本發(fā)明涉及能夠提供白光發(fā)射的發(fā)光裝置，并且涉及使用和操作這種發(fā)光裝置的方法。

背景技術(shù)：

由發(fā)光二極管(LED)組成的光源或者照明設(shè)備越來(lái)越多地用于代替諸如白熾燈和熒光光源之類的常規(guī)光源。LED相比于常規(guī)光源提供很多優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于光轉(zhuǎn)換效率而言。當(dāng)使用基于LED的光源代替常規(guī)照明系統(tǒng)時(shí)，特別需要這些基于LED的光源以生成被感知為白色的光。

顏色再現(xiàn)一般使用以Ra計(jì)算的顯色指數(shù)(CRI)來(lái)測(cè)量。CRI有時(shí)也稱為顯色指數(shù)。CRI是對(duì)光源相比于理想或者自然光源忠誠(chéng)地再現(xiàn)各種對(duì)象的顏色的能力的量化測(cè)量。自然日光具有高的CRI，其中Ra近似為100。白熾燈泡也具有接近100的Ra，而熒光照明較不準(zhǔn)確，一般具有70至90的Ra。因此，為了在基于LED的照明應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)期望的“白”光，期望具有高CRI的光源。對(duì)于LED照明系統(tǒng)，存在暖白色或者中性白色LED模塊，其中容易獲得大約80至90的顯色。

常規(guī)白色LED一般使用藍(lán)色發(fā)光元件和黃色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，以轉(zhuǎn)換藍(lán)光的一部分以產(chǎn)生被感知為白色的混合光。在WO 2013/150470中公開(kāi)了與顯色有關(guān)的經(jīng)改善的基于LED的解決方案，其建議了如下發(fā)光模塊，該發(fā)光模塊包括藍(lán)色發(fā)光元件、被設(shè)置為接收由藍(lán)色發(fā)光元件發(fā)射的光的至少一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、以及適于發(fā)射具有在從400nm至440nm的第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的光的“深藍(lán)色”發(fā)光元件。這一模塊提供具有“清爽白(crisp white)”效果的良好顯色的白光，這對(duì)于很多應(yīng)用而言是所期望的，例如在零售或者展覽環(huán)境下。

US2013114242描述了如下固態(tài)照明設(shè)備，其包括與發(fā)光磷光體(lumiphor)組合以形成固態(tài)發(fā)光部件的固態(tài)發(fā)光器、與發(fā)光部件空間分離的至少一種發(fā)光磷光體、以及另一發(fā)光磷光體和/或固態(tài)發(fā)光器。固態(tài)發(fā)光部件可以包括具有較高色溫的藍(lán)移式黃色部件，但是與其它元件組合時(shí)，來(lái)自照明設(shè)備的聚合發(fā)射具有較低的色溫。多個(gè)白色或者近白色部件可以被提供，并且可以被設(shè)置為刺激與其空間分離的一種或者多種發(fā)光磷光體。

US2013221866描述了包括發(fā)射顏色不同并且采用半導(dǎo)體發(fā)光元件和磷光體的多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備的照明設(shè)備，其中輸出的光被穩(wěn)定地組合，抑制了光的分離，并且色調(diào)可變，并且該設(shè)備基于來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件和來(lái)自(由來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)射激發(fā)而發(fā)出熒光的)磷光體的發(fā)射、或者基于來(lái)自被這樣激發(fā)以發(fā)出熒光的磷光體的發(fā)射而向外發(fā)光，在根據(jù)UCS(u,v)顏色系統(tǒng)(CIE 1960)的uv色度圖中，該光與黑體輻射軌跡的偏離duv在-0.02≤duv≤0.02的范圍內(nèi)；并且來(lái)自其中集成并且設(shè)置了多種半導(dǎo)體發(fā)光設(shè)備的發(fā)光部分的輸出光被混合在一起并且向外發(fā)射。

WO2007114614描述了包括以6000K或者更高的色溫發(fā)射白光的第一發(fā)光部分和以3000K或者更低的色溫發(fā)射白光的第二發(fā)光部分的發(fā)光設(shè)備，第一發(fā)光部分和第二發(fā)光部分包括發(fā)光二極管芯片和磷光體并且被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。WO2007114614指出，通過(guò)實(shí)現(xiàn)具有不同光譜和色溫的白光，發(fā)光設(shè)備可以多樣化地在期望的氣氛中和用途中應(yīng)用。WO2007114614指出了通過(guò)根據(jù)人類的生理節(jié)律調(diào)節(jié)光波長(zhǎng)或色溫對(duì)健康產(chǎn)生的作用。

US2012256560描述了如下發(fā)光設(shè)備包裝，該發(fā)光設(shè)備包裝包括：包裝主體；安裝在包裝主體上并且發(fā)射特定顏色的光的第一發(fā)光設(shè)備；安裝在包裝主體上以便鄰近第一發(fā)光設(shè)備、并且根據(jù)對(duì)其應(yīng)用的電流值調(diào)節(jié)光量從而控制色溫、并且發(fā)射橙光的第二發(fā)光設(shè)備；以及密封第一和第二發(fā)光設(shè)備并且至少包含一個(gè)或者多個(gè)類型的磷光體的樹(shù)脂部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，相比于白熾燈和鹵素?zé)?，?duì)常規(guī)LED光源調(diào)光給出不自然外觀。

因此，不管至今所知的基于LED的系統(tǒng)，就對(duì)光和顏色的感知而言，特別是對(duì)于專用照明和周?chē)h(huán)境照明而言，仍然需要改善。

本發(fā)明的目的是克服這一問(wèn)題，并且提供更好地適合于專用照明并且產(chǎn)生期望的自然外觀的光(優(yōu)選地清爽白光)的發(fā)光裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這一目的和其它目的通過(guò)適于產(chǎn)生具有在從380nm至440nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的白色輸出光的發(fā)光裝置或者發(fā)光模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，該發(fā)光裝置或者發(fā)光模塊包括：

-至少一個(gè)第一發(fā)光元件，適于發(fā)射第一發(fā)光強(qiáng)度I1的并且具有在從440nm至460nm的第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值(“第一發(fā)射峰值”)的光；以及

-至少一個(gè)第二發(fā)光元件，適于發(fā)射第二發(fā)光強(qiáng)度I2的并且具有在從380nm至440nm的第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值(“第二發(fā)射峰值”)的光，

其中所述至少一個(gè)第一發(fā)光元件和所述至少一個(gè)第二發(fā)光元件獨(dú)立可控，使得如在所述權(quán)利要求中進(jìn)一步特別限定的，由所述至少一個(gè)第二發(fā)光元件發(fā)射的光的第二強(qiáng)度可以獨(dú)立于由所述至少一個(gè)第一發(fā)光元件發(fā)射的光的第一強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

由作為整體的發(fā)光裝置產(chǎn)生的白色輸出光可以具有總發(fā)光強(qiáng)度I_tot。

如本文中所使用的，“深藍(lán)色”或者“短波長(zhǎng)藍(lán)色”表示從380nm至高達(dá)440nm的波長(zhǎng)范圍的藍(lán)光。根據(jù)本發(fā)明的第二發(fā)光元件具有在從390nm至440nm(通常從400nm至440nm)的范圍內(nèi)的發(fā)射峰值波長(zhǎng)。因此，低于峰值波長(zhǎng)的光還可以在“短波長(zhǎng)藍(lán)色”范圍內(nèi)。

此外，如本文中所使用的，“藍(lán)色”、“普通藍(lán)色”、“正常藍(lán)色”、或者“標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)色”一般指代具有在從440nm至460nm的范圍內(nèi)的峰值波長(zhǎng)的光。

如本文中所使用的，“發(fā)光元件”指代發(fā)光半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，諸如發(fā)光二極管(LED)、或者LED芯片或者裸片、或者激光二極管。發(fā)光二極管可以包括一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光元件。

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置提供與在任何發(fā)射強(qiáng)度下的自然外觀的可能性組合的清爽白光，這實(shí)現(xiàn)了看起來(lái)自然的調(diào)光行為。白光可以顯得暖，而不改變色點(diǎn)。例如，在調(diào)節(jié)深藍(lán)光(還稱為深藍(lán)色貢獻(xiàn))的相對(duì)量時(shí)，色點(diǎn)的差異可以小于5SDCM(顏色匹配的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。

在特定實(shí)施例中，至少一個(gè)第二發(fā)光元件適于發(fā)射第二發(fā)光強(qiáng)度I2的光并且具有從380nm至430nm的第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值。

調(diào)節(jié)本發(fā)明的發(fā)光裝置中的深藍(lán)色貢獻(xiàn)的可能還允許增強(qiáng)對(duì)比度感知例如以便改善可讀性，并且可以提供光的期望感知色調(diào)，特別是當(dāng)用于照射包括熒光增白劑的對(duì)象時(shí)。

發(fā)光強(qiáng)度I1被限定為藍(lán)色波長(zhǎng)范圍上的積分光譜功率分布：

發(fā)光強(qiáng)度I2被限定為深藍(lán)色波長(zhǎng)范圍上的積分光譜功率分布：

其中x＝380nm或者優(yōu)選地x＝400nm。

總發(fā)光強(qiáng)度I_tot被限定為深藍(lán)色波長(zhǎng)范圍上的積分光譜功率分布：

因此，比率A’可以被限定為：

在本發(fā)明的實(shí)施例中，A’可以為至少0.6。A’的最大值可以為A’的最小值的至少1.5倍。在本發(fā)明的實(shí)施例中，A’可以高達(dá)5.0。

當(dāng)強(qiáng)度I_tot降低時(shí)，發(fā)射的相關(guān)色溫(CCT)降低。同時(shí)，A’通過(guò)減少深藍(lán)光的貢獻(xiàn)而降低。因此，當(dāng)調(diào)光時(shí)，對(duì)暖色的感知得到增強(qiáng)(特別是當(dāng)用于照射包括熒光增白劑的諸如紙張之類的對(duì)象時(shí))。

第二發(fā)光元件的操作可以依賴于總發(fā)光強(qiáng)度I_tot。

為了產(chǎn)生白光，發(fā)光裝置通常進(jìn)一步包括適于產(chǎn)生具有在綠色至紅色波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的光的至少一個(gè)第三發(fā)射器。這一附加發(fā)射器可以是一個(gè)或者多個(gè)另一發(fā)光元件，例如綠色發(fā)光元件、黃色發(fā)光元件、琥珀色發(fā)光元件、紅色發(fā)光元件、或者其任何組合。在一些實(shí)施例中，第三發(fā)射器可以是接收例如來(lái)自第一發(fā)光元件的光并且將其轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)(通常綠色至紅色)的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光裝置進(jìn)一步包括被設(shè)置為接收由所述第一發(fā)光元件發(fā)射的光并且能夠發(fā)射具有在綠色至紅色波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的光的至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件。

通常，發(fā)光裝置可以是可調(diào)光的。

發(fā)光裝置可以包括操作連接至至少一個(gè)第一發(fā)光元件和至少一個(gè)第二發(fā)光元件的控制器?？刂破魍ǔＤ軌蛏捎靡栽黾踊蛘呓档陀傻谝话l(fā)光元件發(fā)射的光的第一強(qiáng)度I1的第一控制信號(hào)，和用以獨(dú)立于第一控制信號(hào)增加或者降低由第二發(fā)光元件發(fā)射的光的第二強(qiáng)度I2的第二控制信號(hào)，使得強(qiáng)度比率A’借助于控制器可變。第一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件可以獨(dú)立地電連接至控制器。

因此，控制器特別地被配置為控制照明設(shè)置的白色輸出光?？刂破骺梢栽趯?shí)施例中被配置為通過(guò)控制第一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件(以及可選地其它發(fā)光元件)的發(fā)光強(qiáng)度來(lái)控制白色輸出光。通過(guò)變化強(qiáng)度，在380nm至440nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，特別是在380nm至430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，可以控制白光的強(qiáng)度、色點(diǎn)、以及相對(duì)強(qiáng)度。以這一方式，不僅可以變化相關(guān)色溫，而且可以變化白光的對(duì)比度感知和清爽性。

對(duì)發(fā)光元件本身(特別是諸如上文所指示的基于半導(dǎo)體的發(fā)光元件)的控制是現(xiàn)有技術(shù)已知的。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光裝置(特別地控制器)可以適于在對(duì)發(fā)光模塊進(jìn)行調(diào)光的同時(shí)，相對(duì)于第一強(qiáng)度I1降低第二強(qiáng)度I2。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光裝置(特別地控制器)可以適于隨時(shí)間調(diào)節(jié)A’。例如，A’因此可以根據(jù)一天的時(shí)間自動(dòng)變化。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一和/或第二發(fā)光元件的操作，并且因此強(qiáng)度比率A’，可以由用戶控制。

在如上文描述那樣的使用至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件可以被設(shè)置為接收由第一發(fā)光元件發(fā)射的光，并且可以包括黃色-綠色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。因此，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件可以包括兩種或者更多種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的混合物，特別地，綠色-黃色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的混合。這種組合提供針對(duì)白色光輸出光譜的期望的貢獻(xiàn)。

在一些實(shí)施例中，發(fā)光裝置可以包括被設(shè)置為接收由所述第二發(fā)光元件發(fā)射的光的另一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件，其中該另一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件包括黃色-綠色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料并且沒(méi)有紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。很多黃色-綠色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換普通藍(lán)光(例如，在450nm處)，但是具有對(duì)深藍(lán)光(例如，在410nm處)的有限的吸收/轉(zhuǎn)換。然而，紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以由深藍(lán)光以及普通藍(lán)光激發(fā)并且將其轉(zhuǎn)換。因?yàn)樯钏{(lán)色發(fā)光元件通常比普通藍(lán)色發(fā)光元件效率更低，對(duì)深藍(lán)光的不期望的吸收/轉(zhuǎn)換要求使用更多的深藍(lán)色發(fā)光元件，以便提供具有深藍(lán)峰值的期望的總發(fā)射光譜，這減少了整體效率并且增加了成本。因此，在接收深藍(lán)光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件中省略紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是有利的，因?yàn)檫@避免了由紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的吸收造成的深藍(lán)光損失。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光裝置進(jìn)一步包括適于發(fā)射在第三波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的光的至少一個(gè)第三發(fā)光元件。例如，第三發(fā)光元件可以是發(fā)射例如在從590nm至620nm(諸如大約600nm至610nm)的范圍內(nèi)的光的琥珀色發(fā)光元件。第三發(fā)光元件的使用可以改善色點(diǎn)穩(wěn)定性(特別是當(dāng)比率A’改變時(shí))。

在第二方面中，本發(fā)明提供了包括根據(jù)上文描述的第一方面的發(fā)光裝置的燈具。

在另一方面中，本發(fā)明提供了包括根據(jù)上文描述的第一方面的發(fā)光裝置的聚光燈。

在另一方面中，本發(fā)明涉及根據(jù)上文描述的第一方面的發(fā)光裝置的用途，其用于照射熒光增白劑(FWA)，諸如用于照射由對(duì)象所包括的熒光增白劑(FWA)。調(diào)節(jié)對(duì)總的光發(fā)射的深藍(lán)貢獻(xiàn)的可能性當(dāng)被用于照射包括FWA的表面時(shí)是特別有利的，因?yàn)槠浔ＷC了在所有發(fā)射強(qiáng)度下的自然的白色外觀，并且還允許根據(jù)用戶需要調(diào)節(jié)黑-白對(duì)比度，這可以改善可讀性。

在另一方面中，本發(fā)明提供了操作根據(jù)第一方面的發(fā)光裝置的方法，該方法包括相對(duì)于強(qiáng)度I1和/或總強(qiáng)度I_tot增加或者減少?gòu)?qiáng)度I2的步驟。特別地，該方法包括增加或者減少?gòu)?qiáng)度比率A’的步驟。

例如，該方法可以包括通過(guò)相對(duì)于第二強(qiáng)度增加第一強(qiáng)度來(lái)增加強(qiáng)度比率A’。這表示增加了對(duì)總的發(fā)射光譜的深藍(lán)色貢獻(xiàn)，并且對(duì)于例如當(dāng)在白紙上閱讀時(shí)增加對(duì)比度感知是有利的，這對(duì)于老人或者具有視覺(jué)損傷的人可能是特別有用的，而且對(duì)于在相對(duì)低的照明條件下改善可讀性也是有用的。

最后，該方法可以包括降低由發(fā)光裝置發(fā)射的總的光強(qiáng)度I_tot，并且相對(duì)于強(qiáng)度I1和/或總強(qiáng)度I_tot降低強(qiáng)度I2，特別地降低強(qiáng)度比率A’。備選地(或者作為在剛剛描述的步驟之前或者之后執(zhí)行的附加步驟)，該方法可以包括增加總的光強(qiáng)度I_tot，并且相對(duì)于強(qiáng)度I1和/或總強(qiáng)度I_tot增加強(qiáng)度I2，特別地增加強(qiáng)度比率A’。

特別地，第一發(fā)射峰值和第二發(fā)射峰值的峰值波長(zhǎng)相差至少10nm，諸如至少15nm，比如至少20nm，特別地至少30nm，諸如例如在大約425nm(第一發(fā)射峰值)和大約465nm(第二發(fā)射峰值)處的峰值(類似于圖6中的)。因此，至少一個(gè)第一發(fā)光元件和至少一個(gè)第二發(fā)光元件特別地被配置為提供具有不同光譜分布的光。

術(shù)語(yǔ)“第一發(fā)光元件”還可以指代多個(gè)基本上相同的第一發(fā)光元件。同樣地，術(shù)語(yǔ)“第二發(fā)光元件”還可以指代多個(gè)基本上相同的第二發(fā)光元件。

本文中的術(shù)語(yǔ)白光是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。其特別地涉及如下光：具有在大約2000K和8000K之間、特別地在大約2700K至6500K的范圍內(nèi)、諸如在2000K至5700K的范圍內(nèi)的相關(guān)色溫(CCT)，并且特別地在距離BBL(黑體軌跡)大約15SDCM(顏色匹配的標(biāo)準(zhǔn)偏差)內(nèi)，特別地在距離BBL大約10SDCM內(nèi)，甚至更特別地在距離BBL大約5SDCM內(nèi)。本文中，如上文所述，照明裝置可以特別地具有在至少大約2000K上(諸如例如在至少大約2000K至4000K之間)、甚至更特別地至少在至少大約3000K的范圍上(諸如例如在至少大約2000K至5000K之間)、或者甚至在至少大約2000K至5700K的相關(guān)色溫范圍上可變的可變相關(guān)色溫。

特別地，控制器被配置為控制第一發(fā)光元件、第二發(fā)光元件、以及可選地其它發(fā)光元件(諸如第三、第四...、發(fā)光元件)。特別地，控制器因此被配置為控制第一發(fā)光元件光、第二發(fā)光元件光、以及可選地其它發(fā)光元件光的強(qiáng)度。控制器可以特別地獨(dú)立控制發(fā)光元件。

此外，特別地，控制器被配置為根據(jù)時(shí)間信號(hào)和周?chē)h(huán)境光傳感器中的一個(gè)或者多個(gè)來(lái)控制第一發(fā)光元件、第二發(fā)光元件等。以這一方式，照明裝置可以例如自動(dòng)調(diào)節(jié)相關(guān)色溫(CCT)。然而，在又一實(shí)施例中，控制器還可被配置為根據(jù)用戶輸入值來(lái)控制發(fā)光元件。例如，可能期望調(diào)節(jié)相關(guān)色溫或者相關(guān)色溫方案，例如以便為時(shí)差做準(zhǔn)備或者(平順地)從時(shí)差恢復(fù)過(guò)來(lái)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光裝置被配置為提供具有在380nm至460nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的可變色溫和/或可變相對(duì)強(qiáng)度(相對(duì)于白色輸出光的總強(qiáng)度)的白光。

注意，本發(fā)明涉及在權(quán)利要求中記載的特征的所有可能組合。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照示出了本發(fā)明的實(shí)施例的附圖，更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這一方面和其它方面。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意性側(cè)視圖。

圖2是與圖1的發(fā)光裝置相似的發(fā)光裝置的頂視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意性側(cè)視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意性側(cè)視圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊的頂視圖。

圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置的示例性光發(fā)射頻率(虛線)和常規(guī)白色發(fā)光裝置的示例性光發(fā)射光譜(實(shí)線)的圖。如從該圖中可以看到的，具有可變色溫和/或在380nm至460nm波長(zhǎng)區(qū)域中的可變相對(duì)強(qiáng)度(相對(duì)于在380nm至780nm波長(zhǎng)區(qū)域中的白色輸出光的總強(qiáng)度)的白光。

圖7示出了包括3000K色溫附近的黑體線的1931CIE色品圖的一部分。

圖8示出了包括3000K色溫附近的黑體線的1976CIE色品圖的一部分。

圖9是圖示了由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置發(fā)射的光和包括熒光增白劑的被照射對(duì)象的反射/發(fā)射光譜之間的色點(diǎn)差異的圖。

如圖所示，層和區(qū)域的尺寸為了說(shuō)明性目的而被夸大，并且因此，被提供用于圖示本發(fā)明的實(shí)施例的一般性結(jié)構(gòu)。相同的附圖標(biāo)記通篇指代相同的元素。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以很多不同形式體現(xiàn)并且不應(yīng)該被解釋為限制于本文中闡述的實(shí)施例；而是，這些實(shí)施例被提供用于透徹性和完整性，并且向技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。

當(dāng)被調(diào)光時(shí)，由常規(guī)LED(以及在WO2013/150470中提出的光源)發(fā)射的光可能被感知為非自然的或者不美觀的。這被認(rèn)為是一個(gè)劣勢(shì)，因?yàn)楹芏嗾彰鲬?yīng)用要求在各種發(fā)射強(qiáng)度下看上去自然的光。本發(fā)明人意識(shí)到，當(dāng)被調(diào)光時(shí)，LED的看上去不自然的光發(fā)射是因?yàn)閷?shí)際上，不同于白熾燈和鹵素?zé)?，?dāng)強(qiáng)度改變時(shí)，LED的發(fā)射光譜不發(fā)生改變。當(dāng)對(duì)白熾燈調(diào)光時(shí)，降低驅(qū)動(dòng)電流會(huì)更改發(fā)射光譜，并且所發(fā)射的光的色點(diǎn)在黑體線上移動(dòng)到更低的色溫(燈絲不太暖)。

現(xiàn)在，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)從“清爽白色”光源發(fā)射的深藍(lán)光的相對(duì)量，白光可以看起來(lái)更暖，并且這在不明顯改變色點(diǎn)的情況下是可能的。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)相對(duì)于“普通”藍(lán)光和/或總的光發(fā)射降低深藍(lán)光的相對(duì)量，可以獲得更暖的光。在與調(diào)光(即降低光源的總體發(fā)光強(qiáng)度)組合時(shí)，這是特別有用的，因?yàn)榻?jīng)調(diào)光的光則感受更自然。同時(shí)，有利的是，顏色失真和CRI改變可以保持最小，使得輸出光在顯色方面仍然可以具有高質(zhì)量。還已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)總的光發(fā)射的深藍(lán)色貢獻(xiàn)，可以影響對(duì)比度的感知，特別是當(dāng)發(fā)光裝置被用于照射包括熒光增白劑的表面時(shí)。例如，通過(guò)增加深藍(lán)光的貢獻(xiàn)，可以增強(qiáng)印刷材料的對(duì)比度的感知，從而改善或者支持可讀性。

圖1圖示了發(fā)光裝置100形式的本發(fā)明的實(shí)施例，如由技術(shù)人員領(lǐng)會(huì)的，發(fā)光裝置100可以形成裝備有驅(qū)動(dòng)電子元件等的發(fā)光模塊的一部分。發(fā)光裝置100包括設(shè)置在支撐體103上的第一發(fā)光元件101和第二發(fā)光元件102。第一發(fā)光元件101(這里為第一發(fā)光二極管(LED)芯片)適于發(fā)射在“普通”藍(lán)色波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，特別地具有發(fā)光強(qiáng)度I1的、具有在從440nm至460nm的范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的光。包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(有時(shí)還稱為磷光體)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件104被設(shè)置在第一LED芯片101上，例如作為一層。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件104適于將由第一LED 101發(fā)射的藍(lán)光的一部分轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)(通常綠色至紅色的光譜范圍)的光，使得得到的藍(lán)光(440nm至460nm)和綠色至紅色光的組合被感知為白色。與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件104組合的LED芯片101可以被稱為磷光體轉(zhuǎn)換白色LED芯片。

此外，第二發(fā)光元件102(這里為第二LED芯片)適于發(fā)射發(fā)光強(qiáng)度I2的深藍(lán)光(通常為具有在從380nm至430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的光)。在這一實(shí)施例中，第二LED芯片102沒(méi)有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，并且可以被稱為直接發(fā)射LED芯片。

在操作期間，從第一LED芯片發(fā)射的光將被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104部分地轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生具有常規(guī)光譜分布的白光。然而，由第二LED芯片發(fā)射的光將不被任何波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件轉(zhuǎn)換，并且因此將以在從400nm至440nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的形式向來(lái)自發(fā)光裝置的總的光輸出提供光譜貢獻(xiàn)。因此，發(fā)光裝置100產(chǎn)生具有從第二LED芯片102得到的在從380nm至430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的附加發(fā)射峰值的白色輸出光。

在一些實(shí)施例中，第二LED芯片102可以適于發(fā)射從400nm至430或者從400nm至420nm的波長(zhǎng)范圍的光。

支撐體103可以是任何合適的物理和/或功能性支撐結(jié)構(gòu)(包括印刷電路板(PCB))或者形成其一部分。支撐體103可以承載用于發(fā)光元件101、102所需要的電連接的裝置。可選地，支撐體103的部分可以是反射式的。還設(shè)想的是，發(fā)光裝置100可以由至少一個(gè)反射壁(可選地，形成光混合腔室)包圍。

第一發(fā)光元件101和第二發(fā)光元件102是獨(dú)立可控的，使得由第一發(fā)光元件101發(fā)射的光的發(fā)光強(qiáng)度I1和由第二發(fā)光元件102發(fā)射的光的發(fā)光強(qiáng)度I2是獨(dú)立可控的，并且相對(duì)于彼此變化。這一獨(dú)立控制可以例如通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)相應(yīng)發(fā)光元件101、102的電流來(lái)實(shí)施。在這樣的實(shí)施例中，第一發(fā)光元件101和第二發(fā)光元件具有至控制電路的獨(dú)立電連接，使得不同的電流可以被分別遞送到第一發(fā)光元件101和第二發(fā)光元件102。

由于可以在相應(yīng)的發(fā)光元件101和102上實(shí)施的獨(dú)立控制，相對(duì)于由第一發(fā)光元件101發(fā)射的光的強(qiáng)度I1，和/或相對(duì)于由作為整體的發(fā)光裝置發(fā)射的光的總的發(fā)光強(qiáng)度(I_tot)，由第二發(fā)光元件102發(fā)射的光的強(qiáng)度I2可以降低或者增加(可選地當(dāng)還降低或者增加I_tot時(shí))。

強(qiáng)度I1(被計(jì)算為“深藍(lán)色”波長(zhǎng)范圍上的積分光譜功率分布E(λ))與總強(qiáng)度I_tot(被計(jì)算為380nm至780nm波長(zhǎng)范圍上由作為整體的發(fā)光裝置發(fā)射的總光譜的積分光譜功率分布)的比率表示為：

通常，A’可以至少為0.6。在本發(fā)明的實(shí)施例中，A’可以高達(dá)5，因此通常0.6≥A’≥5。然而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，A’也可以高于5。

之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在深藍(lán)色波長(zhǎng)范圍的較低部分中的深藍(lán)色峰值波長(zhǎng)處(例如405nm附近)，實(shí)現(xiàn)“清爽白色”效果所需要的強(qiáng)度低于深藍(lán)色波長(zhǎng)范圍的較高部分中的深藍(lán)色發(fā)射峰值波長(zhǎng)(例如大約420nm)。上文限定的比率A’考慮到了這一波長(zhǎng)依賴性。

此外，為了在當(dāng)調(diào)光時(shí)的光的所感知的“清爽性”上實(shí)現(xiàn)期望的改變，深藍(lán)色貢獻(xiàn)應(yīng)該根據(jù)相關(guān)色溫改變。

使用上文限定的比率A’(比率A’使用積分光譜功率分布，而非例如被限定為深藍(lán)光的直接測(cè)量強(qiáng)度與藍(lán)光的直接測(cè)量強(qiáng)度的比率的比率R)的優(yōu)勢(shì)是，A’不依賴于色溫和色點(diǎn)。相比之下，比率R將依賴于色溫。

圖2示意性地圖示了相似于圖1所示的實(shí)施例的發(fā)光裝置的頂視圖，其中添加了電引線105、106、以及控制器107。電引線105將控制器107連接到第一發(fā)光元件101，并且電引線106將控制器107連接到第二發(fā)光元件102?？刂破骺梢员贿B接到常規(guī)驅(qū)動(dòng)電子元件并且適于獨(dú)立控制經(jīng)由電引線105、106供應(yīng)到發(fā)光元件101、102中的每一個(gè)的電流?？刂破饕虼丝梢杂心芰υ黾踊蛘呓档偷谝话l(fā)光元件或者第二發(fā)光元件或者兩者的光發(fā)射強(qiáng)度，以及增加或者降低發(fā)光裝置100的總的光發(fā)射。在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制器107可以包括調(diào)光器、或者形成調(diào)光器的一部分、或者連接到調(diào)光器?？刂破骺梢杂捎脩舨僮骰蛘呖梢员痪幊桃詫?shí)施對(duì)光發(fā)射的預(yù)定控制。

控制器107可以適于(例如被編程為)相對(duì)于由第一發(fā)光元件101發(fā)射的光的強(qiáng)度I1，和/或相對(duì)于由作為整體的發(fā)光裝置發(fā)射的光的總的發(fā)光強(qiáng)度(I_tot)，降低由第二發(fā)光元件102發(fā)射的光的強(qiáng)度I2(特別地當(dāng)還降低I_tot時(shí))。即，可以降低深藍(lán)光的相對(duì)貢獻(xiàn)(特別地當(dāng)還降低總的發(fā)光強(qiáng)度I_tot時(shí))。

對(duì)應(yīng)地，例如當(dāng)增加總的發(fā)光強(qiáng)度I_tot時(shí)，控制器可以適于增加A’，即深藍(lán)光相對(duì)于I_tot的貢獻(xiàn)。然而，其還可以用于獨(dú)立于總的光發(fā)射強(qiáng)度的任何改變而降低或者增加比率A’，并且因此控制器可以適于降低或者增加A’而不明顯影響總強(qiáng)度I_tot。在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制器107可以適于(例如被編程為)，例如基于來(lái)自用戶的輸入或者響應(yīng)于表示外部條件的信號(hào)，相對(duì)于由第一發(fā)光元件101發(fā)射的光的強(qiáng)度，增加由第二發(fā)光元件102發(fā)射的光的強(qiáng)度。

在本文中描述的本發(fā)明的任何實(shí)施例中，發(fā)光裝置可以包括多個(gè)所述第一發(fā)光元件，并且可選地還可以包括多個(gè)所述第二發(fā)光元件。通常，第一發(fā)光元件中的所有或者一些第一發(fā)光元件形成第一組發(fā)光元件，第一組發(fā)光元件相對(duì)于由所述第二發(fā)光元件中的所有或者一些第二發(fā)光元件形成的第二組發(fā)光元件獨(dú)立可控。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊可以適于產(chǎn)生具有從380nm至430nm(例如從400nm至430nm，諸如從400nm至420nm或者從410nm至420nm)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值的白色輸出光。由第二發(fā)光元件產(chǎn)生的第二波長(zhǎng)范圍因此可以為從380nm至430nm，例如從400nm至430nm，諸如從400nm至420nm或者從410nm至420nm。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光模塊包括至少兩種不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。例如，一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以能夠發(fā)射具有在從500nm至600nm(表示綠色-黃色)的范圍內(nèi)的發(fā)射峰值波長(zhǎng)的光，并且一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以能夠發(fā)射具有在從600nm至780nm(表示橙色或者紅色)的范圍內(nèi)的發(fā)射峰值波長(zhǎng)的光。因此，作為示例，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件104可以包括磷光體材料(例如，黃色-綠色磷光體和紅色磷光體)的組合。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，第二發(fā)光元件可以完全沒(méi)有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。

合適的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的示例包括但不限于鈰(Ce)摻雜石榴石，諸如Ce摻雜YAG(Y₃Al₅O₁₂)，還表示為YAG:Ce；或者Ce摻雜LuAG(Lu₃Al₅O₁₂)，還表示為L(zhǎng)uAG:Ce。YAG:Ce發(fā)射泛黃色光，而LuAG:Ce發(fā)射泛黃綠色光。備選地，可以使用其中使用鎵(Ga)代替一些釔(因此發(fā)射泛黃綠色光)的YAG:Ce材料。

YAG:Ce的吸收最大值通常在大約455nm處。LuAG:Ce的吸收最大值通常在大約445nm處。使用YAG:Ce，可以實(shí)現(xiàn)80的CRI。使用LuAG:Ce，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)90的更高CRI。

發(fā)射紅光的無(wú)機(jī)磷光體材料的示例可以包括但不限于ECAS和BSSN；ECAS是Ca_1-xA1SiN₃:Eu_x，其中0<x≤1，優(yōu)選地0<x≤0.2；并且BSSN是Ba_2-x-zM_xSi_5-yA1_yN_8-yO_y:Eu_z，其中M表示Sr或者Ca，0≤x≤1并且優(yōu)選地0≤x≤0.2、0<y≤4并且0.0005≤z≤0.05。

圖3至圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的各種實(shí)施例。

圖3示出了發(fā)光裝置300，發(fā)光裝置300包括設(shè)置在支撐體103上的第一發(fā)光元件(這里為第一LED芯片301)和第二發(fā)光元件(這里為第二LED芯片302)。第一LED芯片301適于發(fā)射從440nm至460nm的波長(zhǎng)范圍的藍(lán)光。第二LED芯片302適于發(fā)射從380nm至430nm的波長(zhǎng)范圍的光。第一芯片301和第二LED芯片302按上文描述那樣獨(dú)立可控(通常借助于控制器(未示出))。

與參照?qǐng)D1和圖2在上文描述的實(shí)施例相比，第一LED芯片301不是磷光體轉(zhuǎn)換LED芯片，即不具有直接設(shè)置在芯片頂部上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。代之，在圖3所示的實(shí)施例中，包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304遠(yuǎn)離第一LED芯片301和第二LED芯片302兩者設(shè)置，以接收由LED芯片301、302兩者發(fā)射的光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304可以被稱為“遠(yuǎn)程磷光體”或者處于“遠(yuǎn)程配置”。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304還可以被稱為遠(yuǎn)程磷光體層。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件可以是自支撐的，并且可以以膜、片、板、盤(pán)等形式提供。雖然未在圖3中示出，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件可以由包圍光源301、302的一個(gè)或者多個(gè)側(cè)壁支撐，使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件形成蓋或者窗口。

包含在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料通常適于將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)(通常綠色至紅色的光譜范圍)的光，使得得到的藍(lán)光(440nm至460nm)和綠色至紅色光的組合被感知為白色。因此，由第一LED 301發(fā)射的光由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304接收并且被部分地轉(zhuǎn)換，而由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304接收的由第二LED 302發(fā)射的光未被明顯轉(zhuǎn)換，而是被透射。發(fā)光裝置300因此產(chǎn)生具有從第二LED芯片302得到的從380nm至430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的附加發(fā)射峰值的白色輸出光。

在一些實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304可以包括具有大于450nm(例如在大約455nm處)的吸收最大值的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。這種材料的一個(gè)示例為YAG:Ce。在這種實(shí)施例中，第二LED芯片302可以具有在440nm處或者在440nm附近的發(fā)射峰值，這是因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的更高吸收波長(zhǎng)仍然可以避免對(duì)由第二LED芯片302發(fā)射的光(特別是具有小于435nm的波長(zhǎng)的光)的過(guò)多轉(zhuǎn)換。

在一些實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304可以包括具有小于450nm(例如在445nm處或者在445nm附近)的吸收最大值的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。這種材料的一個(gè)示例是LuAG:Ce。

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件304可以包括如上文描述那樣的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的組合，包括圖案化設(shè)置，例如其中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的第一區(qū)域包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料并且波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的第二區(qū)域包括第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，并且第一區(qū)域和第二區(qū)域在空間上被設(shè)置為接收來(lái)自不同發(fā)光元件的光。

作為圖3所示的遠(yuǎn)程磷光體設(shè)置的備選，設(shè)想的是，LED芯片301、302可以代之由直接應(yīng)用在兩個(gè)LED芯片以及支撐體103上的連續(xù)磷光體層覆蓋。這種磷光體層可以包括單一的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料或者波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的組合，并且可以通過(guò)提供流體形式的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(例如分散在載體液體中)并且分配該流體以覆蓋發(fā)光元件301、302而產(chǎn)生?？蛇x地，可以使該層硬化。

另一實(shí)施例在圖4中圖示。該圖示出了發(fā)光裝置400，發(fā)光裝置400可以形成發(fā)光模塊的一部分，發(fā)光裝置400包括設(shè)置在支撐體103上的第一LED芯片形式的第一發(fā)光元件401和第二LED芯片模式的第二發(fā)光元件402。第一LED芯片401和第二LED芯片402通常借助于控制器(未示出)如上文描述那樣獨(dú)立可控。在這一實(shí)施例中，第一LED芯片401和第二LED芯片402對(duì)應(yīng)于參照?qǐng)D1在上文描述的第一LED芯片101和第二LED芯片102，除了在本實(shí)施例中，第二LED芯片402也是所謂的磷光體轉(zhuǎn)換LED芯片。這里，第一LED芯片401被提供有第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件404，并且第二LED芯片402被提供有第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件405。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件404和第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件405可以包括相同或者不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。

通常地，第一LED芯片401適于發(fā)射在從440nm至460nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件404將此光的一部分轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，使得來(lái)自包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件404的磷光體轉(zhuǎn)換第一發(fā)光元件401的總發(fā)射被感知為白色。此外，第二LED芯片402通常發(fā)射在從380nm至430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，并且波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料405接收此光并且將此光的一部分轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，使得來(lái)自包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料405的發(fā)光元件302的總發(fā)射也被感知為白色。然而，由第二LED芯片302發(fā)射的足夠量的光未被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料405吸收和轉(zhuǎn)換，從而向發(fā)光裝置400的總輸出光譜提供在從380nm至430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的發(fā)射峰值。

在這一實(shí)施例的一些變體中，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件404可以包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的組合，例如黃色或者黃綠色磷光體與紅色磷光體的組合。第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件405可以包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的組合或者單一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(特別是黃色或者黃綠色磷光體)。特別地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件405可以沒(méi)有紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。

圖5示出了包括設(shè)置在板或者支撐體503上的多個(gè)發(fā)光二極管(這里為20個(gè)單獨(dú)的LED芯片)的發(fā)光模塊500的頂視圖。該模塊包括適于發(fā)射如在本文中限定的第一波長(zhǎng)范圍的光的多個(gè)第一LED芯片501，和適于發(fā)射如在本文中限定的第二波長(zhǎng)范圍的光的至少一個(gè)第二LED芯片502。通常地，模塊400包括多個(gè)所述第二LED芯片502。LED芯片501形成提供發(fā)光強(qiáng)度I1的光發(fā)射的第一組發(fā)光元件(如由虛線指示的)，并且LED芯片502形成提供第二發(fā)光強(qiáng)度I2的光發(fā)射的第二組發(fā)光元件。第一組發(fā)光元件獨(dú)立于第二組發(fā)光元件可控，使得光發(fā)射強(qiáng)度I1和I2如上文所描述那樣獨(dú)立可控。第一組發(fā)光元件的LED芯片501可以如上文所描述那樣連接至彼此和控制器。相似地，第二組發(fā)光元件的LED芯片502可以連接至彼此和控制器。

例如，第一組發(fā)光元件可以被設(shè)置為互連(接線結(jié)合)的發(fā)光元件的一個(gè)或者多個(gè)行或者串。在圖5所示的實(shí)施例中，第一發(fā)光元件501可以被設(shè)置成三行，每一行包括五個(gè)互連的LED芯片。備選地，圖5中的實(shí)施例中的第一發(fā)光元件501可以被設(shè)置為五行，每一行包括三個(gè)互連的LED芯片?？蛇x地，發(fā)光元件501的不同行或者串可以獨(dú)立可控。轉(zhuǎn)到第二發(fā)光元件(在圖5中由LED芯片502表示)，它們可以構(gòu)成單個(gè)組，被設(shè)置為例如五個(gè)互連的LED芯片502的行或者串。所設(shè)想的是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊可以包括任何數(shù)目的第一發(fā)光元件501和第二發(fā)光元件502，并且它們可以以任何合適的方式(例如作為行、二維陣列、或者任何其它圖案)被設(shè)置成任何數(shù)目的組。

此外，圖5示出，其高度超過(guò)LED芯片501、502的高度的圓形側(cè)壁504被提供在板503的外圍處，從而圍繞LED芯片501、502，并且可以充當(dāng)用于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的支撐體，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件可以遠(yuǎn)離LED芯片501、502地被設(shè)置為蓋或者窗口。側(cè)壁504可以具有面對(duì)LED芯片501、502的反射式內(nèi)表面，從而形成反射式光混合腔室。

可選地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以直接被提供在單獨(dú)的LED芯片501(以及可選地，還有單獨(dú)的LED芯片502)上或者其附近，而非具有覆蓋模塊500的遠(yuǎn)程波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件。例如，LED芯片501，以及可選地還有LED芯片502，可以相似于圖1或者圖4，分別是磷光體轉(zhuǎn)換式的。備選地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的連續(xù)層可以被應(yīng)用在LED芯片501以及LED芯片502上。

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置或者模塊提供被感知為“清爽”并且冷的但是仍然具有暖的和自然的顯色性的高度期望的白光。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊的示例性發(fā)射光譜(由虛線表示)。沒(méi)有添加深藍(lán)色分量的常規(guī)白光光譜由實(shí)線表示。有利地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊的輸出光譜的色溫可以通過(guò)降低R而被調(diào)諧至例如更暖的白色色調(diào)，而不顯著影響顯色(CRI)。

術(shù)語(yǔ)“色度”被用于標(biāo)識(shí)光源的顏色，而不論其亮度或者照度。具體而言，光源的色度可以由色度坐標(biāo)、或者1931CIE色度圖或者1976CIE色度圖(國(guó)際照明委員會(huì))中的色點(diǎn)來(lái)表示。光源的色溫依據(jù)理想的、還稱為黑體輻射體的純熱光源來(lái)限定，該黑體輻射體的光譜具有與該光源相同的色度。色溫使用開(kāi)爾文(K)測(cè)量。所謂的黑體軌跡(或者線)是在黑體溫度改變時(shí)白熾黑體的顏色在特定色度空間中將采用的路徑或者線路。

為了進(jìn)一步改善白色外觀，特別地，對(duì)于低相關(guān)色溫(CCT)(通常為4000K或者更低)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光裝置或者模塊的色點(diǎn)可以被調(diào)諧以便位于黑體線(BBL)下面。

已經(jīng)確立的是，如果對(duì)象顯得更亮，或者如果對(duì)象顯得無(wú)色或者具有藍(lán)色調(diào)的略微彩色，則對(duì)象顯得更白。因此，泛藍(lán)的色點(diǎn)比位于黑體線(BBL)上的色點(diǎn)被感知為更白。然而，將“正常”藍(lán)光加入到常規(guī)LED光源的輸出光譜也將產(chǎn)生ANSI(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì))顏色空間之外的色點(diǎn)，ANSI顏色空間限定了確定色溫(例如3000K)的LED光源的可接受變化，還稱為“ANSI倉(cāng)”。然而，通過(guò)添加深藍(lán)光而非正常藍(lán)，最終的色點(diǎn)可以再次位于ANSI空間內(nèi)，并且仍然給出非常好的白色顯色性，包括“清爽白色”。

圖7是CIE 1931色度圖的一部分的示意性圖示，其指示了3000K附近的黑體線和針對(duì)3000K色溫的ANSI顏色空間。

色點(diǎn)還可以在1976CIE色度圖中表示。圖8示出了1976CIE色度圖中3000K附近處的黑體線，包括這一圖中針對(duì)3000K色溫的ANSI顏色空間。1976CIE圖有時(shí)被認(rèn)為更適于表示人眼所感知的色點(diǎn)位移。

由本文中所描述的發(fā)光裝置或者模塊生成的光可以具有在CIE 1931色度圖或者1976CIE色度圖中位于黑體線上的色點(diǎn)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，由發(fā)光模塊生成的光可以具有在CIE 1931色度圖或者1976CIE色度圖中位于黑體線下面或者略微位于黑體線下面的色點(diǎn)。當(dāng)由發(fā)光模塊生成的光的色點(diǎn)被調(diào)諧為略微在黑體線下面時(shí)，這進(jìn)一步改善被照射的白色對(duì)象的白色外觀。

在一些實(shí)施例中，針對(duì)發(fā)光模塊的相應(yīng)色溫，由發(fā)光模塊生成的光可以具有在CIE 1931色度圖或者1976CIE色度圖中位于ANSI顏色空間內(nèi)的色點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊可以有利地被用于照射包括熒光增白劑(FWA)的對(duì)象和物品。

名稱“熒光增白劑”通常表示在被UV光激發(fā)時(shí)產(chǎn)生通常具有在445nm處的峰值的藍(lán)色熒光的化學(xué)物質(zhì)。熒光增白劑被添加到很多產(chǎn)品中，例如紙張、織物、以及塑料，以便改善白色外觀。然而，熒光增白劑也容易受到深藍(lán)光激發(fā)的影響，這導(dǎo)致發(fā)射普通藍(lán)光，因此有助于改善被照射材料的白色印象。特別地，具有440nm或者更低(特別地，420nm或者更低)波長(zhǎng)的光可以激發(fā)熒光增白劑。在本發(fā)明的實(shí)施例中，具有在從380nm至430nm的范圍內(nèi)的發(fā)射峰值波長(zhǎng)的第二發(fā)光二極管可以產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的≤420nm的光，以有效地激發(fā)熒光增白劑。

期望的“清爽白色”效果可以用由包含F(xiàn)WA的對(duì)象發(fā)射/反射的光與由用于照射所述對(duì)象的光源發(fā)射的光相比的色點(diǎn)的差(如1976CIE圖中看到的v’位移(Δv’))來(lái)表示。這一效果在圖9中圖示。P1表示由光源本身發(fā)射的光的色點(diǎn)，而P2表示被所照射對(duì)象反射的光的色點(diǎn)。當(dāng)發(fā)射/反射光的色點(diǎn)P2相較于發(fā)射光的色點(diǎn)P1進(jìn)一步在黑體線下面位移時(shí)，這可以表示清爽白色效果。為了提供白色顯色性的期望改善和“清爽白色”效果，至少-0.002(│-Δv’│≥0.002)的Δv’可以是足夠的，特別地，其中光源的色點(diǎn)已經(jīng)在黑體線下面。然而，依賴于光源的色點(diǎn)，更大的v’位移(例如至少-0.005的Δv’)可以是期望的。

之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊照射包含熒光增白劑的對(duì)象時(shí)獲得的“清爽白色”效果(例如-0.005的Δv’)依賴于由該模塊發(fā)射的“深”藍(lán)光(例如380nm至430nm)與總光譜的強(qiáng)度比率。

本發(fā)明人目前還發(fā)現(xiàn)，深藍(lán)光與普通藍(lán)光的強(qiáng)度比率可以影響輸出光被感知為暖的還是冷的，以及對(duì)黑/白對(duì)比度的感知。

如上文所解釋那樣，所發(fā)射的光的色溫有助于光被感知為自然的還是非自然的，特別是當(dāng)對(duì)光源調(diào)光時(shí)。

此外，當(dāng)對(duì)“清爽白色”光源調(diào)光時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)光的所感知的“清爽性”的期望改變，深藍(lán)色貢獻(xiàn)應(yīng)該根據(jù)相關(guān)色溫改變。

通過(guò)增加比率A’，對(duì)黑/白對(duì)比度的感知(特別地，在諸如紙張之類的經(jīng)FWA處理的白色表面上)可以獨(dú)立于光源的亮度而被增強(qiáng)。因此，白色表面上的印記(例如，紙張上的文本、圖、或者繪畫(huà))的對(duì)比度可以通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊照射表面而增加?？刂票嚷蔄’的可能性允許用戶(諸如讀者)根據(jù)他/她的偏好調(diào)節(jié)光，以便獨(dú)立于光源亮度而實(shí)現(xiàn)期望的對(duì)比度。這種個(gè)性化對(duì)于老年人或者具有視覺(jué)損傷的人而言可能是十分期望的。

對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊的比率A’的控制因此可以基于用戶偏好實(shí)施。個(gè)性化對(duì)比度調(diào)節(jié)僅是一個(gè)示例。另一示例是，針對(duì)美學(xué)、美容、或者藝術(shù)用途，通過(guò)控制比率A’來(lái)控制色溫，其中更高的A’增加了對(duì)象、材料、或者甚至膚色的白度。個(gè)性化控制白色顯色性的能力可以在很多專用照明應(yīng)用中是有吸引力的特征。

對(duì)于用戶控制發(fā)射光譜而言備選地或者額外地，由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊發(fā)射的光的比率A’可以根據(jù)時(shí)間上的預(yù)定調(diào)度來(lái)調(diào)節(jié)，或者可以響應(yīng)于外部條件(諸如周?chē)h(huán)境光條件或者所照射表面的反射性)來(lái)調(diào)節(jié)。

另一可能性是在空間上調(diào)制比率A’，以便允許動(dòng)態(tài)的光圖案化，其中所照射表面的一些部分使用比其它部分更高或者更低的A’的光照射。這種圖案化可以通過(guò)使用照射被照射對(duì)象的不同部分并且可以獨(dú)立于彼此可控(除了獨(dú)立于第一(普通藍(lán)色)發(fā)光元件組可控之外)的至少兩組第二(深藍(lán)色)發(fā)光元件來(lái)實(shí)施。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，發(fā)光裝置或者模塊可以包括適于發(fā)射發(fā)光強(qiáng)度I3的并且具有在第三波長(zhǎng)范圍(特別地，從590nm至620nm(琥珀色光)的波長(zhǎng)范圍)內(nèi)的發(fā)射峰值的光的至少一個(gè)第三發(fā)光元件。第三發(fā)光元件可以是沒(méi)有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的直接發(fā)射元件，例如LED芯片。備選地，第三發(fā)光元件可以是提供琥珀色光發(fā)射的磷光體轉(zhuǎn)換LED芯片。在任一情形下，加入這種琥珀色分量都可以防止當(dāng)增加比率A’時(shí)發(fā)光裝置或者模塊的總的發(fā)射光譜的色點(diǎn)的甚至最細(xì)微的改變。

本文中描述的發(fā)光裝置可以形成用于各種照明應(yīng)用的發(fā)光模塊的一部分。例如，這種發(fā)光模塊可以在用于照射例如零售、展覽、或者家庭環(huán)境中的對(duì)象的白色光源(例如聚光燈或者燈具)中使用。特別地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光模塊(通常被包括在聚光燈中)可以有利地用于重點(diǎn)照明。

本領(lǐng)域技術(shù)人員要意識(shí)到，本發(fā)明決不限于上文描述的優(yōu)選實(shí)施例。相反，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，很多修改和變化是可能的。例如，本文中描述的第一和第二發(fā)光元件中的一個(gè)或者兩者可以由發(fā)光元件和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的合適組合(例如UV LED芯片和藍(lán)色磷光體)代替。

另外，對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的變化可以由技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明中，從學(xué)習(xí)附圖、公開(kāi)內(nèi)容以及所附權(quán)利要求中理解和實(shí)現(xiàn)。在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”不排除其它元素或者步驟，并且不定冠詞“一(a)”或者“一個(gè)(an)”不排除多個(gè)。僅憑在互相不同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施的事實(shí)不表示這些措施的組合不能被有利地使用。