具有可调节发射光谱的发光装置制造方法及图纸

发光装置适于产生总发光强度Itot的并且具有在从400nm至440nm的波长范围内的发射峰值的白色输出光，其包括：适于发射第一发光强度I1的并且具有在从440nm至460nm的第一波长范围内的发射峰值的光的第一发光元件；以及适于发射第二发光强度I2的并且具有在从380nm至440nm的第二波长范围内的发射峰值的光的第二发光元件，其中第一发光元件和第二发光元件独立可控，使得可以独立于I1调节I2。控制深蓝光贡献的可能性允许清爽白色光源在所有发射强度下的自然外观，并且还可以被用于增强对比度感知。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够提供白光发射的发光装置，并且涉及使用和操作这种发光装置的方法。
技术介绍
由发光二极管(LED)组成的光源或者照明设备越来越多地用于代替诸如白炽灯和荧光光源之类的常规光源。LED相比于常规光源提供很多优势，特别是对于光转换效率而言。当使用基于LED的光源代替常规照明系统时，特别需要这些基于LED的光源以生成被感知为白色的光。颜色再现一般使用以Ra计算的显色指数(CRI)来测量。CRI有时也称为显色指数。CRI是对光源相比于理想或者自然光源忠诚地再现各种对象的颜色的能力的量化测量。自然日光具有高的CRI，其中Ra近似为100。白炽灯泡也具有接近100的Ra，而荧光照明较不准确，一般具有70至90的Ra。因此，为了在基于LED的照明应用中实现期望的“白”光，期望具有高CRI的光源。对于LED照明系统，存在暖白色或者中性白色LED模块，其中容易获得大约80至90的显色。常规白色LED一般使用蓝色发光元件和黄色波长转换材料，以转换蓝光的一部分以产生被感知为白色的混合光。在WO2013/150470中公开了与显色有关的经改善的基于LED的解决方案，其建议了如下发光模块，该发光模块包括蓝色发光元件、被设置为接收由蓝色发光元件发射的光的至少一种波长转换材料、以及适于发射具有在从400nm至440nm的第二波长范围内的发射峰值的光的“深蓝色”发光元件。这一模块提供具有“清爽白(crispwhite)”效果的良好显色的白光，这对于很多应用而言是所期望的，例如在零售或者展览环境下。US2013114242描述了如下固态照明设备，其包括与发光磷光体(lumiphor)组合以形成固态发光部件的固态发光器、与发光部件空间分离的至少一种发光磷光体、以及另一发光磷光体和/或固态发光器。固态发光部件可以包括具有较高色温的蓝移式黄色部件，但是与其它元件组合时，来自照明设备的聚合发射具有较低的色温。多个白色或者近白色部件可以被提供，并且可以被设置为刺激与其空间分离的一种或者多种发光磷光体。US2013221866描述了包括发射颜色不同并且采用半导体发光元件和磷光体的多个半导体发光设备的照明设备，其中输出的光被稳定地组合，抑制了光的分离，并且色调可变，并且该设备基于来自半导体发光元件和来自(由来自半导体发光元件的发射激发而发出荧光的)磷光体的发射、或者基于来自被这样激发以发出荧光的磷光体的发射而向外发光，在根据UCS(u,v)颜色系统(CIE1960)的uv色度图中，该光与黑体辐射轨迹的偏离duv在-0.02≤duv≤0.02的范围内；并且来自其中集成并且设置了多种半导体发光设备的发光部分的输出光被混合在一起并且向外发射。WO2007114614描述了包括以6000K或者更高的色温发射白光的第一发光部分和以3000K或者更低的色温发射白光的第二发光部分的发光设备，第一发光部分和第二发光部分包括发光二极管芯片和磷光体并且被独立驱动。WO2007114614指出，通过实现具有不同光谱和色温的白光，发光设备可以多样化地在期望的气氛中和用途中应用。WO2007114614指出了通过根据人类的生理节律调节光波长或色温对健康产生的作用。US2012256560描述了如下发光设备包装，该发光设备包装包括：包装主体；安装在包装主体上并且发射特定颜色的光的第一发光设备；安装在包装主体上以便邻近第一发光设备、并且根据对其应用的电流值调节光量从而控制色温、并且发射橙光的第二发光设备；以及密封第一和第二发光设备并且至少包含一个或者多个类型的磷光体的树脂部分。
技术实现思路
然而，相比于白炽灯和卤素灯，对常规LED光源调光给出不自然外观。因此，不管至今所知的基于LED的系统，就对光和颜色的感知而言，特别是对于专用照明和周围环境照明而言，仍然需要改善。本专利技术的目的是克服这一问题，并且提供更好地适合于专用照明并且产生期望的自然外观的光(优选地清爽白光)的发光装置。根据本专利技术的第一方面，这一目的和其它目的通过适于产生具有在从380nm至440nm的波长范围内的发射峰值的白色输出光的发光装置或者发光模块来实现，该发光装置或者发光模块包括：-至少一个第一发光元件，适于发射第一发光强度I1的并且具有在从440nm至460nm的第一波长范围内的发射峰值(“第一发射峰值”)的光；以及-至少一个第二发光元件，适于发射第二发光强度I2的并且具有在从380nm至440nm的第二波长范围内的发射峰值(“第二发射峰值”)的光，其中所述至少一个第一发光元件和所述至少一个第二发光元件独立可控，使得如在所述权利要求中进一步特别限定的，由所述至少一个第二发光元件发射的光的第二强度可以独立于由所述至少一个第一发光元件发射的光的第一强度进行调节。由作为整体的发光装置产生的白色输出光可以具有总发光强度Itot。如本文中所使用的，“深蓝色”或者“短波长蓝色”表示从380nm至高达440nm的波长范围的蓝光。根据本专利技术的第二发光元件具有在从390nm至440nm(通常从400nm至440nm)的范围内的发射峰值波长。因此，低于峰值波长的光还可以在“短波长蓝色”范围内。此外，如本文中所使用的，“蓝色”、“普通蓝色”、“正常蓝色”、或者“标准蓝色”一般指代具有在从440nm至460nm的范围内的峰值波长的光。如本文中所使用的，“发光元件”指代发光半导体结构，诸如发光二极管(LED)、或者LED芯片或者裸片、或者激光二极管。发光二极管可以包括一个或者多个发光元件。根据本专利技术的发光装置提供与在任何发射强度下的自然外观的可能性组合的清爽白光，这实现了看起来自然的调光行为。白光可以显得暖，而不改变色点。例如，在调节深蓝光(还称为深蓝色贡献)的相对量时，色点的差异可以小于5SDCM(颜色匹配的标准偏差)。在特定实施例中，至少一个第二发光元件适于发射第二发光强度I2的光并且具有从380nm至430nm的第二波长范围内的发射峰值。调节本专利技术的发光装置中的深蓝色贡献的可能还允许增强对比度感知例如以便改善可读性，并且可以提供光的期望感知色调，特别是当用于照射包括荧光增白剂的对象时。发光强度I1被限定为蓝色波长范围上的积分光谱功率分布：发光强度I2被限定为深蓝色波长范围上的积分光谱功率分布：其中x＝380nm或者优选地x＝400nm。总发光强度Itot被限定为深蓝色波长范围上的积分光谱功率分布：因此，比率A’可以被限定为：在本专利技术的实施例中，A’可以为至少0.6。A’的最大值可以为A’的最小值的至少1.5倍。在本专利技术的实施例中，A’可以高达5.0。当强度Itot降低时，发射的相关色温(CCT)降低。同时，A’通过减少深蓝光的贡献而降低。因此，当调光时，对暖色的感知得到增强(特别是当用于照射包括荧光增白剂的诸如纸张之类的对象时)。第二发光元件的操作可以依赖于总发光强度Itot。为了产生白光，发光装置通常进一步包括适于产生具有在绿色至红色波长范围内的发射峰值的光的至少一个第三发射器。这一附加发射器可以是一个或者多个另一发光元件，例如绿色发光元件、黄色发光元件、琥珀色发光元件、红色发光元件、或者其任何组合。在一些实施例中，第三发射器可以是接收例如来自第一发光元件的光并且将其转换为更长波长(通常绿色至红色)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置(100、300、400、500)，适于产生白色输出光并且具有在从380nm至440nm的波长范围内的发射峰值，所述发光装置包括：‑至少一个第一发光元件(101、301、401、501)，适于发射第一发光强度I1的并且具有在从440nm至460nm的第一波长范围内的发射峰值的光；以及‑至少一个第二发光元件(102、302、402、502)，适于发射第二发光强度I2的并且具有在从380nm至440nm的第二波长范围内的发射峰值的光，其中所述至少一个第一发光元件和所述至少一个第二发光元件是独立可控的，使得由所述至少一个第二发光元件发射的光的所述第二强度能够独立于由所述至少一个第一发光元件发射的光的所述第一强度进行调节，其中比率A’被限定为：A,=∫380430E(λ)(430-λ)dλ∫380780E(λ)dλ]]>其中A’为至少0.6，发光装置(100、300、400、500)进一步包括：‑控制器(107)，操作连接至所述至少一个第一发光元件(101、301、401、501)和所述至少一个第二发光元件(102、302、402、502)，所述控制器能够生成用于增加或者降低由所述至少一个第一发光元件发射的光的所述第一强度I1的第一控制信号，和用于独立于所述第一控制信号来增加或者减少由所述至少一个第二发光元件发射的光的所述第二强度I2的第二控制信号，使得强度比率A’借助于所述控制器可变，其中所述控制器(107)适于(a)在所述发光模块被调光的情况下，相对于所述第一强度I1降低所述第二强度I2，和/或(b)随时间调节A’。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.10 EP 14171701.71.一种发光装置(100、300、400、500)，适于产生白色输出光并且具有在从380nm至440nm的波长范围内的发射峰值，所述发光装置包括：-至少一个第一发光元件(101、301、401、501)，适于发射第一发光强度I1的并且具有在从440nm至460nm的第一波长范围内的发射峰值的光；以及-至少一个第二发光元件(102、302、402、502)，适于发射第二发光强度I2的并且具有在从380nm至440nm的第二波长范围内的发射峰值的光，其中所述至少一个第一发光元件和所述至少一个第二发光元件是独立可控的，使得由所述至少一个第二发光元件发射的光的所述第二强度能够独立于由所述至少一个第一发光元件发射的光的所述第一强度进行调节，其中比率A’被限定为：A,=∫380430E(λ)(430-λ)dλ∫380780E(λ)dλ]]>其中A’为至少0.6，发光装置(100、300、400、500)进一步包括：-控制器(107)，操作连接至所述至少一个第一发光元件(101、301、401、501)和所述至少一个第二发光元件(102、302、402、502)，所述控制器能够生成用于增加或者降低由所述至少一个第一发光元件发射的光的所述第一强度I1的第一控制信号，和用于独立于所述第一控制信号来增加或者减少由所述至少一个第二发光元件发射的光的所述第二强度I2的第二控制信号，使得强度比率A’借助于所述控制器可变，其中所述控制器(107)适于(a)在所述发光模块被调光的情况下，相对于所述第一强度I1降低所述第二强度I2，和/或(b)随时间调节A’。2.根据权利要求1所述的发光装置(100、300、400、500)，进一步包括：-至少一个波长转换构件(104、304...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·奥埃皮特斯，L·J·M·施兰根，R·L·迪穆林，W·瓦格曼斯，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL