具有獨(dú)立地補(bǔ)償?shù)亩嗌氐恼彰餮b置制造方法
【專利摘要】一種照明裝置包括:不同顏色的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體(例如,LED)芯片,安裝在單個(gè)基座上;至少一個(gè)溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)LED芯片的溫度;以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,安裝在所述單個(gè)基座上,以在不同溫度的范圍上將輸出發(fā)射保持在基本上恒定的色點(diǎn)。該裝置可包括布置成激發(fā)黃色磷光體的藍(lán)色LED以及布置成以組合的方式產(chǎn)生暖白光的紅色LED。多個(gè)單獨(dú)地溫度補(bǔ)償?shù)墓虘B(tài)發(fā)光體簇可以設(shè)置在單個(gè)照明裝置中,所述單個(gè)照明裝置可包括細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】具有獨(dú)立地補(bǔ)償?shù)亩嗌氐恼彰餮b置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的聲明
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年6月3日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/152, 772的優(yōu)先權(quán)。【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及包括溫度補(bǔ)償?shù)恼彰餮b置以及用于制造和使用這種照明裝置的方法。
[0004]背景
[0005]固態(tài)光源可以用于提供有色的(例如,非白色的)或白色的LED光(例如,感覺(jué)是白色的或接近白色的)。白色固態(tài)發(fā)光體由于包括大大提高的效率和長(zhǎng)壽命等原因已被研究作為白色白熾燈的潛在替代品。在難以接近的環(huán)境中和/或在替換成本非常高的情況下,固態(tài)發(fā)光體的長(zhǎng)壽命是特別有利的。
[0006]固態(tài)照明裝置可以包括例如至少一個(gè)有機(jī)或無(wú)機(jī)的發(fā)光二極管(“LED”)或激光器。固態(tài)照明裝置通過(guò)激發(fā)電子穿過(guò)半導(dǎo)體活性(發(fā)光)層的導(dǎo)帶(conduction band,傳導(dǎo)帶)與價(jià)帶(valence band,價(jià)電子帶)之間的帶隙而產(chǎn)生光(紫外光、可見(jiàn)光或紅外光),其中電子躍遷產(chǎn)生一波長(zhǎng)的光,所述波長(zhǎng)取決于帶隙。因此,由固態(tài)發(fā)光體發(fā)射的光的顏色(波長(zhǎng))取決于其活性層的材料。雖然固態(tài)光源相對(duì)于傳統(tǒng)的白熾燈或熒光燈光源提供了非常高的效率的潛力,但是,固態(tài)光源在同時(shí)取得良好的功效、良好的色彩再現(xiàn)和色彩穩(wěn)定性(例如,相對(duì)于操作溫度的變化)的方面存在顯著的挑戰(zhàn)。
[0007]術(shù)語(yǔ)“色度”用來(lái)識(shí)別光源的顏色,而與輸出強(qiáng)度(例如,流明)無(wú)關(guān)。當(dāng)不同光源的色度相等時(shí),來(lái)自于每個(gè)光源的光的顏色對(duì)于眼睛來(lái)說(shuō)表現(xiàn)相同,與強(qiáng)度無(wú)關(guān)。光源的色度可以通過(guò)色度坐標(biāo)來(lái)表示。這種坐標(biāo)的實(shí)例在1931CIE1931色度圖中體現(xiàn),在所述色度圖中,所發(fā)射的光的顏色由X和I坐標(biāo)表示。位于黑體軌跡上或位于黑體軌跡附近的顏色坐標(biāo)對(duì)于人類觀察者來(lái)說(shuō)產(chǎn)生賞心悅目的白光。1931CIE圖(圖1)包括沿黑體軌跡(體現(xiàn)為從右部角發(fā)出的曲線)的溫度清單。
[0008]光源的色溫是理想的黑體輻射體的溫度,所述理想的黑體輻射體輻射具有可與光源的色調(diào)相當(dāng)?shù)纳{(diào)的光。白熾燈泡接近理想的黑體輻射體;因此,當(dāng)燈泡被加熱并遇熱發(fā)光時(shí),它首先發(fā)光呈微紅、然后呈微黃、然后呈現(xiàn)白色、且最后呈微藍(lán)(因?yàn)榕c黑體輻射體的峰值輻射相關(guān)的波長(zhǎng)隨著溫度的增加而逐漸變短)。諸如熒光燈和LED燈等其它光源主要通過(guò)不同于熱輻射的過(guò)程而發(fā)光,使得所發(fā)射的輻射不遵循黑體光譜的形式。這些光源被分配一相關(guān)色溫(CCT),該相關(guān)色溫是這樣的黑體輻射體的色溫,S卩,人類色彩感知將來(lái)自于燈的光最密切地匹配于該黑體輻射體。在本文中,術(shù)語(yǔ)“色溫”和“相關(guān)色溫”可以互換地使用。
[0009]因?yàn)楸桓兄獮榘咨墓獗厝皇莾煞N或更多種顏色(或波長(zhǎng))的光的混合,還沒(méi)有研發(fā)出可以產(chǎn)生白光的單個(gè)發(fā)光二極管結(jié)點(diǎn)。從固態(tài)發(fā)光體產(chǎn)生白光需要不同顏色的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體和/或至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體與至少一種發(fā)光磷光(Iumiphoric)材料(也稱為發(fā)光磷光體,例如包括磷光體、閃爍體、和發(fā)光磷光油墨)的一些組合。[0010]被感知為白色或接近白色的光可由紅色、綠色、藍(lán)色(“RGB”)固態(tài)發(fā)光體(例如LED)的組合產(chǎn)生。這種裝置的輸出顏色可通過(guò)分別調(diào)節(jié)供應(yīng)至紅色、綠色和藍(lán)色LED的電流來(lái)改變。用于產(chǎn)生白色或接近白色的光的另一種方法是通過(guò)使用藍(lán)色LED和發(fā)光磷光體(諸如黃色的磷光體)。在后一種情況下,藍(lán)色LED發(fā)射(emissions,發(fā)光)的一部分穿過(guò)黃色磷光體,而藍(lán)色LED發(fā)射的另一部分被降頻變換(downconverted)成黃色,并且藍(lán)色和黃色的光組合地提供被感知為白色的光。用于產(chǎn)生白光的又一種方法是用紫光或紫外LED光源激發(fā)多種顏色的磷光體或染料。
[0011]當(dāng)多個(gè)固態(tài)發(fā)光體和/或發(fā)光磷光體用于單個(gè)照明裝置中時(shí),照明裝置的CCT和強(qiáng)度(流明)可取決于多種因素,包括(例如)發(fā)光部件的操作溫度、發(fā)光元件的年限、以及在發(fā)光元件的制造中的批次之間的變化。
[0012]白色LED燈的代表實(shí)例包括:與諸如磷光體(例如YAG:Ce)的發(fā)光磷光材料組合的藍(lán)色LED芯片(例如,由InGaN和/或GaN制成)的封裝,所述發(fā)光磷光材料吸收藍(lán)光(第一峰值波長(zhǎng))的至少一部分、并重新發(fā)射黃光(第二峰值波長(zhǎng)),其中組合后的黃光和藍(lán)光發(fā)射提供了在性質(zhì)上被感知為白色或接近白色的光。如果組合后的黃光和藍(lán)光被感知為黃色或綠色,它可以被稱為“藍(lán)移黃” (blue shifted yellow,“BSY”)光或“藍(lán)移綠” (blueshifted green,“BSG”)光。超過(guò)5,000K的色溫被稱為冷色(微藍(lán)白色),而較低的色溫(2,700-3, 000K)被稱為暖色(微黃白色到紅色)。當(dāng)BSY發(fā)光體被使用時(shí),添加從紅色固態(tài)發(fā)光體(例如,LED)或紅色發(fā)光磷光材料輸出的紅色光譜可增加合計(jì)(aggregated,總計(jì)的)光輸出的溫暖度。紅色LED集成到藍(lán)色LED BSY (“BSY+R”)照明裝置提高了顯色性,并且更加接近于由白熾燈產(chǎn)生的光。
[0013]當(dāng)紅色補(bǔ)充LED以與高功率原色藍(lán)LED (例如,如在BSY部件中體現(xiàn)的)組合的方式使用時(shí),可具有挑戰(zhàn)性的是將該組合的累計(jì)發(fā)射保持在恒定的色點(diǎn)。與藍(lán)色LED(所述藍(lán)色LED包括通常由III族氮化物材料(例如,被表示為(AI,In, Ga)N,包括但不限于GaN)形成的活性區(qū))不同,紅色LED包括典型地由III族磷化物(如(AI, In,Ga)P)材料形成的活性區(qū)。III族磷化物材料典型地表現(xiàn)出比III族氮化物材料明顯更低的溫度穩(wěn)定性。由于它們的化學(xué)性質(zhì),相比于在較冷條件(例如,室溫或更低)下操作,當(dāng)在85°C操作時(shí),紅色LED失去其功效的大部分(例如40-50%)。當(dāng)紅色和藍(lán)色LED被固定到共同的基座(submount,子安裝座)或與共同的散熱器熱連通時(shí),從藍(lán)色LED發(fā)出的熱量將增加紅色LED的溫度。為了利用包括基于III族氮化物的藍(lán)色LED (例如,作為BSY發(fā)光體的一部分)和基于III族磷化物的紅色LED的裝置保持恒定的色點(diǎn),必須隨著溫度升高而改變供應(yīng)至基于III族磷化物的紅色LED的電流,這是因?yàn)樗{(lán)色LED和紅色LED的不同溫度反應(yīng)。響應(yīng)于溫度信號(hào)對(duì)不同發(fā)光體的電流供應(yīng)的調(diào)整被稱為溫度補(bǔ)償。
[0014]在美國(guó)專利N0.6,441,558中公開了本領(lǐng)域中的代表性LED照明系統(tǒng),其包括紅色LED陣列、綠色LED陣列、藍(lán)色LED陣列、單個(gè)光電二極管以及溫度傳感器。三個(gè)LED陣列被布置在光混合器中,所述光混合器被布置成從整流電源接收功率,并且具有耦接于電源和光混合器的控制器。該控制器包括來(lái)自于與前饋溫度補(bǔ)償裝置組合的光電二極管的光學(xué)反饋,以通過(guò)單獨(dú)地控制供應(yīng)至并聯(lián)地布置的紅色LED陣列、綠色LED陣列和藍(lán)色LED陣列的電流而將輸出保持在期望的色點(diǎn)和光輸出電平。輸出顏色可通過(guò)對(duì)于顏色偏好的用戶輸入來(lái)調(diào)整。美國(guó)專利N0.6,441,558公開了使用用于光感測(cè)的單個(gè)光電二極管以及用于整個(gè)照明裝置的溫度感測(cè)的溫度傳感器。在每個(gè)陣列中,多個(gè)LED優(yōu)選地具有基本上相似的電學(xué)和光學(xué)特性。LED光源的色度坐標(biāo)基于與隨結(jié)點(diǎn)溫度而變的存儲(chǔ)流明輸出部分組合的感測(cè)溫度來(lái)估計(jì)。光傳感器和溫度傳感器的輸出與存儲(chǔ)信息相結(jié)合地使用,以控制每個(gè)LED陣列來(lái)提供期望的光強(qiáng)度并保持期望的色點(diǎn)。
[0015]根據(jù)美國(guó)專利N0.6,441,558的LED照明系統(tǒng)具有影響其效用的各種限制。光反饋的采用增加了照明裝置的復(fù)雜性和費(fèi)用,并且光學(xué)傳感器可限制光輸出、增加裝置尺寸、和/或影響照明裝置的美觀性。對(duì)作為組的每個(gè)LED陣列的控制與單個(gè)陣列內(nèi)的不同發(fā)光體的輸出特性的可能變化(如前面提到的,LED的輸出特性由于在制造時(shí)批次與批次之間的自然變化而不同)不相適應(yīng)。雖然在待用于單個(gè)照明裝置中的相同顏色的不同LED之間的輸出特性的變化可以通過(guò)分類和分級(jí)(連同選擇的發(fā)光體具有密切匹配的特征)而減小,但這種方法限制了預(yù)制造LED部件的全分布(full distribution)的利用,并從而增加了所得到的照明裝置的成本。通過(guò)由美國(guó)專利N0.6,441,558所公開的并聯(lián)地布置的每個(gè)LED陣列,需要至少六個(gè)觸點(diǎn)(即,用于3種顏色LED陣列中的每一個(gè)的陽(yáng)極和陰極)來(lái)對(duì)LED供應(yīng)功率,從而使得所得到的裝置的布線和制造變得復(fù)雜。
[0016]雖然美國(guó)專利N0.6,441,558假定多個(gè)LED具有基本相似的電學(xué)和光學(xué)特性,但是,由傳統(tǒng)制造方法所生產(chǎn)的實(shí)際LED經(jīng)受這些特性在批次與批次之間的變化,因而影響了其輸出強(qiáng)度和輸出顏色。當(dāng)多個(gè)LED被分布在單個(gè)燈具中的較大區(qū)域上并且經(jīng)受使用相同控制電路的控制時(shí),色點(diǎn)和/或強(qiáng)度可在沿?zé)艟叩牟煌恢锰庯@著變化。此外,尤其相對(duì)于大尺寸的照明燈具(例如,由于散熱器的放置、靠近于外部的冷卻或加熱源(諸如HVAC出口或窗/門)、自然對(duì)流的影響等),在燈具的不同點(diǎn)處的溫度可顯著不同。在單個(gè)照明燈具內(nèi)的LED的不同位置處的這種溫差可能導(dǎo)致在沿?zé)艟叩牟煌恢锰幍纳c(diǎn)和/或強(qiáng)度的進(jìn)一步變化。
[0017]已知包括溫度保護(hù)電路的照明裝置,當(dāng)感測(cè)到過(guò)高溫度條件時(shí),所述溫度保護(hù)電路終止照明裝置的發(fā)光體的操作。但是,這種裝置具有有限的效用,因?yàn)楫?dāng)該裝置在檢測(cè)到過(guò)高溫度條件下停止操作時(shí),該照明裝置的操作者可能會(huì)誤認(rèn)為裝置有故障。當(dāng)照明裝置檢測(cè)到過(guò)高溫度條件時(shí)避免照明裝置操作員對(duì)照明裝置的操作狀態(tài)的誤解將是有利的。
[0018]諸如基于熒光燈管的燈具的細(xì)長(zhǎng)照明裝置被廣泛應(yīng)用在商業(yè)建筑物和工業(yè)建筑物中、以及一些居住環(huán)境中。固態(tài)照明裝置能夠在比熒光燈管大得多的發(fā)光效率以及更高的可靠性下操作,但是與熒光燈管的較大發(fā)光面積的特性相反,固態(tài)照明裝置通常包括較小面積的發(fā)光體(近似點(diǎn)光源)。將期望提供在尺寸和形態(tài)方面類似于基于熒光燈管的裝置的固態(tài)照明裝置,以使得能夠在相同或相當(dāng)?shù)目臻g包絡(luò)(envelope,封套)中更新固態(tài)燈泡或固態(tài)燈具。
[0019]因此,將期望克服與傳統(tǒng)固態(tài)照明裝置相關(guān)聯(lián)的上述限制中的一個(gè)或更多個(gè)。
[0020]此背景信息被提供用來(lái)披露 申請(qǐng)人:所認(rèn)為的與本發(fā)明的可能相關(guān)的信息。并不必然表示認(rèn)可、或者不應(yīng)該解釋成任何上述信息構(gòu)成影響本文所要求保護(hù)的主題的可專利性特征的現(xiàn)有技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0021]本發(fā)明在多個(gè)方面涉及照明裝置,該照明裝置包括具有不同峰值波長(zhǎng)的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體,具有至少一個(gè)溫度感測(cè)元件和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路被布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)節(jié)供給于至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體的電流。所述元件可以被安裝在單個(gè)基座上,并且可被用來(lái)在不同溫度的范圍上將輸出發(fā)射保持在基本上恒定的色點(diǎn)或色溫。多個(gè)單獨(dú)溫度補(bǔ)償?shù)墓虘B(tài)發(fā)光體簇(cluster,集群)可以設(shè)置在單個(gè)照明裝置中,諸如燈具或其他照明裝置。
[0022]在另一方面中,本發(fā)明涉及一種照明裝置,其包括:多個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片,安裝在單個(gè)基座上,所述多個(gè)LED芯片包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同(substantially different,實(shí)質(zhì)不同);至少一個(gè)溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,安裝在所述單個(gè)基座上,并且布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng);其中,所述照明裝置不具有用于在所述照明裝置的操作期間調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)的任何光感測(cè)元件。
[0023]在又一方面中,本發(fā)明涉及一種照明裝置,其包括:多個(gè)LED芯片,包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中,所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同;至少一個(gè)溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,安裝在單個(gè)基座上,并且布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng);其中,所述至少一個(gè)第一 LED芯片包括藍(lán)移黃發(fā)光體,所述藍(lán)移黃發(fā)光體包括布置成從黃色磷光體激發(fā)發(fā)射的原藍(lán)色LED(principally blue LED)芯片,并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片包括原紅色LED芯片。
[0024]本發(fā)明的又一方面涉及一種照明裝置,其包括:第一發(fā)光二極管(LED)芯片簇和第二 LED芯片簇,每個(gè)簇均包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中,所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同;至少一個(gè)第一溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述第一 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;至少一個(gè)第二溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述第二 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;第一溫度補(bǔ)償電路,布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)第一溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述第一 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng);以及第二溫度補(bǔ)償電路,布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)第二溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述第二 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)。
[0025]本發(fā)明再一方面涉及一種用于制造上面緊接地描述的照明裝置的方法,該方法包括:測(cè)試第一 LED芯片簇,以根據(jù)所述第一 LED芯片簇中的所述至少一個(gè)LED芯片的溫度確定光譜輸出;響應(yīng)于對(duì)第一 LED芯片簇的測(cè)試,設(shè)定所述至少一個(gè)第一溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù);測(cè)試第二 LED芯片簇,以根據(jù)所述第二 LED芯片簇中的所述至少一個(gè)LED芯片的溫度確定光譜輸出;以及響應(yīng)于對(duì)第二 LED芯片簇的測(cè)試,設(shè)定所述至少一個(gè)第二溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)。[0026]本發(fā)明的又一方面涉及一種照明裝置,其包括:多個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片;至少一個(gè)溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,布置成在所述照明裝置的操作期間響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng),并且所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成響應(yīng)于由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件檢測(cè)到的溫度超過(guò)預(yù)定閾值溫度的結(jié)果而啟動(dòng)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的被改變后的操作狀態(tài)。
[0027]本發(fā)明的再一方面涉及一種照明裝置,其包括:具有長(zhǎng)度和寬度的細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu),其中,所述長(zhǎng)度為所述寬度的至少約5倍;以及多個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片簇,安裝在所述本體結(jié)構(gòu)上或上方,每個(gè)簇包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同;其中,所述多個(gè)簇中的每個(gè)獨(dú)立的簇產(chǎn)生包括所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出和所述至少一個(gè)第
二LED芯片的光譜輸出的組合發(fā)射,并且由每個(gè)獨(dú)立的簇產(chǎn)生的組合發(fā)射處于一色溫,該色溫位于由每個(gè)其它獨(dú)立的簇產(chǎn)生的組合發(fā)射的色溫的1931CIE色度圖上不超過(guò)4個(gè)麥克亞當(dāng)(MacAdam)橢圓的范圍內(nèi)。
[0028]在另一方面中,前述方面中的任一個(gè)、和/或如本文中所描述的不同的單獨(dú)方面和特征可以被組合以用于附加的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]本發(fā)明的其他方面、特征和實(shí)施例將從隨后的公開和所附的權(quán)利要求書中更充分地顯現(xiàn)出來(lái)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是包括黑體軌跡的表達(dá)的1931CIE色度圖。
[0031]圖2A是多發(fā)光體固態(tài)照明封裝的上部立體圖。
[0032]圖2B是圖2A的發(fā)光體封裝的側(cè)視圖的側(cè)橫截面視圖。
[0033]圖2C是圖2A-2B的發(fā)光體封裝的下部立體圖。
[0034]圖2D是圖2A-2C的發(fā)光體封裝的俯視圖。
[0035]圖2E是圖2A-2D的發(fā)光體封裝的基座部分的俯視圖。
[0036]圖3是包括第一 LED串和第二 LED串、溫度感測(cè)元件和溫度補(bǔ)償電路的固態(tài)發(fā)光體裝置的照片。
[0037]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的固態(tài)發(fā)光體封裝的簡(jiǎn)化俯視示意圖,所述固態(tài)發(fā)光體封裝包括布置在單個(gè)基座上的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體、溫度感測(cè)元件以及溫度補(bǔ)償電路。
[0038]圖5A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明封裝的上部立體圖。
[0039]圖5B是圖5A的固態(tài)發(fā)光體封裝的簡(jiǎn)化俯視圖。
[0040]圖6是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有并聯(lián)地設(shè)置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組以及具有包括電流鏡(current mirror,電流反射鏡)的至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0041]圖7是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有并聯(lián)地設(shè)置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組以及具有包括可編程集成電路和可調(diào)電阻器網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0042]圖8A是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有并聯(lián)地設(shè)置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組以及具有包括可編程集成電路的至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,所述可編程集成電路具有存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)至少一個(gè)值以調(diào)整供應(yīng)于至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體組的電流。
[0043]圖SB是多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有并聯(lián)地設(shè)置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組以及具有包括運(yùn)算放大器的至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,所述運(yùn)算放大器布置成影響固態(tài)發(fā)光體串之間的電流的比率或分布。
[0044]圖9是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有并聯(lián)地設(shè)置的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體,以及具有多個(gè)溫度感測(cè)元件和溫度補(bǔ)償電路元件。
[0045]圖10是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有串聯(lián)地設(shè)置的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體,具有可控旁路部或分流部以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0046]圖11是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的可與照明裝置一起使用的第一可控旁路電路的電路圖。
[0047]圖12是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的可與照明裝置一起使用的第二可控旁路電路的電路圖。
[0048]圖13用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有與由至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體(串聯(lián)地設(shè)置)形成的組串聯(lián)地布置的至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體,以及具有至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0049]圖14是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置具有與由至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體(串聯(lián)地設(shè)置)形成的組并聯(lián)地布置的至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體,以及具有至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0050]圖15是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置包括由串聯(lián)地設(shè)置的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體形成的第一組、由串聯(lián)地設(shè)置的至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體形成的第二組,其中第一組與第二組并聯(lián)地布置,并且該裝置包括至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0051]圖16是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置包括串聯(lián)地設(shè)置的至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體(其中至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體布置成與可控旁路部或分流部并聯(lián))、以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0052]圖17是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置包括與兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組(所述兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組包括由串聯(lián)的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體形成的第一組,所述第一組與由串聯(lián)的至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體形成的第二組并聯(lián)地設(shè)置)串聯(lián)地布置的至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體,以及具有至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0053]圖18是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置包括并聯(lián)地布置的至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體、以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0054]圖19是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置包括與由串聯(lián)地設(shè)置的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體形成的組并聯(lián)地布置的至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體,并具有與串聯(lián)地設(shè)置的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體中的每一個(gè)并聯(lián)地布置的單獨(dú)的可控旁路元件或分流元件,并且該裝置包括至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0055]圖20是用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置的電路圖,該裝置包括串聯(lián)地布置的至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體,并具有與所述至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體中的至少兩個(gè)并聯(lián)地布置的單獨(dú)的可控旁路元件或分流元件,該裝置包括至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。
[0056]圖21是包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光體簇的照明裝置的簡(jiǎn)化底部平面視圖,其中每個(gè)簇被單獨(dú)地溫度補(bǔ)償。
[0057]圖22是示出了用于制造包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光體簇的照明裝置或燈具的方法的各步驟的流程圖,其中每個(gè)簇被單獨(dú)地溫度補(bǔ)償。
[0058]圖23是具有細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)以及安裝在該本體結(jié)構(gòu)上或上方的多個(gè)LED芯片簇的照明裝置的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。
[0059]圖24是具有細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)以及安裝在該本體結(jié)構(gòu)上或上方的多個(gè)LED芯片簇的另一照明裝置的簡(jiǎn)化底部平面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]本發(fā)明在多個(gè)方面中涉及照明裝置,該照明裝置包括具有不同峰值波長(zhǎng)的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體(例如,LED)芯片,所述照明裝置具有溫度補(bǔ)償電路,布置成響應(yīng)于溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流(例如,絕對(duì)電流水平、相對(duì)電流水平、電流比率、和/或電流脈沖寬度)。在某些實(shí)施例中,LED芯片和溫度補(bǔ)償電路可以被安裝在單個(gè)基座上,并且所得到的裝置優(yōu)選地沒(méi)有用來(lái)在照明裝置的操作期間調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述多個(gè)LED芯片的電流的任何光感測(cè)元件。
[0061 ] 溫度補(bǔ)償電路優(yōu)選地布置成在由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)的不同溫度的范圍上將多個(gè)LED的合計(jì)輸出發(fā)射保持在基本上恒定的顏色或色溫。該溫度的范圍優(yōu)選地跨度為至少約10°C,更優(yōu)選地跨度為至少約15°C,更優(yōu)選地跨度為至少約25°C,更優(yōu)選地跨度為至少約35°C,更優(yōu)選地跨度為至少約50°C,更優(yōu)選地跨度為至少約65°C,并且還更優(yōu)選地跨度為至少約80°C?;旧虾愣ǖ念伾蛏珳乜芍笇?duì)于人類觀察者來(lái)說(shuō)沒(méi)有可感知的顏色或色溫差異。在此上下文中的“基本上恒定的色溫”可指在1931CIE色度圖上的4個(gè)麥克亞當(dāng)橢圓或更小的色溫的差異。
[0062]照明裝置可以集成到固態(tài)發(fā)光體封裝或其他部件級(jí)的裝置中,所述照明裝置包括具有至少兩個(gè)不同的峰值波長(zhǎng)或顏色的多個(gè)LED芯片(例如,可構(gòu)成多色LED簇)、至少一個(gè)溫度感測(cè)元件以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件。該封裝或部件級(jí)裝置可包括可從外部接近的單個(gè)陽(yáng)極觸點(diǎn)以及可從外部接近的單個(gè)陰極觸點(diǎn),而無(wú)需其它的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn)。所得到的多LED封裝或部件中的一個(gè)或多個(gè)可以與一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立LED芯片相同的方式安裝在照明燈具或照明設(shè)備中并且在照明燈具或照明設(shè)備中操作,但不要求照明燈具或照明設(shè)備包括附加的溫度補(bǔ)償電路。
[0063]在某些實(shí)施例中,多個(gè)封裝或部件可被安裝在單個(gè)照明裝置(例如,照明燈具或其他照明設(shè)備)中,其中所述多個(gè)封裝或部件中的每一個(gè)均具有獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED芯片簇。[0064]在使用多個(gè)多LED封裝或部件(所述多個(gè)多LED封裝或部件中的每一個(gè)均具有多種顏色的LED芯片的獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)拇?的情況下,每個(gè)多色LED簇優(yōu)選地被調(diào)整到基本上相同的色點(diǎn)(例如,色溫)。包括多色LED簇的獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)牟考?其中每個(gè)部件被調(diào)整到基本上相同的色點(diǎn))的使用簡(jiǎn)化了包括大量LED簇的照明裝置的制造,因?yàn)槭沟眠@種裝置的制造商消除了對(duì)調(diào)整色點(diǎn)以及對(duì)所得到的裝置執(zhí)行溫度補(bǔ)償?shù)男枰_@還簡(jiǎn)化了所得到的裝置的布線。
[0065]當(dāng)應(yīng)用于較大發(fā)光面積的照明裝置時(shí),提供獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED芯片簇降低了在沿裝置的不同位置處的色點(diǎn)的變化,特別地因?yàn)榇罅康?相對(duì)較小的)LED芯片可沿該照明裝置空間地隔離(segregated,分離),各個(gè)LED芯片可具有不同的光學(xué)和/或電學(xué)特性(例如,可能由于正常的批次與批次之間生產(chǎn)變化導(dǎo)致),并且空間地隔離的LED芯片簇可能經(jīng)受不同的熱條件。通過(guò)提供獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED芯片簇(所述芯片簇被調(diào)整到基本上相同的色點(diǎn)),可以克服由于批次與批次之間的變化而導(dǎo)致的芯片特定光學(xué)和/或電學(xué)特性的不同,從而使得可利用預(yù)制造LED元件的全分布的更大部分,而不需要在燈具級(jí)通過(guò)不同的分級(jí)對(duì)LED進(jìn)行匹配,從而降低了所得照明裝置的成本。
[0066]一種用于制造包括多個(gè)獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED芯片簇的照明裝置的方法可包括:測(cè)試每個(gè)LED芯片簇,以根據(jù)每個(gè)簇的溫度確定光譜輸出;然后響應(yīng)于該測(cè)試,設(shè)定與該簇相關(guān)聯(lián)的溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)(即,調(diào)整)。測(cè)試和設(shè)定參數(shù)的過(guò)程可在此之后重復(fù)進(jìn)行。該測(cè)試和調(diào)整優(yōu)選地在多芯片簇被安裝在照明裝置(例如,照明燈具或其他照明設(shè)備)中之前完成。這允許在將大量的LED集成為單個(gè)部件之前在制造過(guò)程中早期識(shí)別和維修或移除有故障的LED和/或控制電路,從而減少?gòu)U品/維修率和成品裝置的生產(chǎn)成本。
[0067]除非另外定義,否則本文中使用的術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))應(yīng)該被解釋為具有與由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的相同的含義。將會(huì)進(jìn)一步理解的是,本文所使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被解釋為具有與它們?cè)诒菊f(shuō)明書的上下文和相關(guān)領(lǐng)域中的含義相一致的含義,并且不應(yīng)以理想化的或過(guò)于正式的意義來(lái)解釋,除非本文明確地如此定義。
[0068]如本文所描述的各種裝置可包括諸如以下的各種顏色或波長(zhǎng)范圍的發(fā)光體和/或發(fā)光磷光體:
[0069].藍(lán)色(優(yōu)選地 430nm 至 480nm ;可選地 430-475nm、440-475nm、450-475nm,或430-480nm的任何合適的子范圍);
[0070].青色(cyan,藍(lán)綠色)(優(yōu)選地481nm至499nm);
[0071].綠色(優(yōu)選地500nm至570nm,可選擇地包括如本文之前所表達(dá)的任何合適的子范圍);
[0072].黃色(優(yōu)選地571至590nm);以及
[0073].紅色(優(yōu)選591至750nm,包括可選的橙色子范圍(優(yōu)選591至620nm),或621_750nm,或 621_700nm,或 600-700nm,或 610-700nm,或 610_680nm,或 620_680nm,或620-670nm,和/或如本文所表達(dá)的任何合適的子范圍)。
[0074]也可使用其它合適的中間顏色和波長(zhǎng)范圍或子范圍。因?yàn)榧词拐瓗Оl(fā)光體(例如LED )確實(shí)具有可測(cè)量的峰寬(例如,可以由半峰全寬(fu11-width,half-max ) (FffHM)值進(jìn)行量化),但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,具有落在前述色譜范圍中的一個(gè)范圍內(nèi)的峰值波長(zhǎng)的發(fā)光體也可在不同的色譜范圍中產(chǎn)生較小的但可測(cè)量的發(fā)射。由于這個(gè)原因,如本文所述的各種顏色可以可選地被描述為“原色〈顏色 >”(例如,原色藍(lán)、原色紅等),以便指代落在所表達(dá)的光譜范圍內(nèi)的峰值發(fā)射。
[0075]本文所公開的固態(tài)發(fā)光體可以是飽和或不飽和的。本文所用的術(shù)語(yǔ)“飽和”是指具有至少85%的純度,術(shù)語(yǔ)“純度”具有對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的含義,并且用于計(jì)算純度的方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。
[0076]除非特別地陳述不存在一個(gè)或多個(gè)元件,否則如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”應(yīng)被解釋為開放式術(shù)語(yǔ),這些術(shù)語(yǔ)不排除一個(gè)或多個(gè)元件的存在。
[0077]如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“電激活發(fā)光體”和“發(fā)光體”是指能夠產(chǎn)生可見(jiàn)的或接近可見(jiàn)的(例如,從紅外到紫外)波長(zhǎng)的輻射的任何裝置,包括但不限于氙燈、汞燈、鈉燈、白熾燈以及固態(tài)發(fā)光體,所述固態(tài)發(fā)光體包括二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)、和激光器。
[0078]術(shù)語(yǔ)“固態(tài)發(fā)光體”或“固態(tài)發(fā)射體”可以包括發(fā)光二極管、激光二極管、有機(jī)發(fā)光二極管、和/或其它半導(dǎo)體裝置,所述其它半導(dǎo)體裝置包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體層、基板和一個(gè)或多個(gè)接觸層,所述半導(dǎo)體層可包括硅、碳化硅、氮化鎵和/或其他半導(dǎo)體材料,所述基板可包括藍(lán)寶石、硅、碳化硅和/或其他微電子基板,所述一個(gè)或多個(gè)接觸層可包括金屬和/或其它導(dǎo)電材料。
[0079]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)發(fā)光裝置可以包括基于II1-V氮化物(例如,氮化鎵)的LED或激光器,所述LED或激光器制造于碳化硅基板或藍(lán)寶石基板上,諸如由北卡羅來(lái)納的達(dá)勒姆的克利公司(Cree,Inc.)制造并銷售的那些器件。這種LED和/或激光器可以被配置成操作以使得光發(fā)射在所謂的“倒裝芯片”定向上通過(guò)基板而發(fā)生。這種LED和/或激光器也可以不包含基板(例如,隨后去除基板)。
[0080]固態(tài)發(fā)光體可以獨(dú)立地使用或者與一種或多種發(fā)光磷光材料(如磷光體、閃爍體、發(fā)光磷光油墨)和/或光學(xué)元件組合地使用,以便產(chǎn)生一峰值波長(zhǎng)的光、或者至少一個(gè)期望感知的顏色(包括可以被感知為白色的顏色的組合)的光。如本文所描述的在照明裝置中包括發(fā)光磷光(也稱為“突光(冷光,luminescent)”)材料可通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn):直接涂覆在固態(tài)發(fā)光體上、將這種材料添加到密封劑、將這種材料添加到透鏡、通過(guò)將這種材料嵌入或分散于發(fā)光磷光體支撐元件中、和/或?qū)⑦@種材料涂覆在發(fā)光磷光體支撐元件上。諸如光散射元件(例如,顆粒)和/或折射率匹配材料的其他材料可以與發(fā)光磷光體、發(fā)光磷光體結(jié)合介質(zhì)、或者可在空間上與固態(tài)發(fā)光體隔離的發(fā)光磷光體支撐元件相關(guān)聯(lián)。
[0081]表述“相關(guān)色溫”或“CCT”根據(jù)其公知含義使用以指代黑體的溫度,在明確定義的意義中(即,可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地且精確地確定),所述黑體在顏色上最接近。
[0082]本領(lǐng)域技術(shù)人員公知并可獲得多種熒光材料(也稱為發(fā)光磷光體或發(fā)光磷光介質(zhì),例如,如在美國(guó)專利N0.6,600,175和美國(guó)專利申請(qǐng)公開N0.2009/0184616中所公開的)。突光材料(發(fā)光磷光體)的實(shí)例包括磷光體、閃爍體、日輝光帶、納米磷光體、量子點(diǎn)、以及在用(例如,紫外)光照明時(shí)以可見(jiàn)光譜發(fā)光的油墨。在LED裝置中包括發(fā)光磷光體已經(jīng)通過(guò)將這種材料的層(例如,涂層)提供在固態(tài)發(fā)光體上和/或?qū)晒獠牧戏稚⒌讲贾贸筛采w一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)光體的透明密封劑(例如,基于環(huán)氧的或者基于硅樹脂的可固化樹脂或其它聚合物基體)中而實(shí)現(xiàn)。可用在本文所描述的裝置中的一種或多種熒光材料可以是降頻變換的或升頻變換的(up-converting),或者可以包括這兩種類型的組合。[0083]各種實(shí)施例可包括發(fā)光磷光材料以及與一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)光體空間地隔離(SP,遠(yuǎn)距離地定位)的發(fā)光磷光體支撐元件(例如,諸如與藍(lán)色LED空間地隔離的黃色發(fā)光磷光體)。在某些實(shí)施例中,這種空間隔離可能包括至少約1mm、至少約2mm、至少約5mm、或至少約IOmm的分離距離。在某些實(shí)施例中,空間地隔離的發(fā)光磷光材料與一個(gè)或多個(gè)電激活發(fā)光體之間的導(dǎo)熱連通是不明顯的。發(fā)光磷光材料可以由一個(gè)或多個(gè)發(fā)光磷光體支撐元件支撐、或者位于一個(gè)或多個(gè)發(fā)光磷光體支撐元件內(nèi),所述支撐元件諸如(但不限于)玻璃層或盤、光學(xué)元件、或能夠被涂覆有或嵌入有發(fā)光磷光材料的類似半透明的或透明的材料的層。在一個(gè)實(shí)施例中,發(fā)光磷光材料(例如,磷光體)被嵌入于或以其他方式分散于發(fā)光磷光體支撐元件的本體中。
[0084]本發(fā)明的一些實(shí)施例可以使用諸如在美國(guó)專利Nos.7,564,180 ;7,456,499 ;7,213,940 ;7,095,056 ;6,958,497 ;6,853,010 ;6,791,119 ;6,600,175,6, 201,262 ;6,187,606 ;6,120,600 ;5,912,477 ;5,739,554 ;5,631,190 ;5,604,135 ;5,523,589 ;5,416,342 ;5,393,993 ;5,359,345 ;5,338,944 ;5,210,051 ;5,027,168 ;5,027,168 ;4,966,862、和 / 或 4,918,497、以及美國(guó)專利申請(qǐng)公開 Nos.2009/0184616 ;2009/0080185 ;2009/0050908 ;2009/0050907 ;2008/0308825 ;2008/0198112 ;2008/0179611, 2008/0173884,2008/0121921 ;2008/0012036 ;2007/0253209 ;2007/0223219 ;2007/0170447 ;2007/0158668 ;2007/0139923、2006/0221272、2011/0068696、和 / 或 2011/0068702 中描述的固態(tài)發(fā)光體、發(fā)光體封裝、燈具、熒光材料/元件、電源、控制元件、和/或方法;前述的專利和專利申請(qǐng)公開中的每一個(gè)的公開內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此,就如同在本文充分地闡述了一樣。
[0085]如本文使用的,術(shù)語(yǔ)“照明裝置”除了其能夠發(fā)光之外不受限制。也就是說(shuō),照明裝置可以是照亮一區(qū)域或空間的裝置,所述區(qū)域或空間例如為結(jié)構(gòu)、游泳池或水療中心、房間、倉(cāng)庫(kù)、指示器、道路、停車場(chǎng)、車輛、標(biāo)牌(例如,道路標(biāo)志)、廣告牌、輪船、玩具、鏡子、容器、電子裝置、艦艇、飛機(jī)、體育場(chǎng)、計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)端音頻裝置、遠(yuǎn)端視頻裝置、蜂窩電話、樹、窗、LCD顯示器、洞穴、隧道、院子、街燈柱,或者照明裝置可以是照亮外殼的裝置或裝置陣列,或者照明裝置可以是用于邊緣或背部照明(例如,背光海報(bào)、標(biāo)牌、LED顯示器)、燈泡更換件(例如,用于更換AC白熾燈、低壓燈、熒光燈等)的裝置、用于戶外照明的燈、用于安全照明的燈、用于外部住宅照明的燈(壁式安裝、柱式/欄式安裝)、天花板燈具/壁燈、櫥柜照明、燈(地?zé)艉?或臺(tái)燈和/或桌燈)、景觀照明、軌道照明、作業(yè)照明、特種照明、吊扇照明、檔案/藝術(shù)展示照明、高振動(dòng)/沖擊照明-工作燈等、鏡子/梳妝臺(tái)照明、或任何其他發(fā)光裝置。
[0086]在某些實(shí)施例中,本發(fā)明的主題還涉及被照明的外殼(所述外殼的空間可被均勻地或非均勻地照明),其包括被包圍的空間以及根據(jù)本發(fā)明主題的至少一個(gè)照明裝置,其中,所述照明裝置(均勻或不均勻地)照亮外殼的至少一部分。
[0087]本發(fā)明的主題還涉及被照明的區(qū)域,所述區(qū)域包括例如從以下構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)項(xiàng)目:結(jié)構(gòu)、游泳池或水療中心、房間、倉(cāng)庫(kù)、指示器、道路停車場(chǎng)車輛標(biāo)牌(例如,道路標(biāo)志)、廣告牌、輪船、玩具、鏡子、容器、電子裝置、艦艇、飛機(jī)、體育場(chǎng)、計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)端音頻裝置、遠(yuǎn)端視頻裝置、蜂窩電話、樹、窗、LCD顯示器、洞穴、隧道、院子、街燈柱等,所述區(qū)域中或所述區(qū)域上安裝有如本文所述的至少一個(gè)發(fā)光裝置。
[0088]在某些實(shí)施例中,溫度補(bǔ)償電路可以被布置成以低電流操作來(lái)特意地改變(shift,頻移)輸出顏色或色溫,以提供所謂的調(diào)光補(bǔ)償效用。在一個(gè)實(shí)施例中,這種調(diào)光補(bǔ)償效用包括調(diào)光(例如,調(diào)成金色),以模擬白熾燈的調(diào)光操作。這種調(diào)光補(bǔ)償可基于對(duì)較小的(但是非零的)電流輸入閾值的感測(cè)而被觸發(fā)。在某些實(shí)施例中,調(diào)光補(bǔ)償包括每當(dāng)電流輸入(即,對(duì)照明裝置或多個(gè)LED芯片的電流輸入)低于預(yù)定的非零閾值時(shí)保持基本上相同的(例如,類似白熾燈的)顏色或色溫。在其它實(shí)施例中,調(diào)光補(bǔ)償在感測(cè)到低于預(yù)定閾值的輸入電流時(shí)被觸發(fā),但只要輸入電流保持為低于預(yù)定閾值,則輸出的顏色或色溫就可相對(duì)于輸入電流的變化而在改變的(shifted,頻移的)(例如,類似于白熾燈的)機(jī)制內(nèi)有意地變化。優(yōu)選地,當(dāng)輸入電流超過(guò)預(yù)定閾值時(shí),溫度補(bǔ)償電路被用來(lái)保持基本恒定的輸出顏色或輸出色溫。關(guān)于調(diào)光補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)一步細(xì)節(jié)在2011年6月3日提交的、名稱為“Systemsand Methods for Controlling Solid State Lighting Devices and Lighting ApparatusIncorporating such Systems and/or Methods (用于控制固態(tài)照明裝置的系統(tǒng)和方法以及結(jié)合有這種系統(tǒng)和/或方法的照明設(shè)備)”的美國(guó)專利申請(qǐng)公開N0.—(克利公司案卷號(hào)P1342),其中,該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過(guò)引用并入此文以用于所有目的。
[0089]在某些實(shí)施例中,照明裝置包括至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成輸入改變后的操作狀態(tài)(例如,報(bào)警狀態(tài)),所述改變后的操作狀態(tài)包括響應(yīng)于由至少一個(gè)溫度感測(cè)元件檢測(cè)到的溫度超過(guò)預(yù)定閾值溫度的結(jié)果而進(jìn)行的至少一個(gè)LED芯片的至少間歇的操作。相比于在感測(cè)到過(guò)高溫度條件時(shí)終止照明裝置的發(fā)光體的操作的傳統(tǒng)溫度保護(hù)電路,提供改變后的操作狀態(tài)(所述改變后的操作狀態(tài)包括至少一個(gè)LED芯片的至少間歇的操作)傾向于避免由照明裝置操作者對(duì)照明裝置的操作狀態(tài)的誤解或混淆。在一個(gè)實(shí)施例中,照明裝置包括多個(gè)LED芯片、布置為感測(cè)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度的至少一個(gè)溫度感測(cè)元件、以及被布置成在照明裝置的操作期間響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)的至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,并且所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件被布置為響應(yīng)于由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件檢測(cè)到的溫度超過(guò)預(yù)定閾值溫度的結(jié)果而啟動(dòng)所述多個(gè)LED芯片的至少一個(gè)LED芯片的改變后的操作狀態(tài)。LED芯片可包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,所述至少一個(gè)第一 LED芯片具有包括第一峰值波長(zhǎng)的光譜輸出,所述至少一個(gè)第二 LED芯片具有包括第二峰值波長(zhǎng)的光譜輸出,第二峰值波長(zhǎng)與第一峰值波長(zhǎng)顯著不同。所述多個(gè)LED芯片可以被安裝在單個(gè)基座上。在一個(gè)實(shí)施例中,所述改變后的操作狀態(tài)包括以閃爍模式操作所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片。改變后的操作狀態(tài)可以包括光的有色閃爍的重復(fù)序列。在另一實(shí)施例中,所述改變后的操作狀態(tài)包括將所述多個(gè)LED芯片的合計(jì)輸出顏色改變?yōu)榕c對(duì)應(yīng)于照明裝置在不超過(guò)預(yù)定閾值溫度的溫度下的正常操作的至少一個(gè)輸出顏色不同的顏色。改變后的操作狀態(tài)可在預(yù)定時(shí)間段過(guò)去之后、和/或在操作者已發(fā)生復(fù)位操作(例如,一次或多次地停用和重新激活照明裝置)之后自動(dòng)地消除。在某些實(shí)施例中,改變后的操作狀態(tài)可相對(duì)于過(guò)高溫度條件的幅度和/或持續(xù)時(shí)間而變化。例如,光的有色閃爍的重復(fù)序列可基于過(guò)高溫度條件的幅度和/或持續(xù)時(shí)間而相對(duì)于閃爍的數(shù)量、閃爍的顏色、和/或閃爍的持續(xù)時(shí)間而改變,以在評(píng)估或診斷所述條件和/或建議校正動(dòng)作時(shí)幫助操作者和/或制造商。
[0090]本發(fā)明的某些實(shí)施例涉及固態(tài)發(fā)光體封裝的使用。固態(tài)發(fā)光體封裝典型地包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體芯片以及使得能夠電連接到外部電路的電引線、觸點(diǎn)或跡線,所述至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體芯片通過(guò)封裝元件而被包圍,以提供環(huán)境和/或機(jī)械保護(hù)、色彩選擇、光聚焦。密封材料(可選地包括發(fā)光磷光材料)可設(shè)置在固態(tài)發(fā)光體封裝中的固態(tài)發(fā)光體上。多個(gè)固態(tài)發(fā)光體可設(shè)置在單個(gè)封裝中。包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光體的封裝可以包括以下中的至少一個(gè):布置成向固態(tài)發(fā)光體傳導(dǎo)功率的單個(gè)引線框架、安裝有多個(gè)固態(tài)發(fā)光體芯片的單個(gè)基座、布置成反射從每個(gè)固態(tài)發(fā)光體發(fā)出的光的至少一部分的單個(gè)反射器、支撐每個(gè)固態(tài)發(fā)光體的單個(gè)基座、和布置成透射從每個(gè)固態(tài)發(fā)光體發(fā)出的光的至少一部分的單個(gè)透鏡。
[0091]圖2A至2E示出了多發(fā)光體固態(tài)照明部件(S卩,封裝)40,其包括與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置共享的某些特征(將在下文中更詳細(xì)地描述)。封裝40包括基座42,該基座用于支撐LED芯片48的陣列(例如,包括LED芯片的多個(gè)不同的組),其中基座42沿其頂部表面具有晶片焊盤(die pad)44和導(dǎo)電跡線46。每個(gè)LED芯片48安裝于不同的晶片焊盤44。如本文所公開的,有色的、白色的和接近白色的發(fā)光體的各種組合可布置在多發(fā)光體封裝40中。LED結(jié)構(gòu)、特征、以及它們的制造和操作通常是本領(lǐng)域中已知的,并且在本文中僅簡(jiǎn)要地討論。
[0092]LED芯片48可以使用已知的工藝來(lái)制造,其中適當(dāng)?shù)墓に囀鞘褂媒饘儆袡C(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)制造層。LED芯片通常包括夾置于第一和第二相反摻雜的層之間的活性層/區(qū)域,其中不同的層相繼地形成在生長(zhǎng)基板上或上方。LED芯片能夠以組的方式形成在晶圓上,然后被切割成單個(gè)芯片以用于安裝在封裝中。生長(zhǎng)基板可保持作為最終單個(gè)化的LED芯片的一部分,或者生長(zhǎng)基板可以被完全地或部分地去除。
[0093]還可以理解的是,LED芯片48中也可以包括附加的層和元件,包括但不限于緩沖層、成核層、接觸層和電流散布層、以及光提取層和元件。活性區(qū)域可以包括單量子阱(SQW)結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、或超晶格結(jié)構(gòu)?;钚詤^(qū)域和摻雜層可以由不同類型的材料系統(tǒng)制造,其中優(yōu)選的材料系統(tǒng)是基于III族氮化物的材料系統(tǒng)。III族氮化物是指由氮和位于周期表的III族中的元素(例如,鋁,鎵或銦)形成的半導(dǎo)體化合物(形成AlN、GaN、或InN)。III族氮化物還包括三元化合物(例如AlInGaN)和四元化合物(例如,氮化鋁銦鎵(AlInGaN))。在優(yōu)選的實(shí)施例中,LED芯片的摻雜層包含氮化鎵(GaN),并且活性區(qū)包含InGaN。在可替換的實(shí)施例中,摻雜層可以包含AlGaN、砷化鋁鎵(AIGaAs)、磷化鋁鎵銦砷(AIGalnAsP)、磷化鋁銦鎵(AllnGaP)或氧化鋅(ZnO)。LED的生長(zhǎng)基板可以包含任何合適的(例如,結(jié)晶的)材料,諸如(但不限于)硅、玻璃、藍(lán)寶石、碳化硅、氮化鋁(A1N)、或氮化鎵(GaN)。
[0094]LED芯片48可包括位于頂表面上的導(dǎo)電電流散布結(jié)構(gòu)及引線結(jié)合焊盤,該兩者都是由導(dǎo)電材料(例如,Au、Cu、N1、In、Al、Ag、導(dǎo)電氧化物、和透明導(dǎo)電氧化物)制成并且可以使用已知的方法來(lái)沉積。電流散布結(jié)構(gòu)可包括布置LED芯片上的網(wǎng)格或其它分布層中的導(dǎo)電部分,其中所述導(dǎo)電部分隔開以增強(qiáng)從焊盤將電流散布到LED頂表面中。
[0095]至少一些LED芯片48可被涂覆發(fā)光磷光體或以其他方式設(shè)置成使光投射到一個(gè)或多個(gè)發(fā)光磷光體(例如磷光體)上,所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光磷光體布置成吸收LED發(fā)射中的至少一些、并且響應(yīng)地發(fā)射具有不同光波長(zhǎng)的光。LED發(fā)射可被完全吸收、或僅部分地被吸收,使得來(lái)自于所得到的裝置的發(fā)射包括來(lái)自于LED的光和來(lái)自于一個(gè)或多個(gè)發(fā)光磷光體的光的組合。在某些實(shí)施例中,LED芯片中的至少一些可包括發(fā)射藍(lán)色波長(zhǎng)光譜的光的LED,并具有吸收藍(lán)光中的一些并重新發(fā)射黃光的磷光體。所得LED和磷光體的組合可以發(fā)射藍(lán)光和黃光的組合,從而呈現(xiàn)白色或非白色。在一個(gè)實(shí)施例中,黃色磷光體包括在商業(yè)上可獲得的YAG:Ce,但是全范圍的寬黃光譜發(fā)射可使用由基于(Gd,Y) 3 (Al, Ga) 5012: Ce系統(tǒng)(諸如Y3Al5O12 = Ce(YAG))的磷光體制成的轉(zhuǎn)換顆粒而變得可能??捎糜诎咨l(fā)射LED芯片的其它黃色磷光體包括:
[0096]Tb3^xRExO12: Ce (TAG) ;Re=Y、Gd、La、Lu ;或者
[0097]Sr2_x_yBaxCayS i O4: Eu ?
[0098]在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)LED芯片可以是藍(lán)色發(fā)射LED,該藍(lán)色發(fā)射LED布置成與吸收藍(lán)光并發(fā)射黃光或綠光的其它磷光體進(jìn)行交互??捎糜谶@種芯片的黃色和/或綠色磷光體的實(shí)例包括以下:
[0099](Sr, Ca, Ba) (Al, Ga) 2S4:Eu2+
[0100]Ba2 (Mg, Zn) Si2O7: Eu2+
[0101]Gda46Sra31Alh23OxFh38 = Eu 0.06
[0102](Ba1-PySrxCay) SiO4: Eu
[0103]BaxSiO4: Eu2+。
[0104]發(fā)射紅光的LED芯片48可以包括允許直接從活性區(qū)域(例如,基于磷化物的活性區(qū)域)發(fā)射紅光的LED結(jié)構(gòu)以及材料。可替換地,紅光發(fā)射LED芯片48可包括由吸收LED光并發(fā)射紅光的磷光體覆蓋的LED。適于這些結(jié)構(gòu)的紅色或者紅色/橙色磷光體的實(shí)例可以包括:
[0105]Lu2O3: Eu3+
[0106](Sr2_xLax) (Ce1^xEux) O4
[0107]Sr2Ce1^EuxO4
[0108]Sr2_xEuxCe04
[0109]SrTiO3: Pr3+, Ga3+
[0110]CaAlSiN3IEu2+
[0111]Sr2Si5N8: Eu2+。
[0112]上述磷光體中的每一種呈現(xiàn)出以期望的發(fā)射光譜的激發(fā),提供了理想的峰值發(fā)射,具有有效的光轉(zhuǎn)換,并具有可接受的Stokes (斯托克司)頻移。然而,應(yīng)理解,多種其它的磷光體可以與期望的固態(tài)發(fā)光體(如LED)組合地使用,以實(shí)現(xiàn)期望的合計(jì)光譜輸出。
[0113]LED芯片48可以使用多種不同的方法而涂覆有磷光體,其中合適的方法的實(shí)例在美國(guó)專利申請(qǐng)公開Nos.2008/0173884、2008/0179611、和2007/0158668進(jìn)行了描述??衫斫?,如本文所述的LED封裝可以包括不同顏色的多個(gè)LED,所述多個(gè)LED中的一個(gè)或多個(gè)可以發(fā)射白光或接近白色的光。
[0114]基座42可以由多種不同的材料形成,其中優(yōu)選的材料是電絕緣的(諸如介電的)?;?2可包含陶瓷,諸如氧化鋁、氮化鋁、或碳化硅;或可包含聚合材料,諸如聚酰亞胺、聚酷等?;梢园哂新剬?dǎo)熱性的材料,諸如氣化招或碳化娃?;?2可包含或涂覆有高反射材料,諸如反射性陶瓷或金屬(例如,銀),以提高從封裝40的光提取?;?2可包括印刷電路板(例如,F(xiàn)R4、金屬芯PCB、或者其他類型的)、藍(lán)寶石、碳化硅、硅、銅、鋁、鋼、其它金屬、金屬合金、或熱包覆絕緣材料。
[0115]晶片焊盤44和導(dǎo)電跡線46可包括多種不同的材料(諸如金屬(例如銅)或其它導(dǎo)電材料),所述材料通過(guò)鍍覆而沉積并通過(guò)光刻工藝而圖案化。晶片焊盤44還可以包含或者可鍍覆有粘合劑或結(jié)合材料、或反射和阻擋層或介電質(zhì)層。LED可使用諸如焊接的傳統(tǒng)方法安裝于晶片焊盤44。
[0116]在某些實(shí)施例中,弓丨線結(jié)合部可以在導(dǎo)電跡線46與LED芯片48之間通過(guò),以傳送電信號(hào)。在其它實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)LED芯片48可包括位于LED的一側(cè)(底側(cè))上的共面的電觸點(diǎn),其中發(fā)光表面的大部分位于LED的與所述電觸點(diǎn)相對(duì)的一側(cè)(上側(cè))上。這種倒裝芯片LED可安裝于基座42,即,利用與一個(gè)電極(相應(yīng)地,陽(yáng)極或陰極)相應(yīng)的觸點(diǎn)而安裝于晶片焊盤44上,其中另一 LED電極(相應(yīng)地,陰極或陽(yáng)極)安裝于跡線46。
[0117]光學(xué)元件/透鏡55可以設(shè)置在LED芯片48上方,以提供環(huán)境保護(hù)和機(jī)械保護(hù)。透鏡55可以根據(jù)期望而被布置在基座42的頂表面上的不同位置中(例如,居中的或偏離中心的),以便為相鄰的部件提供間距。在一些實(shí)施例中,透鏡55可以被設(shè)置成與LED芯片48和基座42的頂表面直接接觸。在其它實(shí)施例中,可以在LED芯片48與基座的頂表面之間設(shè)置中間材料或?qū)印M哥R55可以例如通過(guò)模制形成,并且透鏡可以被成形為不同的形狀,以影響光輸出。適于不同應(yīng)用的各種透鏡形狀包括半球形、橢球子彈形、扁平形、六角形及方形。透鏡材料可以包括硅樹脂、塑料、環(huán)氧樹脂或玻璃??梢允褂酶鞣N透鏡尺寸,其中典型的半球形透鏡的直徑大于5mm,并且在一些實(shí)施例中,直徑大于約11mm。優(yōu)選的LED陣列尺寸與透鏡直徑的比應(yīng)小于約0.6,優(yōu)選地小于0。在其它實(shí)施例中,透鏡55可具有的直徑為與LED陣列的寬度至少大約相同的尺寸(或大于所述寬度)。對(duì)于圓形LED陣列,透鏡的直徑可以與LED陣列的直徑大致相同或大于LED陣列的直徑。LED封裝40的布置很容易改變以與一個(gè)或多個(gè)二次透鏡或光學(xué)裝置一起使用,以便于波束成形,正如本領(lǐng)域中所公知的且可在商業(yè)上可獲得的。
[0118]LED封裝40可以包括可選的保護(hù)層56,該保護(hù)層覆蓋基座42的頂表面,例如,覆蓋在未被透鏡55覆蓋的區(qū)域中。保護(hù)層56對(duì)頂表面上的元件提供額外的保護(hù),以在隨后的加工步驟和使用中減少損壞和污染。保護(hù)層56可以與該透鏡55同時(shí)地形成,并且可選地,保護(hù)層可以包括與透鏡55相同的材料。
[0119]透鏡55可還包括被布置成用于擴(kuò)散或散射光的特征或元件(例如,擴(kuò)散器),所述特征或元件包括散射顆?;蚪Y(jié)構(gòu)。這種顆??梢园ㄖT如二氧化鈦、氧化鋁、碳化硅、氮化鎵、或玻璃微球等材料,其中優(yōu)選地顆粒分散在透鏡內(nèi)??商鎿Q地,或與散射顆粒組合地,可以在透鏡或透鏡上的結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置氣泡或具有不同折射率的不可融合的聚合物混合物,以促進(jìn)對(duì)光的擴(kuò)散。散射顆?;蚪Y(jié)構(gòu)可以均勻地分散在整個(gè)透鏡55中,或者散射顆?;蚪Y(jié)構(gòu)可以不同的濃度或數(shù)量設(shè)置在透鏡中的或透鏡上的不同區(qū)域中。在一個(gè)實(shí)施例中,散射顆??梢砸詫拥姆绞皆O(shè)置在透鏡內(nèi),或者散射顆??上鄬?duì)于LED芯片48 (例如,不同的顏色的LED芯片)的位置以不同濃度設(shè)置在封裝40內(nèi)。
[0120]如圖2E中所示,發(fā)光體封裝40包括三個(gè)觸點(diǎn)對(duì)66a-66b、68a-68b、70a_70b,所述三個(gè)觸點(diǎn)對(duì)提供與可形成在封裝40中該封裝上的多達(dá)三個(gè)可控電路60、62、和64 (包括固態(tài)發(fā)光體可與之耦接的跡線和結(jié)合焊盤)的接口。多個(gè)固態(tài)發(fā)光體(例如,LED芯片)能以串聯(lián)方式布置在每個(gè)單獨(dú)的電路60、62、64中。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中,兩個(gè)電路均允許包括多達(dá)10個(gè)LED,而另一個(gè)電路允許包括多達(dá)8個(gè)LED,從而可在三個(gè)單獨(dú)的組中操作的LED總計(jì)高達(dá)28個(gè)。通過(guò)在三個(gè)電路50、52、54中劃分LED芯片,電流可以被單獨(dú)地施加至每個(gè)電路50、52、54,并且電流可被單獨(dú)地調(diào)整以將LED封裝40的組合輸出調(diào)節(jié)到更接近于感興趣的目標(biāo)顏色坐標(biāo)??梢允褂酶鞣N控制部件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)電路50、52、54的電流的單獨(dú)控制。
[0121]為了促進(jìn)散熱,LED封裝40可以包括位于基座42的底表面上的熱傳導(dǎo)(例如,金屬)層92(例如,如圖2C中所示)。傳導(dǎo)層92可以覆蓋基座的底表面的不同部分;在所示的一個(gè)實(shí)施例中,金屬層92覆蓋基本上整個(gè)底表面。傳導(dǎo)層92優(yōu)選地與LED芯片48至少部分地豎直對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施例中,傳導(dǎo)層不與設(shè)置在基座42的頂表面上的元件(例如,LED)電連通。可集中在獨(dú)立的LED芯片48下方的熱量將傳入被設(shè)置在每個(gè)LED48的正下方和周圍的安裝座42中。傳導(dǎo)層92可以通過(guò)允許該熱量從靠近LED的集中區(qū)域傳播到層92的較大區(qū)域中來(lái)幫助散熱,以促進(jìn)向外部散熱器(未示出)的傳導(dǎo)傳遞或耗散。傳導(dǎo)層92可以包括提供通達(dá)(access,接近)基座42的孔94,以便在制造期間和/或操作期間消除基座42與金屬層92之間的應(yīng)變。在某些實(shí)施例中,導(dǎo)熱過(guò)孔或插塞74可以設(shè)置成至少部分地通過(guò)基座42并且與傳導(dǎo)層92熱接觸,以促進(jìn)熱從基座42通到傳導(dǎo)層92。
[0122]已經(jīng)描述了示出在圖2A-2E中的封裝40,以便為諸如在下文中所描述的本發(fā)明的實(shí)施例提供背景。
[0123]圖3是原型固態(tài)發(fā)光體裝置300 (緊鄰于度量標(biāo)尺再現(xiàn),以顯示裝置大小)的照片,該原型固態(tài)發(fā)光體裝置包括:第一 BSY LED串和第二紅色LED串,布置在包括基座342的封裝340中,以及包括N-P-N型雙極結(jié)型晶體管335A、335B的多個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件330,和布置在圖案化基板332上的溫度感測(cè)元件,其中基板332的一部分位于基座342下方并支撐該基座。引線結(jié)合部343被設(shè)置成提供基板332與基座342之間的電連接。溫度補(bǔ)償電路元件330利用雙極結(jié)型晶體管335A-335B而被設(shè)置為電流鏡,從而輸入電流基于從溫度感測(cè)元件獲得的信號(hào)而在第一 LED串與第二 LED串之間進(jìn)行劃分,其中響應(yīng)于由溫度感測(cè)元件感測(cè)到的增加的溫度而向紅色LED供應(yīng)增加的電流。如圖3所示,整個(gè)原型固態(tài)發(fā)光體裝置300被測(cè)量為約1.3cm x2.9cm,,總占位面積小于4.0cm2 (即,約3.8cm2)。
[0124]雖然使用了基座342和單獨(dú)的下方基板332以便于原型裝置300的制造(S卩,由于封裝340的預(yù)制造),但是,本發(fā)明的不同實(shí)施例包括安裝在單個(gè)基座上的LED芯片、溫度補(bǔ)償電路元件、和/或溫度感測(cè)元件。
[0125]在某些實(shí)施例中,包括不同顏色的LED芯片的多個(gè)LED芯片、和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件被安裝在單個(gè)基座上。至少一個(gè)溫度感測(cè)元件被布置成感測(cè)所述多個(gè)芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度。這種溫度感測(cè)可以是直接的(即,通過(guò)與LED芯片的直接導(dǎo)熱連通)或是間接的(例如,通過(guò)感測(cè)基座的溫度或布置成從至少一個(gè)LED芯片接收熱量的其他部件的溫度)。所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成響應(yīng)于溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)來(lái)調(diào)整供應(yīng)至至少一個(gè)LED芯片的電流。也可使用利用溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)的反饋控制或開環(huán)控制方案。在某些實(shí)施例中,照明裝置不具有用來(lái)在照明裝置的操作期間調(diào)整供應(yīng)至所述多個(gè)LED芯片的電流的任何光感測(cè)元件。在其它實(shí)施例中,可采用至少一個(gè)光感測(cè)元件來(lái)提供用于控制所述至少一個(gè)LED芯片的光學(xué)反饋信號(hào),其中所述至少一個(gè)光感測(cè)元件產(chǎn)生輸出信號(hào),所述輸出信號(hào)用于在照明裝置的操作期間調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流。該照明裝置可優(yōu)選地包括至少一個(gè)藍(lán)色固態(tài)發(fā)光體以及至少一個(gè)紅色固態(tài)發(fā)光體,所述至少一個(gè)藍(lán)色固態(tài)發(fā)光體布置成從黃色磷光體激發(fā)發(fā)射。溫度補(bǔ)償電路優(yōu)選地布置成在不同溫度范圍內(nèi)將照明裝置的輸出發(fā)射保持在基本上恒定的顏色或色溫。這種溫度補(bǔ)償電路還優(yōu)選地諸如通過(guò)調(diào)整(例如激光調(diào)整)電阻器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電阻器和/或?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)值或指令存儲(chǔ)在與可編程集成電路(所述可編程集成電路被布置為溫度補(bǔ)償電路的一部分)相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器中而被調(diào)整到特定色點(diǎn)。
[0126]多個(gè)單獨(dú)地溫度補(bǔ)償?shù)挠啥鄠€(gè)不同顏色的LED芯片形成的簇(每個(gè)簇具有專用的溫度感測(cè)元件和溫度補(bǔ)償電路)可被布置在單個(gè)照明裝置中。每個(gè)簇優(yōu)選地被調(diào)整到基本上相同的色點(diǎn),其中每個(gè)溫度補(bǔ)償電路被布置成將相應(yīng)的LED芯片的簇的輸出發(fā)射保持在基本上相同的色溫。溫度補(bǔ)償電路優(yōu)選地被布置成響應(yīng)于與該電路相關(guān)聯(lián)的溫度感測(cè)元件感測(cè)到的增加的溫度而增加供應(yīng)到多LED簇內(nèi)的至少一個(gè)LED的電流或電流脈沖寬度。
[0127]對(duì)供應(yīng)至溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED簇的至少一個(gè)LED芯片的電流的調(diào)整可以包括:調(diào)節(jié)對(duì)于一個(gè)或多個(gè)LED芯片的絕對(duì)電流水平(例如,利用電流鏡電路、雙極結(jié)型晶體管、可變電阻器、和/或可編程集成電路)、調(diào)整供應(yīng)至不同LED芯片的電流比率、和/或調(diào)節(jié)供應(yīng)至一個(gè)或多個(gè)LED芯片的電流脈沖寬度(例如,利用脈沖寬度調(diào)制電路)。
[0128]在某些實(shí)施例中,至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括至少一個(gè)電流旁路元件和/或電流分流元件。電流旁路元件和電流分流元件例如在美國(guó)專利申請(qǐng)公開N0.2011/0068702、和/或2011/0068696中描述,這些美國(guó)專利申請(qǐng)公開通過(guò)引用的方式并入本文中,以用于所有目的。
[0129]多個(gè)獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)牟煌伾腖ED的簇可以被布置在單個(gè)照明裝置中(諸如通過(guò)安裝在共同的基板上)、與單個(gè)散熱器導(dǎo)熱連通、被布置成使得發(fā)射從單個(gè)反射器或透鏡反射、和/或被布置成使發(fā)射通過(guò)單個(gè)擴(kuò)散器被擴(kuò)散。
[0130]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的固態(tài)發(fā)光體封裝的簡(jiǎn)化示意性俯視圖,該固態(tài)發(fā)光體封裝包括:布置在透鏡或其它光學(xué)兀件455之下的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體(如LED芯片);溫度感測(cè)元件425 ;和布置在單個(gè)基座442的溫度補(bǔ)償電路430。單個(gè)陽(yáng)極觸點(diǎn)466A和單個(gè)陰極觸點(diǎn)466B設(shè)置在基座442上,因而多個(gè)LED芯片和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件430操作地布置成接收被施加在單個(gè)陽(yáng)極466A與單個(gè)陰極466B之間的電流。
[0131]圖5A-5B不出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明封裝540。多個(gè)固態(tài)發(fā)光體芯片(例如,LED芯片)548A-548C和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件530被布置在單個(gè)基座542上。反射器可設(shè)置在基座542的至少一部分上或上方。模制本體結(jié)構(gòu)541設(shè)置成附接到基座542的至少一部分(例如,周邊部分)和/或包圍基座的所述至少一部分(例如,周邊部分),其中單個(gè)陽(yáng)極觸點(diǎn)566A和單個(gè)陰極觸點(diǎn)566 (S卩,電引線)從模制本體結(jié)構(gòu)541橫向地突出??蛇x的串聯(lián)觸點(diǎn)570A、570B也可沿本體結(jié)構(gòu)541的外部部分從外部通達(dá)。在一個(gè)實(shí)施例中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件530包括具有相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器的可編程集成電路,該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)可用來(lái)調(diào)整供應(yīng)至LED芯片548A-548C中的至少一個(gè)芯片548A-548C的電流的至少一個(gè)值。串聯(lián)觸點(diǎn)570A、570B可用于與存儲(chǔ)器通信,以便在測(cè)試LED芯片548A-548C以根據(jù)溫度確定這些芯片548A-548C的光譜輸出之后設(shè)定溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)(即,以便調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償電路)。在完成對(duì)溫度補(bǔ)償電路的測(cè)試和調(diào)節(jié)之后,串聯(lián)觸點(diǎn)570A、570B可選地被消除(比如,切除)、覆蓋或以其它方式呈現(xiàn)為不起作用。
[0132]圖6是多發(fā)光體固態(tài)照明裝置600的電路圖,該照明裝置具有兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體(例如,LED)組或串648A、648B,所述兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組或串并聯(lián)地設(shè)置、并且操作地耦接于包括電流鏡的至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件630 (如可以由包括例如雙極結(jié)型晶體管的分立部件組裝形成)以及可從外部調(diào)節(jié)的電阻器網(wǎng)絡(luò)627 (作為一溫度補(bǔ)償電路626的一部分)。發(fā)光體串648A、648B和溫度補(bǔ)償電路626布置在單個(gè)陽(yáng)極601與單個(gè)陰極602之間。如圖所示,第一串648A包括兩個(gè)LED648A1、648A2,并且第二串648B包括三個(gè)LED648B1-648B3。溫度補(bǔ)償電路626包括溫度傳感器(例如,熱敏電阻)625以及與另一電阻624并聯(lián)地布置的可調(diào)電阻器網(wǎng)絡(luò)627 (包括經(jīng)受調(diào)節(jié)的至少一個(gè)電阻器628)。在對(duì)LED648A1-648A2、648B1-648B3進(jìn)行測(cè)試以根據(jù)溫度確定所述LED芯片的光譜輸出之后,可對(duì)電阻器網(wǎng)絡(luò)627進(jìn)行調(diào)節(jié)(優(yōu)選地通過(guò)調(diào)整(例如,激光調(diào)整)進(jìn)行調(diào)節(jié)),以便為了期望的響應(yīng)特性來(lái)調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償電路626。這種測(cè)試和調(diào)整可以根據(jù)需要重復(fù)(即,測(cè)試可以被重復(fù),以驗(yàn)證該溫度補(bǔ)償電路626已被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,并且電阻器網(wǎng)絡(luò)627可以被進(jìn)一步調(diào)整),以實(shí)現(xiàn)期望的響應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中,第一串648A包括BSY LED648A1-648A2,并且第二串648B包括紅色LED648B1-648B3,并且隨著溫度升高,電流的更大部分可被供應(yīng)到紅色LED,以便在升高的溫度下補(bǔ)償基于磷化物的LED的功效的損失。
[0133]圖7是多發(fā)光體固態(tài)照明裝置700的電路圖,該照明裝置具有并聯(lián)地設(shè)置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組或串748A、748B,以及具有至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件730、可從外部調(diào)節(jié)的電阻器網(wǎng)絡(luò)727、和溫度感測(cè)元件725 (作為溫度補(bǔ)償電路726的一部分),其中所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括用于控制電流比率的可編程專用集成電路(例如,微控制器或?qū)S眉呻娐?ASIC))。發(fā)光體串748A、748B和溫度補(bǔ)償電路726布置在單個(gè)陽(yáng)極701與單個(gè)陰極702之間。如圖所示,第一串748A包括兩個(gè)LED748A1、748A2,并且第二串748B包括兩個(gè)LED748B1-748B2。在對(duì)LED748A1_748A2、748B1_748B2進(jìn)行測(cè)試以根據(jù)溫度確定這些LED芯片的光譜輸出之后,可對(duì)電阻器網(wǎng)絡(luò)727進(jìn)行調(diào)節(jié)(優(yōu)選地通過(guò)調(diào)整(例如,激光調(diào)整)進(jìn)行調(diào)節(jié)),以便為了期望的響應(yīng)特性來(lái)調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償電路726。這種測(cè)試和調(diào)整可以根據(jù)需要重復(fù),以實(shí)現(xiàn)期望的響應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中,第一串748A包括BSY LED748A1-748A2,并且第二串748B包括紅色LED748B1-748B2。在某些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)紅色LED可以用至少一個(gè)青色LED補(bǔ)充或者由至少一個(gè)青色LED取代。在其它實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)紅色LED可以用至少一個(gè)綠色LED補(bǔ)充或者由至少一個(gè)綠色LED取代。
[0134]圖8A是多發(fā)光體固態(tài)照明裝置800的電路圖,該照明裝置具有并聯(lián)地設(shè)置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組848A、848B,以及具有至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件830和溫度感測(cè)元件825,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括用于控制電流比率的可編程集成電路(如微處理器或ASIC),所述溫度感測(cè)元件作為溫度補(bǔ)償電路826的一部分。可編程集成電路優(yōu)選地具有相關(guān)聯(lián)的(可選地集成的)存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器可以被用來(lái)存儲(chǔ)用于調(diào)整供應(yīng)至串848A、848B中的至少一個(gè)LED的電流的至少一個(gè)值。發(fā)光體串848A、848B和溫度補(bǔ)償電路826布置在單個(gè)陽(yáng)極801與單個(gè)陰極802之間。如圖所示,每個(gè)串848A、848B包括兩個(gè)LED848A1-848A2、848B1-848B2。在對(duì) LED848A1-848A2、848B1_848B2 進(jìn)行測(cè)試以根據(jù)溫度確定這些LED芯片的光譜輸出之后,溫度補(bǔ)償電路826可通過(guò)設(shè)定溫度補(bǔ)償電路826的至少一個(gè)參數(shù)(優(yōu)選地通過(guò)經(jīng)由串行通信鏈路870將至少一個(gè)值通訊到與可編程集成電路相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器)而被調(diào)節(jié)以提供期望的響應(yīng)。這種測(cè)試以及對(duì)溫度補(bǔ)償電路826的至少一個(gè)參數(shù)的設(shè)定可以根據(jù)需要重復(fù),以實(shí)現(xiàn)所期望的裝置800的響應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中,第一串 848A 包括 BSY LED848A1-848A2,并且第二串 848B 包括紅色 LED848B1-848B2。
[0135]圖SB是多發(fā)光體固態(tài)照明裝置850的電路圖,該照明裝置具有并聯(lián)地布置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體組898A、898B,以及具有溫度補(bǔ)償電路880,所述溫度補(bǔ)償電路包括運(yùn)算放大器(運(yùn)-放,op-amp) 881、晶體管(例如,M0SFET或雙極結(jié)型(NPN)晶體管)882、至少一個(gè)溫度感測(cè)元件876(例如,熱敏電阻,可選地伴隨有一個(gè)或多個(gè)電阻器和/或電容器)、以及電流比率設(shè)定電阻器874、878。發(fā)光體串898A、898B和溫度補(bǔ)償電路880布置在單個(gè)陽(yáng)極851與單個(gè)陰極852之間。如圖所示,每個(gè)串898A、898B包括兩個(gè)LED898A1、898A2、898B1、898B2。運(yùn)算放大器881可通過(guò)一個(gè)LED串898A中的接頭(tap)供電,但消耗的功率可以忽略不計(jì),并且不會(huì)顯著影響其中的LED898A1、898A2的操作。因?yàn)槔硐脒\(yùn)算放大器的內(nèi)在屬性是在其輸入端子處通過(guò)負(fù)反饋提供相同的電壓,所以運(yùn)算放大器881設(shè)定LED串898A、898B之間的電流比率(或分布)。來(lái)自于運(yùn)算放大器881的輸出用作用于晶體管882的輸入,所述晶體管可以根據(jù)需要輸出電流以向第二電阻器878供應(yīng)電壓。電流比率設(shè)定電阻器中的一者或兩者可選地包括可調(diào)電阻器網(wǎng)絡(luò)和/或可變電阻元件,以方便對(duì)溫度補(bǔ)償電路880的調(diào)節(jié)。在對(duì)LED898A1-898A2、898B1-898B2進(jìn)行測(cè)試以根據(jù)溫度確定這些LED芯片的光譜輸出之后,可對(duì)溫度補(bǔ)償電路880進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如,通過(guò)調(diào)整電阻器874、878的電阻值),以提供所期望的響應(yīng)特性。這種測(cè)試以及對(duì)溫度補(bǔ)償電路880的至少一個(gè)參數(shù)的設(shè)定可以根據(jù)需要重復(fù),以實(shí)現(xiàn)裝置850的所期望的響應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中,第一串898A包括BSYLED898A1-898A2,并且第二串898B包括紅色LED898B1-898B2。利用運(yùn)算放大器881來(lái)設(shè)定LED串898A、898B之間電流比率或分布的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是獲得了非常高的效率,甚至比利用電流鏡的方法可實(shí)現(xiàn)的效率更高,因?yàn)樵陔娮杵?74、878中的功率損耗是非常小的。
[0136]雖然圖6、7,8A和8B各自示出了并聯(lián)地布置的兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體串,但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)至IJ,串的數(shù)量不限于兩個(gè),可在每個(gè)串中設(shè)置任何合適數(shù)量的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光體,并且發(fā)光體可以以串聯(lián)的方式、以并聯(lián)的方式、或以串聯(lián)和并聯(lián)地布置的任何期望組合(包括分級(jí)(分層次的,hierarchical)的串聯(lián)和/或并聯(lián)地布置)的方式布置。除非明確地相反地聲明,否則可在各種實(shí)施例中使用多種顏色LED的任何合適的組合。另外,可以在任何一個(gè)或多個(gè)串中布置多種顏色的LED。
[0137]在某些實(shí)施例中,布置在同一封裝和/或照明裝置中的固態(tài)發(fā)光體串的電壓是相似的或基本上相同的,以便促進(jìn)高效率。在各種實(shí)施例中,串之間的電壓差可以小于以下閾值中的一個(gè)或多個(gè):25%、20%、15%、10%、8%、5%、3%、2%、或 1%0
[0138]在某些實(shí)施例中,并聯(lián)地布置的LED (或LED串)的電壓降基本上相等,以促進(jìn)獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED簇的高效操作。
[0139]在某些實(shí)施例中,如本文描述的獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED簇可包括在以下非窮舉的列表中所指出的組合:(a)并聯(lián)地布置的第一峰值波長(zhǎng)(即,第一顏色)的第一 LED以及第二峰值波長(zhǎng)(即,第二顏色)的第二 LED ;(b)由串聯(lián)地布置的第一顏色的兩個(gè)LED和第二顏色的一 LED形成的第一串,該第一串與和第二顏色的另一 LED并聯(lián)的第一顏色的一LED的組合串聯(lián);(c)由第一顏色的兩個(gè)LED形成的第一串,該第一串與由第二顏色的三個(gè)LED形成的第二串并聯(lián)地布置;(d)第一顏色的兩個(gè)LED,其與第二顏色的另一 LED串聯(lián)地布置;(e)第一顏色的一個(gè)LED,其與并聯(lián)地布置的第一顏色的第二 LED和第二顏色的另一 LED的組合串聯(lián)地布置;以及(f)第一顏色的一個(gè)LED,其與并聯(lián)地設(shè)置的第一和第二串的組合串聯(lián)地布置,其中第一串還包括兩個(gè)第一顏色的LED,并且第二串包括第二顏色的三個(gè)LED。可設(shè)置附加的LED和/或LED串。組合(a)呈現(xiàn)較低的正向電壓(例如,?3.2V),但是功效相對(duì)于功效最佳的組合降低(例如,?15-20%)。組合(b)呈現(xiàn)出較高的正向電壓(例如,?8.5V),具有較小的功效損失(例如,在85°C相對(duì)于功效最佳的組合功效降低?6%)0組合(c )呈現(xiàn)出適度的正向電壓(例如,?6.4V ),具有非常小的功效損失(例如,效力降低?2%)。組合(d)呈現(xiàn)出較高的正向電壓(例如,?8.5V),在高溫下(例如,85°C)具有較小的功效損失。盡管在前述實(shí)施例中可以使用任何期望顏色的LED,在某些實(shí)施例中,每個(gè)第一 LED包括BSY LED (其中輸出顏色為白色或藍(lán)移黃),并且每個(gè)第二 LED包括紅色LED。此外,在某些實(shí)施例中,照明裝置不具有原綠色LED。
[0140]圖9是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置900的電路圖,該照明裝置包括并聯(lián)地布置的不同顏色的至少兩個(gè)LED芯片948A、948B(其中每個(gè)芯片948A、948B可選地代表LED串)、多個(gè)溫度感測(cè)元件925A、925B (可選地均布置為感測(cè)一個(gè)不同的LED芯片或簇、或者可替換地布置為冗余傳感器)、以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件930。LED芯片948A、948B (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件930 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件925A、925B)安裝在單個(gè)基座942上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置900的單個(gè)陽(yáng)極901與單個(gè)陰極902 (優(yōu)選地,可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流。所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件930從一個(gè)或多個(gè)溫度感測(cè)元件925A、925B接收輸出信號(hào),并且響應(yīng)地控制供應(yīng)至LED芯片948A、948B的電流(例如,通過(guò)將輸入電流I劃分成分別供應(yīng)給第一和第二 LED芯片948A、948B的部分Ia和Ib,或者可替換地,通過(guò)改變供應(yīng)給LED芯片948A、948B的脈沖寬度),以在由溫度傳感元件925A、925B感測(cè)到的操作溫度的期望范圍內(nèi)保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0141]圖10是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1000的電路圖,該照明裝置包括串聯(lián)地設(shè)置的不同顏色的至少兩個(gè)LED芯片1048A、1048B (其中每個(gè)芯片1048A、1048B可選地代表LED串),以及包括溫度感測(cè)元件1025和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1030。可控旁路部或(可配置的)分流部1031A (作為溫度補(bǔ)償電路的一部分)與第一 LED芯片1048A并聯(lián)地布置,并且(對(duì)于所有可控旁路部和至少某些分流部配置)可以響應(yīng)于溫度感測(cè)元件1025的輸出信號(hào)被控制,以便可變地調(diào)節(jié)供應(yīng)至第一 LED芯片1048A的電流(例如,絕對(duì)電流或電流脈沖寬度),以便在由溫度感測(cè)元件1025A所感測(cè)到的操作溫度的期望范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。LED芯片1048AU048B和溫度補(bǔ)償電路元件1030 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1025)被安裝在單個(gè)基座1042上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置1000的單個(gè)陽(yáng)極1001和單陰極1002 (優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流?;趯?duì)陽(yáng)極1001的電流供應(yīng)1、電流的分支部Is可行進(jìn)通過(guò)可控旁路部或分流部1031A。分支部Is被添加到輸入電流的行進(jìn)通過(guò)第一 LED且(作為電流I)被供應(yīng)給第二 LED芯片1048B的部分。
[0142]可配置的分流器可以包括例如用于在至少一個(gè)發(fā)光裝置(如LED芯片)周圍分流至少一些電流的可調(diào)電阻器、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、熱敏電阻、和/或可變電阻器,有關(guān)可配置的分流部的實(shí)例和進(jìn)一步細(xì)節(jié)在美國(guó)專利申請(qǐng)公開N。.2011/0068696中公開。
[0143]可控旁路元件的某些實(shí)施例示于圖11-12中。有關(guān)可控旁路元件的附加實(shí)例和進(jìn)一步細(xì)節(jié)在美國(guó)專利申請(qǐng)公開N0.2011/0068702中公開。
[0144]圖11是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的可與照明裝置一起使用的第一可控旁路電路1131 (與固態(tài)發(fā)光體1148并聯(lián)連接)的電路圖。旁路電路1131體現(xiàn)為可變電阻電路,其包括晶體管1135和多個(gè)電阻器1136-1138。一個(gè)電阻器1137可體現(xiàn)為熱敏電阻,其提供用于電路1131的控制輸入,使得當(dāng)由熱敏電阻器1137感測(cè)到的溫度增加時(shí)電流的更大部分繞過(guò)固態(tài)發(fā)光體1148分流。偏置電流Ι?Μ約等于VB/o^+ig。旁路電流&可以由下式給出:
[0145]IB=IC+I 偏置=(V (1+VR2) -Vbe) / W (Ri+R2)。
[0146]圖12是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例可與照明裝置一起使用的第二可控旁路電路的電路圖。開關(guān)1235被配置為耦接和解耦接被連接于脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制電路1232的電路節(jié)點(diǎn),所述脈沖寬度調(diào)制控制電路配置成響應(yīng)于溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)操作開關(guān)1235。這種旁路電路可以在LED串內(nèi)放置在不同的位置處,而無(wú)需與電路接地的連接。在一些實(shí)施例中,多個(gè)這種旁路電路可連接于LED串,例如通過(guò)在串聯(lián)的和/或分級(jí)的結(jié)構(gòu)中連接這種電路而連接于LED串。這種電路可以被布置在分立部件中或布置在單獨(dú)的集成電路中。在一些實(shí)施例中,PWM控制器電路1232具有橫跨LED串的陽(yáng)極和陰極連接的功率輸入端子,使得PWM控制器電路1232由對(duì)LED串提供功率的同一電源控制。
[0147]圖13是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1300的電路圖,該照明裝置包括與由并聯(lián)地布置的至少兩個(gè)LED芯片形成的組串聯(lián)地布置的第一顏色的至少一個(gè)LED1348A1,所述至少兩個(gè)LED芯片包括第一顏色的至少一個(gè)LED芯片1348A2和第二顏色的至少一個(gè)LED芯片1348B1,并且該多發(fā)光體固態(tài)照明裝置具有溫度感測(cè)元件1325和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1330。LED芯片1348A1、1348A2、1348B1 (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件1330 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1325)被安裝于單個(gè)基座1342上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置1300的單個(gè)陽(yáng)極1301與單個(gè)陰極1302 (優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流。所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1330從溫度感測(cè)元件1325接收輸出信號(hào), 并響應(yīng)地控制供應(yīng)至并聯(lián)地布置的兩個(gè)LED芯片1348A2、1348B1的電流,以在由溫度感測(cè)元件1325感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0148]圖14是根據(jù)某些實(shí)施例的用于多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1400的電路圖,該照明裝置具有與由串聯(lián)地布置的至少三個(gè)LED芯片1448A1、1448A2、1448B1 (包括第一顏色的兩個(gè)LED1448A1U448A2和第二顏色的另一 LED芯片1448B1)形成的組并聯(lián)地布置的第二顏色的至少一個(gè)LED芯片1448B2,并且具有溫度感測(cè)元件1425和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1430。LED芯片1448A1、1448A2、1448B1 (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件1430 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1425)被安裝在單個(gè)基座1442上,并且操作地布置成接收在照明裝置1400的單個(gè)陽(yáng)極1401與單個(gè)陰極1402(優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間施加的電流。所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1430從溫度感測(cè)元件1425接收輸出信號(hào),并響應(yīng)地控制供應(yīng)至所述至少一個(gè)LED芯片1448B2以及由其它LED芯片1448A1、1448A2U448B1形成的組的電流,以在由溫度感測(cè)元件1425感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0149]圖15是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1500的電路圖,該照明裝置包括由串聯(lián)地設(shè)置的第一顏色的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體1548A1U548A2形成的第一組以及由串聯(lián)的第二顏色的至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體1548B1、1548B2、1548B3形成的第二組,其中所述第一組與所述第二組并聯(lián)地布置,該裝置1500包括溫度感測(cè)元件1525和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1530。LED芯片1548A1-1548A2、1548B1-1548B3 (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件1530 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1525)被安裝在單個(gè)基板1542上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置1500的單個(gè)陽(yáng)極1501與單個(gè)陰極1502(優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流。所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1530從溫度感測(cè)元件1525接收輸出信號(hào),并響應(yīng)地控制供應(yīng)至所述至少一個(gè)LED芯片1548A1-1548A2、1548B1-1548B3的電流,以在由溫度感測(cè)元件1525感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0150]圖16是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1600的電路圖,該照明裝置包括串聯(lián)地布置的第一顏色的至少兩個(gè)LED芯片1648A1U648A2和另一顏色的至少一個(gè)LED芯片1648B,其中所述第一顏色的兩個(gè)LED芯片被布置與可控旁路部或分流部1631并聯(lián),裝置1600包括溫度感測(cè)元件1625和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1630。LED芯片1648A1-1648A2U648B1-1648B3 (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件1630 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1625)被安裝在單個(gè)基座1642上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置1600的單個(gè)陽(yáng)極1601與單個(gè)陰極1602 (優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流。所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1630從溫度感測(cè)元件1625接收輸出信號(hào),并通過(guò)控制旁路部或分流部1631而響應(yīng)地控制供應(yīng)至第一顏色的所述至少一個(gè)LED芯片1648A1-1648A2的電流,以在由溫度感測(cè)元件1625感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0151]圖17是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1700的電路圖,該照明裝置包括與固態(tài)發(fā)光體的兩個(gè)組(該兩個(gè)組包括由串聯(lián)的第一顏色的至少兩個(gè)固態(tài)發(fā)光體1748A2U748A3形成的第一組,所述第一組與由串聯(lián)地布置的第二顏色的至少三個(gè)固態(tài)發(fā)光體1748B1-1748B3形成的第二組并聯(lián)地設(shè)置)串聯(lián)地布置的第一顏色的至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體1748A1,裝置1700包括溫度感測(cè)元件1725和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1730。LED芯片1748A1-1748A3、1748B1-1748B3 (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件1730(優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1725)被安裝在單個(gè)基板1742上,并且操作地設(shè)置成接收施加在照明裝置1700的單個(gè)陽(yáng)極1701與單個(gè)陰極1702 (優(yōu)選地從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流。溫度補(bǔ)償電路元件1730從溫度感測(cè)元件1725接收輸出信號(hào),并且響應(yīng)地控制供應(yīng)到由LED芯片1748A2-1748A3形成的第一組和由LED芯片1748B1-1748B3形成的第二組的電流的分流而響應(yīng)地控制供應(yīng)至所述第一組和所述第二組的電流(或電流脈沖寬度),以在由溫度感測(cè)元件1725感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0152]雖然前述裝置包括第一和第二顏色的LED芯片,但是應(yīng)該理解的是,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置可以包括多于兩種顏色的LED芯片和/或發(fā)光磷光材料。在某些實(shí)施例中,紅色、綠色和藍(lán)色LED可以被組合在獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嗌獿ED芯片的簇中。在某些實(shí)施例中,至少一個(gè)BSY發(fā)光體可以與原紅色和原青色發(fā)光體(例如紅色和/或青色的LED和/或磷光體)相組合。青色發(fā)光體(例如,487nm的峰值波長(zhǎng))對(duì)于在從約3000K至約4000K的暖白色色溫范圍中調(diào)節(jié)色溫來(lái)說(shuō)是特別期望的,因?yàn)橛糜?87nm峰值波長(zhǎng)的發(fā)光體的結(jié)線(tie line,系線)在該色溫范圍上基本上平行于黑體軌跡。結(jié)果,青色發(fā)光體的操作使得色溫能夠在3000-4000K之間調(diào)整,而不偏離黑體軌跡。在某些實(shí)施例中,至少一個(gè)BSY發(fā)光體可以與原紅色、原綠色和原藍(lán)色發(fā)光體或原紅色、原綠色和原青色發(fā)光體相組合。
[0153]圖18-20體現(xiàn)了不同配置的固態(tài)照明裝置的電路圖,其中固態(tài)照明裝置包括至少三種不同的顏色的發(fā)光體芯片(例如,LED芯片)。
[0154]圖18是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1800的電路圖,該照明裝置包括并聯(lián)地布置的不同顏色的至少三個(gè)LED芯片1848A-1848C,并且包括溫度感測(cè)元件1825以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1830。LED芯片1848A-1848C (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件1830 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1825)被安裝在單個(gè)基座1842上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置1800的單個(gè)陽(yáng)極1801與單個(gè)陰極1802(優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流。溫度補(bǔ)償電路元件1830從溫度感測(cè)元件1825接收輸出信號(hào),并響應(yīng)地控制供應(yīng)至LED芯片1848A-1848C的電流,以在由溫度感測(cè)元件1825感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0155]圖19是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置1900的電路圖,該照明裝置包括與由串聯(lián)地設(shè)置的至少兩個(gè)LED芯片1948AU948B形成的組并聯(lián)地布置的至少一個(gè)LED芯片1948C,并具有與串聯(lián)地設(shè)置的相應(yīng)的至少兩個(gè)LED芯片1948AU948B并聯(lián)地布置的單獨(dú)的可控旁路元件或分流元件1931A、1931B,該裝置1900進(jìn)一步包括溫度感測(cè)元件1925以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件1930。LED芯片1948A-1948C (其可被認(rèn)為是多LED簇)優(yōu)選地包括不同的顏色。LED芯片1948A-1948C和溫度補(bǔ)償電路元件1930 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件1925)被安裝在單個(gè)基座1942上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置1900的單個(gè)陽(yáng)極1901與單個(gè)陰極1902之間(優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))的電流。溫度補(bǔ)償電路元件1930從溫度感測(cè)元件1925接收輸出信號(hào),并通過(guò)控制第一旁路部或分流部1931A和第二旁路部或分流部1931B而單獨(dú)地控制供應(yīng)至串聯(lián)連接的LED芯片1948A-1948B的電流,并且利用溫度補(bǔ)償元件1930 (例如,如可體現(xiàn)為電流鏡電路)進(jìn)一步控制LED芯片1948C與串聯(lián)連接的LED芯片1948A-1948B之間的相對(duì)電流供應(yīng)(例如,電流比率),以在由溫度感測(cè)元件1925感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0156]圖20是根據(jù)某些實(shí)施例的多發(fā)光體固態(tài)照明裝置2000的電路圖,該照明裝置包括至少三個(gè)LED芯片(所述至少三個(gè)LED芯片包括不同的顏色且串聯(lián)地布置),并具有與LED芯片中的至少兩個(gè)2048A、2048B并聯(lián)地布置的單獨(dú)的可控旁路元件或分流元件,裝置2000進(jìn)一步包括溫度感測(cè)元件2025以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件2030。LED芯片2048A-2048C (其可被認(rèn)為是多LED簇)和溫度補(bǔ)償電路元件2030 (優(yōu)選地還有溫度感測(cè)元件2025)被安裝在單個(gè)基座2042上,并且操作地布置成接收施加在照明裝置2000的單個(gè)陽(yáng)極2001與單個(gè)陰極2002 (優(yōu)選地可從外部通達(dá)的陽(yáng)極和陰極觸點(diǎn))之間的電流。溫度補(bǔ)償電路元件2030從溫度感測(cè)元件2025接收輸出信號(hào),并通過(guò)控制第一旁路部或分流部2031A和第二旁路部或分流部2031B而單獨(dú)地控制供應(yīng)至第一和第二 LED芯片2048A-2048B的電流,以在由溫度感測(cè)元件2025感測(cè)到的操作溫度的理想范圍上保持基本上恒定的色點(diǎn)。
[0157]圖21示出照明裝置2110的簡(jiǎn)化底部平面視圖,該照明裝置包括多個(gè)獨(dú)立地溫度簇2100A-2100X,每個(gè)簇均包括不同顏色的多個(gè)固態(tài)發(fā)光芯片(例如,LED) 2148A-2148X。(雖然示出了六個(gè)簇2100A-2100X,但是應(yīng)當(dāng)理解,可以提供任何期望數(shù)量的簇,如由變量“X”所表示的)。每個(gè)簇2100A-2100X可體現(xiàn)為如本文上面所公開的獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)恼彰餮b置。每個(gè)簇2100A-2100X可優(yōu)選地(但不是必須地)包括單個(gè)基座2142A-2142X,各個(gè)LED2148A-2148X被安裝于該單個(gè)基座上。每個(gè)簇2100A-2100X均包括溫度感測(cè)元件和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件(未示出,但如本文前面所描述的)。該照明裝置2110包括本體結(jié)構(gòu)或基板2111,每個(gè)簇2100A-2100X可以被安裝于所述本體結(jié)構(gòu)或基板,其中每個(gè)簇2100A-2100X可選地被布置成與單個(gè)散熱器2118導(dǎo)熱連通,并且被進(jìn)一步設(shè)置成發(fā)射待由單個(gè)擴(kuò)散器或其它光學(xué)元件2117擴(kuò)散的光。照明裝置2110優(yōu)選地是自鎮(zhèn)流的。功率可以經(jīng)由觸點(diǎn)2116 (例如,單個(gè)陽(yáng)極和單個(gè)陰極)供應(yīng)到照明裝置。功率調(diào)節(jié)電路2112可提供AC/DC轉(zhuǎn)換功用、電壓轉(zhuǎn)換、和/或過(guò)濾功用。調(diào)光電路2114可提供給基于成組的多個(gè)(例如,一些或全部)簇2100A-2100X。優(yōu)選地,每個(gè)簇2100A-2100X被調(diào)節(jié)到基本上相同的色點(diǎn)(例如,色溫)。在一個(gè)實(shí)施例中,照明裝置2110不具有用于在照明裝置2110的操作期間調(diào)整供應(yīng)至簇2100A-2100X的電流的任何光感測(cè)元件。在另一實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)光感測(cè)兀件(未不出)可以被布置成從一個(gè)或多個(gè)簇2100A-2100X接收發(fā)射,其中所述一個(gè)或多個(gè)光感測(cè)元件的輸出信號(hào)被用來(lái)控制或調(diào)整簇2100A-2100X的操作,以便確保通過(guò)簇2100A-2100X達(dá)到期望的輸出顏色或輸出的色溫。
[0158]圖22是示出用于制造照明裝置的方法的各步驟的流程圖,該照明裝置包括具有不同顏色的固態(tài)發(fā)光體(例如,LED管)的多個(gè)簇,其中每個(gè)簇通過(guò)專用溫度感測(cè)元件和至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件而被單獨(dú)地溫度補(bǔ)償。對(duì)第一和第二簇測(cè)試和調(diào)整顏色的步驟可以并行地進(jìn)行,并且在獲得了每個(gè)簇的期望色點(diǎn)之后,這些簇可以安裝于照明裝置的基板且進(jìn)行操作。可對(duì)每個(gè)簇執(zhí)行的第一步驟2201A、2201B包括在至少一個(gè)參考溫度下使至少一個(gè)參考電流通過(guò)相應(yīng)的多芯片簇??蓪?duì)每個(gè)簇執(zhí)行的第二步驟2202A、2202B包括測(cè)量在至少一個(gè)參考電流和/或溫度水平下由各個(gè)簇發(fā)射的光的顏色(例如,使用光度計(jì)或其它光頻譜分析儀測(cè)量)。響應(yīng)于這種測(cè)量,可對(duì)每個(gè)簇執(zhí)行的第三步驟2203A、2203B包括對(duì)各個(gè)簇設(shè)定或調(diào)整溫度補(bǔ)償電路的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。這種設(shè)定或調(diào)整可包括例如調(diào)節(jié)電阻器網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)電阻器、在與溫度補(bǔ)償電路相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)至少一個(gè)值或指令、安裝或移除分立部件等。然后,可對(duì)每個(gè)簇執(zhí)行的第四步驟2204A、2204B包括測(cè)量在至少一個(gè)參考電流和/或溫度水平下由各個(gè)簇發(fā)射的光的顏色。如果對(duì)于每個(gè)簇未獲得期望的色點(diǎn)(優(yōu)選地與所期望的溫度響應(yīng)組合),則可執(zhí)行進(jìn)一步設(shè)定或調(diào)整溫度補(bǔ)償電路的參數(shù)以及測(cè)量的步驟;否則,如由判定框2205A、2205B所描繪的,不必進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)定/調(diào)整或測(cè)量簇的步驟。如果對(duì)于每個(gè)簇獲得了所期望的色點(diǎn),則進(jìn)一步的步驟2206可包括將這些簇安裝于照明裝置的基板,優(yōu)選地安裝在照明裝置的單個(gè)陽(yáng)極與單個(gè)陰極之間,和/或與和照明裝置相關(guān)聯(lián)的單個(gè)散熱器熱連通。在這之后,電流可以被供應(yīng)給照明裝置以操作相應(yīng)的第一 LED芯片簇和第二 LED芯片簇,以用于照明裝置的預(yù)驗(yàn)證測(cè)試或者用于驗(yàn)證后的正常操作。雖然針對(duì)此方法僅描述了第一和第二簇,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,期望的照明裝置可包括多個(gè)獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)拇亍?br>
[0159]雖然圖22明確地針對(duì)包括多個(gè)獨(dú)立地溫度補(bǔ)償?shù)亩嘈酒琇ED簇的照明裝置的制造,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,圖的任一側(cè)的第一至第五步驟(例如,步驟2201A-2205A)可應(yīng)用于制造包括多個(gè)LED芯片的、而不必要求多個(gè)溫度補(bǔ)償?shù)腖ED簇的照明裝置。也就是說(shuō),可以對(duì)包括被布置成輸出相應(yīng)的不同峰值波長(zhǎng)的第一和第二 LED芯片的照明裝置進(jìn)行測(cè)試,以根據(jù)至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片的溫度確定光譜輸出(其中,該測(cè)試包括使參考電流通過(guò)相應(yīng)的LED以及測(cè)量所獲得的光的顏色),隨后響應(yīng)于對(duì)多個(gè)LED芯片的測(cè)試,設(shè)定或調(diào)整至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件的至少一個(gè)參數(shù)。在該設(shè)定或調(diào)整之后,可期望地進(jìn)行測(cè)試,以驗(yàn)證該設(shè)定或調(diào)整是否產(chǎn)生了期望的輸出顏色,如果必要,可使用可選的設(shè)定/調(diào)整和測(cè)試的附加步驟。當(dāng)獲得期望的輸出顏色和/或色溫時(shí),不必進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)定/調(diào)節(jié)和測(cè)試,并且該裝置可以被準(zhǔn)許用于操作,其中所述操作包括供應(yīng)電流以操作多個(gè)LED芯片。
[0160]在某些實(shí)施例中,多色LED芯片的多個(gè)簇被安裝在細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)上或上方,其中每個(gè)獨(dú)立的簇的LED芯片的合計(jì)發(fā)射具有基本上相同的色點(diǎn)。由每個(gè)獨(dú)立的簇產(chǎn)生的組合發(fā)射優(yōu)選地在由每個(gè)其它獨(dú)立的簇產(chǎn)生的組合發(fā)射的色溫的1931CIE圖上具有不大于4個(gè)麥克亞當(dāng)橢圓的范圍內(nèi)(更優(yōu)選地在不大于3個(gè)麥克亞當(dāng)橢圓、或不大于2個(gè)麥克亞當(dāng)橢圓的范圍內(nèi))的色溫。細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度優(yōu)選地為本體結(jié)構(gòu)的寬度的至少約5倍(或至少約10倍、15倍、20倍、30倍)。如此形成的細(xì)長(zhǎng)的LED照明裝置可以構(gòu)成LED燈泡或LED燈具,用作對(duì)管狀熒光燈燈泡或燈具的替代。這種LED照明裝置的細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)可包括共同的(單個(gè))散熱器、或多個(gè)散熱器(可選地包括散熱器翅片),且與各個(gè)簇的LED導(dǎo)熱連通,以將由LED產(chǎn)生的熱量消散到周圍(例如,空氣)環(huán)境。
[0161]在某些實(shí)施例中涉及多色LED芯片的多個(gè)簇被安裝在細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)上或上方,每個(gè)簇可體現(xiàn)為如本文中所描述的多LED封裝,并且可以提供任何合適數(shù)量的簇,諸如以下的數(shù)值閾值中的一個(gè)或多個(gè):2、3、5、10、20、50、或100。每個(gè)簇包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同。例如,第一 LED芯片可以包括被布置成激發(fā)原黃色磷光體的發(fā)射的原藍(lán)色芯片,并且第二 LED芯片可以包括原紅色LED芯片。也可以使用如本文所公開的其他的顏色組合。每個(gè)簇可進(jìn)一步包括具有與至少一個(gè)第一 LED和至少一個(gè)第二 LED的峰值波長(zhǎng)不同的峰值波長(zhǎng)的第三和/或第四(或附加的)LED芯片。多LED簇內(nèi)的每個(gè)LED優(yōu)選地與同一簇內(nèi)的每個(gè)其它LED足夠地靠近,以促進(jìn)顏色混合(可選地通過(guò)使用光擴(kuò)散和/或光散射的元件被增強(qiáng)),從而接近基本上均勻的點(diǎn)源,并且避免由人類觀察者感知從那個(gè)簇所發(fā)出的多種不同的顏色(例如,彩虹效應(yīng))。
[0162]在某些實(shí)施例中涉及多色LED芯片的多個(gè)簇被安裝在細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)上或上方,LED簇沿本體結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度(并且可選還沿其寬度)分布。在某些實(shí)施例中,安裝在本體結(jié)構(gòu)上或上方的多個(gè)簇中的至少兩個(gè)簇被隔開一距離,該距離為以下閾值中的至少一個(gè)或多個(gè):5cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、150cm、200cm、和 300cm。在某些實(shí)施例中,安裝在本體結(jié)構(gòu)上或上方的多個(gè)簇中的每個(gè)簇與每個(gè)其它簇隔開一距離,該距離為以下閾值中的至少一個(gè)或多個(gè):5cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、150cm、200cm、和 300cm。
[0163]在某些實(shí)施例中涉及多色LED芯片的多個(gè)簇被安裝在細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)上或上方,所得到的裝置包括至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路被布置成在跨度為至少15°C的不同溫度的范圍上將每個(gè)簇的輸出發(fā)射保持在基本上恒定的顏色或色溫。可選地,該裝置可以包括多個(gè)溫度補(bǔ)償電路,其中每個(gè)溫度補(bǔ)償電路與不同的簇相關(guān)聯(lián)、并且被布置成響應(yīng)于至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)一個(gè)或多個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)。在某些實(shí)施例中,可以設(shè)置多個(gè)溫度感測(cè)元件,其中每個(gè)溫度感測(cè)元件被布置成感測(cè)一不同簇的至少一個(gè)LED芯片的溫度。在某些實(shí)施例中,這種照明裝置可以不具有用于調(diào)整對(duì)多個(gè)LED芯片簇的電流供應(yīng)的任何光感測(cè)元件。在其它實(shí)施例中,這種照明裝置可以包括可用于允許對(duì)允許對(duì)所述多個(gè)LED芯片簇的電流供應(yīng)進(jìn)行調(diào)整的一個(gè)或多個(gè)光感測(cè)元件。[0164]在圖23中示出了包括被安裝在細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)上或上方的多個(gè)多色LED芯片簇的裝置的至少一個(gè)部分的實(shí)例。照明裝置2310包括具有發(fā)光體支撐表面2325的細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)2320,多個(gè)多色LED簇2300A-2300X安裝在所述發(fā)光體支撐表面上方(或上)。簇2300A-2300X間隔開,優(yōu)選地間隔開根據(jù)如本文所公開的間隔距離閾值中的一個(gè)或多個(gè)(例如,5cm、10cm、或更多)。本體結(jié)構(gòu)2320的至少一部分用作包括翅片2360A-2360X的散熱器,散熱器布置成將由LED簇2300A-2300X產(chǎn)生的熱量消散到周圍(例如空氣)環(huán)境中。本體結(jié)構(gòu)2320的長(zhǎng)度(例如,在端部2321、2322之間延伸的長(zhǎng)度)比其寬度大至少約5倍,更優(yōu)選地比其寬度大約10倍(或更多)。該長(zhǎng)度與寬度的比率可以以平均長(zhǎng)度和平均寬度表示,或在某些實(shí)施例中,表示為最大長(zhǎng)度和最大寬度。盡管圖23示出了具有8個(gè)多LED簇2300A-2300X和16個(gè)翅片2360A-2360X的裝置2310,但是可設(shè)置任何合適數(shù)量的發(fā)光體、翅片或其它元件;因?yàn)檫@個(gè)原因,符號(hào)“X”被用來(lái)表示在一系列中的最后那個(gè)數(shù)字,應(yīng)理解的是“X”可以代表任何期望的數(shù)字。翅片2360A-2360X可沿細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)2320中的一個(gè)或多個(gè)表面延伸,優(yōu)選地,在相鄰的翅片之間存在空氣間隙。至少一個(gè)電路(例如,控制)元件2350可以可選地與照明裝置2310集成,并且具有相關(guān)聯(lián)的電觸點(diǎn)2333、2334的端帽2331、2332可分別設(shè)置在裝置2310的端部2321、2322處以用于與燈具連接。照明裝置2310優(yōu)選地是自鎮(zhèn)流的。在一個(gè)實(shí)施例中,照明裝置2310可構(gòu)成細(xì)長(zhǎng)的LED燈泡,旨在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于突光管的燈泡。
[0165]圖24示出了包括安裝在細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)上或上方的多個(gè)多色LED芯片簇的裝置的另一實(shí)例。照明裝置2410包括具有至少一個(gè)發(fā)光體支撐表面2425的細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu)2420,多個(gè)多色LED簇2400A-2400X安裝在所述至少一個(gè)發(fā)光體支撐表面上方(或上)。如圖24所示,簇2400A-2400X分布在本體結(jié)構(gòu)2420的長(zhǎng)度以及寬度上,其中簇2400A-2400X以2個(gè)交錯(cuò)的行示出。也可采用簇2400A-2400X的任何適當(dāng)?shù)牟贾没虬惭b結(jié)構(gòu)。電觸點(diǎn)2433(諸如可體現(xiàn)為對(duì)每個(gè)簇2400A-2400X供應(yīng)功率的單個(gè)陽(yáng)極和單個(gè)陰極)優(yōu)選地與本體結(jié)構(gòu)2420相關(guān)聯(lián)。如圖24所示,光感測(cè)元件(例如,光電二極管)2409A-2409X可設(shè)置成感測(cè)由簇2400A-2400X產(chǎn)生的光發(fā)射,其中光感測(cè)元件2400A-2400X的輸出信號(hào)可用于允許調(diào)整對(duì)簇2400A-2400X內(nèi)的LED芯片的電流供應(yīng),以使得簇能夠達(dá)到期望的色點(diǎn)。每個(gè)簇2400A-2400X(其中每個(gè)簇可選地包括至少一個(gè)光感應(yīng)元件2409A-2409X)可以實(shí)現(xiàn)在多LED封裝中。每個(gè)簇還可包括如本文前面所公開的專用溫度感測(cè)元件和溫度補(bǔ)償電路。
[0166]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以提供一種或多種不同的有益技術(shù)效果,所述效果包括但不限于以下:相對(duì)于操作溫度的變化減少了 LED照明裝置的顏色或色溫的變化;減少了多簇照明裝置中的不同LED簇之中的顏色或色溫的變化;增加了預(yù)制造LED部件的全分布的利用,并且伴隨地降低了照明裝置的制造成本;通過(guò)用部件級(jí)的溫度補(bǔ)償替代裝置級(jí)的溫度補(bǔ)償而提高了對(duì)多簇照明裝置的制造和控制的效率;增強(qiáng)了對(duì)照明裝置的過(guò)高溫度條件的檢測(cè),而不會(huì)感知到該照明裝置是有缺陷的;促進(jìn)了用更高效率且無(wú)汞的基于LED的裝置來(lái)替代基于細(xì)長(zhǎng)熒光管的照明裝置;以及以低操作電流提供LED照明裝置輸出的賞心悅目特性。
[0167]雖然已在本文就特定的方面、特征和本發(fā)明的示意性實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是可以理解的是,本發(fā)明的實(shí)用性并不由此受限,而是可延伸到并包括多種其它的變化、修改和可替換實(shí)施例,正如本發(fā)明的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將基于本文的公開內(nèi)容所提出的。相應(yīng)地,如在所附的權(quán)利要求中所要求保護(hù)的發(fā)明旨在被廣義地理解和解釋為在其精神和范圍內(nèi)包括所有這些變化、修改和可替換實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種照明裝置,包括: 多個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片,安裝在單個(gè)基座上,所述多個(gè)LED芯片包括至少一個(gè)第一LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同; 至少一個(gè)溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;以及 至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,安裝在所述單個(gè)基座上,并且布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng); 其中,所述照明裝置不具有用于在所述照明裝置的操作期間調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)的任何光感測(cè)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置,其中,所述照明裝置的輸出發(fā)射包括所述多個(gè)LED芯片中的每個(gè)LED芯片的光譜輸出,并且所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成在由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)到的跨度為至少15°C的不同溫度的范圍上將所述輸出發(fā)射保持在基本上恒定的顏色或色溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置,其中,所述單個(gè)基座包括印刷電路板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件適于響應(yīng)于由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)到的增加的溫度,相對(duì)于供應(yīng)到所述至少一個(gè)第一LED芯片的電流或電流脈沖寬度而增加供應(yīng)到所述至少一個(gè)第二 LED芯片的電流或電流脈沖寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件適于對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片調(diào)整電流脈沖寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括至少一個(gè)電流旁路元件或電流分流元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括電流鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括運(yùn)算放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括電阻器網(wǎng)絡(luò),所述電阻器網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)調(diào)節(jié)電阻器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括具有相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器的集成電路,所述相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)至少一個(gè)值,所述至少一個(gè)值用于響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器布置成存儲(chǔ)至少一個(gè)值或指令,所述至少一個(gè)值或指令能用于調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述多個(gè)LED芯片和所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件操作地布置成接收施加在與所述照明裝置相關(guān)聯(lián)的單個(gè)陽(yáng)極與單個(gè)陰極之間的電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,包括附接于所述單個(gè)基座的至少一部分或包圍所述單個(gè)基座的至少一部分的本體結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明裝置,包括布置在所述本體結(jié)構(gòu)上或延伸通過(guò)所述本體結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)能從外部接近的電引線。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明裝置,包括單個(gè)反射器,所述單個(gè)反射器放置在所述本體結(jié)構(gòu)之中或之上并且布置成反射由所述多個(gè)LED芯片中的每個(gè)LED芯片產(chǎn)生的光。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)第一LED芯片和所述至少一個(gè)第二 LED芯片中的任一個(gè)均包括串聯(lián)地布置的多個(gè)LED芯片。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)第一LED芯片與所述至少一個(gè)第二 LED芯片并聯(lián)地布置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)第一LED芯片包括藍(lán)移黃發(fā)光體,所述藍(lán)移黃發(fā)光體包括布置成從原黃色磷光體激發(fā)發(fā)射的原藍(lán)色LED芯片,并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片包括原紅色LED芯片。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,包括至少一個(gè)原青色LED芯片。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,不具有原綠色LED芯片。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成當(dāng)對(duì)所述多個(gè)LED芯片的輸入電流低于預(yù)定的非零閾值時(shí)使所述多個(gè)LED芯片輸出金色。
22.—種燈具或照明裝置,包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈具或照明裝置,其中,每個(gè)照明裝置的輸出發(fā)射包括相應(yīng)所述照明裝置的所述多個(gè)LED芯片中的每個(gè)LED芯片的光譜輸出,并且所述多個(gè)照明裝置中的每個(gè)照明裝置被調(diào)節(jié)以將輸出發(fā)射保持在基本上相同的顏色或色溫。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈具或照明裝置,包括調(diào)光電路,其中,所述多個(gè)照明裝置中的每個(gè)照明裝置均被布置為從所述調(diào)光電路接收電流。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈具或照明裝置,其中,所述多個(gè)照明裝置中的每個(gè)照明裝置與單個(gè)散熱器導(dǎo)熱連通。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈具或照明裝置,其中,所述多個(gè)照明裝置中的每個(gè)照明裝置均操作地布置成接收施加在與所述燈具相關(guān)聯(lián)的單個(gè)陽(yáng)極與單個(gè)陰極之間的電流。
27.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的照明裝置的方法,所述方法包括:測(cè)試所述多個(gè)LED芯片,以根據(jù)所述至少一個(gè)第一 LED芯片和所述至少一個(gè)第二 LED芯片的溫度確定光譜輸出;以及響應(yīng)于對(duì)所述多個(gè)LED芯片的測(cè)試,設(shè)定所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件的至少一個(gè)參數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法,其中,執(zhí)行所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件的所述至少一個(gè)參數(shù)的所述設(shè)定,以使所述多個(gè)LED芯片輸出預(yù)定的顏色或色溫,所述預(yù)定的顏色或色溫在由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)到的跨度在至少15°C的不同溫度的范圍上是基本上恒定的。
29.一種照明裝置,包括: 多個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片,安裝在單個(gè)基座上,所述多個(gè)LED芯片包括至少一個(gè)第一LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中,所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同; 至少一個(gè)溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度,以及 至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,安裝在所述單個(gè)基座上,并且布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng); 其中,所述至少一個(gè)第一 LED芯片包括藍(lán)移黃發(fā)光體,所述藍(lán)移黃發(fā)光體包括布置成從原黃色磷光體激發(fā)發(fā)射的原藍(lán)色LED芯片,并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片包括原紅色LED芯片。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的照明裝置,其中,所述照明裝置的輸出發(fā)射包括所述多個(gè)LED芯片中的每個(gè)LED 芯片的光譜輸出,并且所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成在由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)到的跨度在至少15°C的不同溫度的范圍上將所述輸出發(fā)射保持在基本上恒定的顏色或色溫。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件適于響應(yīng)于由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)到的增加的溫度,相對(duì)于供應(yīng)到所述至少一個(gè)第一LED芯片的電流或電流脈沖寬度而增加供應(yīng)到所述至少一個(gè)第二 LED芯片的電流或電流脈沖寬度。
32.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括至少一個(gè)電流旁路元件或電流分流元件。
33.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件包括電流鏡或運(yùn)算放大器。
34.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)第一LED芯片和所述至少一個(gè)第二 LED芯片中的任一個(gè)均包括串聯(lián)地布置的多個(gè)LED芯片。
35.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)第一LED芯片與所述至少一個(gè)第二 LED芯片并聯(lián)地布置。
36.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述照明裝置不具有用于在所述照明裝置的操作期間調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)的任何光感測(cè)元件。
37.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,進(jìn)一步包括至少一個(gè)光感測(cè)元件,所述至少一個(gè)光感測(cè)元件布置成產(chǎn)生至少一個(gè)輸出信號(hào),所述至少一個(gè)輸出信號(hào)用于在所述照明裝置的操作期間調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)。
38.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成當(dāng)輸入電流低于預(yù)定的非零閾值時(shí)使所述多個(gè)LED芯片輸出金色。
39.根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置,不具有原綠色LED芯片。
40.一種燈具或照明裝置,包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的燈具或照明裝置,其中,每個(gè)照明裝置的輸出發(fā)射包括相應(yīng)所述照明裝置的所述多個(gè)LED芯片中的每個(gè)LED芯片的光譜輸出,并且所述多個(gè)照明裝置中的每個(gè)照明裝置被調(diào)節(jié)以將輸出發(fā)射保持在基本上相同的顏色或色溫。
42.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的照明裝置的方法,所述方法包括:測(cè)試所述多個(gè)LED芯片,以根據(jù)所述至少一個(gè)第一 LED芯片和所述至少一個(gè)第二 LED芯片的溫度確定光譜輸出;以及響應(yīng)于對(duì)所述多個(gè)LED芯片的所述測(cè)試,設(shè)定所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件的至少一個(gè)參數(shù)。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法,其中,執(zhí)行所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件的所述至少一個(gè)參數(shù)的所述設(shè)定,以使所述多個(gè)LED芯片輸出預(yù)定的顏色或色溫,所述預(yù)定的顏色或色溫在由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)到的跨度為至少15°C的不同溫度的范圍上是基本上恒定的。
44.一種照明裝置,包括:第一發(fā)光二極管(LED)芯片簇和第二 LED芯片簇,每個(gè)簇均包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中,所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同;至少一個(gè)第一溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述第一 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;至少一個(gè)第二溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述第二 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的溫度; 第一溫度補(bǔ)償電路,布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)第一溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述第一 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng);以及第二溫度補(bǔ)償電路,布置成響應(yīng)于所述至少一個(gè)第二溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述第二 LED芯片簇中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的照明裝置,其中,對(duì)于每個(gè)LED芯片簇,所述至少一個(gè)第一LED芯片包括藍(lán)移黃發(fā)光體,所述藍(lán)移黃發(fā)光體包括布置成從黃色磷光體激發(fā)發(fā)射的原藍(lán)色LED芯片,并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片包括原紅色LED芯片。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的照明裝置,其中,所述照明裝置不具有用于在所述照明裝置的操作期間調(diào)整對(duì)所述第一 LED芯片簇或所述第二 LED芯片簇的電流供應(yīng)的任何光感測(cè)元件。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的照明裝置,進(jìn)一步包括至少一個(gè)光感測(cè)元件,所述至少一個(gè)光感測(cè)元件布置成產(chǎn)生至少一個(gè)輸出信號(hào),所述至少一個(gè)輸出信號(hào)用于在所述照明裝置的操作期間調(diào)整對(duì)所述第一 LED芯片簇和所述第二 LED芯片簇中的至少一個(gè)的電流供應(yīng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求44至47中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述第一至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件和所述第二至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件中的每一個(gè)布置成在由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件感測(cè)到的跨度在至少15°C的不同溫度的范圍上將相應(yīng)的LED芯片簇的輸出發(fā)射保持在基本上恒定的顏色或色溫。
49.根據(jù)權(quán)利要求44至47中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述第一至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件和所述第二至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件中的每一個(gè)布置成將相應(yīng)的第一 LED芯片簇和第二 LED簇的輸出發(fā)射保持在基本上相同的顏色或色溫。
50.根據(jù)權(quán)利要求44至47中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述第一至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件和所述第二至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件中的每一個(gè)被布置成響應(yīng)于由相應(yīng)的至少一個(gè)第一溫度感測(cè)元件或至少一個(gè)第二溫度感測(cè)元件所感測(cè)到的增加的溫度,相對(duì)于供應(yīng)至相應(yīng)的第一 LED芯片簇或第二 LED芯片簇中的所述至少一個(gè)第一 LED芯片的電流或電流脈沖寬度,增加供應(yīng)至所述相應(yīng)的LED芯片簇中的所述至少一個(gè)第二 LED芯片的電流或電流脈沖寬度。
51.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求44至47中任一項(xiàng)所述的照明裝置的方法,所述方法包括: 測(cè)試所述第一 LED芯片簇,以根據(jù)所述第一 LED芯片簇中的所述至少一個(gè)LED芯片的溫度確定光譜輸出; 響應(yīng)于對(duì)所述第一 LED芯片簇的所述測(cè)試,設(shè)定所述至少一個(gè)第一溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù); 測(cè)試所述第二 LED芯片簇,以根據(jù)所述第二 LED芯片簇中的所述至少一個(gè)LED芯片的溫度確定光譜輸出;以及 響應(yīng)于對(duì)所述第二 LED芯片簇的所述測(cè)試,設(shè)定所述至少一個(gè)第二溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法,其中,執(zhí)行(a)所述至少一個(gè)第一溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)的所 述設(shè)定、和(b)所述至少一個(gè)第一溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)的所述設(shè)定,以使所述第一 LED芯片簇和所述第二 LED芯片簇中的每一個(gè)輸出基本上相同的顏色或色點(diǎn)。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法,進(jìn)一步包括:將所述第一LED芯片簇和所述第二 LED芯片簇中的每一個(gè)通信地耦接在布置成對(duì)所述第一 LED芯片簇和所述第二 LED芯片簇供應(yīng)電流的單個(gè)陽(yáng)極與單個(gè)陰極之間。
54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法,其中,所述至少一個(gè)第一溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)的所述設(shè)定包括調(diào)節(jié)與所述第一溫度補(bǔ)償電路相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第一電阻器,并且所述至少一個(gè)第二溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)的所述設(shè)定包括調(diào)節(jié)與所述第二溫度補(bǔ)償電路相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第二電阻器。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法,其中,至少一個(gè)第一電阻器和至少一個(gè)第二電阻器的所述調(diào)節(jié)包括激光調(diào)節(jié)。
56.根據(jù)權(quán)利要求51至55中任一項(xiàng)所述的方法,其中,所述至少一個(gè)第一溫度補(bǔ)償電路包括第一可編程集成電路,所述至少一個(gè)第二溫度補(bǔ)償電路包括第二可編程集成電路,所述至少一個(gè)第一溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)的所述設(shè)定包括存儲(chǔ)至少一個(gè)值或指令,并且所述至少一個(gè)第二溫度補(bǔ)償電路的至少一個(gè)參數(shù)的所述設(shè)定包括存儲(chǔ)至少一個(gè)值或指令。
57.根據(jù)權(quán)利要求51至55中任一項(xiàng)所述的方法,進(jìn)一步包括將所述第一LED芯片簇和所述第二 LED芯片簇安裝成與單個(gè)散熱器導(dǎo)熱連通。
58.根據(jù)權(quán)利要求51至55中任一項(xiàng)所述的方法,進(jìn)一步包括提供以下中的至少一個(gè):(a)反射器,布置成對(duì)來(lái)自于所述第一 LED芯片簇和所述第二 LED芯片簇中每一個(gè)的發(fā)射進(jìn)行反射;以及(b)擴(kuò)散器,布置成對(duì)來(lái)自所述第一 LED芯片簇和所述第二 LED芯片簇中每一個(gè)的發(fā)射進(jìn)行擴(kuò)散。
59.一種照明裝置,包括:多個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片;至少一個(gè)溫度感測(cè)元件,布置成感測(cè)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的溫度;以及至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件,布置成在所述照明裝置的操作期間響應(yīng)于所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的電流供應(yīng),并且所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路元件布置成響應(yīng)于由所述至少一個(gè)溫度感測(cè)元件檢測(cè)到的溫度超過(guò)預(yù)定閾值溫度的結(jié)果而啟動(dòng)所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片的改變后的操作狀態(tài)。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的照明裝置,其中,所述多個(gè)LED芯片安裝在單個(gè)基座上。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的照明裝置,其中:所述多個(gè)LED芯片包括至少一個(gè)第一 LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片;并且所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),并且所述至少一個(gè)第二LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同。
62.根據(jù)權(quán)利要求59至61中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述改變后的操作狀態(tài)包括以閃爍模式操作所述多個(gè)LED芯片中的至少一個(gè)LED芯片。
63.根據(jù)權(quán)利要求59至61中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述改變后的操作狀態(tài)包括使所述多個(gè)LED芯片的合計(jì)輸出`顏色改變?yōu)橐活伾?,該顏色不同于與所述照明裝置在不超過(guò)所述預(yù)定閾值溫度的溫度下的正常操作相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)輸出顏色。
64.一種照明裝置,包括:具有長(zhǎng)度和寬度的細(xì)長(zhǎng)本體結(jié)構(gòu),其中,所述長(zhǎng)度為所述寬度的至少約5倍;以及多個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片簇,安裝在所述本體結(jié)構(gòu)上或上方,每個(gè)簇包括至少一個(gè)第一LED芯片和至少一個(gè)第二 LED芯片,其中所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出包括第一峰值波長(zhǎng),所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出包括第二峰值波長(zhǎng),所述第二峰值波長(zhǎng)與所述第一峰值波長(zhǎng)顯著不同;其中,所述多個(gè)簇中的每個(gè)獨(dú)立的簇產(chǎn)生包括所述至少一個(gè)第一 LED芯片的光譜輸出和所述至少一個(gè)第二 LED芯片的光譜輸出的組合發(fā)射,并且由每個(gè)獨(dú)立的簇產(chǎn)生的組合發(fā)射處于一色溫,所述色溫落在由每個(gè)其它獨(dú)立的簇產(chǎn)生的組合發(fā)射的色溫的1931CIE色度圖上不大于4個(gè)麥克亞當(dāng)橢圓的范圍內(nèi)。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的照明裝置,其中,所述多個(gè)簇中的至少兩個(gè)簇被隔開至少5cm的距離。
66.根據(jù)權(quán)利要求64所述的照明裝置,其中,所述多個(gè)簇中的每個(gè)簇與每個(gè)其它簇空間地隔離至少5cm的距離。
67.根據(jù)權(quán)利要求64所述的照明裝置,包括至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路,所述至少一個(gè)溫度補(bǔ)償電路布置成在跨度為至少15°C的不同溫度的范圍內(nèi)將每個(gè)簇的輸出發(fā)射保持在基本上恒定的顏色或色溫。
68.根據(jù)權(quán)利要求64所述的照明裝置,包括多個(gè)溫度感測(cè)元件,其中,每個(gè)溫度感測(cè)元件被布置成感測(cè)一不同簇中的至少一個(gè)LED芯片的溫度。
69.根據(jù)權(quán)利要求64所述的照明裝置,包括多個(gè)溫度補(bǔ)償電路,其中,每個(gè)溫度補(bǔ)償電路與一不同LED芯片簇相關(guān)聯(lián)并且被布置成響應(yīng)于至少一個(gè)溫度感測(cè)元件的輸出信號(hào)調(diào)整對(duì)一個(gè)或多個(gè)LED芯片的電流供應(yīng)。
70.根據(jù)權(quán)利要求64到69中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,對(duì)于每個(gè)簇,所述至少一個(gè)第一 LED芯片包括藍(lán)移黃發(fā)光體,所述藍(lán)移黃發(fā)光體包括被布置成從原黃色磷光體激發(fā)發(fā)射的原藍(lán)色LED芯片,并且所述至少一個(gè)第二 LED芯片包括原紅色LED芯片。
71.根據(jù)權(quán)利要求64至69中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述照明裝置不具有用于調(diào)整對(duì)所述多個(gè)簇中的LED芯片的電流供應(yīng)的任何光感測(cè)元件。
72.根據(jù)權(quán)利要求64至69中任一項(xiàng)所述的照明裝置,包括至少10個(gè)簇。
73.根據(jù)權(quán)利要 求64至69中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述長(zhǎng)度為所述寬度的至少約10倍。
【文檔編號(hào)】H05B37/00GK103732986SQ201280037985
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月3日
【發(fā)明者】安東尼·保羅·范德文, 普蘭尼特·賈揚(yáng)特·阿桑爾耶, 邁克爾·詹姆斯·哈里斯 申請(qǐng)人:克利公司