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1、10申请公布号CN104247058A43申请公布日20141224CN104247058A21申请号201380022407822申请日2013042661/639,04820120426USH01L33/50200601H01L33/4820060171申请人英特曼帝克司公司地址美国加利福尼亚州72发明人CO爱德华兹74专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司11287代理人王允方54发明名称用于在远程波长转换中实施色彩一致性的方法及设备57摘要本发明揭示一种用以实施具有远程波长转换的发光装置的方法。本发明揭示照明布置,尽管用于磷光体光转换的光路径长度不一致,但所述照明布置仍提供一致的。
2、色彩。一种用于LED照明布置的组件包括可操作以在由来自至少一个LED的第一波长范围的光激发时发射第二波长范围的光的波长转换组件,其中所发射光包括来自所述至少一个LED及所述波长转换组件两者的经组合光,且其中不同量的光致发光材料存在于所述波长转换组件的不同部分处,其中可至少部分地基于所述波长转换组件的不同部分处的所述不同量的光致发光材料而产生明显均匀色彩的光。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014102786PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0384542013042687PCT国际申请的公布数据WO2013/163573EN2013103151INTCL权利要求书3。
3、页说明书9页附图11页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书9页附图11页10申请公布号CN104247058ACN104247058A1/3页21一种LED照明布置,其包括至少一个LED,其可操作以发射第一波长范围的光;波长转换组件,其可操作以在由来自所述至少一个LED的所述第一波长范围的光激发时发射第二波长范围的光,其中来自所述LED照明布置的所发射光包括来自所述至少一个LED及所述波长转换组件两者的经组合光;所述波长转换组件远离所述至少一个LED;且所述波长转换组件在所述波长转换组件的不同部分处具有不同量的光致发光材料,其中可至少部分地基于所述波长转换组件的。
4、不同部分处的所述不同量的光致发光材料而从所述LED照明布置产生明显均匀色彩的光。2根据权利要求1所述的照明布置,其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料是通过使所述波长转换组件的壁厚度变化而实施。3根据权利要求2所述的照明布置,其中所述波长转换组件的形状是平面的,且所述波长转换组件的中心部分比边缘部分厚。4根据权利要求2所述的照明布置,其中所述波长转换组件是大体圆顶形状的,且与所述波长转换组件的中心壁部分相比,下部壁部分包括较厚壁。5根据权利要求1所述的照明布置,其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料是通过使所述波长转换组件内的所述光致发光材料的浓。
5、度变化而实施。6根据权利要求1所述的照明布置,其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料是通过使所述波长转换组件中的衬底上的光致发光材料层的厚度变化而实施。7根据权利要求6所述的照明布置,其中所述光致发光材料层按不连续的图案实施于所述波长转换组件上。8根据权利要求7所述的照明布置,其中所述图案包括在所述光致发光材料层上呈可变大小或频率的所述光致发光材料的点或像素中的至少一者。9根据权利要求1所述的照明布置,其中所述不同量的所述光致发光材料经实施以大体使来自所述波长转换组件的所发射光致发光光相对于所发射LED光的比率均衡。10根据权利要求1所述的照明布置,其中较多所述光致发光。
6、材料提供于所述波长转换组件的接收具有较高级别的LED光的部分处,且较少所述光致发光材料提供于所述波长转换组件的接收具有较低级别的LED光的部分处。11根据权利要求1所述的照明布置,其中所述波长转换组件包括具有并非11的纵横比的三维形状。12根据权利要求11所述的照明布置,其中所述波长转换组件包括大体圆顶形状,且所述大体圆顶形状对应于大于11的纵横比。13根据权利要求1所述的照明布置,其中所述波长转换组件包括平面形状,且所述平面形状与混合室的组合对应于并非11的纵横比。14根据权利要求1所述的照明布置,其中所述光致发光材料包括磷光体材料及量子点中的至少一者。15一种用于LED照明布置的组件,其包。
7、括波长转换组件,其可操作以在由来自至少一个LED的第一波长范围的光激发时发射第权利要求书CN104247058A2/3页3二波长范围的光,其中所发射光包括来自所述至少一个LED及所述波长转换组件两者的经组合光,且其中不同量的光致发光材料存在于所述波长转换组件的不同部分处,其中可至少部分地基于所述波长转换组件的不同部分处的所述不同量的光致发光材料而产生明显均匀色彩的光。16根据权利要求15所述的组件,其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料是通过使所述波长转换组件的壁厚度变化而实施。17根据权利要求16所述的组件,其中所述波长转换组件的形状是平面的,且所述波长转换组件的中心。
8、部分比边缘部分厚。18根据权利要求16所述的组件,其中所述波长转换组件是大体圆顶形状的,且与所述波长转换组件的中心壁部分相比,下部壁部分包括较厚壁。19根据权利要求15所述的组件,其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料是通过使所述波长转换组件内的所述光致发光材料的浓度变化而实施。20根据权利要求15所述的组件,其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料是通过使所述波长转换组件中的衬底上的光致发光材料层的厚度变化而实施。21根据权利要求20所述的组件,其中所述光致发光材料层按不连续的图案实施于所述波长转换组件上。22根据权利要求21所述的组件,其中所述。
9、图案包括在所述光致发光材料层上呈可变大小或频率的所述光致发光材料的点或像素中的至少一者。23根据权利要求15所述的组件,其中所述不同量的所述光致发光材料经实施以大体使来自所述波长转换组件的所发射光致发光光相对于所发射LED光的比率均衡。24根据权利要求15所述的组件,其中较多所述光致发光材料提供于所述波长转换组件的经配置以接收具有较高级别的LED光的部分处,且较少所述光致发光材料提供于所述波长转换组件的经配置以接收具有较低级别的LED光的部分处。25根据权利要求15所述的组件,其中所述波长转换组件包括具有大于或小于11的纵横比的三维形状。26根据权利要求25所述的组件,其中所述波长转换组件包括。
10、大体圆顶形状,且所述大体圆顶形状对应于大于11的纵横比。27根据权利要求15所述的组件,其中所述波长转换组件包括平面形状,且所述平面形状与混合室的组合对应于并非11的纵横比。28一种用于对LED照明布置进行色彩调节的方法,其包括识别可操作以发射第一波长范围的光的至少一个LED;配置可操作以在由来自所述至少一个LED的所述第一波长范围的光激发时发射第二波长范围的光的波长转换组件,其中来自所述LED照明布置的所发射光包括来自所述至少一个LED及所述波长转换组件两者的经组合光;所述波长转换组件远离所述至少一个LED;且通过在所述波长转换组件的不同部分处实施不同量的光致发光材料来对所述波长转换组件进行。
11、色彩调节,其中可至少部分地基于所述波长转换组件的不同部分处的所述不同量的光致发光材料而从所述LED照明布置产生明显均匀色彩的光。权利要求书CN104247058A3/3页429根据权利要求28所述的方法,其中通过以下各项中的至少一者而实施所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料A使所述波长转换组件的壁厚度变化;B使所述波长转换组件内的所述光致发光材料的浓度变化;或C使所述波长转换组件中的衬底上的光致发光材料层的厚度变化。31根据权利要求28所述的方法,其中分析所述至少一个LED及所述波长转换组件的轮廓以配置所述不同量的所述光致发光材料来大体使来自所述波长转换组件的所发射光致发。
12、光光相对于所发射LED光的比率均衡。32根据权利要求31所述的方法,其中所述至少一个LED的所分析的所述轮廓包括发射轮廓,且所述波长转换组件的所述轮廓包括所述波长转换组件或并入有所述波长转换组件的混合室的纵横比。33根据权利要求31所述的方法,其中执行模拟以分析所述至少一个LED及所述波长转换组件。34根据权利要求28所述的方法,其中分析并调整所述波长转换组件的物理样本以执行色彩调节。权利要求书CN104247058A1/9页5用于在远程波长转换中实施色彩一致性的方法及设备技术领域0001本发明涉及利用使用光致发光材料的远程波长转换的固态发光装置及灯。背景技术0002色温是在照明中具有重要应用。
13、的可见光的特性。光源的色温是辐射与光源的色调相当的色调的光的理想黑体辐射体的温度。色温常规地以绝对温度单位开氏度,单位符号K而陈述。0003通常,白色光源的色温主要由用于产生光的机构而确定。举例来说,白炽光源通常具有约3000K的相对低色温,称为“暖白色”。相反地,荧光灯有约7000K的较高色温,称为“冷白色”。在购买光源时或在完成建筑物设计及构造时确定暖白色或冷白色的选择。在许多情景例如街道照明中,一起使用暖白色及冷白色光。0004最近,白色发光LED“白色LED”已变得较流行且迅速地用于替换常规荧光灯、紧凑型荧光灯及白炽光源。白色LED通常包含一或多种光致发光材料例如,一或多种磷光体材料,。
14、所述光致发光材料吸收由LED发射的辐射的一部分并重新发射不同色彩波长的光。磷光体材料可作为一层提供于远离LED定位的波长转换组件上或并入所述波长转换组件内。通常,LED产生蓝色光,且磷光体吸收一定百分比的蓝色光并重新发射黄色光或者绿色光与红色光、绿色光与黄色光、绿色光与橙色光或黄色光与红色光的组合。由LED产生的蓝色光的未被磷光体材料吸收的部分连同由磷光体发射的光一起提供在人眼看来在色彩上近似为白色的光。此些白色光LED由其长预期工作寿命50,000小时及高发光功效70流明/瓦特及高于70流明/瓦特表征。0005对于此些白色LED,通过光致发光而非热辐射而发射光。因此,所发射辐射不遵循黑体光谱。
15、的形式。这些源指派有称为相关色温CCT的内容。CCT是对于人类色彩感知最密切匹配来自灯的光的黑体辐射体的色温。0006关于许多白色LED配置的一个担忧是其可产生具有不一致色彩发射的光。举例来说,考虑图1中所展示的包含蓝色LED光源104及远程磷光体组件102的照明配置。可见,远程磷光体组件102具有高且窄的纵横比,使得从LED104到远程磷光体组件102的不同部分存在不相等距离。在操作中,蓝色激发光与组件102中的磷光体材料相互作用以产生光致发光光。然而,组件102的不同部分可接收不同级别的蓝色光且还可在不同程度上进行相互作用。此由许多可能原因所致。一种可能原因是,假设组件102的高且窄的轮廓。
16、,对于用以将蓝色LED光转换成磷光体光的转换路径存在许多不同距离。另外,从LED104发射蓝色光的角度致使蓝色光中的至少一些蓝色光以高于临界角的角度照在组件的内表面上,借此向上朝向组件102的顶部反射此光,而非耦合到所述组件中并与磷光体相互作用。相比之下,在最接近LED104的位置处,蓝色光以等于或小于临界角的角度照在组件上,借此耦合到所述组件中且与磷光体相互作用以产生经转换光。另外,转换路径距离即,光可穿过组件行进的有效距离中的差异可导致在组件102的长度内的色彩移位。0007此外,来自组件102的不同级别的所发射磷光体光有助于色彩移位。由于光致发说明书CN104247058A2/9页6光过。
17、程的各向同性性质,因此沿所有方向等同地发射光致发光光,从而产生重新进入组件的内部的经转换光。以此方式,在组件102的一个位置处转换的光可在从所述组件上的不同位置处的照明装置进行发射之前“经循环利用”。0008关于可包含从激发光源到远程磷光体组件的长光路径的任何基于LED的照明架构可能存在这些问题。图2图解说明具有侧发射室206的光管202由于长光路径可如何产生组件的长度内的色彩移位。色彩移位由于激发光因光管的长度而未从LED源204均匀地分布而发生于光管202中。不相等转换路径还可由从LED204的间接光路径导致,所述间接光路径由从光管202内的反射性表面214反射的光导致。光管202的内部可。
18、充满空气或光学介质。0009图3图解说明安装于宽混合室306上方的平面远程磷光体组件302,其中所述配置包含中心激发源304。由于激发光从仅中心源304跨越平面磷光体组件302的宽度不均匀地分布而发生色彩移位,所述不均匀分布由以下两者所致直接从LED304到组件302的不相等长度的光路径;以及由从混合室306内的反射性表面314的反射所致的不相等长度的反射光路径。0010此问题在高纵横比配置中最明显。均匀组件例如圆顶及球体通常不具有此问题。0011在许多情形中,照明产品内的色彩的明显不一致性可不利地影响所述产品的美观外观及有用性。因此,对于灯制造者来说能够构造具有一致性所广告色彩的灯是重要的。。
19、发明内容0012本发明的实施例涉及照明布置及具有远程波长转换的发光装置。本发明提供一种用以实施照明布置架构的方法,尽管用于磷光体光转换的不一致性光路径长度,但所述方法仍提供一致的色彩。可采取各种方法来执行根据本发明的实施例的色彩调节。在一些实施例中,使波长转换组件的厚度变化以执行色彩调节。根据其它实施例,可在所述组件内使磷光体填料量及/或浓度变化以执行色彩调节。0013根据一些实施例,一种LED照明布置包括至少一个LED,其可操作以发射第一波长范围的光;及波长转换组件,其可操作以在由来自所述至少一个LED的所述第一波长范围的光激发时发射第二波长范围的光。来自所述LED照明布置的所述所发射光包括。
20、来自所述至少一个LED及所述波长转换组件两者的经组合光,其中所述波长转换组件远离所述至少一个LED。所述波长转换组件在所述波长转换组件的不同部分处具有不同量的光致发光材料,其中可至少部分地基于所述波长转换组件的不同部分处的所述不同量的光致发光材料而从所述LED照明布置产生明显均匀色彩的光。0014所述不同量的所述光致发光材料经实施以大体使来自所述波长转换组件的所发射光致发光光相对于所发射LED光的比率均衡。所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料可以不同方式实施。在一个实施例中,针对所述波长转换组件而实施变化的壁厚度。举例来说,所述波长转换组件的形状是平面的,且所述波长转换组。
21、件的中心部分比边缘部分厚。所述波长转换组件还可为大体圆顶形状的,且与所述波长转换组件的中心壁部分相比,下部壁部分包括较厚壁。0015还可实施其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材说明书CN104247058A3/9页7料是通过使所述波长转换组件内的所述光致发光材料的浓度变化而实施的照明布置。所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料还可通过使所述波长转换组件中的衬底上的光致发光材料层的厚度变化而实施。所述光致发光材料层可按不连续的图案实施于所述波长转换组件上。在一些实施例中,所述图案包括在所述光致发光材料层上呈可变大小或频率的所述光致发光材料的点或像素中的。
22、至少一者。0016在一些实施例中,较多所述光致发光材料提供于所述波长转换组件的接收具有较高级别的LED光的部分处,且较少所述光致发光材料提供于所述波长转换组件的接收具有较低级别的LED光的部分处。0017一些实施例涉及可操作以在由来自至少一个LED的第一波长范围的光激发时发射第二波长范围的光的波长转换组件,其中所发射光包括来自所述至少一个LED及所述波长转换组件两者的经组合光。不同量的光致发光材料存在于所述波长转换组件的不同部分处,其中可至少部分地基于所述波长转换组件的不同部分处的所述不同量的光致发光材料而产生明显均匀色彩的光。0018所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料。
23、可以各种方式实施,且将大体使来自所述波长转换组件的所发射光致发光光相对于所发射LED光的比率均衡。所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料可以不同方式实施。在一个实施例中,针对所述波长转换组件实施变化的壁厚度。举例来说,所述波长转换组件的形状是平面的,且所述波长转换组件的中心部分比边缘部分厚。所述波长转换组件还可为大体圆顶形状的,且与所述波长转换组件的中心壁部分相比,下部壁部分包括较厚壁。0019还可实施其中所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料通过使所述波长转换组件内的所述光致发光材料的浓度变化而实施的照明布置。所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同。
24、量的光致发光材料还可通过使所述波长转换组件中的衬底上的光致发光材料层的厚度变化而实施。所述光致发光材料层可按不连续的图案实施于所述波长转换组件上。在一些实施例中,所述图案包括在所述光致发光材料层上呈可变大小或频率的所述光致发光材料的点或像素中的至少一者。0020根据本发明的所述波长转换组件可包括任何形状。在一些实施例中,所述波长转换组件包括具有并非11例如,大于或小于11比率的纵横比的三维形状例如大体圆顶形状壳体。所述波长转换组件还可包括平面形状,且所述平面形状与混合室的组合对应于并非11的纵横比。在一些实施例中,针对具有三维形状的所述波长转换组件而存在混合室,其中所述波长转换组件的内部连同衬。
25、底一起形成混合室。0021所述波长转换组件的形状可为平面的,且所述波长转换组件的中心部分比边缘部分厚。所述波长转换组件可为大体圆顶形状的,其中与所述波长转换组件的中心壁部分相比,下部壁部分具有较厚壁。0022一些实施例涉及一种用于对LED照明布置进行色彩调节的方法,所述方法包括识别可操作以发射第一波长范围的光的至少一个LED;及配置可操作以在由来自所述至少一个LED的所述第一波长范围的光激发时发射第二波长范围的光的波长转换组件。来自所述LED照明布置的所述所发射光包括来自所述至少一个LED及所述波长转换组件两者的经组合光,且所述波长转换组件远离所述至少一个LED。通过在所述波长转换组件的不同部。
26、分说明书CN104247058A4/9页8处实施不同量的光致发光材料而对所述波长转换组件进行色彩调节,其中可至少部分地基于所述波长转换组件的不同部分处的所述不同量的光致发光材料而从所述LED照明布置产生明显均匀色彩的光。0023通过以下各项中的至少一者而实施所述波长转换组件的所述不同部分处的所述不同量的光致发光材料A使所述波长转换组件的壁厚度变化;B使所述波长转换组件内的所述光致发光材料的浓度变化;或C使所述波长转换组件中的衬底上的光致发光材料层的厚度变化。0024分析所述至少一个LED及所述波长转换组件的轮廓以配置所述不同量的所述光致发光材料来大体使来自所述波长转换组件的所发射光致发光光相对。
27、于所发射LED光的比率均衡。所述至少一个LED的所分析的所述轮廓包括发射轮廓,且所述波长转换组件的所述轮廓包括所述波长转换组件或并入有所述波长转换组件的混合室的纵横比。可执行模拟以分析所述至少一个LED及所述波长转换组件。分析并调整所述波长转换组件的物理样本以执行色彩调节。0025下文在具体实施方式、图式及权利要求书中描述本发明的方面、目标及优点的进一步细节。前述大体说明及以下详细说明两者均是示范性及解释性的,且不打算为对本发明的范围的限制。附图说明0026为更好地理解本发明,现在将参考附图仅以实例方式描述根据本发明的实施例的照明布置、发光装置及波长转换组件,在附图中,相似元件符号用于表示相似。
28、部件,且在附图中0027图13图解说明具有用于LED光的不相等长度的转换路径的LED光装置;0028图4图解说明其中利用可变厚度来执行色彩调节的本发明的实施例;0029图5展示波长转换组件的配置,其在下部部分及上部部分两者处具有较厚壁、在组件的中间部分中具有较薄壁;0030图6图解说明其中通过改变组件的不同部分内的磷光体材料的填料量而实现色彩调节的替代实施例;0031图7图解说明其中波长转换组件中的磷光体作为材料层沉积到透明衬底上且通过改变衬底上的磷光体层的厚度而实现色彩调节的方法;0032图8图解说明其中平面波长转换组件的厚度T经调整以控制来自LED的蓝色激发光的转换比率的实施例;0033图。
29、9A9B图解说明其中通过使用图案化方法或通过使用多个印刷层连同图案化一起来形成不同磷光体层厚度而控制印刷层厚度的实施例;0034图10A及10B图解说明根据本发明的实施例的利用远程波长转换的发光装置的实例的视图;且0035图11图解说明根据一些实施例的用于调节发光装置的方法的流程图。具体实施方式0036如上文所述,关于色彩不一致性的问题可存在于从激发光源到远程磷光体组件具说明书CN104247058A5/9页9有不相等光路径长度的照明架构中。本发明提供一种用以实施照明架构的方法,尽管用于磷光体光转换的不一致性光路径长度,但所述方法仍提供一致的色彩。0037下文中参考各图描述各种实施例。应注意,。
30、各图未必按比例绘制。还应注意,各图仅打算促进实施例的说明且不打算作为本发明的穷尽性说明或作为对本发明的范围的限制。另外,所图解说明实施例不需要具有所展示的所有方面或优点。连同特定实施例所描述的方面或优点未必限于所述实施例且可在任何其它实施例中实践,即使未如此图解说明亦如此。此外,此说明书通篇中所提及的“一些实施例”或“其它实施例”意指连同所述实施例一起所描述的特定特征、结构、材料或特性包含于至少一个实施例中。因此,在此说明书通篇中的各个地方出现的短语“在一些实施例中”或“在其它实施例中”未必是指实施例中的同一实施例。0038仅出于图解目的,参考光致发光材料具体来说,体现为磷光体材料而做出本说明。
31、。然而,本发明适用于任何类型的光致发光材料,例如磷光体材料或量子点。量子点是其激子局限于全部三个空间维度中的物质例如半导体的一部分,所述物质可由辐射能量激发以发射特定波长或波长范围的光。因此,本发明不限于基于磷光体的波长转换组件,除非如此主张。0039如先前所论述,图1展示由于不相等路径长度而可包含色彩移位问题的实例照明布置。色彩移位的一种可能原因是发生的蓝色光转换的性质。在照明布置内,借助来自具有远程磷光体组件102的LED104的蓝色激发光的每一连续碰撞,一定比例的蓝色光被吸收且通过光致发光过程转换为不同色彩例如,绿色、黄色或红色的光。激发光穿过远程磷光体组件行进越远,发生的碰撞越多,从而。
32、留下较高百分比的磷光体光对来自激发源LED104的原始蓝色光。0040因此,在高纵横比组件例如,大于11中,如图1中所展示的组件,在基底处所产生的光“较冷”,这是因为由于激发主要来自蓝色光源LED,因此其具有蓝色光对光致发光光的较高比例。蓝色光由磷光体转换为暖光。进一步远离蓝色光源,照明主要来自“经循环利用”光,从而导致从基底处的冷到顶部处的较暖的外部色彩移位。0041本发明通过对波长转换组件进行色彩调节以确保色彩从照明布置的一致性发射而解决此问题。可采取各种方法来执行根据本发明的实施例的色彩调节。在一些实施例中,使波长转换组件的厚度变化以执行色彩调节。根据其它实施例,可在所述组件内使磷光体填。
33、料量及/或浓度变化以执行色彩调节。0042图4图解说明其中利用可变厚度来执行色彩调节的本发明的实施例。在此方法中,远程磷光体组件402的壁408的厚度确定来自激发光源LED404的转换为光致发光光的蓝色光量对在未被转换的情况下通过组件的蓝色光量。使组件402上的壁408的厚度变化准许此转换比率的调整/调节。0043接近激发源404,光主要来自蓝色LED404。在此区域中,使用较厚壁来将较多蓝色光转换为光致发光光。当光进一步远离LED404行进时,较多蓝色光被转换为光致发光光。作为响应,减小壁厚度,以按比例减小蓝色光到光致发光光的转换比率且借此允许蓝色光较容易地通过组件402。通过使壁厚度变化,。
34、此减小蓝色光对光致发光光的比率的变化,从而在组件402的整个长度内产生较均匀色彩发射。0044因此,此方法提供关于色彩移位问题的既高效又易于制造的解决方案。此方法还说明书CN104247058A6/9页10增加转换效率,因为光不需要通过比产生所要色彩的光所需的磷光体多的磷光体。0045对不同壁厚度进行调节以匹配LED光源的发射特性、远程磷光体组件的纵横比及在所发射激发光与磷光体组件之间发生的预期相互作用。因此,可按适于在组件的长度内实现一致的色彩的任何适合配置提供壁厚度。举例来说,照明架构可能导致从组件的顶部及底部部分两者发射相对较高量的蓝色光,从而导致在组件的那些部分处的较冷光色彩及从组件的。
35、中心部分发射的光朝向较暖色彩的移位。图5展示波长转换组件502的配置,其在组件的下部部分508A及上部部分508C两者处具有较厚壁其中原本会发射相对较高比率的蓝色光而在中间部分508B中具有较薄壁其中原本会发射相对较低比率的蓝色光。结果是来自此照明布置的较均匀色彩发射。0046图6图解说明其中通过改变组件602的不同部分内的磷光体材料的填料量而实现色彩调节的替代实施例。在此方法中,调整在构成磷光体的材料内磷光体的量及/或浓度以控制蓝色光的转换比率及通过组件602的蓝色光的量。在此实例中,由于纵横比大于11,因此组件壁的下部部分608A中的磷光体材料的浓度大于组件602的中心部分608B中的磷光。
36、体材料的浓度。部分608C处的浓度还可取决于是否需要调节来自所述部分的所发射色彩而单独地增加/降低。在纵横比小于11的配置中,可颠倒磷光体材料的浓度,其中组件壁的下部部分中的浓度小于组件的上部部分中的磷光体材料的浓度。0047图7图解说明可用于调节照明布置的色彩的又一方法。在此方法中,波长转换组件702中的磷光体作为材料层702A沉积到透明衬底702B上,且通过改变衬底702B上的磷光体层702A的厚度而实现色彩调节。调整磷光体层702A的厚度以控制由磷光体材料转换为光致发光光的蓝色光的比率。可采取任何适合沉积方法来使磷光体层的厚度变化。举例来说,可使用印刷、喷涂或涂覆技术中的任一者来实施磷光。
37、体层702A及控制所述层的厚度。0048此色彩移位问题还可存在于使用平面波长转换组件的照明布置中。回忆,图3图解说明在具有中心激发源的宽混合室上方的平面远程磷光体组件,其中由于激发光在磷光体组件的长度内从仅中心源不均匀地分布而发生色彩移位。图8图解说明关于此问题的解决方案的实施例,其中调整平面波长转换组件802的厚度T以控制来自LED804的蓝色激发光的转换比率。在此说明性配置中,最高比率的蓝色光对光致发光光原本会从组件的中心部分808A发射。因此,通过增加所述中心部分808A处的组件的厚度而执行色彩调节。相比之下,最低比率的蓝色光对光致发光光可能将从平面组件的边缘808B发射。因此,通过减小。
38、边缘部分808B处的组件的厚度而执行色彩调节。假设在此配置中为渐变色彩移位,那么通过具有从组件802的中心部分808A到边缘部分808B的渐变厚度改变而执行调节。此方法可类似地适于执行图2中所图解说明的光管配置的色彩调节。0049针对平面及光管配置的另一可能解决方案是在作为磷光体层施加到衬底上时控制磷光体厚度。如图9A9B中所图解说明,举例来说,可通过使用图案化方法910A或910B或者通过使用多个印刷层连同图案化一起来形成不同磷光体层厚度而控制用于波长转换组件902的印刷层厚度。在光管中,所述层可能不需要为在整个面板上方连续的。替代地,像素及/或点可以可变点大小且针对在面板上方分布的频率而印。
39、刷。0050图10A及10B图解说明根据本发明的实施例的利用远程波长转换的发光装置1000的实例的视图。装置1000包括安装到衬底1012上的圆顶形状波长转换组件1002。说明书CN104247058A107/9页110051在一些实施例中,衬底1012包括MCPCB金属芯印刷电路板。如所习知,MCPCB包括由金属芯基底通常为铝、热传导/电绝缘电介质层及用于以期望电路配置电连接电组件的铜电路层构成的分层结构。0052LED1004可以各种布置配置。根据图10A的实施例的装置1000包括单个LED1004,而根据图10B的实施例的装置1000包括安装到装置1000的衬底1012的多个蓝色发光LE。
40、D蓝色LED1004/蓝色发光LED蓝色LED1004的阵列。LED1004可使用任何适合固态光发射器装置例如蓝色发光二极管LED来实施。每一固态光发射器可包括可操作以产生波长400NM到465NM的蓝色光的基于氮化镓的蓝色发光LED,例如1W的基于INGAN/GAN氮化铟镓/氮化镓的LED芯片。在一些实施例中,LED1004经配置使得其主要发射轴与照明装置1000的轴平行。0053波长转换组件1002可包括磷光体材料。在此情景中,由波长转换组件产生的发射产品的色彩将取决于磷光体材料组成及波长转换组件中每单位面积的磷光体材料量。0054在本发明中,波长转换组件1002经配置以调节装置1000的。
41、光发射特性以在其外部的全部或部分上方产生一致的色彩发射。在一些实施例中,通过使波长转换组件1002的壁的厚度变化而执行色彩调节。举例来说,由于纵横比大于11,因此组件壁的下部部分1008A中的磷光体材料的浓度可经配置为大于组件1002的中心部分1008B中的磷光体材料的浓度。顶部部分1008C处的浓度还可取决于是否需要调节来自所述部分的所发射色彩而单独地增加/降低。0055在替代实施例中,调整波长转换组件1002内的磷光体的浓度以对装置1000进行色彩调节。在一些实施例中,波长转换组件1002可包含包括位于透光衬底上的光致发光材料的波长转换层,其中调整波长转换层的厚度及/或填料量以执行色彩调节。
42、。0056波长转换组件1002包括任何适合光致发光材料,且可包括无机或有机磷光体,举例来说,例如大致组成为A3SIO,D5或A2SIO,D4的基于硅酸盐的磷光体,其中SI是硅,O是氧,A包括锶SR、钡BA、镁MG或钙CA,且D包括氯CL、氟F、氮N或硫S。以下美国专利中揭示基于硅酸盐的磷光体的实例US7,575,697B2“基于硅酸盐的绿色磷光体SILICATEBASEDGREENPHOSPHORS”;US7,601,276B2“基于两相硅酸盐的黄色磷光体TWOPHASESILICATEBASEDYELLOWPHOSPHORS”;US7,655,156B2“基于硅酸盐的橙色磷光体SILICAT。
43、EBASEDORANGEPHOSPHORS”;及US7,311,858B2“基于硅酸盐的黄绿色磷光体SILICATEBASEDYELLOWGREENPHOSPHORS”。所述磷光体还可包括基于铝酸盐的材料,例如同在申请中的专利申请案US2006/0158090A1“新颖基于铝酸盐的绿色磷光体NOVELALUMINATEBASEDGREENPHOSPHORS”及专利US7,390,437B2“基于铝酸盐的蓝色磷光体ALUMINATEBASEDBLUEPHOSPHORS”中所教示;硅酸铝磷光体,如同在申请中的申请案US2008/0111472A1“硅酸铝橙红色磷光体ALUMINUMSILICATE。
44、ORANGEREDPHOSPHOR”中所教示;或基于氮化物的红色磷光体材料,例如同在申请中的美国专利申请案US2009/0283721A1“基于氮化物的红色磷光体NITRIDEBASEDREDPHOSPHORS”及国际专利申请案WO2010/074963A1“RGB红色绿色蓝色照明系统中的基于氮化物的红色发射NITRIDEBASEDREDEMITTINGINRGBREDGREENBLUELIGHTINGSYSTEMS”中所教示。将了解,所述磷光体材料并不限于所描述的实例,且可包括任一磷光体材料,包含氮化物及/或硫酸盐磷光体材料、氮氧化物及含氧硫酸盐磷光体或石榴石材料YAG。说明书CN10424。
45、7058A118/9页120057波长转换组件1002可操作以吸收由LED1004产生的一定比例的蓝色光1并通过光致发光过程即将光转换为2将其转换为不同波长的光。并非由LED1004产生的所有蓝色光1均被波长转换组件1002吸收且所述蓝色光1中的一些被发射。装置1000的发射产品因此包括由LED1004产生的波长1与由波长转换组件1002产生的波长2的经组合光。由波长转换组件1002产生的光是指由经由光致发光将LED光转换为不同波长的光而产生的所发射光。发射产品的CCT因此为由LED1产生的光的CCT与由波长转换组件1002产生的光2的CCT的组合。通过调整波长转换组件的不同部分的特性来执行色。
46、彩调节以改变所述组件的那些部分的总体CCT,使得在所有或实质上所有组件内提供较均匀CCT。0058执行色彩调节以特别处理LED光源的发射特性、远程磷光体组件的纵横比及在所发射激发光与磷光体组件之间发生的预期相互作用。这些组件的相关特性可从一种照明布置到另一照明布置不同,借此需要不同调节布置如需要。举例来说,具有单个LED蓝色光源的图10A的波长转换组件不同于具有多个LED蓝色光源的图10B的配置,但所述组件的外部形状对于每一配置是相同的。因此,可能地,即使配置的所有其它方面相同或类似例如波长转换组件的纵横比,色彩调节也将产生提供一致的色彩所需的不同级别的壁厚度。0059图11图解说明根据一些实。
47、施例的用于调节发光装置的方法的流程图。在1102处,识别照明布置的LED的性能轮廓。此步骤识别由照明布置中所使用的一或多个LED产生的预期光发射图案,例如,通过使用极坐标图来识别LED的预期光分布图案。0060在1104处,做出波长转换组件的物理轮廓的识别。在一些实施例中,对于三维组件,通过识别组件的纵横比及/或维度而执行此步骤。对于二维组件,通过识别组件的形状及/或维度而执行此步骤。0061另外,此时可识别LED相对于波长配置组件的预期配置。此步骤识别一或多个LED相对于波长转换组件的预期放置。0062接下来,在1106处,执行分析以预测来自组件的不同部分的预期色彩发射。在一个实施例中,模型。
48、由照明布置构造,且执行基于计算机的模拟举例来说,使用射线追踪程序以预测来自照明布置的预期色彩发射。0063在1108处,基于至少分析结果,配置波长转换组件以提供均匀色彩发射。针对此步骤,可执行配置的任何适合方式。举例来说,可调整组件的壁厚度以由照明布置平衡色彩发射。可执行额外分析/模拟以确定配置的预期性能是否提供均匀色彩发射。0064接着制造具有依据步骤1108的配置的样本照明布置。在1110处,对照明布置进行物理测试以确定所述布置在现实世界条件下是否将产生均匀色彩发射。0065在1112处,可做出调整以对设计配置进行精细调节。举例来说,在波长转换组件的各个部分处可扩大及/或缩小壁厚度。此后,。
49、设计完成并准备好进行制造。0066可采取任何适合方法来制造本发明的照明装置。举例来说,可执行注射成型以制造经色彩调节的波长转换组件。在其中通过调整壁厚度而执行色彩调节的实施例中,此时注射成型过程仅需要在组件的特定位置处产生所要厚度。在其中通过调整磷光体浓度而执行色彩调节的实施例中,此时可对组件进行共注射成型使得组件的不同部分具有光致发光材料的不同填料量及/或浓度。或者,可在若干阶段中发生组件的成型过程,其中在使组件的打算具有不同浓度的磷光体材料的若干部分成型时提供具有不同磷光体水平的不同源说明书CN104247058A129/9页13材料及/或源材料的组合。0067在前述说明书中,已参考本发明的特定实施例描述了本发明。然而,将明了,在不背离本发明的较宽广精神及范围的情况下可对本发明做出各种修改及改变。举例来说,在不特定参考组件的内部内及/或混合室内的任何光学介质的情况下描述以上所描述波长转换组件。事实上,本发明适用于任何内部配置,包含波长转换组件的内部及/或混合室充满空气或光学介质的配置。因此,应将说明书及图式视为具有说明性意义而非限制性意义。说明书CN104247058A131/11页14图1说明书附图CN104247058A142/11页15图2说明书附图CN104247058A153/11页16图3说明书附图CN104247058A164/11页17图4说明书。