采用使用多种钕和氟化合物的可调滤色的LED设备制造技术

技术编号:18610809 阅读:51 留言:0更新日期:2018-08-04 23:07
说明书和附图提出了一种新的设备,例如照明设备,所述设备包括:至少一个LED(或OLED)模块,该模块被配置成产生可见光,例如白光;以及至少一个部件,例如光学部件,其包括多种(两种或更多种)化合物,每种化合物包含钕(Nd)和至少一种包含氟(F)的化合物,用于赋予期望的滤色效果以提供期望的光谱,其中,在颜色空间中的期望光谱的颜色由在所述至少一个部件中的所述两种或更多种化合物的相对量确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用使用多种钕和氟化合物的可调滤色的LED设备相关申请的交叉引用本申请是2015年10月6日提交的共同未决、共同拥有的美国专利申请序列号14/876366的部分继续申请,其教导内容通过引用整体并入本文。本申请是2014年10月8日提交的共同未决、共同拥有的国际申请PCT/CN2014/088116的部分继续申请,其教导内容通过引用并入本文。
本专利技术一般涉及照明应用和相关技术,并且更具体地但非排他地,本专利技术涉及使用包含钕(Nd)和氟(F)的多种化合物来在LED照明设备中赋予期望的滤色效果。
技术介绍
本文使用的发光二极管(LED)也包括有机LED(OLED),其是将电能转换成包括可见光(波长约400至750nm)的电磁辐射的固态半导体器件。LED通常包括半导体材料的芯片(管芯),其掺杂有杂质以产生p-n结。LED芯片电连接到阳极和阴极,所有阳极和阴极通常安装在LED封装内。与诸如白炽灯或荧光灯的其它灯相比,发射可见光的LED在较窄的光束中更具方向性。OLED通常包括位于电极(至少一个电极是透明的)之间的至少一个发光的电致发光层(有机半导体膜)。电致发光层响应于在电极之间流动的电流而发光。LED/OLED光源(灯)提供了优于传统白炽灯和荧光灯的各种优点,包括但不限于更长的预期寿命、更高的能量效率和全亮度而不需要预热时间。尽管LED/0LED照明在效率、寿命、灵活性和其它有利方面具有吸引力,但是仍然需要持续改进LED照明的颜色特性,尤其是在用于普通照明和显示器应用的白色LED/PLED器件中。图1是适合于区域照明应用的常规的基于LED的照明设备10的透视图。照明设备(也可以称为“照明单元”或“灯”)10包括透明或半透明的盖或封罩12、螺纹基座连接器14以及在封罩12和连接器14之间的外壳或基座16。基于LED的光源(未示出)可以是包括多个LED器件的LED阵列,其位于封罩12的下端并邻近基座16。因为LED器件发射窄带波长的可见光,例如绿色、蓝色、红色等,在LED灯中经常采用不同LED器件的组合来产生各种光颜色,包括白光。或者,可以通过来自蓝色LED的光和将蓝色LED的至少一些蓝光转换成不同颜色的磷光体(例如钇铝石榴石:铈,缩写为YAG:Ce)的组合来产生呈现为基本上白色的光;转换光和蓝光的组合可以产生呈现为白色或基本上白色的光。LED器件可以安装在基座16内的载体上,并且可以用包括折射率匹配材料的保护盖封装在载体上,以提高从LED器件提取可见光的效率。为了提高照明设备10以几乎全向的方式发射可见光的能力,图1中所示的封罩12可以是基本上球形或椭圆形的。为了进一步提高几乎全向的照明能力,封罩12可以包括使封罩12能够用作光学漫射器的材料。用于制造漫射器的材料可以包括聚酰胺(例如尼龙)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)等。这些聚合物材料还可以包括SiO2以促进光的折射,从而获得白色反射外观。封罩12的内表面可以设置有包含磷光体组合物的涂层(未示出)。虽然可以利用不同LED器件和/或磷光体的组合的使用来提高LED灯产生白光效果的能力,但是作为备选方案或除此之外,期望其它方法来改善由LED器件产生的白光的颜色特性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,一种设备包括:至少一个发光二极管(LED)模块,其被配置为产生可见光;以及包含两种或多种化合物的至少一个部件,每种化合物包含钕(Nd),并且所述两种或多种化合物中的至少一种化合物还包含氟(F),所述至少一个部件被配置成通过使用所述两种或多种化合物过滤所述产生的可见光来提供期望的光谱,其中在颜色空间中的期望的光谱的颜色由所述至少一个部件中的所述两种或多种化合物的相对量确定。进一步根据本专利技术的该方面,所述两种或更多种化合物中的所述至少一种化合物可以是氟化钕(NdF3)。此外,所述两种或更多种化合物中的至少一种另外的化合物可以包含氧化钕(Nd2O3)。此外,两种或更多种化合物可以包含Nd3+离子和F离子。进一步根据本专利技术的该方面,颜色空间中的期望光谱的颜色可以在颜色空间中的预定区域内变化,该预定区域至少由所述两种或更多种化合物的吸收矢量限定。此外,颜色空间中的预定区域可以被限制为约12个麦克亚当椭圆(等)。进一步根据本专利技术的该方面,所述至少一个LED模块可以包括有机LED。此外,所述设备可以包括集成电路,该集成电路包含具有对应的多个部件的多个LED模块。进一步根据本专利技术的该方面,所述至少一个部件可以是沉积在所述至少一个LED模块的顶部上的封装层。此外,所述至少一个部件可以包含选自由TiO2、SiO2和Al2O3组成的组的添加剂,以增加所述至少一个部件中的两种或更多种化合物的扩散率。此外,封装层可以是低温玻璃、聚合物、聚合物前驱体、聚碳酸酯、热塑性或热固性聚合物或树脂、硅氧烷或硅氧烷环氧树脂。此外,所述至少一个部件还可以包括磷光体。再进一步根据本专利技术的该方面,所述至少一个部件可以是沉积在包括磷光体的另一封装层上的封装层,所述另一封装层沉积在所述至少一个LED模块的顶部上。再进一步根据本专利技术的该方面,所述两种或更多种化合物中的至少一种化合物可以包括Nd-F和Nd-X-F化合物中的一种或多种,其中X是元素O、N、S、Cl、OH、Na、K、Al、Mg、Li、Ca、Sr、Ba和Y中的一种或多种。再进一步根据本专利技术的该方面,所述至少一个部件可以是光学部件,该光学部件包括透明、半透明或反射的基底,该基底的表面上具有涂层,该涂层包含所述两种或更多种化合物以通过过滤所述产生的可见光来提供期望的光谱。此外,涂层的厚度可以在约50nm至约1000μm的范围内。此外,涂层还可以包含折射率高于所述两种或更多种化合物的添加剂,并且其中添加剂选自至少包括TiO2,SiO2和Al2O3的金属氧化物和非金属氧化物。此外,涂层可以设置在基底的内表面上。此外,基底可以是选自由灯泡、透镜和包围所述至少一个LED模块的圆顶组成的组的漫射器。进一步根据本专利技术的该方面,所述至少一个部件可以使用注塑成型或类似技术沉积而成。附图说明当参考附图阅读下面的具体实施方式时,本公开的这些和其它特征和方面将变得更好理解,在所有图中类似的标记表示类似的部件,在附图中:图1是常规的基于LED的照明设备10的透视图。图2是Nd2O3和NdF3的可见光谱中的透射率的曲线图;图3是颜色空间图,示出了掺入光学部件(例如硅氧烷或聚碳酸酯)并沉积在标准LED封装(例如,80CRI,其具有3000KCCT)上的Nd2O3和NdF3化合物如何能够沿着由Nd2Oa和NdF3化合物的光谱吸收限定的矢量移动光源的色点;图4a是根据本专利技术的实施例的包含不同量的Nd2O3和NdF3的Nd化合物混合物的可见光谱中的透射率的曲线图;图4b是根据本专利技术的实施例的利用具有图4a所示的各种Nd化合物混合物的滤波器的可见光谱中的灯(例如LED灯)的模拟发射的曲线图;图5是根据本专利技术的实施例的将标准3000KLED灯的色点与包括分别在图4a和4b中示出的具有各种Nd化合物混合物的滤波器的LED灯的模拟色点进行比较的颜色空间图;图6a-6d是根据本专利技术的各种实施例的基于LED的照明设备的非限制性示例,其并入ND-F化合物(或更一般地如本文所述的ND-X-F化合物)以本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种设备,包括:至少一个发光二极管(LED)模块,其被配置成产生可见光;和包含两种或更多种化合物的至少一个部件,每种化合物包含钕(Nd),并且所述两种或更多种化合物中的至少一种化合物还包含氟(F),所述至少一个部件被配置成通过使用所述两种或更多种化合物过滤所述产生的可见光来提供期望的光谱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.11 US 14/9663291.一种设备,包括:至少一个发光二极管(LED)模块,其被配置成产生可见光;和包含两种或更多种化合物的至少一个部件,每种化合物包含钕(Nd),并且所述两种或更多种化合物中的至少一种化合物还包含氟(F),所述至少一个部件被配置成通过使用所述两种或更多种化合物过滤所述产生的可见光来提供期望的光谱。2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述两种或更多种化合物中的所述至少一种化合物是氟化钕(NdF3)。3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述两种或更多种化合物中的至少一种另外的化合物包含氧化钕(Nd2O3)。4.根据权利要求1所述的设备,其中,所述颜色空间中的所述期望光谱的颜色在所述颜色空间中的预定区域内变化,所述预定区域至少由所述两种或更多种化合物的吸收矢量限定。5.根据权利要求4所述的设备,其中,所述颜色空间中的所述预定区域被限制为约12个麦克亚当椭圆。6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述两种或更多种化合物包含Nd3+离子和F-离子。7.根据权利要求1所述的设备,其中,在颜色空间中的所述期望光谱的颜色由所述至少一个部件中的所述两种或更多种化合物的相对量确定。8.根据权利要求1所述的设备,其中,所述至少一个部件是沉积在所述至少一个LED模块的顶部上的封装层。9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述封装层是低温玻璃、聚合物、聚合物前驱体、聚碳酸酯、热塑性或热固性聚合物或树脂、硅氧烷或硅氧烷环氧树脂。10.根据权利要求8所述的设备,其中,所述至少一个部件还包括磷光体。11.根据权利要求1所述的设备...

【专利技术属性】
技术研发人员:KJ本纳GR艾伦蔡登科T克林何建民
申请(专利权)人:通用电气照明解决方案有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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