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具有三部分色调匹配的发光二极管模块制造技术

技术编号:7158637 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
使用至少一个发光二极管(LED)(114)和至少两个可选构件形成一种发光二极管模块(100),可选构件形成或作为围绕LED且包括输出口的光混合室(101)的部分。第一可选构件(130)包括具有第一波长转换特性的第一类型波长转换材料(132)和第二可选构件(126)包括具有不同波长转换特性的第二类型波长转换材料(128)。第一和第二波长转换特性改变由LED产生的光的光谱能量分布以产生具有位于偏离预定色点(257)的预定容限(259)的色点的通过输出口的光。此外,形成一LED模块的组(500)使得每个LED模块具有在预定容限内的相同色点。通过预测量不同的构件的波长转换特性由此选择具有将LED的光谱能量分布转换到位于偏离预定色点的预定容限的色点的波长转换特性的构件而形成LED模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通用照明领域,并且更具体地,涉及使用诸如发光二极管(LEDs)的半导体基发光元件的照明装置。
技术介绍
因为由照明装置产生的通量或光输出水平的限制,发光二极管在通用照明中的使用仍然受到限制。通量方面的限制是由于LED芯片的有限的最高温度以及寿命要求,它们与LED芯片的温度密切相关。LED芯片的温度由系统内的冷却容量和装置的功率效率(由 LED和LED系统产生的光功率随输入的电功率变化)决定。使用LED的照明装置通常还遭受差的由色点不稳定性表征的色调质量的麻烦。色点不稳定性随时间变换以及从一部分到一部分变化。差的色调质量还由显色表征,这是因为由LED光源产生的光谱具有无功率或极少功率的带。此外,使用LED的照明装置在色调方面通常具有空间和/或角度变化。附加地,使用LED的照明装置很昂贵,因为在其他因素中,需要所需的色调控制电子件和/或传感器以维持光源的色点,或使用形成满足用于应用的色调和/或通量要求的LED仅有少的选择。因此,需要改善使用发光二极管作为光源的照明装置。
技术实现思路
使用至少一个发光二极管(LED)和围绕LEDs并包括输出口的光混合室的一部分的至少二个可选构件制造发光二极管模块。第一可选构件包括具有第一波长转换特性的第一类型波长转换材料,并且第二可选构件包括具有不同波长转换特性的第二类型波长转换材料。第一和第二波长转换特性改变由LED产生的光的光谱能量分布以产生具有位于偏离预定色点的预定容限的色点的通过输出口的光。此外,形成一 LED模块组使得每个LED模块具有在预定容限内的相同色点。通过预测量不同的构件的波长转换特性由此选择具有将 LED的光谱能量分布转换到位于偏离预定色点的预定容限的色点的波长转换特性的构件而形成LED模块。附图说明图1示出发光二极管模块的一个实施例的透视图;图2示出图1中的LED模块的分解透视图;图3示出具有多个侧壁嵌件和窗口的图1中的LED模块的光混合室的一个实施例的断面图4示出(U’ V’ )色度图,其还熟知为CIE 1976UCS(均勻色标图)图;图5示出CIE 1976UCS图上的容限计量和目标色点的示例;图6是LED模块的组装过程的部分的流程图;图7示出CIE 1960图的黑体曲线上预定目标和LED模块的色点,其中X轴表示 CCT,Y轴表示偏离黑体曲线的偏离程度(AUV)。图8示出使用具有不同波长转换特性的波长转换构件全部产生位于预定容限内的相同色点的一组LED模块。图9示出包括多个具有不同波长的封装的LEDs的板。 具体实施例方式图1示出发光二极管(LED)模块100的一个实施例的透视图,图2示出LED模块100的分解透视图。应该理解,因为这里限定LED模块不是LED,而是LED光源或固定装置或LED光源或固定装置的构件部分,并且包含LED板,LED板包括一个或多个LED管芯或封装的LEDs。LED模块100类似Gerard Harbers于2008年10月10日递交的名称为 "Illumination Device with Light Emitting Diodes” 的美国期号第 12/249,874 号中描述的LED照明装置,该专利与本申请具有相同的受让人,这里通过参考全文并入。LED模块100包括基部110和顶部部分120,它们可以由诸如铝基材料的高热传导材料形成。基部110包括具有多个对称地布置的LEDS114的板112。在一个实施例中, LED114 是封装的 LED,例如 Philips LumiledsLighting 生产的 Luxeon Rebel。也可以使用其他类型封装的 LEDs,例如那些由 OSRAM(Ostar package), Luminus Devices (USA),or Tridonic (Austria)制造的LED。如此处限定的,封装的LED是一个或多个LED的组装件, 其包含诸如丝焊连接或电栓块(stud bump)的电连接,并且可以包括光学元件和热、机械以及电界面。LED114可以包括在LED管芯上面的透镜。替换地,可以使用没有透镜的LED。 板112提供与LED114的电和热接触。板112还与用作散热装置的基部110热接触。板可以是FR4板,例如厚度为0. 5mm,其具有用作热接触区域的、例如30 μ m到100 μ m的相对厚的铜层。替换地,板104可以是金属芯印刷电路板(PCB)或具有合适的电连接的陶瓷基座 (submoimt)。可以使用诸如由铝(陶瓷制品形式的铝氧化物)或氮化铝(也是陶瓷制品形式)形成的其他类型的板。板112可以包括反射顶部表面,或者在板112的顶部表面上面安装反射板113。反射板113可以由具有高热传导率的材料形成,例如铝基材料,其被加工成使得材料是高反射的且耐用的。作为示例,可以使用由德国公司Alanod制造的称为 Miro (R), type Miro 27 Silver 的材料。如果需要,基部110可以由多个零件形成。例如,基部110可以包括下部分116,通过下部分116形成至板112的电连接,和上部分118,其例如通过螺钉117(如图1所示)、螺栓或其他合适的连接机构连接至下部分116。上部分118可以包括孔119,板112和LEDl 14 延伸进入该孔。顶部部分120包括延伸穿过顶部部分120的中心孔122。顶部部分120通过螺钉 124、螺栓或其他合适的连接机构连接至基部110。例如,如果需要,顶部部分120可以拧紧到基部110上。通过中心孔122限定输出口,其覆盖有窗口 130,窗口例如通过环氧树脂、 硅树脂或其他合适的连接机构安装至顶部部分120的上表面。窗口 130可以是透明的或半透明的以便散射射出的光。窗口 130可以由包括散射颗粒的丙烯酸材料制造,散射颗粒例如由Ti02、ZnO或BaSO4或其他在整个可见光谱上具有低吸收率的合适的材料形成。在另一实施例中,窗口 130可以是透明的或半透明的板,在其一侧或两侧上具有微结构。作为示例,微结构可以是透镜小孔(Ienslet)阵列,或全息微结构。替换地,窗口 130可以由晶体形式的(蓝宝石)或陶瓷形式(氧化铝)的AW2制造,由于其硬度(耐划伤)和高热传导率,这是有利的。窗口的厚度可以在例如0.5到1.5mm之间。如果需要,窗口可以具有漫射性质。底色蓝宝石盘具有良好的光学漫射性能并且不需要抛光。替换地,漫射窗口可以是磨砂的或喷珠窗口或塑料柔光屏,它们通过在模制期间将散射颗粒分散至材料中形成漫射,或通过表面织纹模子形成漫射。侧壁嵌件1 可以定位在顶部部分120的中心孔122内部以限定侧壁。替换地,通过由孔122本身限定侧壁。侧壁嵌件1 可以例如由德国公司Alanod制造的称为Μ ΓΟ , type Miro 27 Silver的材料形成。侧壁嵌件1 形成为材料带,其被弯曲以形成环形。在组装时,光混合室101由顶部部分120的中心孔122的侧壁(例如侧壁嵌件126)与窗口 130和(例如基部110的板112上的反射板113)反射底表面一起限定,因此它们有时候统称为室101的构件。LED模块100的光混合室101可以由不同的或其他的构件形成。例如,如图3中的断面图所示,图中的LED模块100的光混合室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成发光二极管模块(100)的方法,所述方法包括:从配置成限定发光二极管模块中的光混合室(101)的多个第一构件(130)中选择第一构件(130),其中所述多个第一构件(130)包括第一波长转换材料(132)并且所述多个第一构件(130)的每一个具有不同的已知波长转换特性;从配置成进一步限定发光二极管模块中的光混合室(101)的多个第二构件中选择第二构件(126),其中所述多个第二构件包括第二波长转换材料(128)并且所述多个第二构件的每一个具有不同的已知波长转换特性,其中基于至少一个发光二极管(114)的光谱能量分布(312)选择第一构件(130)和第二构件使得,当与所述至少一个发光二极管结合时第一构件(130)和第二构件(126)转换所述至少一个发光二极管的光谱能量分布以产生来自光混合室(101)的具有在预定色点(257)的预定容限(259)内的色点的光;和组装所选的第一构件(130)和所选的第二构件(126)与所述至少一个发光二极管(314)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰勒德·哈伯斯
申请(专利权)人:吉可多公司
类型:发明
国别省市:US

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