CN107923601B - 具有改进的效率和红色过饱和的肉类照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种被配置为提供照明系统光(101)的照明系统(100)，该照明系统包括：‑光源(10)，被配置为提供具有在蓝色光谱区域中的光强度的光源光(11)；‑第一发光材料(210)，被配置为将光源光(11)的至少一部分转换成第一发光材料光(211)，第一发光材料光具有在绿色光谱区域中的光强度并且具有至少90nm的半高全宽(FWHM)；‑第二发光材料(220)，被配置为将(i)光源光(11)的至少一部分、或者(ii)光源光(11)的至少一部分和第一发光材料光(211)的至少一部分转换成具有在610nm至680nm的光谱区域中的光强度的第二发光材料光(221)；其中照明系统(100)被配置为以照明系统(100)的第一设置提供包括上述光源光(11)、上述第一发光材料光(211)和上述第二发光材料光(221)的照明系统光(101)，照明系统光具有色点(x；y)，其中x＝0.38±0.1并且其中y＝0.28±0.1。

Description

具有改进的效率和红色过饱和的肉类照明系统
技术领域
本发明涉及照明系统并且涉及这种照明系统用于照射例如肉类的用途。
背景技术
食物照明在本领域中是已知的。例如，US2015054007描述了一种食物照明设备，包括：发射具有蓝色波长的光的蓝色LED元件；具有不大于560nm的发射峰值波长和半宽不大于80nm的发射光谱的绿色磷光体；以及红色LED元件或红色磷光体，发射具有至少620nm且小于680nm的发射峰值波长和半宽不大于40nm的发射光谱的红色光，其中这样来选择蓝色LED元件、绿色磷光体、和红色LED元件或红色荧光体，使得由蓝色LED元件、绿色荧光体和红色LED元件或红色荧光体合成的光成为在580nm附近或白色600nm附近的波长组分减少的白光。绿色磷光体包括从β-塞隆(sialon)或(Ba,Sr)2Si04:Eu中选择的一个。
US2013/277694描述了一种发射具有高色度的光的半导体发光设备，以及包括该半导体发光设备的展示辐照照明设备、肉类辐照照明设备、蔬菜辐照照明设备、鲜鱼辐照照明设备、通用照明设备和半导体发光系统。半导体发光设备1包括作为半导体发光元件的LED芯片10和使用LED芯片10作为激发源来发光的磷光体20。磷光体至少包含绿色荧光体和红色荧光体，并且从半导体发光设备1发射的光束归一化光的光谱中具有660nm波长的光的强度值是用于显色评价的光束归一化参照光的光谱中具有660nm波长的光的强度值的170％或更多且300％或更少。
发明内容
肉类照明需要红色过饱和。使用窄绿色磷光体与红色氮化物磷光体(诸如CaAlSiN3:Eu)组合可获得的过饱和看来是受限的。为了进一步增强红色饱和，可以应用颜色滤波器。当它吸收580nm附近的一些光时，该颜色滤波器看来提供最佳结果；因此引入了绿光与红光之间光谱的下降，从而导致以减少的流明当量(equivalent)为代价的增加的红色饱和。不仅流明当量减少，而且辐射计量功率也将减少。合适的滤波器材料看来是溶解在玻璃中的钕(Nd)。因此，虽然这样的选项为提供可以诸如在肉类照明的情况下使红色过饱和的照明系统的问题提供了解决方案，但这些选项遭受不必要的效率损失和/或相对低的红色过饱和。
因此，本发明的一个方面是提供一种替代性的照明系统(或设备)，其优选地进一步至少部分地消除了上述缺陷中的一个或多个缺陷。鉴于上述情况，(还)希望提供一种照明系统，该照明系统能够生成具有改善的红色饱和指数(RSI)和/或改善的流明效率的稍白(whitish)的光谱，尤其是具有比上文指出的备选解决方案中的一些更佳的红色饱和指数和流明效率关系的稍白的光谱。
本文提出使用诸如例如K2SiF6:Mn4+磷光体的窄的红色(微红色)发射发光材料与绿色(宽带)发光材料组合，该窄的红色(微红色)发射发光材料基本上在610nm-680nm的光谱区域内发射并且基本上不在黄色内发射，该绿色(宽带)发光材料也特别基本上不在黄色内发射，由此令人惊讶地可以获得期望的饱和水平，而无需使用钕滤波器材料，并且与使用钕滤波器的解决方案相比，可获得约25％至30％的流明当量的增益。因此，除其他之外，本文建议不使用诸如CaAlSiN3:Eu2+或(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+的红色LED磷光体，而是由K2SiF6:Mn4+或类似物发光材料(＝磷光体)来代替或至少部分地代替。
因此，在第一方面中，本发明提供了一种被配置为提供照明系统光的照明系统(也可以被指示为“系统”)，照明系统包括：
-光源，被配置为提供具有在蓝色光谱区域中的光强度的光源光；
-第一发光材料，被配置为将光源光的至少一部分转换成第一发光材料光，第一发光材料光具有在绿色光谱区域中的光强度，并且特别地具有至少80nm的半高全宽(FWHM)，诸如特别地至少85nm、甚至更特别地至少90nm、诸如还甚至更特别地至少95nm，如至少100nm，诸如在80nm至140nm(如90nm至125nm)的范围内；
-第二发光材料，被配置为将(i)光源光的至少一部分、或者(ii)光源光的至少一部分和第一发光材料光的至少一部分转换成第二发光材料光，第二发光材料光具有在610nm至680nm的光谱区域中(特别是具有在至少615nm(诸如至少620nm)的波长处的强度)的光强度，特别是其中在利用光源光的至少一部分、或者(ii)光源光的至少一部分和第一发光材料光的至少一部分的激发下，第二发光材料展示出在RT具有40nm或更小的半高全宽(FWHM)的一个或多个发射线；
其中照明系统被配置为以照明系统的第一设置提供包括上述光源光、上述第一发光材料光和上述第二发光材料光的照明系统光，照明系统光特别地具有色点(x；y)，其中x＝0.38±0.1(如x＝0.38±0.07，特别地x＝0.38±0.05，诸如x＝0.38±0.02)，并且其中y＝0.30±0.1(如y＝0.30±0.07，特别地y＝0.30±0.05，诸如y＝0.30±0.02)。
利用这种照明系统，可以以相对高的效率和相对高的红色饱和指数生成(稍白的)照明系统光，并且不需要使用光学滤波器(尽管不排除使用光学滤波器)。
照明系统包括光源，特别是固态光源。术语“光源”还可以涉及多个光源，诸如例如2至512个(固态)LED光源。因此，术语LED也可以指代多个LED。因此，在一些具体实施例中，(一个或多个)光源包括固态LED光源(诸如LED或激光二极管)。
光源特别地被配置为提供蓝光。因此，光源特别地被配置为提供具有在蓝色光谱区域中的光强度的光源光。术语“蓝光”或“蓝色发射”特别地涉及具有在约430nm至495nm范围内的波长的光。可以特别地利用被配置为提供具有在455nm至480nm范围内的主波长的光源光的光源，特别是与本文所描述的发光材料组合，来获得导致相对高的RSI和/或流明效率的良好光谱分布。
光源与第一发光材料和第二发光材料辐射地耦合。可选地，当应用多个光源时，不同的光源可以与不同的发光材料辐射地耦合，但不一定是这种情况。因此，在一些实施例中，照明系统包括多个光源，其中第一光源辐射地耦合到第一发光材料，其中第二光源辐射地耦合到第二发光材料，其中照明系统还可选地包括控制系统，该控制系统被配置为控制第一光源和第二光源(即，特别地控制相应光源的光的强度)。术语“辐射地耦合”特别地意味着光源和发光材料彼此相关联，使得由光源发射的辐射(光源光)的至少一部分由发光材料接收(并且由发光材料至少部分地转换成发光)。
术语“第一发光材料”或“第二发光材料”可以各自独立地指代多种不同的发光材料(各自符合本文中指示的用于相应“第一发光材料”或“第二发光材料”的条件)。
第一发光材料被配置为将光源光的至少一部分转换成第一发光材料光，第一发光材料光具有在绿色光谱区域中的光强度并且特别地具有至少90nm的半高全宽(FWHM)。术语“绿光”或“绿色发射”或“在绿光谱区域中”特别地涉及具有在约495nm至570nm范围内的波长的光。此外，看来可以特别地利用至少80nm(诸如甚至更特别地至少90nm)的半高全宽(FWHM)来获得导致相对高的RSI和/或流明效率的良好光谱分布。利用较低的带宽，照明特性似乎更差。因此，第一发光材料特别地是宽带发射器。短语“绿色光谱区域中的光强度”特别地指示相应的发光材料在(利用蓝色)激发时提供在光谱的绿色部分(495nm至570nm)中的发射强度。甚至更特别的是，发光具有在光谱的绿色部分(495nm至570nm)中的主波长。
在利用光源光的至少一部分、或者(ii)光源光的至少一部分和第一发光材料光的至少一部分的激发下，第一发光材料使在第一发光材料光的可见波长范围内的总功率的65％处于480nm至580nm的范围内。因此，第一发光材料基本上在可见光谱的绿色部分中发射。甚至更特别地，第一发光材料光具有在540nm至575nm范围内的主波长。因此，第一发光材料特别地被配置为在激发时提供主波长在540nm至575nm范围内的第一发光材料光。
特别地，(第一)发光材料可以包括M3A5O12:Ce3+，其中M从由Sc、Y、Tb、Gd和Lu组成的组中选择，其中A从由Al、Ga、Sc和In组成的组中选择。
优选地，M至少包括Y和Lu中的一个或多个，甚至更特别地M至少包括Lu，并且A至少包括Al和/或Ga，甚至更特别地A至少包括Al，甚至更特别地A基本上仅包括Al。然而在其他的一些实施例中，A包括Al和Ga两者。在另外的一些实施例中，A基本上包括Ga。这些类型的材料可以提供最高的效率。特别地，在一些实施例中，M由至少50％、诸如特别地至少75％的Lu组成(诸如(Y0.05Lu0.9Ce0.05)3Al5O12:Ce3+)，与第二发光材料相结合看来提供良好的结果。因此，在一些实施例中，M的75％由Lu组成。特别地，利用包含高Lu的石榴石，光谱位置和半高全宽可以是所期望的。利用镥，可以实现至少100nm的FWHM。因此，第一发光材料光特别地具有至少100nm的半高全宽(FWHM)。同样地，这可以应用于其中A基本上包括Ga的石榴石。因此，特别地，当Lu/Y比率低时Al/Ga比率低，或者特别地当Y/Lu比率低时Ga/Al比率低。因此，在一些具体实施例中，第一发光材料包括Lu3Al5O12:Ce3+和Y3Ga5O12:Ce3+中的一个或多个。备选地或附加地，可以应用Lu3A5O12:Ce3+，其中A从Al和Ga中的一个或多个中选择；增加Ga含量可能导致主波长向较短的波长移动。
石榴石的实施例特别地包括M3A5O12石榴石，其中M至少包括钇和/或镥，并且其中A至少包括铝。这种石榴石可以用铈(Ce)、镨(Pr)、或者铈和镨的组合来掺杂；然而特别地用Ce来掺杂。特别地，A包括铝(Al)，然而，A也可以部分地包括镓(Ga)和/或钪(Sc)和/或铟(In)，它们特别地达到Al的约20％，更特别地达到Al的约10％(即，A离子基本上由90％或更多摩尔百分比的Al以及10％或更少摩尔百分比的Ga、Sc和In中的一个或多个组成)；A可以特别地包括达到约10％的镓。在另一变型中，A和O可以至少部分地由Si和N代替。元素M可以特别地从由钇(Y)、钆(Gd)、铽(Tb)和镥(Lu)组成的组中选择。此外，Gd和/或Tb特别地存在仅达到M的约20％的量。在一个具体实施例中，石榴石发光材料包括(Y1-xLux)3B5O12:Ce，其中x等于或大于0并且等于或小于1。术语“:Ce”或“:Ce3+”指示：发光材料中金属离子的一部分(即，在石榴石中：“M”离子的一部分)由Ce代替。例如，假设(Y1-xLux)3Al5O12:Ce，则Y和/或Lu的一部分由Ce代替。这种记法对本领域的技术人员是已知的。Ce通常将代替M不超过10％；一般来说，Ce浓度将特别地在(相对于M的)0.1％-4％范围内，特别是在0.1％-2％的范围内。假设1％的Ce和10％的Y，则正确的完整化学式可以是(Y0.1Lu0.89Ce0.01)3Al5O12。石榴石中的Ce基本上处于或仅处于三价状态，这对本领域的技术人员是已知的。术语“YAG”特别地涉及M＝Y和A＝Al；术语“LuAG”特别地涉及M＝Lu和A＝Al。
第一发光材料特别地被配置为吸收光源光的至少一部分并且将之转换成第一发光材料光(其基本上是绿色的，诸如具有在540nm至575nm范围内的主波长)。
第二发光材料被配置为将(i)光源光的至少一部分、或者(ii)光源光的至少一部分和第一发光材料光的至少一部分转换成具有在610nm至680nm的红色光谱区域中的光强度的第二发光材料光。取决于照明系统的配置(诸如单个光源或多个光源)和/或发光材料的激发光谱，发光材料可以由光源的辐射和/或第一发光材料的发光材料光激发。第二发光材料特别地被配置为提供第二发光材料光，第二发光材料光具有在等于或大于615nm(甚至更特别地等于或大于620nm)的波长处的强度，即，由此在红色光谱区域中的光强度。术语“红光”或“红色发射”特别地涉及具有在约620nm至780nm范围内的波长的光。短语“红色光谱区域中的光强度”特别指示相应的发光材料在激发时提供在光谱的红色部分(620nm至780nm)中的发射强度。甚至更特别地，第二发光材料的发光具有在610nm至680nm的光谱区域中(特别地至少615nm，诸如至少620nm)的主波长。特别地，第二发光材料被配置为提供具有至少在大于620nm的波长处的发射强度的光源光(尽管在更小的波长处，诸如在610nm至620nm的范围内，也可以存在光强度)。
因此，第二发光材料特别地被配置为吸收光源光的至少一部分以及可选地吸收第一发光材料光的至少一部分，并且(将该被吸收的光)转换成第二发光材料光。因此，第二发光材料具有蓝色中的和可选的绿色和黄色中的一个或多个中的吸收。
第一发光材料和第二发光材料在本文中一起也被指示为“发光材料”。此外，第二发光材料特别地被配置为在蓝色中比在绿色中吸收得相对更强。
在本文中，第二发光材料特别地被指示为红色(微红)发光材料。如上文所指示的，第二发光材料光特别地具有在610nm至680nm范围内的发射。此外，看来当在利用光源光的至少一部分、或者(ii)光源光的至少一部分和第一发光材料光的至少一部分激发下的第二发光材料使第二发光材料光的可见波长范围内总功率的65％处于610nm至680nm的范围内，特别是总功率的至少40％处于至少620nm的波长处时，可以获得导致相对高的RSI和/或流明效率的良好光谱分布。因此，第二发光材料基本上在可见光谱的红色部分中发射。甚至更特别地，第二发光材料光具有在610nm至680nm范围内的主波长，诸如在615nm至680nm范围内的主波长。因此，第二发光材料特别地被配置为在激发时提供具有在610nm至680nm范围内的主波长的第二发光材料光，特别地还具有也在波长≥620nm处的光强度。
此外，第二发光材料光特别地具有一个或多个发射线，该一个或多个发射线在RT(室温)具有80nm或更小的半高全宽(FWHM)，诸如60nm或更小、特别地40nm或更小、诸如30nm或更小(如25nm或更小)的半高全宽。在利用光源光的至少一部分、或者(ii)光源光的至少一部分和第一发光材料的至少一部分的激发下，在610nm至680nm范围内的发射将在发光光谱中可见。四价锰在(深)红色中展示出多条这样的线，其中主波长在约610nm至680nm的范围内。特别地，红色发光材料因此可以特别是线发射器，如由于内部构型转变而发射的系统，如本领域已知的。
看来非常有用的红色发光材料是Mn(IV)(“四价锰”)类型的发光材料。因此，在一个实施例中，第二发光材料包括从由Mn(IV)发光材料组成的组中选择的红色发光材料，甚至更特别地第二发光材料包括用四价锰掺杂的类型M2AX6的发光材料，其中M包括碱性阳离子，其中A包括四价阳离子，并且其中X包括至少包括氟(F)的一价阴离子。例如，M2AX6可以包括Ki1.5Rb0.5AX6。M涉及诸如从由钾(K)、铷(Rb)、锂(Li)、钠(Na)、铯(Cs)和铵(NH4 +)组成的组中选择的单价阳离子，并且特别地M至少包括K和Rb中的一个或多个。优选地，M的至少80％、甚至更优选至少90％(诸如95％)由钾和/或铷组成。阳离子A可以包括硅(Si)钛(Ti)、锗(Ge)、锡(Sn)和锌(Zn)中的一个或多个。优选地，A的至少80％、甚至更优选至少90％(诸如至少95％)由硅和/或钛组成(不考虑Mn4+的部分代替)。特别地，M包括钾并且A包括钛。X涉及单价阴离子，但特别地至少包括氟。可能可选地存在的其他单价阴离子可以从由氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)组成的组中选择。优选地，X的至少80％、甚至更优选至少90％(诸如95％)由氟组成。术语“四价锰”是指Mn4+。这是众所周知的发光离子。在如上所示的化学式中，四价阳离子A(诸如Si)中的一部分由锰代替。因此，用四价锰掺杂的M2AX6也可以被指示为M2A1-mMnmX6。锰的摩尔百分比，即其代替四价阳离子A的百分比通常将在0.1％至15％的范围内，特别地在1％至12％的范围内，即m在0.001至0.15的范围内，特别地在0.01至0.12的范围内。另外的一些实施例可以从WO2013/088313中获得，WO2013/088313通过引用并入本文。然而，也可以应用其他红色发光材料。因此，在一个实施例中，第二发光材料包括用四价锰掺杂的M2AX6，其中M包含碱性阳离子，其中A包含四价阳离子，并且其中X包含至少包含氟的单价阴离子。甚至更特别地，其中M至少包含K和Rb中的一个或多个，其中A包括Si和Ti中的一个或多个，并且其中X＝F。合适的第二发光材料的示例是例如K2SiF6:Mn(5％)(即K2Si(1-x)MnxF6，其中x＝0.05)。这里，M基本上是100％K，A基本上是100％Ti，但是具有用5％Mn进行的代替(因此实际上是95％Ti和5％Mn)，并且X基本上是100％F。在一些具体实施例中，M基本上是K。
因此，在一些实施例中，光源特别地被配置为提供具有在455nm至480nm范围内的主波长的光源光，第一发光材料光具有在540nm至575nm范围内的主波长，并且第二发光材料光具有在610nm至680nm范围内的主波长。
照明系统被配置为以照明系统的第一设置提供包括上述光源光、上述第一发光材料光和上述第二发光材料光的照明系统光，照明系统光特别地具有色点(x；y)，其中x＝0.38±0.1并且其中y＝0.30±0.1(CIE 1931坐标)。特别地，利用这一色点，可以获得所期望的流明效率和/或红色饱和指数。这种照明设备的光线是白色或稍白色的，因为色点相对离开黑体轨迹BBL。因此，在本发明的实施例中，由照明系统生成的光可以具有在CIE 1931色度图或1976CIE色度图中的色点，其不在黑体线上(超过25SDCM(颜色匹配标准偏差)，诸如至少50SDCM)；这可能特别地与肉类照明有关。对于其他食物照明，色点可以更接近BBL，诸如在距BBL为10SDMC至30SDMC范围内。在一些具体实施例中，照明系统光具有至少10的红色饱和指数(RSI)，诸如甚至更特别地至少15、诸如至少20、如甚至在20至35的范围内(诸如25)的红色饱和指数。
RSI(红色饱和指数)和GSI(绿色饱和指数)是指示颜色过饱和或颜色“夸大”的度量。作为参考，可以使用诸如飞利浦CDM-T/TC的卤素灯，该参考具有RSI和GSI＝0。红色饱和及绿色饱和是用于描述产品的感知颜色分别比产品颜色的色点更红或更绿的度量。例如，当使用一些基于蓝色-黄色的光源时，产品的红色非常淡，而使用本照明系统时，产品的红色为红色的。同样，这可以适用于绿色产品的绿色。因此，利用照明系统光，色度可以增加；另见P.J.M.van der Burgt等人Color Research&Application，Volume 35，Issue 2，第85-93页，2010年4月。
如上所指示，照明系统被配置为以照明系统的第一设置提供包括蓝光、第一发光材料光和第二发光材料光的照明系统光。短语“在照明系统的第一设置处”指示照明系统至少包括诸如“开”的单个设置。因此，本发明还提供除了“开”和“关”之外(基本上)没有强度可调性的照明系统。
当存在多于一个光源时，多个设置可以特别地可用。
特别地，第一发光材料和第二发光材料可以被提供作为分离的层或作为单层内的混合物。发光材料也可以被提供在设备内的不同位置处。在一个具体实施例中，光源包括固态光源，固态光源包括光出射表面(LED管芯)，其中照明系统还包括被配置在光出射表面下游的转换器元件(在本文中也被指示为“转换器”)，其中转换器元件包括第一发光材料和第二发光材料，并且其中转换器元件可选地还包括上述光出射面。转换器可以包括单个层或多个层。同样，这可以适用于可选的另外的发光材料。
可选地，照明系统可以包括一个或多个另外的发光材料，该一个或多个另外的发光材料特别地被配置为在利用光源光和第一发光材料光中的一个或多个激发时提供(另外的)发光。备选地或附加地，照明系统还可以包括一个或多个另外的光源，特别是固态光源，以特别地提供可见光。可选的一个或多个另外的发光材料和/或可选的一个或多个另外的光源可以特别地用于进一步调节照明系统光的光谱分布，然而备选地或附加地，可选的一个或多个另外的发光材料和/或可选的一个或多个另外的光源可以特别地用于提供一个或多个另外的光设置(例如，其中照明系统光被生成为接近黑体轨迹或在黑体轨迹上的光设置)。因此，照明系统可以包括第三发光材料(与一个或多个光源辐射地耦合)和另外的光源(特别地，不辐射地耦合到第一发光材料、第二发光材料和可选的第三发光材料)中的一个或多个。
在本文中，术语“设置”或“设置”可以特别地指的是提供给一个或多个(固态)光源和可选地附加(固态)光源((一个或多个)另外的光源)的功率。
在又一实施例中，照明系统还可以包括被配置为控制提供给(一个或多个)(固态)光源的功率的控制系统。备选地或附加地，控制系统可以在照明系统的外部。可选地，控制系统可以包括多个元件，其中的一些元件可以被照明系统包括，而其他的元件可以在照明系统的外部(诸如远程用户接口，还参见下文)。可选地，功率也可以被包括在照明系统中，诸如在某些手持式闪光灯的情况下。该照明系统例如可以集成在具有多个照明系统和除了本文描述之外的可选的其他类型照明系统的照明系统中。
在又一具体实施例中，控制系统被配置为根据用户接口的输入信号来控制提供给一个或多个(固态)光源的功率。该用户接口可以被集成在照明系统中，但也可以远离照明系统。因此，用户接口可以在一些实施例中被集成在照明系统中，但是可以在其他的一些实施例中与照明系统分离。用户接口例如可以是图形用户界面。此外，用户接口可以由用于智能手机或其他类型安卓设备的应用程序提供。因此，本发明还提供了一种可选地在记录载体(存储介质)上实现的计算机程序产品，当在计算机上运行时，该计算机程序产品执行如本文所描述的方法(参见下文)和/或可以(根据提供给一个或多个(固态)光源的功率)控制如本文所描述的照明系统(的照明系统光的色温)。
备选地或附加地，控制系统被配置为根据传感器信号和定时器中的一个或多个来控制提供给一个或多个(固态)光源的功率。为此，例如可以使用计时器和/或传感器。例如，定时器可以用于在预定时间之后关断。此外，例如，传感器可以是被配置为感测运动的运动传感器，其中控制系统被配置为当运动传感器感测到运动或例如存在人时，接通照明系统。此外，传感器可以是光学传感器，例如以感测由(利用照明系统光照亮的)产品反射的光，特别是照明系统光。
照明系统特别地包括光出射表面。这可以是窗口的下游面，可选地包括发光材料中的一个或多个和/或包括在窗口的上游侧处的发光材料中的一个或多个，诸如用于窗口的上游面的涂层。这种实施例的组合也是可能的。例如，窗口可以包括透光材料，诸如透光的聚合物材料(如PMMA)或陶瓷材料的。因此，窗口特别地是聚合物材料。然而，在另一实施例中，窗口(材料)可以包括无机材料。优选的无机材料从由玻璃、(熔融)石英、透光陶瓷材料和硅氧烷组成的组中选择。还可以应用包括无机部分和有机部分两者的混合材料。特别优选的是PMMA、透明PC或玻璃作为用于窗口的材料。因此，照明系统可以包括照明设备，该照明设备包括光源、第一发光材料和第二发光材料，并且还特别地包括光出射表面。因此，在另外的一些具体实施例中，照明系统由照明设备组成。
术语“上游”和“下游”涉及项或特征相对于光从光生成装置(这里特别地光源)的传播而言的布置，其中相对于在来自光生成装置的光束内的第一位置而言，光束中更靠近光生成装置的第二位置为“上游”，并且光束内更远离光生成装置的第三位置为“下游”。
(照明系统的)光出射面在本文也被指示为“光耦出面”。特别地，照明系统被配置为在上述光出射面的下游提供照明系统光(“设备光”)。该光可以由用户感知。可选地，窗口光学元件的下游可以被配置为诸如光束成形光学元件。照明系统光包括上述光源光、上述第一发光材料光和上述第二发光材料光中的一个或多个。如上文所指示的，特别地，照明系统光包括可选地具有可变色温的白光。
如上文所指示，利用本发明，用于(进一步)调节照明系统光的光谱分布的光学滤波器可能不是必需的。因此，在一个具体实施例中，提供了如本文所描述的照明系统，该照明系统不包括被配置在发光材料下游的光学滤波器，其中光学滤波器被配置为沿着光学滤波器的光学轴线减小(i)黄光与绿光、和(ii)黄光与红光的比率中的一个或多个。
照明系统特别地可以用于照射具有红色的产品，诸如用于照射肉类、或用于照亮西红柿、草莓、甜椒等。利用本照明系统光，(食物)产品的红色将不会显现为苍白的红色，而将显现为自然和/或明亮的红色。然而，照明系统也可以用于照射诸如例如红色的车、红色的墙等的非食物产品。照明系统可以在例如商店、仓库等中使用。因此，在又一方面中，本发明还提供一种包括如本文所限定的照明系统的展示柜。
此外，术语“黄光”或“黄色发射”特别地涉及具有在约570nm至590nm范围内的波长的光。术语“橙光”或“橙色发射”特别地涉及具有在约590nm至620nm范围内的波长的光。术语“粉光”或“粉色发射”涉及具有蓝色和红色分量的光。术语“可见”、“可见光”或“可见发射”涉及具有在约380nm至780nm范围内的波长的光。对于可见光，术语“辐射”和“光”可以可互换地使用。
附图说明
现在将仅通过示例参考附图来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记指示对应的部分，并且在附图中：
图1a至图1d示意性地描绘了本发明的一些方面；以及
图2描绘了一些示例和参考示例。
示意图不一定是按比例绘制的。
具体实施方式
图1a示意性地描绘了如本文所述的照明系统100的一个实施例。照明系统100包括：光源10，被配置为提供蓝色光源光11；第一发光材料210，被配置为将光源光11的至少一部分转换成具有在绿色光谱区域中的光强度的第一发光材料光211；以及第二发光材料220，被配置为将(i)光源光11的至少一部分、或者(ii)光源光11的至少一部分和第一发光材料光211的至少一部分转换成在具有在红色光谱区域中的光强度的第二发光材料光221。
此外，照明系统包括光出射面110。本文中，在图1a的实施例中，这可以是窗口105的下游面。在图1b中，这是转换器200的下游面。这里，在图1a至图1b中，转换器200包括第一发光材料210和第二发光材料220，例如，作为层(图1a)或作为混合物(图1b)。注意，转换器200还可以包括除了第一发光材料210和第二发光材料220之外的材料和/或层。在图1a中，转换器被配置在光出射面的上游，这里在窗口105的上游。特别地，当使用第一发光材料210和第二发光材料220的分离层时，后者被配置在前者的下游，以便进一步促进第一发光材料光211的吸收。如果第二发光材料220基本上不吸收第一发光材料光211，那么层的顺序也可以颠倒。此外，也可以应用混合物(参见图1b)。然而，在其他的一些实施例中，当使用第一发光材料210和第二发光材料220的分离层时，前者也可以被配置在后者的下游，例如以更好的控制重吸收和/或提供更高的CRI。
此外，照明系统100被配置为在上述光出射面110的下游提供照明系统光101。这里，如图1a所示，照明系统光101包括上述光源光11、上述第一发光材料光211和上述第二发光材料光221中的一个或多个。因此，照明系统100可以产生包括蓝色光源光11、第一发光材料光211和第二发光材料光221的照明系统光101，其可以特别地是白光。
可选地，照明系统还可以包括第三发光材料230，第三发光材料230被配置为在利用光源光11和第一发光材料光211中的一个或多个激发时提供第三发光材料光231，其中第三发光材料230是成橙色和/或红色的宽带发射器，如图1b中示意性地描绘的。因此，照明系统100可以产生包括蓝色光源光、第一发光材料光211、第二发光材料光221和第三发光材料光231的照明系统光101，其可以特别地是白光。
(光源10与)第一发光材料和/或第二发光材料之间的距离用附图标记d1指示，其可以在0.1mm至50mm的范围内，在例如图1a至图1b的实施例中特别是1mm至20mm。在示意性描绘的实施例中，距离d1是固态光源120的光出射表面122之间的距离。然而，d1也可以是零(即，发光材料与光出射表面122物理接触)。
附图标记500指代设备。照明系统100可以包括设备，并且可选地包括诸如其他光源等的其他部件。设备500被特别配置为提供照明系统光101，该照明设备包括：光源10，被配置为提供具有在蓝色光谱区域中的光强度的上述光源光11；第一发光材料210，被配置为将光源光11的至少一部分转换成上述第一发光材料光211，上述第一发光材料光211具有在绿色光谱区域中的光强度并且具有至少90nm的半高全宽FWHM；第二发光材料220，被配置为将i光源光11的至少一部分或者ii光源光11的至少一部分和第一发光材料光211的至少一部分转换成具有在610nm至680nm的光谱区域中的光强度的第二发光材料光221；其中照明系统100被配置为以照明系统100的第一设置提供包括上述光源光11、上述第一发光材料光211和上述第二发光材料光221的上述照明系统光101，上述照明系统光101特别地具有色点(x；y)，其中x＝0.38±0.1并且其中y＝0.30±0.1。色点(因此)对于本文所述的基本所有相关实施例而言在BBL下方。
用虚线来描绘光学(黄色)滤波器350。如上文所提到的，尽管当然可以应用这种滤波器，但是对于本发明的解决方案来说，这种滤波器不是必需的。
图1b还示意性地描绘了控制系统130，其可以包括用户接口140。可选地，用户接口也可以是能远离控制系统而使用的。
图1a示出了示意性地包括被配置为提供光源光11的单个光源100的实施例。图1b示意性地描绘了使用被配置为提供光源光11的两个光源的实施例。因此，图1b示意性地描绘了具有被配置为提供蓝色光源光11的光源10a和也被配置为提供蓝色光源光11的第二光源10b的实施例。
图1c示意性地描绘了一个实施例，其中第一发光材料210与第一光源10a辐射地耦合，并且其中第二发光材料220与第二光源10b辐射地耦合，两个光源10a、10b被配置为提供蓝色光源光11。针对该图的其他说明，参考图1a至图1b。
图1d示意性地描绘了包括照明系统100的展示柜1000。诸如肉类的产品用附图标记2表示。
图1a至图1d是非常示意性的视图。示意性描绘的实施例可以包括更多的光源并且可以具有其他尺寸等。
示例
图2描绘了基于β-塞隆和氮化物磷光体的肉类照明解决方案(参见下表中的示例1)。光谱的流明当量为285Lm/W。过饱和水平(RSI)限制在约10。这些指标比预期要低，因为特别是RSI应该更高，而没有太多的效率损失。图2中还给出了具有改进的过饱和但效率低的解决方案(钕滤波器)(参见下表中的示例2)。580nm附近的下降是由钕掺杂玻璃生成的。流明当量下降到190Lm/W。可以达到的红色饱和水平(对于当前滤波器水平)在大约25。图2还示出了使用K2SiF6:Mn4+的改进方案(参见下表中的示例3)。流明当量增加到240Lm/W，红色饱和度约为25。与利用钕的解决方案相比，效率提高了30％。示例3用具有稍微不同化学组成的两种镥石榴石进行两次(参见图2)。选择峰值最大值为454nm的LED，但也可以选择其他LED。下表中还描述了其他示例。
Figure GDA0001585250310000161
Figure GDA0001585250310000171
还评估了红色发光材料M2SiF6与β-塞隆:Eu或(Ba,Sr)2SiO4:Eu的组合。然而看来，除其他之外，这些组合在(绿色发光材料的)量子效率、(绿色发光材料的)蓝色吸收、(绿色发光材料的)温度稳定性(猝灭)方面不太理想。
本文中，诸如在“基本上所有光”或“基本上由…组成”中的术语“基本上”，将被本领域的技术人员所理解。术语“基本上”也可以包括具有“全部地”、“完全地”、“所有”等的实施例。因此在实施例中，也可以去掉形容词基本上。在适用的情形，术语“基本上”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，特别是99％或更高，甚至更特别是99.5％或更高，包括100％。术语“包括”也包括其中术语“包括”意为“由…组成”的实施例。术语“和/或”特别涉及在“和/或”之前和之后所提到的项中的一个或多个。例如，短语“项1和/或项2”以及类似的短语可以涉及项1和项2中的一个或多个。术语“包括”可以在一个实施例中指的是“由…组成”，但是也可以在另一实施例中指的是“至少包含所限定的物质并且可选地包含一个或多个其他物质”。
此外，在说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于区分类似要素，并且不一定用于描述依次顺序或时间顺序。应当理解的是，在适当情形下，这样使用的术语是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够按照除了本文描述或图示的顺序之外的其他顺序操作。
本文的设备特别地在操作期间被描述。如本领域技术人员将清楚的，本发明不限于操作方法或操作中的设备。
应当注意的是，上述实施例说明本发明而不是限制本发明，并且本领域的技术人员将能够在不脱离所附权利要求范围的情况下，设计许多备选的实施例。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”和其变形的使用不排除在权利要求中陈述的那些要素或步骤之外的要素或步骤的存在。要素之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种要素的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件、并且借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由同一硬件项来体现。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实，并不表示这些措施的组合不可以被有利地使用。
本发明还适用于包括在说明书中所描述和/或在附图中所示出的特性化特征中的一个或多个特性化特征的设备。本发明还涉及包括在说明书中所描述和/或在附图中所示出的特性化特征中的一个或多个特性化特征的方法或过程。
可以组合在本专利中讨论的各个方面，以提供附加的优点。此外，特征中的一些可以形成用于一个或多个分案申请的基础。

Claims (13)

1.一种照明系统(100)，被配置为提供照明系统光(101)，所述照明系统包括：
-光源(10)，被配置为提供具有在蓝色光谱区域中的光强度的光源光(11)；
-第一发光材料(210)，被配置为将所述光源光(11)的至少一部分转换成第一发光材料光(211)，所述第一发光材料光(211)具有在绿色光谱区域中的光强度并且具有至少90nm的半高全宽(FWHM)；
-第二发光材料(220)，被配置为将(i)所述光源光(11)的至少一部分、或者(ii)所述光源光(11)的至少一部分和所述第一发光材料光(211)的至少一部分转换成第二发光材料光(221)，所述第二发光材料光(221)具有在610nm至680nm的光谱区域中的光强度；其中在利用所述光源光(11)的至少一部分、或者(ii)所述光源光(11)的至少一部分和所述第一发光材料光(211)的至少一部分的激发下，所述第二发光材料(221)展示出一个或多个发射线，所述一个或多个发射线在RT具有40nm或更小的半高全宽(FWHM)；
其中所述照明系统(100)被配置为以所述照明系统(100)的第一设置提供包括所述光源光(11)、所述第一发光材料光(211)和所述第二发光材料光(221)的照明系统光(101)，所述照明系统光具有色点(x；y)，其中x＝0.38±0.1并且其中y＝0.3±0.1；并且
其中在利用(i)所述光源光(11)的至少一部分、或者(ii)所述光源光(11)的至少一部分和所述第一发光材料光(211)的至少一部分的激发下，所述第一发光材料(210)使所述第一发光材料光(211)的可见波长范围内的总功率的至少65％处于480nm至580nm的范围内。
2.根据权利要求1所述的照明系统(100)，其中所述第一发光材料(210)包括M3A5O12:Ce3 +，其中M从由Sc、Y、Tb、Gd和Lu组成的组中选择，并且其中A从由Al、Ga、Sc和In组成的组中选择。
3.根据权利要求2所述的照明系统，其中所述第一发光材料(210)包括Lu3Al5O12:Ce3+和Y3Ga5O12:Ce3+中的一个或多个。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的照明系统，其中所述第一发光材料光(211)具有至少100nm的半高全宽(FWHM)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的照明系统(100)，其中在利用所述光源光(11)的至少一部分、或者(ii)所述光源光(11)的至少一部分和所述第一发光材料光(211)的至少一部分的激发下，所述第二发光材料(220)使所述第二发光材料光(221)的可见波长范围内的总功率的至少40％处于620nm至680nm的范围内。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的照明系统(100)，其中所述第一发光材料(211)具有在540nm至575nm范围内的主波长，其中所述照明系统(100)被配置为以所述照明系统(100)的所述第一设置提供包括所述光源光(11)、所述第一发光材料光(211)和所述第二发光材料光(221)的照明系统光(101)，所述照明系统光具有色点(x；y)，其中x＝0.38±0.02并且其中y＝0.3±0.02。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的照明系统(100)，其中所述第二发光材料(220)包括用四价锰掺杂的M2AX6，其中M包括碱性阳离子，其中A包括四价阳离子，并且其中X包括一价阴离子，所述一价阴离子至少包括氟。
8.根据权利要求7所述的照明系统(100)，其中M至少包括K和Rb中的一个或多个，其中A包括Si和Ti中的一个或多个，并且其中X＝F。
9.根据权利要求1-3和8中任一项所述的照明系统(100)，包括多个光源(10)，其中第一光源(10a)辐射地耦合到所述第一发光材料(210)，其中第二光源(10b)辐射地耦合到所述第二发光材料(220)，其中所述照明系统还包括被配置为控制所述第一光源(10a)和所述第二光源(10b)的控制系统(300)。
10.根据权利要求1-3和8中任一项所述的照明系统(100)，不包括被配置在所述发光材料(210、220)下游的光学滤波器(350)，其中所述光学滤波器(350)被配置为沿着所述光学滤波器(350)的光学轴线(351)减小(i)黄光与绿光、和(ii)黄光与红光的比率中的一个或多个。
11.一种展示柜(1000)，包括根据前述权利要求1至10中任一项所述的照明系统(100)。
12.一种根据前述权利要求1至10中任一项所述的照明系统(100)的用途，用于照射具有红色的产品。
13.根据权利要求12所述的用途，用于照射肉类。
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