具有连续光谱的可调谐LED发射器制造技术

一种发光器件，可以包括基底，其中，LED芯片置于该基底的表面上。LED芯片可以包括至少四种不同颜色的芯片。一部分置于基底上且一部分置于基底内的电路径可以将LED芯片连接成至少三个独立可寻址的组，且独立可寻址的组的数量可以小于LED芯片的颜色的数量，从而至少一个组包括两种或更多种不同颜色的LED芯片。

Tunable LED Emitter with Continuous Spectrum

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有连续光谱的可调谐LED发射器相关申请的交叉引用本申请要求在2016年11月10日递交的美国专利申请No.15/348,940的优先权。
本专利技术总体涉及发光器件，尤其涉及产生具有连续光谱的光的LED发射器。
技术介绍
基于发光二极管(LightEmittingDiode，LED)的光源在各种应用中正逐渐成为传统的白炽光源或卤素光源的节能替代品。相比于传统光源，基于LED的光源可以提供明显更高的能量效率和更长的使用寿命。然而，为了提供实际的基于LED的光源，必须解决多个挑战。例如，给定LED发射窄带波长(narrowbandofwavelength)的光，这对于产生白光(白光通常为不同波长的混合物)造成挑战。另外，并非所有白光生来是等同的。人眼对白光源(诸如荧光灯、白炽灯和日光)之间的差异很敏感。“色温”通常指由黑体辐射器在给定温度下产生的光谱，以及可以基于与黑体辐射器的近似颜色匹配为人造光源分配相关色温(CorrelatedColorTemperature，CCT)。此外，并非具有给定CCT的所有白光都是等同的。例如，在环境照明的情况下，光的质量取决于其光谱内容，光谱内容决定各种颜色的物体在被光照射时将如何显现。可以使用各种度量(metric)来测量颜色的质量，各种度量诸如：如由国际照明协会(InternationalCommissiononIllumination，CIE)定义的广泛使用的显色指数(ColorRenderingIndex，CRI或“CIERa”)。CIERa是人造光源相比于自然光如何准确地在一系列颜色之上再现物体颜色的定量测度(measure)。可以使用大量CIE标准颜色样本来测试人造光源；本文中所使用的示例基于标准R1-R15样本集。颜色的质量的另一测度包括由照明工程学会(IlluminatingEngineeringSociety，IES)近期公布的“TM-30-15”颜色度量(标题为“IESMethodforEvaluatingLightSourceColorRendition”的技术备忘录TM-30-15)。TM-30-15颜色度量包括类似于CRI的保真度度量(Rf)和指示相对于参考源的平均饱和度水平的色域度量(Rg)。高CRI、或接近100的Rf和Rg对于优质白光源来说是期望的特性。
技术实现思路
在颜色质量方面，典型的基于LED的光源比不上白炽灯和卤素灯。LED的窄带发射趋向于创造颜色质量低的鲜明光(starklight)(即使在组合地使用多种不同颜色的LED时)。本专利技术的特定实施方式涉及LED发射器封装件和包含LED发射器封装件的照明设备，其可以通过包含至少五种颜色的LED且通过使用多个驱动通道控制不同LED组的相对强度来提供高质量的环境照明，所述驱动通道的数量小于LED颜色的数量。在一些实施方式中，光在一系列黑体轨迹(例如从大约1900K到大约6500K或从大约2200K到大约6500K的CCT)上可以为可调谐的。在一些实施方式中，发光器件可以包括基底，其中，LED芯片置于该基底的表面上(例如置于凹槽内)。LED芯片可以包括至少四种不同颜色(例如五种颜色或更多种颜色)的芯片。一部分置于基底上且一部分置于基底内的电路径可以将LED芯片连接成至少三个独立可寻址的组。在一些实施方式中，独立可寻址的组的数量可以小于LED芯片的颜色的数量，从而至少一个组包括两种或更多种不同颜色的LED芯片。例如，LED组中的第一个组可以包括蓝色LED芯片和蓝绿色LED芯片，而LED组中的第二个组包括红色LED芯片和琥珀色LED芯片以及LED组中的第三个组包括产生由绿色波长主导的广谱光的一个或多个绿色LED芯片。在其它实施方式中，LED组中的第一个组可以包括一个或多个蓝绿色LED芯片，而LED组中的第二个组包括红色LED芯片和琥珀色LED芯片以及LED组中的第三个组包括产生由绿色波长主导的广谱光的一个或多个绿色LED芯片。在另外的其它实施方式中，LED组中的第一个组可以包括青白色LED芯片和蓝绿色LED芯片，而LED组中的第二个组包括红色LED芯片和琥珀色LED芯片以及LED组中的第三个组包括产生由绿色波长主导的广谱光的一个或多个绿色LED芯片。另外的其它组合也是可行的，且在一些实施方式中，控制通道的数量可以等于LED芯片的颜色的数量。在一些实施方式中，各个LED组可以电连接到控制和驱动电路的不同通道。该控制和驱动电路可以在每个通道上产生操作电流且可以基于输入控制信号调整相对操作电流以调整输出光的颜色，该输入控制信号例如可以为指示用于输出光的期望的CCT的信号。如下详细描述连同附图一起将提供对所请求保护的专利技术的本质和优势的进一步理解。附图说明图1为根据本专利技术的实施方式的发射器封装件的简化横截面侧视图。图2为根据本专利技术的实施方式的发射器的简化俯视图。图3为在本专利技术的一些实施方式中可使用的LED的代表性光谱特性的曲线图。图4示出列出在本专利技术的一些实施方式中可使用的各种LED的附加属性的表格400。图5示出根据本专利技术的实施方式的用于LED发射器的控制电路的简化示意图。图6A至图6D示出根据本专利技术的实施方式的由测试源在不同CCT下产生的代表性光谱强度分布。图7A至图7C示出根据本专利技术的实施方式的由测试源在大约2200K的CCT下产生的光的颜色质量测量。图8A至图8C示出根据本专利技术的实施方式的由测试源在大约3000K的CCT下产生的光的颜色质量测量。图9A至图9C示出根据本专利技术的实施方式的由测试源在大约6500K的CCT下产生的光的颜色质量测量。图10示出汇总根据本专利技术的实施方式的测试源在不同CCT下的颜色质量测量的表格。图11示出根据本专利技术的另一实施方式的具有7个LED芯片的发射器的简化俯视图。图12示出根据本专利技术的另一实施方式的具有7个LED芯片的发射器的简化俯视图。图13示出根据本专利技术的另一实施方式的具有9个LED芯片的发射器的简化俯视图。图14示出根据本专利技术的另一实施方式的具有9个LED芯片的发射器的简化俯视图。图15示出根据本专利技术的另一实施方式的具有12个LED芯片的发射器的简化俯视图。图16示出根据本专利技术的另一实施方式的具有12个LED芯片的发射器的简化俯视图。图17示出根据本专利技术的另一实施方式的具有12个LED芯片的发射器的简化俯视图。图18示出根据本专利技术的另一实施方式的具有包括5种颜色的25个LED芯片的发射器的简化俯视图。图19示出根据本专利技术的另一实施方式的具有包括6种颜色的25个LED芯片的发射器的简化俯视图。图20示出根据本专利技术的另一实施方式的用于LED发射器的控制电路的简化示意图。具体实施方式本专利技术的特定实施方式涉及LED发射器封装件和包含LED发射器封装件的照明设备，其可以通过包含至少五种颜色的LED且通过使用多个驱动通道控制不同LED组的相对强度来提供高质量的环境照明，所述驱动通道的数量小于LED颜色的数量。图1为根据本专利技术的实施方式的发射器封装件100的简化横截面侧视图。发射器封装件100可以包括单一陶瓷基底102、LED芯片104和主透镜108。LED芯片104可以为发光二极管，每个发光二极管产生特定频率的光，且每个LED芯片104可以为裸片(bare-die)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光器件，包括：基底；置于所述基底上的多个LED芯片，所述多个LED芯片包括至少四种不同颜色的LED芯片；以及多条电路径，所述多条电路径一部分置于所述基底上并且一部分置于所述基底内，所述电路径将所述LED芯片连接成至少三个独立可寻址的组，独立可寻址的组的数量小于所述LED芯片的不同颜色的数量，其中，所述独立可寻址的LED组中的不同组产生不同颜色的光，并且所述独立可寻址的LED组中的至少第一个组包括第一颜色的第一LED芯片和第二颜色的第二LED芯片，所述第二颜色不同于所述第一颜色。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.10 US 15/348,9401.一种发光器件，包括：基底；置于所述基底上的多个LED芯片，所述多个LED芯片包括至少四种不同颜色的LED芯片；以及多条电路径，所述多条电路径一部分置于所述基底上并且一部分置于所述基底内，所述电路径将所述LED芯片连接成至少三个独立可寻址的组，独立可寻址的组的数量小于所述LED芯片的不同颜色的数量，其中，所述独立可寻址的LED组中的不同组产生不同颜色的光，并且所述独立可寻址的LED组中的至少第一个组包括第一颜色的第一LED芯片和第二颜色的第二LED芯片，所述第二颜色不同于所述第一颜色。2.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一LED芯片为蓝色LED芯片且所述第二LED芯片为蓝绿色LED芯片。3.如权利要求2所述的发光器件，其中，所述独立可寻址的组中的第二个组包括红色LED芯片和琥珀色LED芯片。4.如权利要求3所述的发光器件，其中，所述独立可寻址的组中的第三个组包括绿色LED芯片，所述绿色LED芯片产生由绿色波长主导的广谱光。5.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一LED芯片为红色LED芯片并且所述第二LED芯片为琥珀色LED芯片。6.如权利要求5所述的发光器件，其中，所述独立可寻址的组中的第二个组包括一个或多个蓝绿色LED芯片。7.如权利要求6所述的发光器件，其中，所述独立可寻址的组中的第三个组包括绿色LED芯片，所述绿色LED芯片产生由绿色波长主导的广谱光。8.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一LED芯片为青白色LED芯片并且所述第二LED芯片为蓝绿色LED芯片。9.如权利要求8所述的发光器件，其中，所述独立可寻址的组中的第二个组包括红色LED芯片和琥珀色LED芯片。10.如权利要求9所述的发光器件，其中，所述独立可寻址的组中的第三个组包括绿色LED芯片，所述绿色LED芯片产生由绿色波长主导的广谱光。11.如权利要求1所述的发光器件，还包括：控制和驱动电路，所述控制和驱动电路用于响应于控制信号而将操作电流提供给所述独立可寻址的组中的每个组。12.如权利要求11所述的发光器件，其中，所述控制信号包括指示来自所述器件的输出光的期望的相关色温(CCT)的信号。13.如权利要求1所述的发光器件，还包括：主透镜，所述主透镜覆盖所述多个LED芯片并且被密封到所述基底。14.如权利要求1所述的发光器件，其中，所述基底具有凹陷区并且所述多个LED芯片置于所述凹陷区内，并且所述发光器件还包括：至少部分地置于所述凹陷区内的封装剂材...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫先涛，李家骏，成世凡，胡里奥·恺撒·阿尔瓦拉多，
申请(专利权)人：硅谷光擎，
类型：发明
国别省市：美国,US