5-5％的范圍內(nèi)。術(shù)語(yǔ)“:eu”或“:eu²⁺”表示金屬離子被eu替換的部分(在這些示例中被eu²⁺替換)。例如，假設(shè)caalsin3:eu中有2％的eu，正確的分子式可以為(ca0.98eu0.02)alsin3。二價(jià)銪將一般地替換二價(jià)陽(yáng)離子，諸如上述二價(jià)堿土金屬陽(yáng)離子，尤其是ca、sr或ba。材料(ba,sr,ca)s:eu還可以表示為ms:eu，其中m是選自由鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)構(gòu)成的組中的一種或多種元素；特別地，m在該化合物中包括鈣或鍶，或者鈣和鍶，更特別為鈣。這里，eu被引入并且替換m的至少一部分(即，ba、sr和ca中的一種或多種)。此外，材料(ba,sr,ca)2si5n8:eu還可以表示為m2si5n8:eu，其中m是選自由鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)構(gòu)成的組中的一種或多種元素，特別地，m在該化合物中包括sr和/或ba。在又一特定實(shí)施例中，m由sr和/或ba構(gòu)成(不考慮eu的存在)，尤其是50-100％，尤其50-90％的ba以及50-0％，尤其是50-10％的sr，諸如ba1.5sr0.5si5n8:eu,(i.e.75％ba；25％sr)。這里，eu被引入并替代m的至少一部分，即，ba、sr和ca中的一種或多種。類似地，材料(ba,sr,ca)alsin3:eu還可以表示為malsin3:eu，其中，m是選自由鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)構(gòu)成的組中的一種或多種元素，特別地，m在該化合物中包括鈣或鍶，或者鈣和鍶，更特別為鈣。這里，eu被引入并且替換m的至少一部分(即，ba、sr和ca中的一種或多種)。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)機(jī)發(fā)光材料包括(ca,sr,mg)alsin3:eu，優(yōu)選caalsin3:eu。此外，在另一實(shí)施例中，該實(shí)施例可以與前一實(shí)施例組合，無(wú)機(jī)發(fā)光材料包括(ca,sr,ba)2si5n8:eu，優(yōu)選(sr,ba)2si5n8:eu。術(shù)語(yǔ)“(ca,sr,ba)”表示對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子可以被鈣、鍶或鋇占據(jù)。還表示在這種材料中，對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子位置可以用選自由鈣、鍶和鋇構(gòu)成的組中的陽(yáng)離子占據(jù)。因此，材料例如可以包括鈣和鍶，或者僅包括鍶等。

無(wú)機(jī)發(fā)光材料還可以包括由以下材料構(gòu)成的組中的一種或多種發(fā)光材料：包含三價(jià)鈰的石榴石(參見上述內(nèi)容)和包含三價(jià)鈰的氮氧化物。氮氧化物材料在本領(lǐng)域通常還表示為氮氧化物材料。

術(shù)語(yǔ)“無(wú)機(jī)發(fā)光材料”由此可以與多種不同的無(wú)機(jī)發(fā)光材料相關(guān)。無(wú)機(jī)發(fā)光材料可以被光轉(zhuǎn)換器包括，諸如嵌入在基質(zhì)(特別地如有機(jī)發(fā)光材料)中。

兩種或多種這樣的配置的組合也是可以的(也參見上述內(nèi)容)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，(無(wú)機(jī))有機(jī)發(fā)光材料(諸如基于量子點(diǎn)的發(fā)光材料)被嵌入(即，分布)到基質(zhì)中。在其他實(shí)施例中，尤其在無(wú)機(jī)發(fā)光材料的情況下，更特別在基于石榴石的發(fā)光材料的情況下，這種材料可以成形為(陶瓷)光導(dǎo)，并且由此可以本身進(jìn)行使用。

許多上述材料，尤其是石榴石材料可以被設(shè)置為陶瓷(陶瓷主體或陶瓷板)。術(shù)語(yǔ)“陶瓷”尤其與無(wú)機(jī)材料相關(guān)，其可通過在高壓(諸如至少0.5mpa，如尤其至少1mpa，如1至約500mpa，諸如至少5mpa，或者至少10mpa)下，尤其在單軸壓力或等靜壓下，尤其在等靜壓下加熱(多晶)粉末(如至少500℃，尤其至少800℃，諸如至少1000℃)來得到。得到陶瓷的特定方法是熱等靜壓(hip)，而hip工藝可以是后燒結(jié)hip、包封hip或者組合燒結(jié)hip工藝，如在上述溫度和壓力條件下?？赏ㄟ^這種方法得到的陶瓷可本身進(jìn)行使用，或者可以進(jìn)一步處理(如拋光，或者甚至再次處理為顆粒)。陶瓷尤其具有理論密度(即，單晶的密度)的至少90％的密度，諸如至少95％，如在97-100％的范圍內(nèi)。陶瓷仍然可以是多晶的，但是在晶粒之間具有減少的或者強(qiáng)烈減少的體積(被擠壓顆?；蛘邤D壓凝聚顆粒)。

不具有發(fā)光材料的光導(dǎo)將一般為高度透射型的(尤其透明)，如單晶、聚合材料或陶瓷材料。透射率可以接近100％。然而，通過發(fā)光材料，至少一部分輻射被強(qiáng)烈吸收。對(duì)于被發(fā)光材料吸收的這種輻射，包括發(fā)光材料的光導(dǎo)幾乎不透射。術(shù)語(yǔ)“透射”在本文可以特別表示：對(duì)于具有選自可見光波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光來說，具有90-100％的范圍(諸如95-100％)內(nèi)的光透射的轉(zhuǎn)換器。這里，術(shù)語(yǔ)“可見光”尤其與具有選自380-780nm的范圍的波長(zhǎng)的光相關(guān)。透射可以通過在垂直輻射下在特定波長(zhǎng)處將具有第一強(qiáng)度的光提供給光導(dǎo)并且將透射穿過材料之后在該波長(zhǎng)處測(cè)量的光的強(qiáng)度與在該特定波長(zhǎng)處提供給材料的光的第一強(qiáng)度相關(guān)來確定(還參見chemistryandphysics的crc手冊(cè)的e-208和e-406，第69次編輯，1088-1989)。光導(dǎo)可以包括高度透明的一種或多種材料或者主要由高度透明的一種或多種材料構(gòu)成，并且在不存在發(fā)光材料的情況下對(duì)于固態(tài)光源輻射具有90％或者更特別95％以上，甚至更特別98％以上、甚至更特別99％以上的透射(通過光導(dǎo)的寬度w)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的下面闡述的光導(dǎo)可以包括具有適當(dāng)發(fā)光材料的不同密度的區(qū)域，其用于將光轉(zhuǎn)換為另一種光譜分布。在一個(gè)實(shí)施例中，透明光導(dǎo)包括彼此相鄰的兩個(gè)部分，并且只有一個(gè)部分包括發(fā)光材料，而另一部分是透明的或者具有相對(duì)較低濃度的發(fā)光材料。在另一實(shí)施例中，光導(dǎo)包括與第二部分相鄰的又一個(gè)部分—第三部分，其包括不同的發(fā)光材料或者相同發(fā)光材料的不同濃度。不同的部分可以整體形成，由此形成一片或一個(gè)光導(dǎo)。如果使用這種實(shí)施例，則在寬度上應(yīng)用平均濃度。例如，假設(shè)光導(dǎo)具有兩個(gè)層，其中第一層中的第一濃度為2，并且第二層的濃度為0，則平均濃度為1。

然而，一般來說，單個(gè)光導(dǎo)中的發(fā)光材料的濃度是均勻的(ly分布)，例如與平均濃度相比具有可選地約10％或以下的局部偏差。因此，特別地，單個(gè)光導(dǎo)內(nèi)的發(fā)光材料(或物質(zhì))的濃度基本均勻地分布在光導(dǎo)內(nèi)。

在又一方面中，本發(fā)明提供了一種被配置為提供可見光的照明單元，其中，照明單元包括本文限定的至少一個(gè)照明設(shè)備。例如，這種照明單元還可以包括一個(gè)或多個(gè)(附加)光學(xué)元件，如一個(gè)或多個(gè)光學(xué)濾波器、準(zhǔn)直器、反射器、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器等。照明單元例如可以是用于汽車應(yīng)用的照明單元，如前燈。因此，本發(fā)明還提供了一種被配置為可見光的汽車照明單元，其中汽車照明單元包括本文限定的至少一個(gè)照明設(shè)備和/或包括本文限定的至少一個(gè)照明設(shè)備的數(shù)字投影單元。特別地，照明設(shè)備可以(在這種應(yīng)用中)配置為提供綠光或紅光。在一個(gè)特定實(shí)施例中，這種照明單元至少包括被配置為提供綠光的第一照明設(shè)備和被配置為提供紅光的第二照明設(shè)備。藍(lán)光例如可以通過相同的固態(tài)光源來提供，但是不使用發(fā)光集中器。以這種方式，例如可以提供白光?？蛇x或附加地，藍(lán)色輻射可以利用集中器生成。在這種情況下，固態(tài)光源尤其被配置為提供具有420nm或以下的波長(zhǎng)的輻射，諸如410nm或以下，如400nm或以下，如390nm或以下，特別在(近)uv中，并且發(fā)光材料被配置為吸收該輻射的至少一部分并將其轉(zhuǎn)換為藍(lán)色發(fā)光材料輻射。

在又一方面中，本發(fā)明涉及當(dāng)利用被配置為提供光源光的多個(gè)光源照射包括發(fā)光材料的光導(dǎo)時(shí)使用光耦入?yún)^(qū)域的位置差，以用于控制所述發(fā)光材料的發(fā)光材料光在從所述光導(dǎo)的光出射窗口散發(fā)時(shí)的光譜分布，其中，多個(gè)光源的光源光具有光譜重疊，。

術(shù)語(yǔ)“上游”和“下游”關(guān)于項(xiàng)目或特征相對(duì)于來自光生成裝置(這里尤其為第一光源)的光的傳播的布置，其中，相對(duì)于來自光生成裝置的光束內(nèi)的第一位置，更接近光生成裝置的光束的第二位置是“上游”以及更加遠(yuǎn)離光生成裝置的光束內(nèi)的第三位置為“下游”。

照明設(shè)備可以是例如以下系統(tǒng)的一部分或者可以應(yīng)用于以下系統(tǒng)：辦公室照明系統(tǒng)、家庭應(yīng)用系統(tǒng)、商店照明系統(tǒng)、家庭照明系統(tǒng)、重點(diǎn)照明系統(tǒng)、點(diǎn)照明系統(tǒng)、劇場(chǎng)照明系統(tǒng)、光纖應(yīng)用系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、自點(diǎn)亮顯示系統(tǒng)、像素化顯示系統(tǒng)、段式顯示系統(tǒng)、警告標(biāo)志系統(tǒng)、健康護(hù)理/醫(yī)療照明應(yīng)用系統(tǒng)、指示器符號(hào)系統(tǒng)、裝飾照明系統(tǒng)、便攜式系統(tǒng)、汽車應(yīng)用、溫室照明系統(tǒng)、園藝照明或lcd背光。

術(shù)語(yǔ)白光在本文對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。其尤其涉及具有約2000和20000k之間，尤其是2700-20000k之間的相關(guān)色溫(cct)的光(其對(duì)于一般照明而言，尤其在約2700k和6500k的范圍內(nèi)，并且對(duì)于背光目的而言，尤其在約7000k和20000k的范圍內(nèi))并且尤其在距bbl(黑體軌跡)的約15sdcm(顏色匹配的標(biāo)準(zhǔn)偏差)內(nèi)，尤其在距bbl的約10sdcm內(nèi)，更尤其在距bbl的約5sdcm內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施例中，光源還可以提供具有約5000和20000k之間的相關(guān)色溫(cct)的光源光，例如直接磷光體轉(zhuǎn)換led(具有薄磷光體層的藍(lán)色發(fā)光二極管，例如用于獲得10000k)。因此，在一個(gè)特定實(shí)施例中，光源被配置為提供具有5000-20000k的范圍，尤其在6000-20000k的范圍中(諸如8000-20000k)的相關(guān)色溫的光源光。相對(duì)高色溫的優(yōu)點(diǎn)可以是：可以在光源光中具有相對(duì)較高的藍(lán)色分量。

術(shù)語(yǔ)“紫外光”或“紫外發(fā)射”尤其涉及具有約380-440nm的范圍中的波長(zhǎng)的光。術(shù)語(yǔ)“藍(lán)光”或“藍(lán)色發(fā)射”尤其涉及具有約440-490nm的范圍中的波長(zhǎng)的光(包括一些紫外和青色色調(diào))。術(shù)語(yǔ)“綠光”或“綠色發(fā)射”尤其涉及具有約490nm-560nm的范圍中的波長(zhǎng)的光。術(shù)語(yǔ)“黃光”或“黃色發(fā)射”尤其涉及具有約540-570nm的范圍中的波長(zhǎng)的光。術(shù)語(yǔ)“橙光”或“橙色發(fā)射”尤其涉及具有約570-600nm的范圍中的波長(zhǎng)的光。術(shù)語(yǔ)“紅光”或“紅色發(fā)射”尤其涉及具有約600-750nm的范圍中的波長(zhǎng)的光。術(shù)語(yǔ)“粉光”或“粉色發(fā)射”尤其涉及具有藍(lán)色和紅色分量的光。術(shù)語(yǔ)“可見”、“可見光”或“可見發(fā)射”表示具有約380-750nm的范圍中的波長(zhǎng)的光。

本文的術(shù)語(yǔ)“基本”，諸如“基本所有光”或者“基本包含”將被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。術(shù)語(yǔ)“基本”還可以包括具有“整體地”、“完全地”、“所有”等的實(shí)施例。因此，在實(shí)施例中，還可以去掉形容詞“基本”。在可適用的情況下，術(shù)語(yǔ)“基本”還可以涉及90％以上，諸如95％或以上，尤其是99％或以上，甚至更特別為99.5％或以上，包括100％。術(shù)語(yǔ)“包括”還包括其中術(shù)語(yǔ)“包括”表示“由…構(gòu)成”的實(shí)施例。術(shù)語(yǔ)“和/或”尤其涉及“和/或”之前和之后提到的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目。例如，措辭“項(xiàng)目1和/或項(xiàng)目2”和類似措辭可以涉及項(xiàng)目1和項(xiàng)目2中的一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語(yǔ)“包括”可以在一個(gè)實(shí)施例中表示“由…構(gòu)成”，但是在另一實(shí)施例中還表示“至少包含所限定的物質(zhì)和可選的一種或多種其他物質(zhì)”。

此外，說明書和權(quán)利要求中的術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等用于區(qū)別類似元件，并且不是必須用于連續(xù)或時(shí)間順序。應(yīng)該理解，如此使用的術(shù)語(yǔ)在適當(dāng)情況下可以相互交換，并且本文描述的實(shí)施例能夠在本文所述或所示之外的其他序列中進(jìn)行操作。

尤其在操作期間描述了本文的設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，本發(fā)明不限于操作方法或者操作中的設(shè)備。

應(yīng)該注意，本文提到的實(shí)施例示出而不限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)許多替換實(shí)施例而不背離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，放置在括號(hào)之間的任何參考符號(hào)不應(yīng)解釋為限制權(quán)利要求。使用動(dòng)詞“包括”及其詞形變化不排除權(quán)利要求中所提元件或步驟之外的元件或步驟的存在。元件之前的冠詞“一個(gè)”不排除多個(gè)這種元件的存在。本發(fā)明可以通過包括多個(gè)不同元件的硬件來實(shí)施，或者通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)施。在列舉多個(gè)裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，多個(gè)這些裝置可以通過硬件的同一項(xiàng)來具體化。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引用特定措施的僅有事實(shí)并不指示這些措施的組合不可用于獲利。

本發(fā)明還應(yīng)用于一種設(shè)備，其包括在說明書中描述和/或在附圖中示出的一個(gè)或多個(gè)表征化特征。本發(fā)明還關(guān)于一種方法或工藝，其包括在說明書中描述和/或在附圖中示出的一個(gè)或多個(gè)表征化特征。

本專利中討論的各個(gè)方面可以組合以提供附加優(yōu)勢(shì)。此外，一些特征可以形成用于一個(gè)或多個(gè)分案申請(qǐng)的基礎(chǔ)。

附圖說明

現(xiàn)在將僅通過示例參照所附的示意圖(其中，對(duì)應(yīng)的參考符號(hào)表示對(duì)應(yīng)的部分)來描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1a至圖1d示意性示出了本發(fā)明的一些方面；以及

圖2a至圖2h示意性示出了本發(fā)明的一些方面。

附圖不需要按比例繪制。

具體實(shí)施方式

圖1a示意性示出了照明設(shè)備100的一個(gè)實(shí)施例，其被配置為提供照射設(shè)備光101。照明設(shè)備100包括多個(gè)(m個(gè)，例如m＝4)光源200，它們被配置為提供光源光201。多個(gè)(m個(gè))光源200至少包括被配置為生成第一光源光211的第一光源210以及被配置為生成第二光源光221的第二光源220(并且在該示例中，還包括被配置為生成第三光源光231的第三光源230和被配置為生成第四光源光241的第四光源240)。

如“光源210、220、…”的詞語(yǔ)和類似詞語(yǔ)(諸如“光源光211、221、…”或“距離d1、d2、…”)用于表示多個(gè)項(xiàng)目或參考物。例如，五個(gè)光源將提供光源210、220、230、240和250，并且在這些情況下，還提供光源光211、221、321、421、521，并且根據(jù)光源的布置還提供五個(gè)距離d1、d2、d3、d4和d5。注意，術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”總是表示至少兩個(gè)。因此，這里對(duì)多個(gè)參考物的基礎(chǔ)定義通常表示至少兩個(gè)數(shù)量(諸如“多個(gè)光源210、220、…”等)。

原則上，光源可以是任何類型的點(diǎn)光源，但是在一個(gè)實(shí)施例中，光源可以是固態(tài)光源，諸如發(fā)光二極管(led)、激光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管(oled)、多個(gè)led或激光二極管或oled或者led或激光二極管或oled的陣列、或者任何它們的組合。原則上，led可以是任何顏色的led或它們的組合，但是在一個(gè)實(shí)施例中，是產(chǎn)生藍(lán)色范圍(其被限定為380nm和495nm之間的波長(zhǎng)范圍)中的光源光的藍(lán)色光源。在另一個(gè)實(shí)施例中，光源是uv或紫外光源，即，發(fā)射420nm以下的波長(zhǎng)范圍中的光。

此外，照明設(shè)備100包括光導(dǎo)300，其包括可被光源光201激發(fā)并且被配置為提供發(fā)光材料光311的發(fā)光材料310。如上所述，光導(dǎo)300中的發(fā)光材料310被配置為重吸收其發(fā)光材料光311的至少一部分。重吸收的程度可以取決于發(fā)光材料的類型(斯托克斯位移)并且還取決于光導(dǎo)(材料)中的發(fā)光材料或發(fā)光物質(zhì)的濃度。光導(dǎo)材料用參考標(biāo)號(hào)301來表示。

光導(dǎo)300包括：光出射窗口330(這里為第二表面342，下面也可以看到)，用于使發(fā)光材料光311從光導(dǎo)300中逃脫(或者耦出(outcoupling))；以及多個(gè)光耦入(incoupling)區(qū)域320，至少包括用于接收第一光源光211且被配置為與光出射窗口330相距第一距離d1的第一光耦入?yún)^(qū)域321以及用于接收第二光源光221且被配置為與光出射窗口330相距第二距離d2的第二光耦入?yún)^(qū)域322。注意，第一距離d1不等于第二距離d2。這里，所有四個(gè)距離d1、d2、d3和d4都是不同的。光源由此被配置在光導(dǎo)300的上游，并且光出射窗口330被配置在光耦入?yún)^(qū)域320的下游。進(jìn)一步的光學(xué)器件可以被設(shè)置在光出射窗口330的下游，但是這不再詳細(xì)討論。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以應(yīng)用全內(nèi)反射(tir)準(zhǔn)直器或反射器。光出射窗口(這里為第二表面342)被配置為(基本)垂直于第一表面341，第一表面341在該示例中包括多個(gè)(四個(gè))光耦入?yún)^(qū)域320(即，第一至第四光耦入?yún)^(qū)域321、322、323、324)。

第一光源210被配置為向第一光耦入?yún)^(qū)域321提供所述第一光源光211，并且所述第二光源220被配置為向第二光耦入?yún)^(qū)域322提供所述第二光源光221。類似地，這將一般性地用于任何進(jìn)一步光源(諸如230、240)的情況。

此外，照明設(shè)備可以包括控制單元500，用于獨(dú)立地控制多個(gè)光源200中的每一個(gè)。通過這種控制，可以控制照明設(shè)備光101的色點(diǎn)和/或色溫(也可以參見下文)。照明設(shè)備光101至少包括發(fā)光材料光311，但是可以可選地還包括光源光201(來自一個(gè)或多個(gè)光源200)，例如藍(lán)色光源光201和黃色發(fā)光材料光311(例如，產(chǎn)生白光)。

因此，利用本發(fā)明，例如其可以在冷白光和暖白光之前進(jìn)行調(diào)整。

在該實(shí)施例中，光導(dǎo)300包括多個(gè)面(或表面)340，諸如第一面341、第二面342以及其他表面343(第三面)和344(第四面)等，其中，第一面341在該實(shí)施例中包括多個(gè)光耦入?yún)^(qū)域320，第二面342包括光出射窗口311。可選地，這些面可以用于將其他光源的光源光耦合到光導(dǎo)300中。此外，不用于將光源光耦入或耦出的部分可以設(shè)置有反射器(參見下文)。因此，光導(dǎo)300包括一個(gè)或多個(gè)面340，一般至少為兩個(gè)面340(例如，錐體(未示出)可以認(rèn)為是具有兩個(gè)面以及桿(參見圖2g)可以認(rèn)為是具有三個(gè)面)。

參考符號(hào)a表示主體軸，諸如在這種情況下為長(zhǎng)度軸。一般地，光導(dǎo)300將包括一個(gè)或多個(gè)主體軸(諸如長(zhǎng)度軸、寬度軸或高度軸)，其中光出射窗口330被配置為(基本)垂直于這種軸。因此，一般地，光耦入?yún)^(qū)域340將被配置為(基本)垂直于光出射窗口330。

在示意圖中，在圖中未示出電源或其他項(xiàng)目。

圖1b示意性示出了發(fā)射曲線和相關(guān)聯(lián)的激勵(lì)曲線，其中，x軸為以納米(nm)為單位的波長(zhǎng)(λ)，y軸為歸一化強(qiáng)度(n.i.)(任意單位)。為了進(jìn)行論證，吸收曲線被定義為與激勵(lì)曲線相同，尤其在400-600的相關(guān)波長(zhǎng)范圍內(nèi)，尤其甚至在300-600nm的范圍內(nèi)。激勵(lì)或吸收曲線用參考符號(hào)ex來表示。發(fā)射曲線用參考符號(hào)em來表示，即，輻射轉(zhuǎn)換器元件輻射311。此外，(斜)切的曲線((diagonally)hashedcurve)是固態(tài)光源輻射21。這些曲線被歸一化。明顯地，在該示例中，輻射轉(zhuǎn)換器元件可以在接近300-500的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)被激勵(lì)。然而，大多數(shù)有效激勵(lì)將在最大值λxm(即，激勵(lì)最大值)附近的范圍中。固態(tài)光源輻射在輻射最大值λrm處具有最大值。尤其地，選擇固態(tài)光源，使其輻射最大值λrm在λxm的70-100％的范圍內(nèi)。在附圖中，示出80-100％的范圍。這里，在該實(shí)施例中，固態(tài)光源輻射基本上與激勵(lì)帶完全重疊，并且最大值λxm和λrm基本上在彼此疊置。此外，發(fā)射帶和激勵(lì)帶重疊。這里，在該示意圖中，發(fā)射帶em(輻射轉(zhuǎn)換器元件輻射311)的大約10-15％與激勵(lì)帶重疊。通過將可見光范圍中的激勵(lì)光譜和發(fā)射光譜歸一化為100(或1等)并且限定發(fā)射曲線下與激勵(lì)曲線下的區(qū)域重疊的區(qū)域來確定光譜重疊。對(duì)于良好的重吸收來說，這種重疊是有利的。重疊區(qū)域是被(水平)切置(hashed)的，并且由參考符號(hào)so(光譜重疊)來表示。用參考符號(hào)λmm來表示最大發(fā)射處的波長(zhǎng)。λxm和λmm之間的波長(zhǎng)差是斯托克斯位移。注意，一般地，每個(gè)光源200(即，第一光源210、第二光源220等)將生成基本相同的光源光201(即，第一光源光211、第二光源光221等)，即，所有光源光基本上具有相同的光譜分布。這里，參考圖1a，所有四個(gè)光源200都可以生成相同的光源發(fā)射201。

為了測(cè)量用于估計(jì)光譜重疊的發(fā)射和激勵(lì)光譜，尤其可以使用非常薄的片，諸如小于1mm厚，如小于0.5mm厚。薄部分被激勵(lì)光輻射，并且測(cè)量來自光耦入?yún)^(qū)域的發(fā)射。此外，也可以使用較厚的片。在這種情況下，特別在掠射角下提供激勵(lì)，并且測(cè)量來自光耦入?yún)^(qū)域的發(fā)射光。以這些方式，基本上只有幾乎不被重吸收影響(或者不被影響)發(fā)射可以被測(cè)量?？蛇x地，可以測(cè)量相同的但具有低100倍濃度(即，低得多的吸收)的發(fā)光材料的光導(dǎo)。此外，這減少了自吸收，并且可以提供用于確定光譜重疊的激勵(lì)和發(fā)射光譜。又一選項(xiàng)是將光導(dǎo)的(一部分)轉(zhuǎn)換為顆粒材料。這將大大減少自吸收，并且使得發(fā)射光譜(基本)不被自吸收所影響。可替換地，發(fā)射光譜可以在(尤其是扁平的光導(dǎo)的)不同的厚度處進(jìn)行測(cè)量。以這種方式，可以從不同厚度處的這些發(fā)射中推測(cè)基本沒有自吸收的發(fā)射光譜。還可以使用這些方法的組合。

高亮度光源對(duì)于包括點(diǎn)和數(shù)字光投射的各種應(yīng)用而言引入關(guān)注。為此，但是還用于其他目的，可以利用所謂的光集中器，其中，較短波長(zhǎng)的光在高度透明的發(fā)光材料中被轉(zhuǎn)換為較長(zhǎng)波長(zhǎng)。這種透明發(fā)光材料的桿可以被led照射以在桿內(nèi)產(chǎn)生較長(zhǎng)波長(zhǎng)。對(duì)于各種應(yīng)用(諸如光引擎、燈、燈具和投影器)，想要控制光源的顏色(溫度)，例如用于黑體調(diào)光(用于模擬光源、諸如白熾光源的行為，)或者適配光系統(tǒng)的色飽和度(用于調(diào)整色質(zhì))。這可以通過組合從多個(gè)光源發(fā)射的光來進(jìn)行。然而，使用多個(gè)led導(dǎo)致發(fā)射表面的面積的增加。因此，期望控制發(fā)光表面的顏色(溫度)而不增加面積，使得強(qiáng)度保持較高。

如上所述，我們建議使用基于發(fā)光集中器的光源，其通過至少兩個(gè)光源來泵浦。選擇光集中器，(優(yōu)選地)在發(fā)射光譜和吸收光譜之間具有大的重疊。大的重疊導(dǎo)致由發(fā)光集中器發(fā)射的光的較強(qiáng)重吸收，并且因此導(dǎo)致終端光譜對(duì)發(fā)光桿的長(zhǎng)度的較強(qiáng)依賴性。當(dāng)沿著長(zhǎng)度利用多個(gè)led從側(cè)面泵浦這種桿時(shí)，從出射表面發(fā)射的光的光譜將取決于led關(guān)于出射表面的位置。因此，通過選擇哪個(gè)led或哪些led接通并且調(diào)整它們的相對(duì)強(qiáng)度，可以調(diào)整來自出射表面的光的色(溫)(圖1c至圖1d)。因此，將根據(jù)與出射表面的距離或者led相對(duì)于出射表面的位置并且根據(jù)離開桿的光的要求色溫來不同地控制每個(gè)led?？刂茊卧紤]從每個(gè)led到桿的出射表面的距離并且相應(yīng)地控制每個(gè)led，以提供用于離開桿的光的要求色溫。以相同方式，通過控制led的數(shù)量，可以適配峰值寬度和/或形狀(圖1d)。圖1c和圖1d中的頂部曲線示意性示出了不具有大量重吸收的發(fā)射。圖1c和圖1d中的第二曲線分別對(duì)應(yīng)于僅由第三光源230產(chǎn)生的輻射。通過示例，該曲線已經(jīng)有一點(diǎn)紅移，這表示一些重吸收。圖1c中的第三曲線對(duì)應(yīng)于輻射光導(dǎo)300的第二光源220；發(fā)射比前者更加紅移，因?yàn)榘l(fā)射光311穿過光導(dǎo)300行進(jìn)更長(zhǎng)的路徑。圖1c中的最下方曲線對(duì)應(yīng)于當(dāng)?shù)谝还庠?10輻射光導(dǎo)200時(shí)由照明設(shè)備100生成的發(fā)射。該發(fā)射被紅移最多。圖1d示出了通過選擇光源，不僅可以調(diào)整峰值位置，而且還可以調(diào)整發(fā)射的形狀。當(dāng)使用不同距離處的光源時(shí)(參見第三和第四曲線，其中第三光源230和第二光源220，或者所有三個(gè)光源230、220、210分別輻射光導(dǎo)200)，可以得到對(duì)應(yīng)發(fā)射的疊加。注意，這些示圖都是示意性的。

如果期望的話，可以適配光源輸出，使得逃脫光出射表面的總強(qiáng)度保持相同。

不需要說，可以使用多個(gè)led，諸如40個(gè)led，或者20個(gè)led的2行，或者從頂部照射桿的20個(gè)led以及從底部照射桿的20個(gè)led。

因此，在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種發(fā)光設(shè)備，該發(fā)光設(shè)備包括：至少兩個(gè)光源，適于在操作中發(fā)射具有第一光譜分布的光；第一光導(dǎo)，包括第一光輸入表面和第一光出射表面，第一光導(dǎo)適于在第一光輸入表面處接收具有第一光譜分布的光，將具有第一光譜分布的光的至少一部分轉(zhuǎn)換為具有第二光譜分布的光，將具有第二光譜分布的光引導(dǎo)至第一光出射表面并且使具有第二光譜分布的光從第一光出射表面耦出，至少兩個(gè)光源被配置為與第一光導(dǎo)的第一光出射表面相距相互不同的距離；以及控制設(shè)備，適于通過單獨(dú)地控制光源來改變第二光譜分布的光譜特性，其中，相對(duì)于至少兩個(gè)光源中被配置為與第一光導(dǎo)的第一光出射表面相距最小距離的光源所產(chǎn)生的光而言，至少兩個(gè)光源中被配置在與第一光導(dǎo)的第一光出射表面相距最大距離的光源產(chǎn)生紅移的第二光譜分布。

如上所述，我們建議使用以下發(fā)光材料，該發(fā)光材料被選擇為使得在發(fā)射和吸收光譜之間具有較大的重疊(圖1b)。(大)重疊導(dǎo)致由發(fā)光集中器發(fā)射的光的較強(qiáng)重吸收，因此導(dǎo)致終端光譜對(duì)發(fā)光桿的長(zhǎng)度的強(qiáng)依賴性。

在一個(gè)實(shí)施例中，該照明設(shè)備可以包括單個(gè)光出射表面(圖2a)。通過示例，根據(jù)所接通的光源的照射設(shè)備光的顏色的差異通過照明設(shè)備光101的陰影的差異來表示。這種差異尤其是由于發(fā)光材料光311的差異所導(dǎo)致的。

光導(dǎo)300(諸如發(fā)光集中器)還可以包括背部反射器(圖2b)。然而，在這種配置中，光可能被背部反射器反射回，因此這可能稍微地改變光譜分布。由于桿中的光損失(例如，由于輕微的表面散射、桿中的小散射、反射損失)，被反射回的光的貢獻(xiàn)相對(duì)較小。(背部)反射器可能不與光導(dǎo)300(諸如發(fā)光桿)光學(xué)接觸。反射器在這里利用參考符號(hào)400來表示。

光導(dǎo)300(諸如發(fā)光集中器)還可以包括額外的反射器400，其優(yōu)選被定位為不與發(fā)光集中器具有任何光學(xué)接觸。此外，發(fā)光設(shè)備可以包括散熱器117。在圖2c中，示意性示出了附加反射器400包括散熱器元件117的一個(gè)實(shí)施例。

在又一實(shí)施例中，該照明設(shè)備包括多于一個(gè)的光出射表面330，諸如兩個(gè)光出射表面。不用說，離開第二光出射表面的光的光特性同樣取決于led相對(duì)于光出射表面的位置。發(fā)光設(shè)備還可以包括led的矩陣(圖2d)。以這種方式，還可以獲得更復(fù)雜的光譜分布(圖2e和圖2f)。在后一附圖中，發(fā)光設(shè)備還可以包括三個(gè)光出射表面(圖2f)。當(dāng)然，發(fā)光設(shè)備還可以包括四個(gè)光出射表面。在圖2f中，通過示例，示出多個(gè)主體軸a。被光源200照射的光耦入?yún)^(qū)域基本垂直于光出射窗口300。

圖2g示意性示出了光導(dǎo)300的一些其他實(shí)施例，其具有管型的光導(dǎo)、楔型的光導(dǎo)和平面(桿或梁)形狀類型的光導(dǎo)300。其他形狀也是可以的。通過示例，示出了多個(gè)光源，以示出光源的不同子集2000可以照射光導(dǎo)。

圖2h示意性示出了包括又一光源1200的照明設(shè)備100的一個(gè)實(shí)施例。該光源例如可以不與光導(dǎo)300交互。發(fā)光設(shè)備光101可以包括又一光源光1201和發(fā)光材料光311以及可選的光源光。擴(kuò)散器118可用于混合不同類型的光。

發(fā)光設(shè)備還可以包括傳感器/檢測(cè)器，用于檢測(cè)特定信號(hào)(例如，溫度、濕度、位置、定位、時(shí)間、強(qiáng)度、顏色等)，并且可以根據(jù)控制器感測(cè)的信號(hào)控制光源。

在另一實(shí)施例中，照明設(shè)備可以包括傳感器，其集成在系統(tǒng)中，使其測(cè)量光源或照明設(shè)備的光生成。