CN104272014B - 具有组合的远置光致发光转换层的led白光源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及白光源，其基于具有远置光致发光转换层的半导体发光二极管(LED)。本发明的实质：一种灯具，其包括散热基座、LED、初级辐射转换层以及反光镜。散热基座具有辐射光出射孔。LED固定于该孔的边缘，发射初级辐射光。初级辐射转换层(为一层凹面的光致发光材料)设置在与上述LED有一定距离的位置。反光镜具有一个连续的凹面反射面，设置于上述孔的一侧，辐射转换层的凹面以及反光镜朝向LED和该出射孔。其中，该灯具还包括第二转换层，该第二转换层位于上述孔的另一侧，其为平面或凸面。当初级辐射光入射该转换层的表面时，产生二级辐射光，经由散热基座上的出射孔射出并激发第二辐射转换层的光致发光材料，从而发射三级辐射光，由于二级辐射光和三级辐射光混合，而产生白光，从第二转换层射出。

Description

具有组合的远置光致发光转换层的LED白光源
技术领域
本发明涉及电气电子设备，尤其是涉及基于半导体发光二极管(LED)的光源，具体涉及基于采用光致发光荧光粉转换的发光二极管(LED)的白光源。
背景技术
固态照明技术正开始占领白光照明市场，这得益于高效LED开发的最新进展，尤其是氮化物(InGaN)及业内所有已知的白光源可实现最高的照明效率。LED解决方案在照明设备中得到广泛应用，例如线性照明装置和街道照明装置，其照明装置相对较大，高热的LED灯可分散分布，实现高效散热。鉴于LED替代灯在解决节能问题上的广阔前景，开发具有小形状因子和高光通量的LED替代灯来取代标准白炽灯和卤素灯是目前最关键的科学技术课题之一。然而，由于此类灯具安装控制电子器件(驱动器)的空间有限且用于LED散热的表面面积相对较小，这导致LED解决方案大大受到制约。通常，白光LED包括一个涂覆有YAG:Ce荧光粉的蓝光LED。大功率(1瓦以上)蓝光LED效率约为30-45％，每瓦输入功率中约有550-700毫瓦用于元件加热。此外，业内认为白光LED内的荧光粉将蓝光转换成黄光时，约有20％的入射光能消耗在荧光粉加热上。技术参数表明温度在25-125℃时蓝光LED的辐射功率损耗约为7％，而同一温度下白光LED的功率损耗约为20％。因此，大功率白光LED对热量和光通量有诸多限制。
发明内容
本发明旨在提供具有小形状因子的LED灯来取代标准灯，其中，已知技术解决方案的难题已经攻克。
对于取代标准白光灯的任何一种LED灯，其结构均基于LED芯片。将LED芯片发出的辐射光和不同的光色(例如蓝光、绿光和红光或者蓝光和橙色光等等)混合可以得到白光。
然而，近年来具有光致发光荧光粉转换层的LED白光源已经成为最广泛的光源，荧光粉转换层发出黄光或者橙色(红色)光，同时吸收LED芯片的蓝光或紫外线。图1中的示意图阐述了这类白光源的工作原理。
此装置包括一个LED芯片和光致发光荧光粉转换介质，LED芯片发出波长相对较短的初级辐射光，此介质受上述波长相对较短的初级辐射光照射，经特定的波长相对较短的辐射光照射之后，此介质受到激发并发出波长相对较长的二级辐射光。在具体的实施例中，将LED芯片放置于聚合物基体内的有机荧光粉和/或无机荧光粉(光致发光荧光粉)中，可将LED芯片发出的单色蓝光或紫外线转换为白光。
图2显示了一种已知的具有光致发光荧光粉转换的LED白光源，详见美国第US 6351069号专利。
白光源110包括一个氮化物LED芯片112，受到激发时，芯片发出初级辐射蓝光。LED芯片112置于反光杯114的导电支架上，与导体116和118电连接。导体116和118为LED芯片112提供电力LED芯片112上覆盖有透明树脂层120，树脂层内含转换材料122，转换材料可转换LED辐射光的波长。可根据转换材料122产生的二级辐射光所需的光谱分布选择用以形成树脂层120的转换材料类型。LED芯片112和荧光层120由一片透镜124罩住。透镜124通常由透明环氧树脂或硅胶制成。使用白光源时，向LED芯片112施加电压，其中，该芯片上表面发出初级辐射光。LED芯片发出的初级辐射光部分被树脂层120内的转换材料122吸收。之后，转换材料122在吸收初级辐射光后作出响应，发出二级辐射光，即具有更长峰值波长的转换光。剩余的未吸收的初级辐射光与二级辐射光混合，从转换层透射而出。透镜124将未吸收的初级辐射光与二级辐射光引导向按箭头126指示的大体方向，即为LED出射光。因此，LED出射光是一种复合光，由LED芯片112发出的初级辐射光和转换层120发出的二级辐射光组成。也可以对转换材料进行配置，因此可以实现只有一小部分初级辐射光或全部初级辐射光留在装置内，例如发出初级紫外光的LED芯片与发出二级可见光的一种或多种转换材料结合时即是如此。
前文提及的本领域中已知的装置(其中，在LED表面形成一层光致发光荧光粉层)存在几个不足。因为根据辐射光透射光致发光荧光粉层的传播角的不同，光程长显著变化，所以光致发光荧光粉与LED表面直接机械、光学和热接触时很难实现颜色均匀度。此外，高热LED的高温会改变光致发光荧光粉的色坐标，也可能导致荧光粉劣化。
为了消除上述缺点，我们提出在远离LED的位置设置一个波长转换层的白光源，其工作原理如图3所示。
根据此原理制成的照明装置以及例如在美国第6600175(B1)号专利中描述的照明装置，如图4所示。
此白光源包括一个外壳207，此外壳由透明介质211成型而成，具有一个内部空间。该透明介质211可由任何可以透射光线的适当材料成型而成，例如透明聚合物或玻璃。透明介质211的内部空间包含一个置于基座214上的发光二极管(LED)213芯片。第一电触头216和第二电触头217分别与LED213芯片的发射端218和背侧219相连接，且通过导线212与第一电触头216旁边的LED的发射端218相连接。透光介质211与荧光和/或磷光元件或二者混合物(即光致发光荧光介质)结合在一起，光致发光荧光介质将LED213的发射端218发出的辐射光转换成白光。光致发光荧光粉散布在透明介质211的外壳207内和/或以薄膜涂层209的形式布置在外壳207的内壁表面上。另外，光致发光荧光粉可以是组装(未显示)外壳外壁层上的一层涂层，前提是此外壳专门用于此环境中，而且这种外涂层可以得到理想的维护(例如外涂层不会遭受磨蚀或劣化)。例如，可以将光致发光荧光粉散布在聚合物或玻璃熔体内，外壳由聚合物或玻璃熔体成型而成，可实现外壳成分均匀并确保外壳整个表面的光输出。
具有远置圆柱形转换层的细长型白光LED照明装置在业内众所周知，如美国第7618157B1号专利所述。其装置示意图如图5所示。此照明装置310包括一个线性散热座312、多个LED314和发光圆顶罩316，LED314沿着散热座长度方向安装在散热座312上，发光圆顶罩316安装在散热座312上，与LED灯组314平行，其中，发光圆顶罩316的半圆部分318位于与LED灯组314相对的位置，其包括一层光致发光荧光粉320，LED灯组发出的光线会激发光致发光荧光粉。散热座312由导热材料制成，例如铝。发光圆顶罩316由透明材料制成，例如玻璃或塑料。光致发光荧光粉320可以用作涂层，涂覆在圆顶罩的内侧或者添加在涂层材料中。平面部分326不含光致发光荧光粉，在LED灯组两侧与散热座相连，其具有内部反光面328，例如，反光面可以是铝涂层，用以将LED灯组314发出的光线反射至圆顶部分318。
转换层可包含光致发光荧光粉材料、量子点材料或这类材料的组合物，而且还可包含基质透明材料，其中的荧光粉材料和/或量子点材料分散分布。
众所周知，包含光致发光荧光粉材料的涂层可以传导、吸收、反射和分散发射过来的入射光。此涂层在分散入射光的同时，也可以传导、吸收和反射一些散射光。
基于这个原因，上述已知的发明所共有的一个缺点是在LED辐射的影响下光致发光荧光粉颗粒受激发出的辐射光和反射的LED辐射光将不可避免部分被光致发光荧光粉层以及该装置内部元件吸收，这样就降低了白光源的效率。
Yamada[1]和Narendran[2]确定了YAG:Ce光致发光荧光粉转换层反射光和透射光的比值。波长约为470纳米的蓝光辐射可激发YAG:Ce光致发光荧光粉，转换成白光成黄色波长范围的辐射光。Narendran试验证明在这种情况下转换层发射和反射的光中超过60％回射至激发源，并且这种光中很大一部分在LED组件内部损失掉了[2]。在[3]中，据证明，即使以光折射率为1.8的YAG:Ce光致发光荧光粉为例，它是将光折射率为1.8的YAG:Ce光致发光荧光粉混合在光折射率为1.6的环氧树脂中，其光致发光荧光粉的密度为8毫克/平方厘米，使其能够创造由蓝光和黄光组合而成的平衡的白光，其反射光和透射光的比例分别是53％和47％，而对于只含黄光的情况来说，其反射光和透射光的比例分别是55和45％。
一旦光致发光荧光粉受到LED辐射光的照射，其表面就产生辐射光，因此，在同等条件下，通过将光致发光荧光粉表面产生的辐射光引导至LED光源的出射孔，直至远置转换层，可以显著地提高LED转换白光源的光通量和最大可能的效率。
第US7293908 B2号专利中提出了类似的技术解决方案,它是在具有侧光辐射耦合的照明系统的多个申请保护的实施例其中之一中提出，其根据本专利完成，其中包括一层设置在远离LED位置的转换层，该转换层位于反光镜上方。
此装置与根据本发明制造的装置最为相似，因此将其选为原型。具有侧光辐射耦合的白光源是按照本专利实施的，其工作原理如图6所示。图6显示了所申请保护的具有侧光辐射耦合的照明系统多个实施例其中之一的横截面。
具有侧光辐射耦合的照明系统包括一个LED402、第一反光镜404、第二反光镜406、出射孔412、转换层602、附加透明覆盖层408及辅助构件，辅助构件支承并分隔第一反光镜404和第二反光镜406。辅助构件包括平面透明元件502、侧支架504和基座506。侧支架504最好为透明或反光材料。第一反光镜404固定在基座506上。第二反光镜406固定在平面透明元件502上。转换层602位于第二反光镜406表面上，它至少将LED402有源区发射的部分初级辐射光转换成具有波长不同于初级辐射光波长的辐射光。
为便于说明，我们可以考虑光束414、415、416，这些光束阐释了具有侧光辐射耦合的照明系统的工作原理。LED402有源区发射的第一颜色光束414被导向LED402的输出表面。第一颜色光束414穿透LED402的输出表面，随后被导向透明覆盖层408。接着第一颜色光束414穿透透明覆盖层408并被导向转换层602，转换层将第一颜色光束414转换成不同颜色的第二颜色光束415。第二颜色光可以从波长转换点朝任何方向发射第二颜色光束415穿透透明覆盖层408，接着穿过出射孔412被导向第一反光镜404。第二颜色光束416经第一反光镜404反射，然后被导向平面透明元件502上。第二颜色光束416穿透平面透明元件502，即形成具有侧光辐射耦合的照明系统。
此系统的缺点是孔径损失大且在辅助构件的边界和反光镜上的光损失较多。
本发明试图克服另一种已知的探照灯型白光源(参见美国第7810956B2号专利中所描述)的这些缺点。
图7是一种探照灯的横截面示意图，阐释了该装置的结构布置和工作原理，此探照灯根据美国第7810956 B2号专利中所申请保护的该发明的多个实施例之一。光源730置于紧固件734和附加散热座736之上。可为散热座736加装散热片，如图7所示。光源730发出的光以及环绕光源730的反光镜732反射的光辐射至光学板738内。波长转换层742与光源730分隔放置，因此可以接收光源730发出的光。附加散热座744可以冷却波长转换层742。聚光元件740使光线准直。作为光源730，LED产生可被利用的短波光线，例如蓝光或紫外光。光源730可置于附加紧固件734之上并固定在附加散热座736上。光学板738可成型加工而成，使其能够将光线引导至聚光元件740。例如，光学板侧面748可加工成倾斜面或弯曲面，形成全内反射，将光线引导至聚光元件740。
该系统的缺点是孔径损失大且在光学板以及光源、反光镜和转换层的边界上的光损失较多，大大降低了该系统的效率。此外，从准直光学系统射出的光束相当纤细，因此使用此照明装置取代具有小形状因子的标准灯是不可接受的，由于标准灯具有足够大的发射光束孔径角，即使是采用卤素灯。
图8示出了另一种已知的白光源，其中远置光致发光转换层表面受到US7972030 B2专利中所述的LED直接辐照发出辐射光。此装置与本文所提供的装置最为相似，因此将其选为原型。根据上述专利制造的白光源的工作原理如图8所示，其中示出了所要求保护的白光源其中之一的截面图。该光源(818)具有一个由透明材料制成的灯罩(804)以及至少一个LED(805)，LED安装于该灯罩(804)内。荧光粉层(816)位于该灯罩(804)的内表面上。LED(805)经由穿过线缆馈通固定夹820的线缆819供电。在两个反光镜位置实施例(821a，821b)之一中，该光源可能具有一个抛物面反光镜，将LED(805)发出的辐射光λ1引导向灯罩(804)。在第一个实施例中，反光镜821a安装于LED805下方，其将LED805发出的辐射光反射至灯罩804，避免LED805发出的辐射光直接射入用户的眼睛。该设计的优点在于可保证光源818产生的光线822光色均匀。在第二个实施例中，由破折号显示的反光镜821b安装于LED805上方，反射从光源818的开口入射其上的辐射光。LED(805)发出的辐射蓝光λ1与荧光粉(816)发出的辐射黄光相混合，从而形成由光源产生的光线(822)，呈现为白色。
上述光源的缺点在于反光镜上的光损失(由于反光镜体的辐射截获以及反光镜表面材料的辐射吸收而导致的孔径损失)相对较高，且其LED的散热性能差，会降低光源性能。
所有现有的LED白光源共同的一个显著缺点在于LED光源产生450-470纳米的强蓝光辐射对人类造成有害的影响，根据LED白光源的工作原理，LED白光源直接辐照人眼，其中，LED辐射蓝光具有相对较高的强度，其波长范围(450-470纳米)，通过将其与受该LED激发的荧光粉发出的辐射黄光(例如)相混合，可形成LED光源的白光辐射光谱。该辐射光谱如图9所示，其中示出了一种典型的氮化物蓝光LED(蓝光LED上涂覆有使用最广泛的YAG:Ce荧光粉)的辐射光谱，对比白炽灯的光谱，实际上，白炽灯被视作对人体无害的参照光源。
LED光源的快速普及使得人们对其在医学和生物学方面的应用的兴趣大为增加，人们主要关注这种“新”光源对心理及生理状况的影响以及防止LED辐射影响的可能性。这一问题十分紧迫，原因在于涂覆有最普遍的荧光粉涂层的白光LED的辐射光谱与其它类型灯具的辐射光谱明显不同，由于其在450-470纳米范围内存在强辐射带。
最近国际LED辐射研究表明了LED直接辐照对人类生物钟和激素系统的影响。这一影响是由LED光谱中的强蓝光成分造成的。LED的高温以及荧光粉层的老化导致LED白光光谱中蓝光的百分比增加。该蓝光光谱成分通过眼色素(黑视素)影响人类的生理节律，且影响人类的激素系统。
目前认为人类的眼睛具有两个辐射感知通道：
-光学感知通道；其感知器是众所周知的三种类型的视锥细胞(白天的颜色视觉)和视杆细胞(灰色暗视觉)；
-最近发现的[4]非光学或生物通道，基于包含神经节细胞的黑视素，神经节细胞控制血液中褪黑激素的分泌，从而确定活跃和放松两种状态。照明不当以及因此而导致的对血液生化成分的干扰可能破坏睡眠和心理状态，而且，如果长期遭受辐照，甚至可能促成乳腺癌的发展。
因此，如果人们长期遭受人工光源辐照，控制光谱及其组分尤为重要。这表明目前推广的基于LED制造光源的概念不能保证人眼和总体健康状况的安全性。例如，一个由来自以色列海法大学、美国国家地球物理数据中心以及意大利光污染研究所的研究人员组成的国际团队表明[5]LED灯具大多有害健康，因为它们降低褪黑激素的产生，褪黑激素可控制生物钟且具有抗肿瘤和免疫刺激作用。黄光钠灯也具有这种影响，但是其影响低五倍，因此不影响人体健康。
褪黑激素控制人类的生物钟，对免疫系统具有积极作用，因此可阻止肿瘤发展。长期以来众所周知的是，蓝光抑制褪黑激素的产生(例如，图10显示了褪黑激素产生，其根据2004年获得的光谱组成[6])，但是上述研究首次表明了不同类型电灯对人影响的量化参数。这些研究人员将黄光高压钠灯的褪黑激素产生水平视为参照。与这些灯具相比，LED灯抑制褪黑激素产生的能力强五倍(每单位功率)。
随着LED光源在城市、办公室及公寓照明中的应用日益增长，导致更多人遭受人工照明辐照，这已迫使修改对公寓和公共建筑自然照明、人工照明以及二者相结合的照明的卫生要求(SanPiN2.2.1/2.1.1.1278–03)该新规定(SanPiN2.2.1/2.1.1.2585-10)并未将准用光源局限为两种类型，即：白炽灯和放电灯。取而代之地，该新规定限定了色温度的允许范围，即从2400至6800K。该规定提出了对LED光源的要求，其应当包含保护边缘(但是，并未给出具体的具体数字)。学前教育机构、学校、职业学校以及大部分医疗机构禁止使用LED光源。如果采用色彩还原度高于90的光源，该新规定允许降低照明度一度。
因此，降低LED照明对人类的有害影响这一任务正变得日益重要。
附图说明
图1为具有光致发光荧光粉转换层的LED白光源的工作原理图。
图2为已知的具有光致发光荧光粉转换的LED白光源。
图3为本发明提及的在远离LED的位置设置一个波长转换层的白光源的工作原理图。
图4为根据图3所示的工作原理制成的照明装置。
图5为具有远置圆柱形转换层的细长型白光LED照明装置的示意图。
图6为根据本发明实施的具有侧光辐射耦合的白光源的工作原理图。
图7为根据美国第7810956 B2号专利中所申请保护的该发明的多个实施例之一的探照灯的横截面示意图。
图8为另一种已知的白光源的工作原理图。
图9为现有的LED白光源的辐射光谱示意图。
图10为根据2004年获得的光谱组成[6]的褪黑激素产生水平示意图。
图11为本发明公开的照明装置的横截面示意图。
图12为光子再吸收对效率及白光显色指数的影响的示意图。
图13为YAG:Ce3+发光荧光粉的激发光谱和发射光谱示意图。
图14为通过挤压成型将一种基于钇钆铈铝石榴石(Y,Gd,Ce)3Al5O12的试验性光致发光荧光粉微粒悬浮液制成不同厚度的片材的结构示意图。
图15为本发明包含附加反光镜的照明装置的实施例的示意图。
图16为图15所示照明装置的另一个带有附加反光镜的具体实施例示意图。
图17为本发明的添加散热肋片的散热罩的结构示意图。
具体实施方式
本发明的主要目标在于采用小形状因子光源，以降低或消除远置转换层LED白光源的有害影响，提供最高的效率，实现高色度均匀性及高色彩还原度。
我们提供一种光源，其包括近紫外或紫外初级辐射源、散热基座、反光镜、第一转换层和第二转换层。初级辐射源包括一个或多个LED。上述LED安装于散热基座上。反光镜的反射面朝向上述LED。第一转换层将初级辐射光转换成二级辐射光(蓝光/淡蓝光或者蓝/绿光)，第一转换层位于上述LED和上述反光镜之间，第二转换层将二级辐射光转换成三级辐射黄光、黄/橘黄光或红光，第二转换层位于与上述第一转换层有一定距离的位置。通过在上述散热基座中设计一个辐射消除孔可以实现此处说明的目标，其中，上述LED和上述第一转换层位于上述散热基座上该孔的附近。另外其中，上述第一转换层表面受到上述LED照射，且上述反光镜表面具有凹形，其凹面朝向上述初级辐射源和上述孔，而且上述第二转换层具有一个平面或者凸面，该第二转换层位于上述孔内或其另一侧，其中，上述LED的发射光谱位于上述第一转换层材料的激发光谱区域内，上述LED的发射光谱最好位于等于第一转换层材料的激发光谱半宽度(在第一转换层材料的激发光谱最大值的两侧)的光谱范围内，且第一转换层光致发光材料的发射光谱的最大值位于上述第二转换层的光致发光材料的激发光谱区域内，该第一转换层光致发光材料的发射光谱的最大值最好位于等于第二转换层材料的激发光谱半宽度(在第二转换层材料的激发光谱最大值的两侧)的光谱范围内。参与产生白光的光源组件激发光谱和发射光谱的这一相互位置决定该光源是否具有高效率。第一转换层激发光谱最大值位于450至470纳米范围内，因此抑制第二转换层发射光谱在450至470纳米范围内的有害蓝光组分，从而抑制由光源产生的白光中的有害蓝光组分，由于在第二转换层发射光谱的470纳米以上的范围内存在蓝光/浅蓝光组分(例如在最普遍的白光LED的发射光中少量呈现)，因此不会影响白光色彩还原度，这种白光LED的LED芯片(发射波长为450至470纳米)上涂覆有黄色荧光粉YAG:Ce(图9)。
图11为所述照明装置的横截面示意图，图中阐释了本发明的公开。
该光源包括一初级辐射源，由一个或多个发射紫外线的或有紫外光谱区的LED1构成，还有散热基座2、孔3和表面4在所述LED1上，反光镜5的凹面反射面6朝向上述LED，第一转换层7将初级辐射光8转换成二级辐射蓝光/淡蓝光或者蓝/绿光9，其凹面10朝向上述LED1，第二凹面11朝向上述反射面6。其中，上述第一转换层7位于LED2和上述反射面6之间，第二转换层12位于上述孔3中，第二转换层将二级辐射光9转换成三级辐射黄光、黄/橘黄光或红光13。
此照明装置功能如下：LED1的初级辐射光8到达转换层7的表面10，然后部分从表面10反射，透过散热基座2的孔3射出，部分从光致发光荧光粉颗粒层的表面反射，在转换层7中被分散，初级辐射光8部分被转换层7材料所吸收，转换成二级辐射光9，与此同时，已经到达反射表面6的一部分初级辐射光8反射回转换层7，部分光再次被转换层7材料所吸收，由转换层7的光致发光荧光粉将其转换成二级辐射光9,二级辐射光9从上述转换层发出，射向光源的孔3，部分被第二转换层12材料吸收并被转换成三级辐射光13，并与二级辐射光9相混合，形成白光，该白光的光谱分布取决于转换层的材料，主要取决于荧光粉颗粒的组成和大小以及转换层的厚度。LED1发出的射入上述孔3的初级辐射光8一部分被第二转换层12材料吸收。
荧光粉成分的选择尤为重要，因为该装置基于LED辐射光的级联转换并且包含至少两种荧光粉。
光致发光荧光粉通常是掺杂离子态稀土元素(镧系元素)的无机光学材料，或者也可以是掺杂例如铬、钛、钒、钴或钕等元素离子的无机光学材料。镧系元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。无机光学材料包括(但不限于)：蓝宝石(氧化铝)，砷化镓(GaAs)，金绿宝石(铝酸铍)，氟化镁(二氟化镁)，磷化铟(InP)，磷化镓(GaP)、钇铝石榴石(YAG或Y3Al5O12)，含铽石榴石，钇铝氧化镧化合物，钇化合物，镧铝氧化镓，氧化钇(Y2O3)，卤磷酸钙、卤磷酸锶或卤磷酸钡(Ca,Sr,Ba)5(PO4)3(Cl,F)，铝酸铈锰复合物(CeMgAl11O19)，磷酸镧(LaPO4)，硼酸盐镧系材料((lanthanide)(Mr,Zn)B5O10)，铝酸镁钡(BaMgAl10O17)复合物，硫化镓酸锶(SrGa2S4)复合物，(Sr,Мg,Ca,Ba)(Ga,Al,In)2S4化合物，硫化锶(SrS)复合物，硫化锌(ZnS)复合物和氮化硅。
有几种典型的光致发光荧光粉可受到波长为250纳米左右的紫外线激发。一种典型的红光光致发光荧光粉是Y2O3:Eu3+。一种典型的黄光光致发光荧光粉是YAG:Ce3+。典型的绿光光致发光荧光粉包括:CeMgAl11O19:Tb3+，(镧系元素)PO4:Ce3+,Tb3+和GdMgB5O10:Ce3+,Tb3+,Th3+.典型的蓝光光致发光荧光粉是BaMgAl10O17:Eu2+和MgSrSiO4:Eu2+,(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+。
此外，蓝光荧光粉可从一组材料中选择，具体包括：(Sr1-х -aBaJ3MgSi2O8:Eua(a＝0,002-0,2,x-0,0-1,0)、(Sr1-x-aSr)2P2O7:Eua(a＝0,002-0,2,x＝0,0-1,0)、(Sr1-x-aBax)A114O25:Eua(a＝0,002-0,2,x＝0,0-1,0)、La1-aSi3N5:Cea(a＝0,002-0,5)、(Y1-a)2SiO5:Cea(a＝0,002-0,5)、(Ba1-х -aSrx)MgAl10O17:Eua(a＝0,01-0,5,x-0,0-0,5)。
本发明采用一种新的蓝光荧光粉，其通式为：(Mg,Ca,Sr)2(PO4)Cl:Eu+2，其中Eu+2浓度介0,5％10％之间，其各成分比例如下：(Mg:0,05-0,2；Ca:0,6-0,8；Sr:0,01-0,2)。改变这些比例，在很大范围内发射光谱的最大值位置和半宽度可能改变。此外，本发明可以采用下列特殊合成的新型高效蓝光荧光粉：
-LiCaPO4:Eu，其发射光谱最大值位于450纳米，半宽度为72纳米；
-NaCaPO4:Eu，其发射光谱最大值位于460纳米，半宽度为75纳米；
-KCaPO4:Eu，其发射光谱最大值位于468纳米，半宽度为80纳米；
在400-470纳米范围内或者附近的较长波长的LED激发的典型的无机光学材料包括：钇铝榴石(YAG或者Y3Al5O12)，含铽石榴石，氧化钇(Y2O3)，YVO4，SrGa2S4，(Sr,Мg,Ca,Ba)(Ga,Al,In)2S4，SrS以及硅氮化物。400-450纳米范围内的LED激发的典型的荧光粉包括：YAG:Ce3+、YAG:Ho3+、YAG:Pr3+、SrGa2S4:Eu2+、SrGa2S4:Ce3+、SrS:Eu2+以及掺铕(Eu2+)硅氮化物；(Lu1-x-y-a-bYxGdy)3(Al1-zGaz)5O12:Cea 3+Prb 3+，其中，0<х<1,0<y<l,0<z<＝0,1,0<a<＝0,2和0<b<＝0,l包括，例如：Lu3Al5O12:Ce3+andY3Al5O12:Ce3+；(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua 2+(a＝0,002-0,2,b＝0,0-0,25,c＝0,0-0,25,x＝1,5-2,5,y＝l,5-2,5,z＝l,5-2,5),包括，例如：SrSi2N2O2:Eu2+；(Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+，包括，例如：SrGa2S4:Eu2+和Sr1-xBaxSiO4:Eu2+。
红光荧光粉可从一组众所周知的材料中选择，具体包括：(Sr1-a-b-cBabCac)2Si5N8:Eua(a＝0,002-0,2,b＝0,0-1,0,c＝0,0-1,0)、(Ca1-x-aSrx)S:Eua,(a＝0,0005-0,01,x＝0,0-1,0)、Ca1-аSiN2:Eua(a＝0,002-0,2)、及(Ba1-x-aCax)Si7N10:Eua(a＝0,002-0,2,x＝0,0-0,25)、(Ca1-xSrx)S:Eu2+，其中，0<x<＝l,例如，CaS:Eu2+和SrS:Eu2+、(Sr1-x-yBaxCay)2-zSi5-aAlaN8-aOa:Euz 2+其中，0<＝a<5,0<x<＝l,0<＝y<＝l和0<z<＝1,例如,Sr2Si5N8:Eu2+。
本发明采用特殊合成的新型红光荧光粉，其通式为：(Ba,Ca,Zn,Eu)2S4其中，各成分比例如下：(Ba:0,9-1,4；Ca:0,9-0,4；Zn:0,05-0,15；Eu0,02-0,05)。改变这些比例，在很大范围内发射光谱的最大值位置和半宽度可能改变。
量子点材料为粒径小于30纳米的无机半导体微粒，可用作光致发光荧光粉。典型的量子点材料包括(但不限于)：硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、硒化锌(ZnSe)、砷化铟(InAs)、砷化镓(GaAs)和氮化镓(GaN)的微粒。量子点材料可吸收一个波长的光线，然后重新发射不同波长的光线，波长取决于粒子大小、粒子表面特性和无机半导体材料。
转换层既可以是一种光致发光荧光粉材料或量子点材料，也可以是光致发光荧光粉材料和量子点材料的混合物。如需发射的白光(高显色性)具有宽光谱范围，宜使用多于一种这类材料的混合物。获得具有高显色指数的暖白光的典型方法之一是将氮化铟镓(InGaN)LED的辐射光与黄、红光转换光致发光荧光粉混合物的辐射光相混合。转换层可以包括几种光致发光荧光粉，能够吸收LED的发射光并发出具有更长波长的光。例如，对于蓝光LED来说，其转换层可包括发射黄光的单一光致发光荧光粉，或者发射红、绿光的几种光致发光荧光粉。对于紫外LED来说，其转换层可包括发射蓝、黄光的多种光致发光荧光粉，或者发射蓝、绿、红光的多种光致发光荧光粉。为了控制该照明装置的混合出射光的色坐标和显色性，可加入辐射其它颜色光的光致发光荧光粉。
人们普遍认为由长波发光荧光粉(例如红光荧光粉)的重叠引起的荧光粉级联相互作用，以及短波发光荧光粉(例如绿光/黄光荧光粉)的发射光谱影响LED的效率并降低白光显色指数(参见，如[7])，因为长波(红光)发光荧光粉的发射光，最终将导致短波光子能量的再吸收。图12说明了光子再吸收对效率及白光显色指数的影响。在这一具体例子中，绿光/黄光量子的能量被转换成红光光子，且绿光/黄光发光荧光粉的发射光谱带和蓝光LED之间间距的底宽增加，其中，蓝光LED激发绿光/黄光发光荧光粉。这对显色指数产生有害影响。因此，通常认为应当将短波发光荧光粉和长波发光荧光粉的相互作用最小化。
然而，如果第一转换层发射光谱谱峰与第二转换层激发光谱谱峰在450-470纳米范围内重叠，则在第二转换层发射光谱450-470纳米范围内有害的蓝光组分将得到最大程度的抑制，因此，光源产生的白光中有害的蓝光组分将得到最大程度的抑制，且不会损害显色指数。图13示出了YAG:Ce3+发光荧光粉的激发光谱和发射光谱，该发光荧光粉是“白光”LED中应用最为广泛的荧光粉，图中还示出了特殊合成的新型KCaPO4:Eu2+发光荧光粉的发射光谱，该发光荧光粉的发射光谱谱峰位于468纳米处(发射光谱半宽度位于80纳米处)，其发射光谱谱峰几乎与YAG:Ce3+的长波激发带谱峰重叠。
该光源的效率基于级联转换，即，由LED紫外线转换成发光荧光粉辐射蓝光，接着转换成辐射黄光，其效率仅比黄光发光荧光粉直接受LED蓝光激发的效率稍差一点。我们针对紫外线激发的Ca2(PO4)Cl:Eu+2发光荧光粉进行了一项实验，该发光荧光粉的蓝光谱峰位于450纳米处，其半宽度位于70纳米处，该发光荧光粉激发Y2,4Gd0,54Ce0,06Al5O12石榴石发光荧光粉(其激发带位于450-0,05纳米至475+0,05纳米之间)。
表1中总结了比较数据，其中显示了由这些发光荧光粉及其组合受不同波长λLED的LED辐射光激发而产生的辐射强度L，其中，LMgO是受涂覆有氧化镁(MgO)的白色表面辐照而产生的LED辐射光的校准强度。
表1：
λLED，纳米 365 384 452
LMgO,r.u. 13 17 72,3
Lblue,r.u. 67 17 646,7
Lyellow,r.u. 49 14 1087,7
LLED+blue/yellow,r.u. 290 61 962
转换系数 4,33 3,59 1,49
转换层通常都是分散分布于光学透明材料中，便于LED和发光荧光粉辐射光透射。
基质透明材料可包括：聚合物和无机材料。聚合物材料包括(但不限于)：丙烯酸酯(acrylates)、聚碳酸酯(polycarbonate)、氟化丙烯酸(fluoroacrylate)、全氟丙烯酸酯(perfluoroacrylates)、氟代亚磷酸盐(fluorophosphinate)聚合物、氟硅聚合物(fluorosilicones)、含氟聚酰亚胺(fluoropolyimides)、聚四氟乙烯、氟硅聚合物(fluorosilicones)、溶胶凝胶(Sol-gel)、环氧树脂、热塑性塑料、热收缩塑料及硅树脂。含氟聚合物对于波长小于400纳米的紫外光和波长大于700纳米的红外光十分有用，这是因为含氟聚合物在这些波长范围内光吸收率低。典型的无机材料包括(但不限于)：二氧化硅、光学玻璃和硫属化合物玻璃。
可将转换层光致发光荧光粉用作保形涂层，涂覆在反光镜的表面上，例如，可以通过采用粉磨、粘合、沉积的方法或用光致发光荧光粉悬浮液进行电内渗的方法进行涂覆。为含有光致发光荧光粉的反光镜涂覆涂层的问题之一是为反光镜涂覆一层均匀可再生的涂层，尤其是当该反光镜存在非平面表面时，例如圆柱面或半球面。采用粉磨、粘合、沉积的方法时，液体悬浮液用于将光致发光荧光粉微粒涂敷到基片上。涂层的均匀性很大程度上取决于悬浮液的粘度、悬浮液的颗粒浓度以及环境因素，例如环境温湿度。由于悬浮液干燥前的流动以及涂层厚度的日常变化，涂层缺陷被归类为一般性问题。
在某些情况下，最好将光致发光荧光粉添加至涂层材料中，例如挤压成型的透明塑料，比如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸等。在这种情况下，可将转换层预加工成片材，然后再热成型成所需的形状。在成型之前，可采用真空沉积的方法在片材的一个表面涂覆由例如铝或银制成的反光涂层。
保形预成型的转换层可粘合到散热罩的反射表面上，例如，借助位于转换层和散热罩的反射表面之间的有机硅粘合剂进行粘合。在这种情况下，粘结层可能很薄，例如，比转换层更薄，而不能维持抵抗转换层散热的大热阻。
在该照明装置的具体实施例之一中，采用了一种预成型片材，将片材粘合到铜质或黄铜质圆柱状反光镜上，反光镜包含一层薄的铝(0.5μm)层，该薄铝层采用真空热蒸镀法涂覆。采用一种有机溶剂制备光致发光荧光粉、表面活化剂(表面活性剂)和聚合物的悬浮液。然后可通过挤压成型或型模铸造将悬浮液制成板材，或者可将其浇注在平面基片上，例如玻璃基片上，然后待其干燥。可从临时基片上分离出制成的片材，然后使用一种溶剂或氰基丙烯酸盐粘合剂将其粘合到反光镜上。以480℃加热涂覆该片材的反光镜，聚合物基质烧毁，留下光致发光涂层。
在一个具体实例中，如图14所示，通过挤压成型将一种基于钇钆铈铝石榴石(Y,Gd,Ce)3Al5O12的试验性光致发光荧光粉微粒悬浮液制成不同厚度的片材，其中钇钆铈铝石榴石溶解于亚甲基氯的聚碳酸酯溶液中。转换层必须具备足够的厚度，使得从照明装置出射孔出射的混合白光具有必要的色坐标值。根据所使用的光致发光荧光粉内的光散射过程确定其有效厚度，例如，其范围在5微米至500微米之间，通常在100微米至250微米之间。
使用异丙醇润湿反光镜，然后使用所需形状的凸模向片材施加压力，将此片材固定至圆柱状反光镜上。该溶剂软化片材，可以从片材下方挤出气泡，确保片材与反光镜充分粘结。涂覆有涂层的反光镜以480℃在空气中退火，烧掉聚合物，从而使圆柱状反光镜涂覆上光致发光荧光粉。可以为形状复杂度较低的反光镜涂覆一种含有透明硅胶粘合剂的光致发光荧光粉混合物，然后对混合物进行退火处理。在这种情况下，退火过程不会去除硅胶粘合剂。必须牢记，在空气中加热至480度之后，转换橙红光中的蓝光的光致发光荧光粉会降解直至完全无效。在这种情况下，必须采用更低烧成温度的其他聚合物。在某些实施例下，烧成温度范围在260摄氏度至540摄氏度之间。
可在转换层表面另外涂覆一层透明保护层，可阻止湿气和/或氧气进入转换层，因为一些类型的光致发光荧光粉(例如硫化物荧光粉)容易遭受潮湿损害。该保护层可由能够阻止湿气和/或氧气进入转换层的任何透明材料制成，例如，可由无机材料(比如二氧化硅、氮化硅或氧化铝)和有机聚合物或聚合物和无机层的结合物制成。保护层的首选材料是二氧化硅和氮化硅。
保护层也可使光致发光荧光粉颗粒在空气中具有清晰的光学边界，可减少此边界上LED初级辐射光和光致发光荧光粉的二级辐射光的反射，减少在光致发光荧光粉颗粒内的光致发光荧光粉自辐射的吸收损失，从而提高照明装置的效率。
此外，也可通过对光致发光荧光粉颗粒进行精加工表面处理来涂覆保护层，促使在光致发光荧光粉颗粒表面形成一层纳米级50-100纳米的硅酸锌薄膜，使得光致发光荧光粉颗粒的边界清晰。
可使转换层7的表面10和反光镜5的表面6形成轴对称外形(球形、椭圆形、抛物形或者其它形状)，或者表面对称形状(例如圆柱状)，一个平面(例如平行于散热基座2内的孔3平面的平面)将其截短。在这种情况下，LED1位于转换层7的上述表面10与散热基座2的上述表面相交的名义线方向附近。
第二转换层12可以拥有一个平面或者凸面形状，可以是包含光致发光材料的透明塑料、玻璃或陶瓷盖帽，光致发光材料分散分布在盖帽体积上或者在上述盖帽的内表面沉积一层光致发光材料，紧紧密闭上述孔并保护上述转换层，防止水分和/或氧气进入，其中，该光源的内体积中可填充惰性气体或者被抽成真空。
基于它们的辐射方向性图，将转换层表面10的形状以及LED的位置最佳化，可以提高颜色均匀度和从该照明装置中射出的辐射光的角分布，这是由于LED辐射光以不同的角度入射转换层表面10且转换层7空腔内被反射的辐射光从出射孔射出之前再分布。
根据相关技术参数，例如，对于紫外LED旭明(SemiLEDs)芯片SL-V-U40AC或CREE制造的EZBright1000系列芯片来说，LED芯片辐射方向性图可以呈朗伯型分布(与LED芯片表面成90度倾斜角的光锥)或被限制于一个倾斜角α<90°的更小光锥，例如，利用LED芯片表面形成的量子大小的晶格结构将辐射光耦合时即是如此。
在这种情况下，LED可位于散热基座上，其中，LED辐射方向性图的轴与反光镜的对称轴相交成β度(β≥90°-α/2)。
然而，相对较小的一部分LED初级辐射光直接从照明装置出射孔传播出去，为避免用户可能与LED灯光直接目光接触，散热基座2可包括一个凸起，此凸起遮蔽直接射出照明装置的初级辐射光，绕过第一转换层7的表面10。为确保更充分利用LED初级辐射光，上述散热基座2的上述凸起包括一个附加反光镜---平面镜部分14，此反光镜将投射其上的初级辐射光引导向第一转换层7的表面10。
包含附加反光镜的照明装置的实施例的示意图如图15所示，更为详细地，包含两种变体：平面和凸面第二转换层(12)。
这个实施例中的照明装置中包括凸出部分14，反射涂层15，另外还包括图11中示出的元件，这些元件的编号如同图11所示。
图16中详示了该照明装置的另一个带有附加反光镜的具体实施例。图中显示了该照明装置散热基座2区域的放大的截面图，其中包括固定的LED 1，相应组件编号与图15(不按比例)中相同。
该附加反光镜为一个斜面17(例如，就轴对称形状的转换层来说，为倒置在散热基座上的一个截短锥面)，位于LED芯片1和第一转换层7之间，反光镜的反射作用将投射在反光镜表面上的LED芯片1的部分辐射光几乎完全重新导向第一转换层7的相对面，这使得该照明装置的出射光均匀。
为增加LED以及转换层发出的光线的反射，此外，散热罩内的反光镜表面可以是抛光面或消光表面，以致辐射光均匀，且其表面可涂覆上一层光反射率高的涂层。反光镜表面也可制成独立的反光镜，设置在与散热罩有一定距离的位置，但是通过导热层与散热罩保持热接触。适用于高度反光涂层的适当涂层和材料的例子包括银、铝、双色向涂层、铝与双色向涂层相结合(以提高铝的反射系数)，以及一些由溶胶凝胶法成型而成的材料，比如氧化钛和氧化铝。
在该照明装置的本实施例中，LED芯片1位于散热基座2上，所以LED芯片1表面的法线与反光镜6的对称轴线平行(或成小角度)，反光镜6为一层厚度为0.15-0.2μm的反射铝或银薄膜，通过真空热沉积法将其涂覆在半球形玻璃盖帽19的内表面上，使用一种弹性耐热化合物20将半球形玻璃盖帽19与半球形铝质盖帽21粘合，半球形铝质盖帽21充当LED芯片1的第二公共电极，LED芯片1借助导体16以及带有金属涂层17的聚酰亚胺条板16与半球形铝质盖帽21并联连接。为提高光反射率，聚酰亚胺条板上的金属涂层17涂覆有一层薄铝层，除了作为电接点之外，金属涂层还用作额外的反光镜。凭借LED的这一布置，LED发射的初级辐射光不会直接进入观察者的眼睛里。
散热基座2焊接在LED芯片1上并且与散热罩24发生电接触和热接触且其作用是通过中心圆柱输出将电功率共给到盖帽21上，中心圆柱输出焊接(或锡焊)在盖帽21的顶上，与反光镜6的对称轴轴向对齐，并通过散热罩24内表面23里的电绝缘孔与位于散热罩体(未显示)上部相应空腔里的电驱动相连。
半球形盖帽21通过耐热导热化合物22与散热罩24体的内表面23相粘合。
半球形盖帽19也可由导热陶瓷制成。半球形盖帽21也可由不锈钢、铜、黄铜、科瓦铁镍钴合金(Kovar)或任何类似材料制成。
若半球形盖帽21由科瓦铁镍钴合金(Kovar)或者另一种具有良好的热导率且热膨胀系数相对较低的类似合金制成，其热膨胀系数与第一转换层7中采用的光致发光荧光粉的热膨胀系数最接近，则该照明装置的设计可以简化，其成本可以降低，且可以去掉半球形盖帽19。为此，可采用真空热沉积法(或其他方法)将反射铝层或银薄膜涂覆在Kovar盖帽21的内表面上，可直接涂覆或者中间添加薄膜绝缘涂层，随后采用之前描述的方法之一进行光致发光荧光粉层沉积。
若半球形盖帽21由铝、不锈钢、铜、黄铜或热膨胀系数相对较高的类似材料制成，其热膨胀系数与由包含光致发光荧光粉填充物的塑料制成的第一转换层7的热膨胀系数最接近,则该照明装置也可以去掉半球形盖帽19。为此，可对盖帽21的内表面进行抛光处理和/或可采用真空热沉积法将反射铝层或银薄膜涂覆在盖帽内表面上，可直接涂覆或者中间添加薄膜绝缘涂层，随后粘结一层预成型的塑料第一转换层7。
可利用应用于LED组件制造的已知技术，使用光学化合物25将LED芯片1和导线触点16密封。散热罩24可由任何适当材料制成，例如铜或铝。例如，可以为散热罩添加散热肋片，增加热传导表面，如图17所示，其中光源以灯的形式显示，其具有一个标准基座26和集成的电源装置27。
我们将类似于图14所示的片材制成半圆柱状光致发光转换层试样，基于聚碳酸酯复合材料：(1)蓝光荧光粉KCaPO4:Eu2+充当第一转换层，与3М生产的Vikuiti ESR相结合，作为反光镜，以及(2)黄色荧光粉YAG:Ce3+充当第二转换层。根据本发明，在第一转换层受到LED芯片(例如，旭明(SemiLEDs)制造的SL-V-U40AC，在LED芯片周围发射波长375纳米的辐射光)激发期间，这些转换层的结合可实现白光的高效产生，第二转换层受第一转换层辐射光激发后发射白光，光功率大约为80-100lm/W，其取决于转换片材厚度。
参考文献
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7，专利US7250715 B2。

Claims (8)

1.具有组合的远置光致发光转换层的LED白光源，其包括初级辐射源、散热基座、初级辐射转换层和反光镜；初级辐射源包含一个或多个LED；上述LED安装于散热基座的一个表面上；初级辐射转换层设计为一个转换材料层，将上述LED投射在其表面上的初级辐射光转换成二级辐射光；反光镜的一个表面反射来自上述LED和初级辐射转换层的入射光；上述反光镜和初级辐射转换层位于远离上述初级辐射源的位置，且上述初级辐射转换层位于上述初级辐射源和反光镜之间靠近上述反光镜表面的位置；其中，上述光源还包括第二转换层，第二转换层设计为光致发光材料层，该转换层将上述初级辐射转换层和反光镜投射在其表面上的入射光转换成二级辐射光；其中，上述散热基座具有一个辐射光射出孔，上述LED和初级辐射转换层连同上述反光镜一起安装于该散热基座上该孔的附近；另外其中，上述初级辐射转换层表面受到上述LED照射，且上述反光镜表面具有凹形，其凹面面向上述初级辐射源和上述孔，而且上述第二转换层具有一个平面或者凸面，该第二转换层位于上述孔内或其另一侧；其中，上述LED的发射光谱位于上述初级辐射转换层光致发光材料的激发光谱区域内，且该初级辐射转换层光致发光材料的发射光谱的最大值位于上述第二转换层的光致发光材料的激发光谱区域内；
其中，LED的发射光谱位于等于初级辐射转换层材料的激发光谱半宽度的光谱范围内，第一转换层光致发光材料的发射光谱的最大值位于等于第二转换层材料的激发光谱半宽度的光谱范围内，其中，初级辐射转换层材料的激发光谱半宽度的光谱范围为在初级辐射转换层材料的激发光谱最大值的两侧之间的光谱范围，第二转换层材料的激发光谱半宽度的光谱范围为在第二转换层材料的激发光谱最大值的两侧的光谱范围；
其中，初级辐射转换层的光致发光材料具有通式：(Mg,Ca,Sr)2(PO4)Cl:Eu+2，其中Mg：0.05-0.2；Ca：0.6-0.8；Sr：0.01-0.2，Eu+2浓度为0.5％至10％。
2.权利要求1的光源，其中，第二转换层由一种光致发光材料制成，其激发光谱最大值位于450至470纳米范围内，初级辐射转换层由一种激发光谱位于紫外区或近紫外区的材料制成，其发射光谱最大值位于450至470纳米范围内。
3.权利要求1的光源，其中，第二转换层的光致发光材料可从一组材料中选择，具体包括：Y2O3:Eu3+、CeMgAl11O19:Tb3+、(Lanthanide)PO4:Ce3+、Tb3+、GdMgB5O10:Ce3+、Tb3、YAG:Ce3+、YAG:Ho3+、YAG:Pr3+、(Ba1.65Sr0.2Mg0.1Eu0.05)SiO4、(Ba0.2Sr1.54Mg0.2Eu0.06)SiO4、(Ba,Ca,Zn,Eu)2S4(Ba：0.9-1.4；Ca：0.9-0.4；Zn：0.05-0.15；Eu：0.02-0.05)、SrGa2S4、(Sr,Мg,Ca,Ba)(Ga,Al,In)2S4、SrS、SrGa2S4:Eu2+、SrGa2S4:Ce3+、SrS:Eu2+、(Sr1-a-b-cBabCac)2Si5N8:Eua(a＝0.002-0.2，b＝0.0-1.0，c＝0.0-1.0)、(Ca1-x-aSrx)S:Eua，(a＝0.0005-0.01，x＝0.0-1.0)、Ca1-aSiN2:Eua(a＝0.002-0.2)、和(Ba1-x-aCax)Si7N10:Eua(a＝0.002-0.2，x＝0.0-0.25)、(Ba：0.9-1.4；Ca：0.9-0.4；Zn：0.05-0.15；Eu：0.02-0.05)，或其混合物。
4.权利要求1的光源，其中，散热基座包括一个凸起，该凸起将直接投射的初级辐射光引导向上述孔，将其引导至第二转换层方向。
5.权利要求1的光源，其中，上述反光镜表面是散热罩的内表面，其还具有添加散热肋片的外表面。
6.权利要求1的光源，其中，初级辐射源的散热基座与反光镜成为一体。
7.权利要求1的光源，其中，导热基座的凸起部分包括一个平面镜部分，该部分将入射其上的初级辐射光引导至第一转换层的相对表面上。
8.权利要求1的光源，其中，多个LED固定于散热基座上，因此每个LED辐射方向性图的轴与反光镜的对称轴相交而成的角度等于或小于90°与上述每个LED辐射方向性图的半宽度之间的差值。
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