本發(fā)明涉及一種光產(chǎn)生系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種包括該光產(chǎn)生系統(tǒng)的照明設(shè)備。
背景技術(shù):
1、光對晝夜節(jié)律的影響在本領(lǐng)域中是已知的。例如,wo2016145064描述了一種用于影響個(gè)人晝夜節(jié)律結(jié)果的裝置,該裝置包括相對于個(gè)人的一只或兩只眼睛設(shè)置的眼鏡制品,該眼鏡制品具有一個(gè)或多個(gè)濾光元件,該濾光元件被配置為可控地衰減入射到眼鏡上的光的光譜成分;光譜成分處于晝夜節(jié)律活性波長范圍內(nèi);并且基于至少與個(gè)人的晝夜節(jié)律結(jié)果相關(guān)的信息來控制一個(gè)或多個(gè)濾光元件。
2、wo2021/204934a1公開了一種光產(chǎn)生系統(tǒng),該光產(chǎn)生系統(tǒng)包括具有第一和第二光產(chǎn)生設(shè)備的第一串,以及具有第三光產(chǎn)生設(shè)備的第二串。第一光產(chǎn)生設(shè)備包括(i)第一光源,該第一光源產(chǎn)生具有從470-500nm范圍中選擇的第一主波長的第一光源光,以及(ii)第一發(fā)光材料,該第一發(fā)光材料將第一光源光的一部分轉(zhuǎn)換為第一發(fā)光材料光。來自第一光產(chǎn)生的光具有第一色點(diǎn)和第一相關(guān)色溫。第二和第三光產(chǎn)生設(shè)備包括(i)藍(lán)光源,以及(ii)發(fā)光材料,該發(fā)光材料被配置為將來自固態(tài)光源的光的至少一部分轉(zhuǎn)換為發(fā)光材料光。來自第二光產(chǎn)生設(shè)備的光是具有第二色點(diǎn)和第二相關(guān)色溫的白光。來自第三光產(chǎn)生設(shè)備的光是具有第三色點(diǎn)和第三相關(guān)色溫的白光。第一和第二發(fā)光裝置的色點(diǎn)以及相關(guān)色溫是相當(dāng)?shù)摹5谝缓偷诙嚓P(guān)色溫至少比第三相關(guān)色溫大700k。第一串提供相對冷的白光,而第二串提供相對暖的白光。
3、us10750591b公開了一種用于產(chǎn)生具有可控晝夜節(jié)律能量性能的可調(diào)白光的方法。該方法使用多個(gè)led串來產(chǎn)生色點(diǎn)落在藍(lán)色、黃色/綠色、紅色和青色范圍內(nèi)的光,其中每個(gè)led串由單獨(dú)可控的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng),以便調(diào)節(jié)產(chǎn)生的光輸出。可以選擇不同的發(fā)光模式,利用多個(gè)led串的不同組合來調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的白光。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、期望光產(chǎn)生系統(tǒng)能夠提供具有可調(diào)黑視素日光功效比(mder)值的光。此外,似乎期望提供具有基本上固定的相關(guān)色溫(cct)但具有可變mder的光。此外,似乎希望提供具有基本上(固定的)cct但具有可變mder的光,而固定的cct可以從相對較大的溫度范圍中選擇。此外,對于某些應(yīng)用,高cri可能是期望的。然而,現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供此類功能。
2、因此,本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種備選的光產(chǎn)生系統(tǒng),該系統(tǒng)還優(yōu)選地至少部分地消除上述一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的可以是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn),或者提供有用的備選方案。
3、在第一方面,本發(fā)明提供了一種光產(chǎn)生系統(tǒng)(“系統(tǒng)”),其被配置為產(chǎn)生系統(tǒng)光。光產(chǎn)生系統(tǒng)可以包括第一ssl光源串、第二ssl光源串和第三ssl光源串。在實(shí)施例中,第一ssl光源串可以被配置為產(chǎn)生具有第一色點(diǎn)和第一相關(guān)色溫的第一光。在具體實(shí)施例中,第一ssl光源串可以包括第一發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第一ssl光源。在實(shí)施例中,第二ssl光源串可以被配置為產(chǎn)生具有第二色點(diǎn)和第二相關(guān)色溫的第二光。在具體實(shí)施例中,第二ssl光源串可以包括第二發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第二ssl光源。然而,在實(shí)施例中,第三ssl光源串可以被配置為產(chǎn)生具有第三色點(diǎn)和第三相關(guān)色溫的第三光。在具體實(shí)施例中,第三ssl光源串可以包括第三發(fā)光材料和用于產(chǎn)生青色光的至少一個(gè)第三ssl光源。特別地,在實(shí)施例中,第一相關(guān)色溫可以低于第二相關(guān)色溫。此外,在具體實(shí)施例中,第一相關(guān)色溫可以低于第三相關(guān)色溫。因此,在具體實(shí)施例中,本發(fā)明提供一種光產(chǎn)生系統(tǒng),其被配置為產(chǎn)生系統(tǒng)光,其中,光產(chǎn)生系統(tǒng)包括第一ssl光源串、第二ssl光源串和第三ssl光源串,其中:(a)第一ssl光源串被配置為產(chǎn)生具有第一色點(diǎn)和第一相關(guān)色溫的第一光,并且其包括第一發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第一ssl光源;(b)第二ssl光源串被配置為產(chǎn)生具有第二色點(diǎn)和第二相關(guān)色溫的第二光,并且其包括第二發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第二ssl光源;(c)第三ssl光源串被配置為產(chǎn)生具有第三色點(diǎn)和第三相關(guān)色溫的第三光,并且其包括第三發(fā)光材料和用于產(chǎn)生青色光的至少一個(gè)第三ssl光源;(d)第一相關(guān)色溫低于第二相關(guān)色溫;并且(e)第一相關(guān)色溫低于第三相關(guān)色溫。在更具體的實(shí)施例中,本發(fā)明提供了一種光產(chǎn)生系統(tǒng),其被配置為產(chǎn)生系統(tǒng)光,其中光產(chǎn)生系統(tǒng)包括第一ssl光源串、第二ssl光源串和第三ssl光源串,其中:(a)第一ssl光源串被配置為產(chǎn)生具有第一色點(diǎn)、第一相關(guān)色溫和第一mder值的光,并且其包括第一發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第一ssl光源;(b)第二ssl光源串被配置為產(chǎn)生具有第二色點(diǎn)、第二相關(guān)色溫和第二mder值的光,并且其包括第二發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第二ssl光源;(c)第三ssl光源串被配置為產(chǎn)生具有第三色點(diǎn)、第三相關(guān)色溫以及第三mder值的光,并且其包括第三發(fā)光材料和用于產(chǎn)生青色光的至少一個(gè)第三ssl光源;(d)第一相關(guān)色溫低于第二相關(guān)色溫;并且(e)第一相關(guān)色溫低于第三相關(guān)色溫。
4、利用這種系統(tǒng),可以提供具有高顯色指數(shù)、可變相關(guān)色溫和可變mder的光。此外,利用這種系統(tǒng),可以在保持色點(diǎn)基本上恒定的同時(shí)改變mder值。然而,利用這種系統(tǒng),可以在保持cct基本上恒定的同時(shí)改變mder值,而固定的cct可以在相對較大的溫度范圍內(nèi)選擇。
5、如上所述,光產(chǎn)生系統(tǒng)被特別配置為產(chǎn)生系統(tǒng)光。系統(tǒng)光可以包括第一光、第二光和第三光中的一者或多者。本文不排除其他光源,但本文不進(jìn)一步(詳細(xì))討論。在實(shí)施例中,系統(tǒng)光可以由第一光、第二光和第三光中的一者或多者組成。
6、術(shù)語“系統(tǒng)光”可特別指從系統(tǒng)中逸出的光。在實(shí)施例中,系統(tǒng)可包括光出口,如端窗或(其他)光學(xué)元件,或開口,系統(tǒng)光可從該光出口逸出到系統(tǒng)外部。系統(tǒng)可包括外殼,該外殼包括此類光出口。外殼可至少部分地包封一個(gè)或多個(gè)光源和一個(gè)或多個(gè)(其他)光學(xué)元件。
7、特別地,光產(chǎn)生系統(tǒng)可以包括第一ssl光源串、第二ssl光源串和第三ssl光源串。
8、ssl燈串,尤其是led串,在本領(lǐng)域中是已知的,例如在us9474111b2或us8035315b2中描述的。如us8035315b2所示,術(shù)語“l(fā)ed串”可以指串聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)led的組。led串的“頭端”是led串中接收驅(qū)動(dòng)電壓/電流的末端或部分,而led串的“尾端”是led串的相對末端或部分。
9、在實(shí)施例中,串可以是單獨(dú)可控的。為此,系統(tǒng)可以包括控制系統(tǒng)或者可以功能性地耦合到控制系統(tǒng)。參見下文關(guān)于控制系統(tǒng)的實(shí)施例和/或關(guān)于操作模式的內(nèi)容。因此,在實(shí)施例中,光產(chǎn)生系統(tǒng)還可以包括控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)被配置為單獨(dú)控制第一ssl光源串、第二ssl光源串和第三ssl光源串。特別地,以這種方式可以控制系統(tǒng)光。因此,在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以被配置為通過控制第一光、第二光和第三光來控制系統(tǒng)光。在具體實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以被配置為控制系統(tǒng)光的相關(guān)色溫、色點(diǎn)和黑視素日光功效比中的一者或多者。
10、在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以被配置為在操作模式中控制系統(tǒng)光,使得系統(tǒng)光的色點(diǎn)可以保持恒定,并且黑視素日光功效比是變化的。因此,當(dāng)改變mder時(shí),不同mder值處的色點(diǎn)可能基本上相同。在具體實(shí)施例中,當(dāng)?shù)谝活愋偷墓夂偷诙愋偷墓獾南鄳?yīng)色點(diǎn)對于u’最大相差0.03和/或?qū)τ趘’最大相差0.03,甚至更特別地對于u’最大相差0.02和/或?qū)τ趘’最大相差0.02時(shí),第一類型的光和第二類型的光的顏色或色點(diǎn)可能基本上相同。在更具體的實(shí)施例中,第一類型的光和第二類型的光的相應(yīng)色點(diǎn)對于u’最大相差0.01和/或?qū)τ趘’最大相差0.01。這里,u’和v’是cie?1976ucs(均勻色度標(biāo)度)圖中光的色坐標(biāo)。請參閱下文有關(guān)mder的更多實(shí)施例。
11、在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可被配置為在操作模式中控制系統(tǒng)光,使得系統(tǒng)光的cct可保持恒定,而黑視素日光功效比是變化的。例如,cct的變化可能小于可以在其處控制mder的預(yù)定cct的5%和/或可以在其處控制mder的預(yù)定cct的約+/-300k范圍內(nèi)。
12、然而,在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以被配置為在操作模式中控制系統(tǒng)光,使得系統(tǒng)光的cri保持在預(yù)定義閾值之上,諸如至少80,在具體實(shí)施例中甚至至少85,同時(shí)允許控制例如cct和mder中的一者或多者。
13、然而,在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以被配置為在操作模式中控制系統(tǒng)光,使得系統(tǒng)光的r9保持在預(yù)定義閾值之上,諸如至少0,在具體實(shí)施例中甚至至少20,諸如甚至至少約40,同時(shí)允許控制例如cct和mder中的一者或多者。
14、相應(yīng)串的固態(tài)光源(ssl光源)在(相應(yīng))光源操作期間提供光,該光可至少部分地被相應(yīng)發(fā)光材料轉(zhuǎn)換。這可導(dǎo)致相應(yīng)的光,該光包括發(fā)光材料光和可選地相應(yīng)串的相應(yīng)固態(tài)光源的未轉(zhuǎn)換光。
15、第一ssl光源串可以包括第一光源和第一發(fā)光材料,第一發(fā)光材料可以特別地被配置為將第一光源的至少一部分光轉(zhuǎn)換為第一發(fā)光材料光。因此,在實(shí)施例中,第一ssl光源串可以被配置為產(chǎn)生具有第一色點(diǎn)和第一相關(guān)色溫cct1的第一光,并且第一ssl光源串包括第一發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第一ssl光源。第一發(fā)光材料可以被特別地配置為轉(zhuǎn)換由至少一個(gè)第一ssl光源產(chǎn)生的光的至少一部分。
16、第二ssl光源串可以包括第二光源和第二發(fā)光材料,其可以被特別地配置為將第二光源的至少一部分光轉(zhuǎn)換為第二發(fā)光材料光。因此,在實(shí)施例中,第二ssl光源串可以被配置為產(chǎn)生具有第二色點(diǎn)和第二相關(guān)色溫cct2的第二光,并且其包括第二發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色光和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第二ssl光源。第二發(fā)光材料可以特別地被配置為轉(zhuǎn)換由至少一個(gè)第二ssl光源產(chǎn)生的光的至少一部分。
17、第三ssl光源串可以包括第三光源和第三發(fā)光材料,其可以特別地被配置為將第三光源的至少一部分光轉(zhuǎn)換為第三發(fā)光材料光。因此,在實(shí)施例中,第三ssl光源串被配置為產(chǎn)生具有第三色點(diǎn)和第三相關(guān)色溫cct3的第三光,并且其包括第三發(fā)光材料和用于產(chǎn)生青色光的至少一個(gè)第三ssl光源。第三發(fā)光材料可以特別地被配置為轉(zhuǎn)換由至少一個(gè)第三ssl光源產(chǎn)生的光的至少一部分。
18、因此,盡管第一ssl光源串和第二ssl光源串可以包括一個(gè)或多個(gè)被配置為產(chǎn)生具有藍(lán)色和/或uv波長的光源光的光源,但是第三ssl光源串可以包括一個(gè)或多個(gè)被配置為產(chǎn)生具有青色波長的光源光的光源。
19、在實(shí)施例中,可應(yīng)用以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng),尤其是兩項(xiàng):(i)第一相關(guān)色溫低于第二相關(guān)色溫,以及(ii)第一相關(guān)色溫低于第三相關(guān)色溫。在具體實(shí)施例中,第一ssl光源串可配置為產(chǎn)生暖白光,第二ssl光源串和第三ssl光源串可以被配置為產(chǎn)生冷白光。
20、在具體實(shí)施例中,cct3>cct2>cct1。
21、在實(shí)施例中,可以應(yīng)用以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng),尤其是全部:(i)cct3>3000k,(ii)cct2>3000k,以及(iii)cct1≤2700k。
22、在實(shí)施例中,可以應(yīng)用以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng),尤其是全部:(i)cct3-cct1≥1000k,(ii)cct2-cct1≥1000k,以及(iii)cct3-cct2≥1000k。
23、然而,在更具體的實(shí)施例中,可以應(yīng)用以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng),尤其是全部:(i)cct3-cct1≥2000k,(ii)cct2-cct1≥2000k,以及(iii)cct3-cct2≥2000k。
24、然而,在更具體的實(shí)施例中,可以應(yīng)用以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng),尤其是全部:(i)cct3>6000k,(ii)cct2>5000k,以及(iii)cct1≤2500k。
25、在具體實(shí)施例中,第一相關(guān)色溫與第二相關(guān)色溫及第三相關(guān)色溫可相差至少500k,更特別地至少1000k,諸如在實(shí)施例中至少1500k,諸如至少約2000k。
26、在實(shí)施例中,系統(tǒng)光因此可以是白光。特別是,第一光可以是白光,第二光可以是白光,并且第三光可以是白光。以此方式,第一光、第二光和第三光的基本上任何組合或單獨(dú)的提供都可以產(chǎn)生白色系統(tǒng)光。然而,本文不排除其他實(shí)施例。
27、本文中的術(shù)語“白光”及其類似術(shù)語是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。它可能特別涉及具有約1800k和20000k之間的相關(guān)色溫(cct)的光,諸如在2000k和20000k之間,特別是2700-20000k,用于一般照明的光,特別是在約2000-7000k的范圍內(nèi),例如在2200-6500k的范圍內(nèi),例如特別是2700k和6500k。在實(shí)施例中,例如,對于背光目的或?qū)τ谄渌康?,相關(guān)色溫(cct)可能特別在約7000k和20000k的范圍內(nèi)。此外,在實(shí)施例中,相關(guān)色溫(cct)特別是在距離bbl(黑體軌跡)約15sdcm(顏色匹配的標(biāo)準(zhǔn)偏差)以內(nèi),特別是在距離bbl約10sdcm以內(nèi),甚至更特別是在距離bbl約5sdcm以內(nèi)。
28、因此,在具體實(shí)施例中,系統(tǒng)光可以基本上是白光,其中相關(guān)色溫在2200-6500k的范圍內(nèi),優(yōu)選地在2700-6500k的范圍內(nèi),更優(yōu)選地在2200-5000k的范圍內(nèi)。
29、如上所述,在實(shí)施例中,第一色點(diǎn)、第二色點(diǎn)和第三色點(diǎn)可以在顏色圖中基本上位于直線上。
30、特別地,在實(shí)施例中,第一光、第二光和第三光的所有三個(gè)色點(diǎn)都可以基本上位于顏色圖中的直線上,諸如特別是1931cie?x,y顏色圖,或cie?1976ucs?u’,v’圖。
31、在實(shí)施例中,可以基于10°顏色匹配函數(shù)來確定色點(diǎn),諸如在國際標(biāo)準(zhǔn)iso/cie11664-1,colorimetry—part?1:cie?standard?colorimetric?observers,2019-06中所述,其通過引用并入本文。
32、三個(gè)色點(diǎn)不需要精確地位于例如顏色圖1931cie的直線上,也可以配置為相距一定距離。但是,一般來說,與直線的距離不得超過10sdcm,諸如不超過7sdcm,諸如在具體實(shí)施例中不超過5sdcm。在具體實(shí)施例中,距直線的該距離不得超過3sdcm。因此,在具體實(shí)施例中,選擇通過兩個(gè)色點(diǎn)的直線,并使該直線與另一個(gè)色點(diǎn)周圍的10sdcm范圍相交,特別是7sdcm范圍,更特別是4sdcm范圍,可以提供符合本發(fā)明的一組色點(diǎn)。
33、此外,對于三個(gè)色點(diǎn)中的至少兩個(gè)色點(diǎn),可以適用的是,關(guān)于這兩個(gè)色點(diǎn)的5sdcm范圍、甚至7sdcm范圍、甚至更特別地10sdcm顏色范圍不重疊。在一個(gè)實(shí)施例中,第一、第二和第三色點(diǎn)在10個(gè)顏色匹配標(biāo)準(zhǔn)偏差(sdcm)內(nèi)不重疊,優(yōu)選地在7個(gè)顏色匹配標(biāo)準(zhǔn)偏差(sdcm)內(nèi)不重疊。如上所述,三個(gè)色點(diǎn)中的兩個(gè)色點(diǎn)來自具有可能相差至少1000k、更特別地至少1500k的cct的光。
34、因此,在具體實(shí)施例中,第一相關(guān)色溫可以與第二相關(guān)色溫以及第三相關(guān)色溫相差至少1000k。此外,基于10°顏色匹配函數(shù)確定的所有三個(gè)色點(diǎn)可以定位在顏色圖中基本上直線的10個(gè)顏色匹配標(biāo)準(zhǔn)偏差(sdcm)內(nèi),并且三個(gè)色點(diǎn)中的至少兩個(gè)色點(diǎn)在10個(gè)顏色匹配標(biāo)準(zhǔn)偏差(sdcm)內(nèi)不重疊。因此,在實(shí)施例中,三個(gè)色點(diǎn)中的至少兩個(gè)色點(diǎn)的相應(yīng)10sdcm范圍不重疊。
35、術(shù)語“光源”原則上可涉及本領(lǐng)域中已知的任何光源。其可以是常規(guī)(鎢)燈泡、低壓汞燈、高壓汞燈、熒光燈、led(發(fā)光二極管)。在具體實(shí)施例中,光源包括固態(tài)led光源(諸如led或激光二極管(或“二極管激光器”))。術(shù)語“光源”還可涉及多個(gè)光源,諸如2-2000個(gè)(固態(tài))led光源。因此,術(shù)語led也可指多個(gè)led。此外,術(shù)語“光源”在實(shí)施例中還可指所謂的板上芯片(cob)光源。術(shù)語“cob”或“cob”可特別是指半導(dǎo)體芯片形式的led芯片,其既不被封裝也不被連接,而是直接安裝在基板(諸如pcb)上。因此,可在同一基板上配置多個(gè)發(fā)光半導(dǎo)體光源。在實(shí)施例中,cob是配置在一起作為單個(gè)照明模塊的多個(gè)led芯片。
36、光源可以具有光逸出表面。對于諸如燈泡或熒光燈之類的常規(guī)光源,光逸出表面可以是玻璃或石英外殼的外表面。對于led,光逸出表面可以是led管芯,或者將樹脂施加于led管芯時(shí),光逸出表面是樹脂的外表面。原則上,光逸出表面也可以是光纖的終端。術(shù)語“逸出表面”特別涉及光源的其中光實(shí)際上從光源離開或逸出的部分。光源被配置為提供光束。因此,該光束從光源的光出射表面逸出。
37、同樣地,光產(chǎn)生裝置可以包括光逸出表面,諸如端窗。此外,同樣地,光產(chǎn)生系統(tǒng)可包括光逸出表面,諸如端窗。
38、術(shù)語“光源”可以指半導(dǎo)體發(fā)光裝置,諸如發(fā)光二極管(led)、諧振腔發(fā)光二極管(rcled)、垂直腔激光二極管(vcsel)、邊緣發(fā)射激光器等。術(shù)語“光源”還可以指有機(jī)發(fā)光二極管(oled),諸如無源矩陣(pmoled)或有源矩陣(amoled)。在具體實(shí)施例中,光源包括固態(tài)光源(諸如led或激光二極管)。在一個(gè)實(shí)施例中,光源包括led(發(fā)光二極管)。術(shù)語“光源”或“固態(tài)光源”還可以指超發(fā)光二極管(sled)。特別地,術(shù)語“固態(tài)光源”或“ssl光源”可以指led。
39、術(shù)語led也可能指多個(gè)led。
40、術(shù)語“固態(tài)光源”或“ssl光源”也可能涉及多個(gè)(基本上相同(或不同))光源,諸如2-2000個(gè)光源。在實(shí)施例中,光源還可以包括光源下游或多個(gè)光源下游(即,由多個(gè)光源共享)的一個(gè)或多個(gè)微光學(xué)元件(微透鏡陣列)。ssl光源可以包括led、超發(fā)光二極管、激光二極管、激光器或激光組等中的一者或多者。術(shù)語“ssl”特別指固態(tài)光或固態(tài)照明。
41、在實(shí)施例中,光源可以包括具有片上光學(xué)器件的led。在實(shí)施例中,光源包括像素化的單個(gè)led(具有或不具有光學(xué)器件)(在實(shí)施例中提供片上射束控制)。
42、在實(shí)施例中,光源可被配置為提供初級輻射,其被這樣的使用,諸如藍(lán)光源(如藍(lán)色led)或綠光源(諸如綠色led)和紅光源(諸如紅色led)。這種可能不包括發(fā)光材料(“磷光體”)的led可稱為直接彩色led。
43、然而,在其他實(shí)施例中,光源可以被配置為提供初級輻射,并且初級輻射的一部分被轉(zhuǎn)換為次級輻射。次級輻射可以基于發(fā)光材料的轉(zhuǎn)換。因此,次級輻射也可以表示為發(fā)光材料輻射。發(fā)光材料在實(shí)施例中可以由光源包括,諸如具有發(fā)光材料層或包括發(fā)光材料的圓頂?shù)膌ed。這種led可以表示為磷光體轉(zhuǎn)換的led或pc?led(磷光體轉(zhuǎn)換的led)。在其他實(shí)施例中,發(fā)光材料可以被配置在距光源一定距離(“遠(yuǎn)處”)處,諸如具有發(fā)光材料層但不與led的管芯物理接觸的led。因此,在具體實(shí)施例中,光源可以是在操作期間至少發(fā)射波長從380-470nm范圍中選擇的光的光源。然而,其他波長也是可能的。該光可以部分地由發(fā)光材料使用。
44、光源可以特別地被配置為產(chǎn)生具有光軸(o)、(射束形狀)和光譜功率分布的光源光。光源光在實(shí)施例中可以包括一個(gè)或多個(gè)帶,其具有如激光器已知的帶寬。
45、術(shù)語“光源”可以(因此)指這樣的光產(chǎn)生元件,例如,固態(tài)光源,或者例如光產(chǎn)生元件(諸如固態(tài)光源)的封裝,以及一種或多種包括元件和(其他)光學(xué)器件(例如,透鏡、準(zhǔn)直器)的發(fā)光材料。光轉(zhuǎn)換元件(“轉(zhuǎn)換器元件”或“轉(zhuǎn)換器”)可以包括發(fā)光材料,該發(fā)光材料包括元件。例如,固態(tài)光源本身(例如,藍(lán)色led)是光源。固態(tài)光源(作為光產(chǎn)生元件)和光轉(zhuǎn)換器元件(諸如光學(xué)耦合到固態(tài)光源的藍(lán)色led和光轉(zhuǎn)換器元件)的組合也可以是光源(但也可以表示為光產(chǎn)生裝置)。因此,白色led是光源(但例如也可以表示為(白色)光產(chǎn)生裝置)。
46、本文中的術(shù)語“光源”還可以指包括固態(tài)光源的光源,諸如led或激光二極管或超發(fā)光二極管。
47、因此,在實(shí)施例中,術(shù)語“光源”也可指基于光轉(zhuǎn)換的光源,諸如與發(fā)光轉(zhuǎn)換器材料組合的光源。因此,“光源”也可指led與配置為轉(zhuǎn)換至少一部分led輻射的發(fā)光材料的組合,或指(二極管)激光器與配置為轉(zhuǎn)換至少一部分(二極管)激光輻射的發(fā)光材料的組合。
48、在實(shí)施例中,術(shù)語“光源”還可以指光源(例如led)和光學(xué)濾波器的組合,其可以改變由光源產(chǎn)生的光的光譜功率分布。特別地,術(shù)語“光產(chǎn)生裝置”可用于指光源以及進(jìn)一步指(光學(xué)部件),例如光學(xué)濾波器和/或射束成形元件等。
49、短語“不同光源”或“多個(gè)不同光源”以及類似短語在實(shí)施例中可指從至少兩個(gè)不同箱中選擇的多個(gè)固態(tài)光源。同樣,短語“相同光源”或“多個(gè)相同光源”以及類似短語在實(shí)施例中可指從相同箱中選擇的多個(gè)固態(tài)光源。
50、術(shù)語“固態(tài)光源”或“固態(tài)材料光源”以及類似術(shù)語可能特別指半導(dǎo)體光源,諸如發(fā)光二極管(led)、二極管激光器或超發(fā)光二極管。
51、在實(shí)施例中,第一ssl光源可被配置為提供具有從440-470nm的范圍中選擇的第一主波長λ1d(諸如從450-460nm的范圍中選擇)和/或具有從435-470nm的范圍中選擇的第一質(zhì)心波長λ1c(諸如從445-460nm的范圍中選擇)的第一ssl光。
52、備選地或附加地,在實(shí)施例中,第二ssl光源被配置為提供具有從425-470nm的范圍中選擇的第二主波長λ2d(諸如從435-460nm的范圍中選擇)和/或具有從425-465nm的范圍中選擇的第二質(zhì)心波長λ2c(諸如從435-455nm的范圍中選擇)的第二ssl光。
53、備選地或附加地,在實(shí)施例中,第三ssl光源被配置為提供具有從470-520的范圍中選擇的第三主波長λ3d和/或具有從465-520nm的范圍中選擇的第三質(zhì)心波長λ3c的第三ssl光,諸如從470-520nm的范圍中選擇,如從470-515nm的范圍中選擇。
54、特別地,在實(shí)施例中(i)λ3d>λ2d且λ3d>λ1d,和/或(ii)λ3c>λ2c且λ3c>λ1c(可適用)。更特別地,在實(shí)施例中(i)λ3d-λ2d≥10nm且λ3d-λ1d≥10nm,和/或(ii)λ3c-λ2c≥10nm且λ3c-λ1c≥10nm(可適用)。然而,在具體實(shí)施例中(i)λ3d-λ2d≥30nm和/或λ3c-λ2c≥30nm(可適用)。
55、術(shù)語“質(zhì)心波長”,也表示為λc,在本領(lǐng)域中是已知的,是指光能量的一半在較短波長處,另一半在較長波長處的波長值;該值以納米(nm)為單位。它是將光譜功率分布的積分分成兩個(gè)相等部分的波長,如等式λc=σλ*i(λ)/(σi(λ))所示,其中求和是在感興趣的波長范圍內(nèi),i(λ)是光譜能量密度(即,波長與強(qiáng)度的乘積在發(fā)射帶上的積分歸一化到積分的強(qiáng)度)。質(zhì)心波長例如可以在操作條件下被確定。
56、術(shù)語“主波長”可能指單色刺激的波長,當(dāng)以適當(dāng)?shù)谋壤c指定的無色刺激相加地混合時(shí),該波長與所考慮的顏色刺激相匹配。
57、在此,本發(fā)明可結(jié)合系統(tǒng)包括板上芯片器件的實(shí)施例進(jìn)行解釋(參見上文)。因此,在實(shí)施例中,光產(chǎn)生系統(tǒng)可包括板上芯片器件,其中板上芯片器件包括第一ssl光源串、第二ssl光源串、第三ssl光源串、第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料(以及可選的第四發(fā)光材料等)。
58、特別地,第一發(fā)光材料可配置在基本上僅(多個(gè))第一ssl光源的下游。特別地,第二發(fā)光材料可配置在基本上僅(多個(gè))第二ssl光源的下游。特別地,第三發(fā)光材料可配置在基本上僅(多個(gè))第三ssl光源的下游。
59、然而,如其他地方所指出的,第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料可以(基本上)相同。因此,發(fā)光材料可以配置在以下項(xiàng)的下游:(i)一個(gè)或多個(gè)第一ssl光源,尤其是所有第一ssl光源的下游,(ii)一個(gè)或多個(gè)第二ssl光源,尤其是所有第二ssl光源的下游,以及(iii)一個(gè)或多個(gè)第三ssl光源的下游,尤其是第三ssl所有光源的下游。
60、在另外的實(shí)施例中,參見下文,該系統(tǒng)可包括第四發(fā)光材料,該第四發(fā)光材料配置在一個(gè)或多個(gè)第一ssl光源的下游,尤其是配置在所有第一ssl光源的下游(而不是配置在第二和/或第三ssl光源的下游)。因此,在實(shí)施例中,板上芯片器件(也)可包括第四發(fā)光材料。
61、在具體實(shí)施例中,板上芯片器件可通過以下方式獲得:(i)提供包括第一ssl光源串、第二ssl光源串和第三ssl光源串的印刷電路板;(ii)向第一ssl光源提供第四發(fā)光材料,但不向第二ssl光源或第三ssl光源提供第四發(fā)光材料;以及(iii)分別向第一ssl光源(和第四發(fā)光材料)、第二ssl光源和第三ssl光源提供第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料。
62、因此,在一個(gè)方面,本發(fā)明還提供了一種方法,包括:(i)提供印刷電路板,該印刷電路板包括第一ssl光源串(尤其是如本文所限定的)、第二ssl光源串(尤其是如本文所限定的)和第三ssl光源串(尤其是如本文所限定的);(ii)向第一ssl光源(尤其是由第一串包括的)提供第四發(fā)光材料(尤其是如本文所限定的),而不向第二ssl光源(尤其是由第二串包括的)或第三ssl光源(尤其是由第三串包括的)提供第四發(fā)光材料(尤其是如本文所限定的);以及(iii)分別向第一ssl光源(和第四發(fā)光材料)、第二ssl光源和第三ssl光源提供第一發(fā)光材料(尤其是如本文所限定的)、第二發(fā)光材料(尤其是如本文所限定的)和第三發(fā)光材料(尤其是如本文所限定的)。因此,僅用兩個(gè)沉積步驟,就可以提供cob,而不是三個(gè)沉積步驟。后者尤其適用于第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料可能相同的情況。
63、第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料可以基本上相同或不同。如上文所述,在實(shí)施例中,第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料可以基本上相同。
64、光產(chǎn)生系統(tǒng)可以是板上芯片(cob)類型的系統(tǒng)。發(fā)光材料至少部分地轉(zhuǎn)換來自ssl光源的光。
65、在一個(gè)實(shí)施例中,第一色點(diǎn)、第二色點(diǎn)和第三色點(diǎn)在顏色圖中位于基本上筆直的(單個(gè))線上。色點(diǎn)可以表示為光在cie?1976ucs(均勻色度標(biāo)度)圖中的u’和v’色坐標(biāo)。備選地,色點(diǎn)可以表示為cie?1931顏色空間色度圖中的坐標(biāo)。
66、術(shù)語“發(fā)光材料”特別是指能夠?qū)⒌谝惠椛?特別是紫色輻射、青色輻射和藍(lán)色輻射中的一者或多者)轉(zhuǎn)換為第二輻射的材料。通常,第一輻射和第二輻射具有不同的光譜功率分布。因此,除了術(shù)語“發(fā)光材料”之外,還可以使用術(shù)語“發(fā)光轉(zhuǎn)換器”或“轉(zhuǎn)換器”。通常,第二輻射在比第一輻射更大的波長處具有光譜功率分布,這就是所謂的下轉(zhuǎn)換的情況。然而,在具體實(shí)施例中,第二輻射在比第一輻射更小的波長處具有強(qiáng)度的光譜功率分布,這就是所謂的上轉(zhuǎn)換的情況。在實(shí)施例中,“發(fā)光材料”可以特別是指能夠?qū)⑤椛滢D(zhuǎn)換為例如可見光和/或紅外光的材料。例如,在實(shí)施例中,發(fā)光材料可能能夠?qū)⑺{(lán)色輻射、紫色輻射和青色輻射中的一者或多者轉(zhuǎn)換為可見光。
67、因此,在輻射的激發(fā)下,發(fā)光材料發(fā)射輻射。一般而言,發(fā)光材料將是下轉(zhuǎn)換器,即,較小波長的輻射被轉(zhuǎn)換成具有較大波長的輻射(λex<λem),盡管在具體實(shí)施例中,發(fā)光材料可以包括上轉(zhuǎn)換器發(fā)光材料,即,較大波長的輻射被轉(zhuǎn)換成具有較小波長的輻射(λex>λem)。
68、在實(shí)施例中,術(shù)語“發(fā)光”可指磷光。在實(shí)施例中,術(shù)語“發(fā)光”也可指熒光。除了術(shù)語“發(fā)光”,還可使用術(shù)語“發(fā)射”。因此,術(shù)語“第一輻射”和“第二輻射”可分別指激發(fā)輻射和發(fā)射(輻射)。同樣,術(shù)語“發(fā)光材料”在實(shí)施例中可指磷光和/或熒光。
69、術(shù)語“發(fā)光材料”也可以指多種不同的發(fā)光材料。下面列出了可能的發(fā)光材料的示例。因此,術(shù)語“發(fā)光材料”在具體實(shí)施例中也可以指發(fā)光材料組成。
70、在實(shí)施例中,發(fā)光材料選自石榴石和氮化物,特別地分別摻雜有三價(jià)鈰或二價(jià)銪。術(shù)語“氮化物”也可以指氮氧化物或氮硅酸鹽等。備選地或附加地,(多個(gè))發(fā)光材料可以選自硅酸鹽,特別地?fù)诫s有二價(jià)銪。
71、在具體實(shí)施例中,發(fā)光材料包括a3b5o12:ce類型的發(fā)光材料,其中實(shí)施例中的a包括y、la、gd、tb和lu中的一者或多者,尤其是(至少)y、gd、tb和lu中的一者或多者,并且實(shí)施例中的b包括al、ga、in和sc中的一者或多者。特別地,a可以包括y、gd和lu中的一者或多者,諸如尤其是y和lu中的一者或多者。特別地,b可以包括al和ga中的一者或多者,更尤其是至少al,諸如基本上全部是al。因此,特別合適的發(fā)光材料是含鈰的石榴石材料。石榴石的實(shí)施例尤其包括a3b5o12石榴石,其中a至少包括釔或镥,并且其中b至少包括鋁。此類石榴石可摻雜鈰(ce)、鐠(pr)或鈰和鐠的組合;然而,尤其是摻雜ce。特別地,b包括鋁(al),然而,b也可部分地包括鎵(ga)和/或鈧(sc)和/或銦(in),尤其是高達(dá)約20%的al,更尤其是最多約10%的al(即,b離子基本上由90或更多摩爾%的al和10或更少摩爾%的ga、sc和in中的一者或多者組成);b尤其可包括高達(dá)約10%的鎵。在另一變體中,b和o可至少部分地被si和n替換。元素a尤其可從由釔(y)、釓(gd)、鋱(tb)和镥(lu)組成的組中選擇。此外,gd和/或tb的存在的量特別地僅達(dá)到a的約20%。在具體實(shí)施例中,石榴石發(fā)光材料包括(y1-xlux)3b5o12:ce,其中x等于或大于0且等于或小于1。術(shù)語“:ce”表示發(fā)光材料中的部分金屬離子(即,在石榴石中:“a”離子的一部分)被ce取代。例如,在(y1-xlux)3al5o12:ce的情況下,部分y和/或lu被ce取代。這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的。ce通常將取代a不超過10%;通常,ce濃度將在(相對于a的)0.1%至4%的范圍內(nèi),尤其是0.1%至2%。假設(shè)ce為1%,y為10%,則完整正確的等式應(yīng)為(y0.1lu0.89ce0.01)3al5o12。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,石榴石中的ce基本上或僅處于三價(jià)狀態(tài)。
72、在實(shí)施例中,發(fā)光材料(因此)包括a3b5o12,其中在具體實(shí)施例中,最多10%的b-o可以被si-n取代。
73、在具體實(shí)施例中,發(fā)光材料包括(yx1-x2-x3a'x2cex3)3(aly1-y2b'y2)5o12,其中x1+x2+x3=1,其中x3>0,其中0<x2+x3≤0.2,其中y1+y2=1,其中0≤y2≤0.2,其中a'包括一種或多種選自由鑭系元素組成的組中的元素,并且其中b'包括一種或多種選自有g(shù)a、in和sc組成的組中的元素。在實(shí)施例中,x3選自0.001-0.1的范圍。在本發(fā)明中,尤其是x1>0,諸如>0.2,例如至少0.8。含有y的石榴石可提供合適的光譜功率分布。
74、在具體實(shí)施例中,最多10%的b-o可被si-n替代。此處,b-o中的b指的是al、ga、in和sc中的一者或多者(并且o指的是氧);在具體實(shí)施例中,b-o可指的是al-o。如上所述,在具體實(shí)施例中,x3可從0.001-0.04的范圍中選擇。特別地,此類發(fā)光材料可具有合適的光譜分布(但參見下文),具有相對較高的效率,具有相對較高的熱穩(wěn)定性,并且允許高cri(與光源光組合)。因此,在具體實(shí)施例中,a可從由lu和gd組成的組中選擇。備選地或附加地,b可包括ga。因此,在實(shí)施例中,發(fā)光材料包括(yx1-x2-x3(lu,gd)x2cex3)3(aly1-y2gay2)5o12,其中l(wèi)u和/或gd可用。甚至更特別地,x3選自0.001-0.1的范圍,其中0<x2+x3≤0.1,并且其中0≤y2≤0.1。此外,在具體實(shí)施例中,最多1%的b-o可被si-n取代。此處,百分比是指摩爾(如本領(lǐng)域所知);參見例如ep3149108。在又一具體實(shí)施例中,發(fā)光材料包括(yx1-x3cex3)3al5o12,其中x1+x3=1,并且其中0<x3≤0.2,諸如0.001-0.1。
75、在具體實(shí)施例中,一種或多種發(fā)光材料可從含鈰石榴石類型中選擇。在更進(jìn)一步的具體實(shí)施例中,固態(tài)光源之一可包括單一類型的發(fā)光材料,諸如(yx1-x2-x3a'x2cex3)3(aly1-y2b'y2)5o12。因此,在具體實(shí)施例中,光源可包括發(fā)光材料,其中至少85重量(wt.)%,甚至更特別地至少約90wt.%,例如甚至更特別地至少約95重量%的發(fā)光材料包括(yx1-x2-x3a'x2cex3)3(aly1-y2b'y2)5o12。此處,其中a'包括一種或多種選自由鑭系元素組成的組的元素,并且其中b'包括一種或多種選自由ga、in和sc組成的組的元素,其中x1+x2+x3=1,其中x3>0,其中0<x2+x3≤0.2,其中y1+y2=1,其中0≤y2≤0.2。特別地,x3選自0.001-0.1的范圍。注意在實(shí)施例中x2=0。備選地或附加地,在實(shí)施例中y2=0。
76、在具體實(shí)施例中,a可以特別地至少包括y,并且b可特別地至少包括al。
77、備選地或附加地,其中發(fā)光材料可以包括a3si6n11:ce3+類型的發(fā)光材料,其中a包括y、la、gd、tb和lu中的一者或多者,例如在實(shí)施例中包括la和y中的一者或多者。
78、在實(shí)施例中,發(fā)光材料可以備選地或附加地包括ms:eu2+和/或m2si5n8:eu2+和/或malsin3:eu2+和/或ca2alsi3o2n5:eu2+等中的一者或多者,其中m包括ba、sr和ca中的一者或多者,特別是在實(shí)施例中至少包括sr。因此,在實(shí)施例中,發(fā)光材料可以包括一種或多種選自由(ba,sr,ca)s:eu、(ba,sr,ca)alsin3:eu和(ba,sr,ca)2si5n8:eu組成的組中的材料。在這些化合物中,銪(eu)基本上或僅是二價(jià)的,并且取代了所指示的二價(jià)陽離子中的一者或多者。通常,eu的含量不會(huì)大于陽離子的10%;其存在量相對于其所取代的陽離子將特別地在約0.5%至10%的范圍內(nèi),更特別地在約0.5%至5%的范圍內(nèi)。術(shù)語“:eu”表示部分金屬離子被eu取代(在這些示例中被eu2+取代)。例如,假設(shè)caalsin3:eu中的eu含量為2%,則正確的化學(xué)式可以是(ca0.98eu0.02)alsin3。二價(jià)銪通常會(huì)取代二價(jià)陽離子,諸如上述二價(jià)堿土陽離子,尤其是ca、sr或ba。材料(ba,sr,ca)s:eu也可以表示為ms:eu,其中m是選自由鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)組成的組中的一種或多種元素;特別地,m在此化合物中包含鈣或鍶、或鈣和鍶、更特別地包含鈣。在此,引入eu并取代m的至少一部分(即,ba、sr和ca中的一者或多者)。此外,材料(ba,sr,ca)2si5n8:eu也可以表示為m2si5n8:eu,其中m是選自鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)組成的組中的一種或多種元素;特別地,m在此化合物中包括sr和/或ba。在另一具體實(shí)施例中,m由sr和/或ba(不考慮eu的存在)組成,尤其是50%至100%、更尤其是50%至90%?ba和50至0%、尤其是50%至10%的sr,諸如ba1.5sr0.5si5n8:eu(即,75%ba;25%sr)。這里,引入eu并取代m的至少一部分,即,ba、sr和ca中的一者或多者)。同樣,材料(ba,sr,ca)alsin3:eu也可以表示為malsin3:eu,其中m是選自由鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)組成的組中的一種或多種元素;特別地,m在該化合物中包括鈣或鍶,或鈣和鍶,更特別地包括鈣。這里,引入eu并取代m的至少一部分(即,ba、sr和ca中的一者或多者)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,上述發(fā)光材料中的eu基本上或僅處于二價(jià)狀態(tài)。
79、在實(shí)施例中,紅色發(fā)光材料可以包括一種或多種選自由(ba,sr,ca)s:eu、(ba,sr,ca)alsin3:eu和(ba,sr,ca)2si5n8:eu組成的組中的材料。在這些化合物中,銪(eu)基本上或僅是二價(jià)的,并且取代所指示的二價(jià)陽離子中的一者或多者。通常,eu的存在量將不大于陽離子的10%;其存在量相對于其所取代的陽離子將特別地在約0.5%至10%的范圍內(nèi),更特別地在約0.5%至5%的范圍內(nèi)。術(shù)語“:eu”表示部分金屬離子被eu取代(在這些示例中被eu2+取代)。例如,假設(shè)caalsin3:eu中eu含量為2%,則正確的化學(xué)式可能是(ca0.98eu0.02)alsin3。二價(jià)銪通常會(huì)取代二價(jià)陽離子,諸如上述二價(jià)堿土陽離子,尤其是ca、sr或ba。
80、材料(ba,sr,ca)s:eu也可以表示為ms:eu,其中m是選自鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)組成的組中的一種或多種元素;特別地,m在該化合物中包括鈣或鍶,或鈣和鍶,更特別地包括鈣。這里,eu被引入并取代m的至少一部分(即,ba、sr和ca中的一者或多者)。此外,材料(ba,sr,ca)2si5n8:eu也可以表示為m2si5n8:eu,其中m是選自由鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)組成的組中的一種或多種元素;特別地,m在該化合物中包括sr和/或ba。在另一具體實(shí)施例中,m由sr和/或ba組成(不考慮eu的存在),尤其是50%至100%,更尤其是50%至90%的ba和50%至0%,尤其是50%至10%的sr,諸如ba1.5sr0.5si5n8:eu(即,75%ba;25%sr)。這里,eu被引入并取代m的至少一部分,即,ba、sr和ca中的一者或多者)。同樣,材料(ba,sr,ca)alsin3:eu也可以表示為malsin3:eu,其中m是選自由鋇(ba)、鍶(sr)和鈣(ca)組成的組中的一種或多種元素;特別地,m在該化合物中包括鈣或鍶,或鈣和鍶,更尤其是鈣。這里,引入eu并取代m的至少一部分(即,ba、sr、ca中的一者或多者)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,上述發(fā)光材料中的eu基本上或僅處于二價(jià)狀態(tài)。
81、藍(lán)色發(fā)光材料可以包括yso(y2sio5:ce3+)或類似化合物,或者bam(bamgal10o17:eu2+)或類似化合物。
82、本文中的術(shù)語“發(fā)光材料”尤其指無機(jī)發(fā)光材料。術(shù)語“磷光體”也可代替術(shù)語“發(fā)光材料”。這些術(shù)語是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
83、備選地或附加地,也可以應(yīng)用其他發(fā)光材料。例如,可以應(yīng)用量子點(diǎn)和/或有機(jī)染料,并且可以將其可選地嵌入透射基質(zhì)中,諸如聚合物,如pmma或聚硅氧烷等。量子點(diǎn)是半導(dǎo)體材料的小晶體,通常寬度或直徑只有幾納米。當(dāng)被入射光激發(fā)時(shí),量子點(diǎn)發(fā)射由晶體的尺寸和材料決定的顏色的光。因此,可以通過調(diào)整點(diǎn)的尺寸來產(chǎn)生特定顏色的光。大多數(shù)已知的具有在可見光范圍內(nèi)的發(fā)射的量子點(diǎn)基于具有殼的硒化鎘(cdse),諸如硫化鎘(cds)和硫化鋅(zns)。也可以使用無鎘量子點(diǎn),諸如磷化銦(inp)和銅銦硫化物(cuins2)和/或銀銦硫化物(agins2)。量子點(diǎn)顯示出非常窄的發(fā)射帶,因此它們顯示出飽和的顏色。此外,可以通過調(diào)整量子點(diǎn)的尺寸來容易地調(diào)整發(fā)射顏色。在本發(fā)明中可以使用本領(lǐng)域中已知的任何類型的量子點(diǎn)。但是,出于環(huán)境安全和關(guān)注的原因,可能優(yōu)選使用無鎘量子點(diǎn)或至少具有非常低的鎘含量的量子點(diǎn)。代替量子點(diǎn)或除了量子點(diǎn)之外,還可以使用其他量子限制結(jié)構(gòu)。在本技術(shù)的上下文中,術(shù)語“量子限制結(jié)構(gòu)”應(yīng)理解為例如,量子阱、量子點(diǎn)、量子棒、三腳架、四腳架或納米線等。也可以使用有機(jī)磷光體。合適的有機(jī)磷光體材料的示例是基于苝衍生物的有機(jī)發(fā)光材料,例如由basf以名稱出售的化合物。合適化合物的示例包括但不限于紅色f305、橙色f240、黃色f083和f170。
84、不同的發(fā)光材料可以具有相應(yīng)發(fā)光材料光的不同的光譜功率分布。備選地或附加地,這種不同的發(fā)光材料尤其可以具有不同的色點(diǎn)(或主波長)。
85、如上所述,其他發(fā)光材料也是可能的。因此,在具體實(shí)施例中,發(fā)光材料選自以下項(xiàng)的組:含二價(jià)銪的氮化物、含二價(jià)銪的氧氮化物、含二價(jià)銪的硅酸鹽、含鈰的石榴石和量子結(jié)構(gòu)。量子結(jié)構(gòu)例如可以包括量子點(diǎn)或量子棒(或其他量子類型的顆粒)(參見上文)。量子結(jié)構(gòu)還可以包括量子阱。量子結(jié)構(gòu)還可以包括光子晶體。
86、在特定實(shí)施例中,第一發(fā)光材料可以包括a3b5o12:ce類型的發(fā)光材料,其中a包括y、la、gd、tb和lu中的一者或多者,并且其中b包括al、ga、in和sc中的一者或多者。備選地或附加地,第二發(fā)光材料還可以包括a3b5o12:ce類型的發(fā)光材料,其中a包括y、la、gd、tb和lu中的一者或多者,并且其中b包括al、ga、in和sc中的一者或多者。然而,第一發(fā)光材料和(可選的)第二發(fā)光材料可以特別地被選擇為使得在用光源光照射時(shí),(第一發(fā)光材料和第二發(fā)光材料的)相應(yīng)發(fā)光材料光具有不同的光譜功率分布。
87、發(fā)光材料可以被選擇為使得獲得(發(fā)光材料光的)至少40nm(諸如至少50nm)的半高全寬的發(fā)射帶。例如,發(fā)光材料可以被選擇為使得獲得至少60nm的半高全寬的發(fā)射帶。這可以是例如包含三價(jià)鈰的石榴石發(fā)光材料的情況(如本文所述)。因此,發(fā)光材料尤其可以包括寬帶發(fā)射器。發(fā)光材料還可以包括多個(gè)寬帶發(fā)射器。特別地,當(dāng)應(yīng)用兩種或更多種發(fā)光材料來轉(zhuǎn)換第一設(shè)備光的至少一部分和/或第二設(shè)備光的至少一部分時(shí),兩種或更多種發(fā)光材料中的至少兩種發(fā)光材料可以被配置為提供相應(yīng)的發(fā)光材料光,每種發(fā)光材料光具有(發(fā)光材料光的)至少40nm(諸如至少50nm)的半高全寬的發(fā)射帶。
88、在實(shí)施例中,第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料可以基本上相同,更特別地相同。在這樣的實(shí)施例中,可以使用代表第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料(但不是第四發(fā)光材料)的單個(gè)發(fā)光材料。這樣的發(fā)光材料的示例包括ce摻雜的石榴石(諸如例如,(lu1-x-y-a-byxgdy)3al1-z-ugazsiu)5o12-unu:ceaprb)、eu摻雜的硅酸鹽(諸如(sr1-xbax)2sio4:eu)、eu摻雜的氮化物(諸如例如,scasn:(ca1-x-ysry)alsin3:eux2+)或其中兩者或更多者的組合。特別地,第一發(fā)光材料可以包括以下項(xiàng)的組合:(i)發(fā)射綠色和/或黃色的發(fā)光材料,特別是至少發(fā)射綠色的發(fā)光材料,和(ii)發(fā)射紅色的發(fā)光材料。
89、對于(lu1-x-y-a-byxgdy)3al5o12n:ceaprb),需要注意的是0<a≤0.2,尤其是0.005≤a≤0.1;0≤b≤0.2,尤其是0≤b≤0.05,諸如b<0.00001;0≤x<1;0≤y<1;0≤x+y+b<1;0≤x+y+a+b≤1。在實(shí)施例中,部分al-o可被si-n取代。
90、對于m2sio4:eu,諸如(sr1-xbax)2sio4:eu),需要注意的是0≤x≤1(可能適用)。此外,對于這些化合物中的eu,需要注意的是,銪處于二價(jià)狀態(tài),相對于m(在示例中為sr1-xbax)可能在0.5-10at%范圍內(nèi)。
91、對于malsin3:eu,諸如(ca1-x-ysry)alsin3:eux2+,需要注意的是,相對于這些化合物中的eu,銪處于二價(jià)狀態(tài),并且相對于m的含量范圍為0.5-10at%(在ca1-x-ysry示例中)。此外,對于(ca1-x-ysry)alsin3:eux2+,需要注意的是0<x+y≤1且0≤y<1(可適用)。
92、因此,在實(shí)施例中,光產(chǎn)生系統(tǒng)還可以包括不同于第一、第二和第三發(fā)光材料的第四發(fā)光材料,其中,第四發(fā)光材料配置在至少一個(gè)第一ssl光源的下游,并且可以不配置在至少一個(gè)第二ssl光源和至少一個(gè)第三ssl光源的下游。
93、因此,在實(shí)施例中,第一ssl光源串可以包括第一光源、第一發(fā)光材料和第四發(fā)光材料,其可以特別地被配置為將第一光源的光的至少一部分轉(zhuǎn)換為第一發(fā)光材料光和第四發(fā)光材料光。因此,在實(shí)施例中,第一ssl光源串可以被配置為產(chǎn)生具有第一色點(diǎn)和第一相關(guān)色溫cct1的第一光,并且其包括第一發(fā)光材料和第四發(fā)光材料以及用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第一ssl光源。因此,第一光可以包括第四發(fā)光材料光、第一發(fā)光材料光以及可選的第一光源的光,特別是所有三種貢獻(xiàn)。
94、在具體實(shí)施例中,第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料可配置在至少一個(gè)第一ssl光源、至少一個(gè)第二ssl光源和至少一個(gè)第三ssl光源的全部的下游。此外,特別是在實(shí)施例中,沒有其他發(fā)光材料配置在至少一個(gè)第二ssl源和至少一個(gè)第三ssl光源的下游。如上所述,第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料在實(shí)施例中可以基本上相同。
95、特別地,第一ssl光源串還可包括不同于第一、第二和第三發(fā)光材料的第四發(fā)光材料。在具體實(shí)施例中,第四發(fā)光材料可以是橙色和/或紅色發(fā)光材料。在實(shí)施例中,第四發(fā)光材料可包括ce摻雜的石榴石(參見上文)、eu摻雜的硅酸鹽(參見上文)、eu摻雜的氮化物(參見上文)或其中兩種或更多種的組合。
96、在實(shí)施例中,第一發(fā)光材料、第二發(fā)光材料和第三發(fā)光材料基本上相同,并且包括至少兩種發(fā)光材料的第一組合,至少一種發(fā)光材料配置為產(chǎn)生紅色光,至少一種發(fā)光材料配置為產(chǎn)生綠色光和/或黃色的光。因此,這種發(fā)光材料組合可以配置在至少一個(gè)第一ssl光源、至少一個(gè)第二ssl光源和至少一個(gè)第三ssl光源的全部的下游。此外,第四發(fā)光材料包括至少兩種發(fā)光材料的第二組合,至少一種發(fā)光材料配置為產(chǎn)生紅色光,至少一種發(fā)光材料配置為產(chǎn)生綠色光和/或黃色光。特別地,第四發(fā)光材料可以配置在至少一個(gè)第一ssl光源的下游(并且不被配置在至少一個(gè)第二ssl光源的下游和/或不被配置在至少一個(gè)第三ssl光源的下游)。因此,第四發(fā)光材料可以配置在一個(gè)或多個(gè)第一ssl光源的下游,特別是所有第一ssl光源的下游(并且不配置在第二和/或第三ssl光源的下游)。特別地,第四發(fā)光材料光的光譜功率分布可以不同于第一發(fā)光材料光的光譜功率分布,并且不同于第二發(fā)光材料光的光譜功率分布,并且不同于第三發(fā)光材料光的光譜功率分布。因此,在實(shí)施例中,發(fā)光材料的第一組合不同于發(fā)光材料的第二組合。差異可以在于發(fā)光材料的相對量和/或化學(xué)組成,尤其是至少后者。術(shù)語“發(fā)光材料的組合”可以特別是指發(fā)光材料的混合物。
97、在具體實(shí)施例中,第二ssl光源串還可以包括第五發(fā)光材料。
98、因此,在實(shí)施例中,第二ssl光源串可以包括第二光源、第二發(fā)光材料和第五發(fā)光材料,第二發(fā)光材料和第五發(fā)光材料可以特別地配置為將第二光源的光的至少一部分轉(zhuǎn)換為第二發(fā)光材料光和第五發(fā)光材料光。因此,在實(shí)施例中,第二ssl光源串可以配置為產(chǎn)生具有第二色點(diǎn)和第二相關(guān)色溫cct2的第二光,并且其包括第二發(fā)光材料、第五發(fā)光材料和用于產(chǎn)生紫色和/或藍(lán)色光的至少一個(gè)第二ssl光源。因此,第二光可以包括第五發(fā)光材料光、第二發(fā)光材料光以及可選地第二光源的光,特別是所有三種貢獻(xiàn)。在實(shí)施例中,第五發(fā)光材料可以包括ce摻雜的石榴石(也參見上文)、eu摻雜的硅酸鹽(也參見上文)、eu摻雜的氮化物(也參見上文)或其中兩者或更多者的組合。
99、此外,第五發(fā)光材料包括至少兩種發(fā)光材料的第二組合,至少一種發(fā)光材料被配置為產(chǎn)生紅色光,至少一種發(fā)光材料被配置為產(chǎn)生綠色光和/或黃色光。特別地,第五發(fā)光材料可以配置在至少一個(gè)第二ssl光源的下游(并且不配置在至少一個(gè)第一ssl光源的下游和/或不配置在至少一個(gè)第三ssl光源的下游)。特別地,第五發(fā)光材料光的光譜功率分布可以不同于第一發(fā)光材料光的光譜功率分布,并且不同于第二發(fā)光材料光的光譜功率分布,并且不同于第三發(fā)光材料光的光譜功率分布,并且不同于第四發(fā)光材料光的光譜功率分布。
100、如上所述,本發(fā)明尤其允許控制mder值,諸如在保持系統(tǒng)光的色點(diǎn)基本上恒定的同時(shí)和/或在保持系統(tǒng)光的cct基本上恒定的同時(shí)控制該值。
101、黑視素日光功效比,簡稱為“黑視素der”或“mder”,可用于表示光通量中的黑視素活性輻射。換句話說,黑視素der是發(fā)光輻射的黑視素功效(對于光源)與日光(d65)發(fā)光輻射的黑視素功效之比。等式為:
102、
103、其中φmel代表黑視素輻射通量并且φv代表光通量。在等式2中,上標(biāo)表示發(fā)光體,可以是光源(無上標(biāo))或日光(d65)。當(dāng)光源為日光d65時(shí),黑視素der等于1。此外,我們有
104、φmel=∫spd(λ)smel(λ)dλ????????(等式2)
105、φv=km∫spd(λ)v(λ)dλ??????????(等式3)
106、其中smel(λ)為光源的光譜功率分布,spd(λ)表示iprgc由于其感光色素黑視素而產(chǎn)生的作用光譜(=m(λ)),而v(λ)為明視發(fā)光效率函數(shù),km是明視覺輻射的最大光譜發(fā)光效率,km=683lm·w-1。smel(λ)和v(λ)函數(shù)示出在第34頁及以后的表格中。等式2中的分母是常數(shù),值為0.001362,因此等式2可以簡化為:
107、
108、在實(shí)施例中,第一光可以具有第一黑視素日光功效比(mder),第二光具有第二黑視素日光功效比(mder),并且第三光具有第三黑視素日光功效比(mder),其中在具體實(shí)施例中,第二mder值可能低于第三mder值。
109、在實(shí)施例中,第一mder可從0.065-1.02的范圍中選擇,諸如0.07-1.015。備選地或附加地,第二mder可從0.25-1.7的范圍中選擇,諸如0.35-1.6。然而,備選地或附加地,第三mder可從1.20-2.4的范圍中選擇,諸如1.30-2.25。
110、在實(shí)施例中,第三mder值可以大于第一mder值和第二mder值。特別地,在實(shí)施例中,第一mder值、第二mder值和第三mder值中的至少兩者可以相互相差至少0.1。
111、術(shù)語“上游”和“下游”涉及相對于來自光產(chǎn)生裝置(這里特別是光源)的光的傳播的物品或特征的布置,其中,相對于來自光產(chǎn)生裝置的光束內(nèi)的第一位置,光束中更靠近光產(chǎn)生裝置的第二位置為“上游”,而光束中遠(yuǎn)離光產(chǎn)生裝置的第三位置為“下游”。
112、術(shù)語“控制”和類似術(shù)語尤其至少指確定行為或監(jiān)督元件的運(yùn)行。因此,本文中的“控制”和類似術(shù)語例如可指對元件施加行為(確定行為或監(jiān)督元件的運(yùn)行)等,諸如例如測量、顯示、致動(dòng)、打開、偏移、改變溫度等。除此之外,術(shù)語“控制”和類似術(shù)語還可包括監(jiān)控。因此,術(shù)語“控制”和類似術(shù)語可包括對元件施加行為以及對元件施加行為并監(jiān)控元件。對元件的控制可通過控制系統(tǒng)來完成,控制系統(tǒng)也可表示為“控制器”。因此,控制系統(tǒng)和元件可至少暫時(shí)或永久地功能性耦合。元件可包括控制系統(tǒng)。在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)和元件可以不物理地耦合??刂瓶赏ㄟ^有線和/或無線控制來完成。術(shù)語“控制系統(tǒng)”還可以指多個(gè)不同的控制系統(tǒng),這些控制系統(tǒng)尤其是功能性耦合的,例如,其中一個(gè)控制系統(tǒng)可以是主控制系統(tǒng),而一個(gè)或多個(gè)其他控制系統(tǒng)可以是從控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)可以包括用接口或可以功能性地耦合到用戶接口。
113、控制系統(tǒng)還可以配置為接收和執(zhí)行來自遙控器的指令。在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以通過設(shè)備上的app進(jìn)行控制,諸如便攜式設(shè)備,如智能手機(jī)或i-phone、平板電腦等。因此,該設(shè)備不一定與照明系統(tǒng)耦合,但可以(暫時(shí)地)功能性地與照明系統(tǒng)耦合。
114、因此,在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)(也)可以被配置為由遠(yuǎn)程設(shè)備上的app控制。在這樣的實(shí)施例中,照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可以是從控制系統(tǒng)或以從模式控制。例如,照明系統(tǒng)可以用代碼標(biāo)識(shí),特別是用于相應(yīng)照明系統(tǒng)的唯一代碼。照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可以配置為由外部控制系統(tǒng)來控制,該外部控制系統(tǒng)基于(唯一)代碼的(通過光學(xué)傳感器(例如,qr碼讀取器)的用戶接口輸入的)知識(shí)訪問照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)還可以包括用于與其他系統(tǒng)或設(shè)備通信的裝置,諸如基于藍(lán)牙、wifi、lifi、zigbee、ble或wimax或其他無線技術(shù)。
115、系統(tǒng)、裝置或設(shè)備可以以“模式”或“操作模式”或“操作性模式”或“操作的模式”或“控制模式”執(zhí)行動(dòng)作。同樣,在方法中,動(dòng)作、階段或步驟可以以“模式”或“操作模式”或“操作模式”或“操作模式”或“控制模式”執(zhí)行。術(shù)語“模式”也可以表示為“控制模式”。這并不排除系統(tǒng)、裝置或設(shè)備也可以適于提供另一種控制模式或多個(gè)其他控制模式。同樣,這并不排除在執(zhí)行該模式之前和/或執(zhí)行該模式之后可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)其他模式。術(shù)語“操作性模式”或“一種操作模式”以及類似術(shù)語可以(在實(shí)施例中)指一個(gè)或多個(gè)操作模式。
116、然而,在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可用,其適于至少提供控制模式。如果有其他模式可用,則這些模式的選擇尤其可以通過用戶接口執(zhí)行,盡管其他選項(xiàng),例如根據(jù)傳感器信號或(時(shí)間)方案執(zhí)行模式,也是可能的。實(shí)施例中的操作模式還可以指只能在單一操作模式下運(yùn)行的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置(即“開啟”,沒有另外的可調(diào)性)。
117、因此,在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以根據(jù)用戶接口的輸入信號、(傳感器的)傳感器信號和計(jì)時(shí)器中的一者或多者進(jìn)行控制。術(shù)語“計(jì)時(shí)器”可以指時(shí)鐘和/或預(yù)定的時(shí)間方案。
118、如上所述,發(fā)光材料可以部分地轉(zhuǎn)換光源光。這可以是透射模式或反射模式中的情況。在實(shí)施例中,未轉(zhuǎn)換的光源光可以與第一發(fā)光材料光一起傳播。
119、術(shù)語“可見”、“可見光”或“可見輻射”和類似術(shù)語是指波長范圍約為380-780nm的光。本文中,uv可特別指從200-380nm范圍中選擇的波長。術(shù)語“光”和“輻射”在此可互換使用,除非從上下文中可以清楚地看出術(shù)語“光”僅指可見光。因此,術(shù)語“光”和“輻射”可指uv輻射、可見光和ir輻射。在具體實(shí)施例中,尤其是對于照明應(yīng)用,術(shù)語“光”和“輻射”(至少)指可見光。術(shù)語“紫色光”或“紫色發(fā)射”特別涉及波長范圍約為380-440nm的光。術(shù)語“藍(lán)色光”或“藍(lán)色發(fā)射”特別涉及波長范圍約為440-495nm的光(包括一些紫色和青色)。術(shù)語“綠色光”或“綠色發(fā)射”尤其涉及波長范圍約為495-570nm的光。術(shù)語“黃色光”或“黃色發(fā)射”尤其涉及波長范圍約為570-590nm的光。術(shù)語“橙色光”或“橙色發(fā)射”尤其涉及波長范圍約為590-620nm的光。術(shù)語“紅色光”或“紅色發(fā)射”尤其涉及波長范圍約為620-780nm的光。術(shù)語“青色”可指從約470-520nm的范圍中選擇的一個(gè)或多個(gè)波長。術(shù)語“琥珀色”可指從約585-605nm的范圍中選擇的一個(gè)或多個(gè)波長,諸如約590-600nm。
120、本文中的術(shù)語“白光”是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。它特別涉及具有約1800k和20000k之間,例如2000和20000k之間,對于一般照明特別是2700-20000k,特別是在約2700k和6500k的范圍內(nèi)的相關(guān)色溫(cct)的光。在實(shí)施例中,對于背光目的,相關(guān)色溫(cct)可能特別在約7000k和20000k的范圍內(nèi)。此外,在實(shí)施例中,相關(guān)色溫(cct)特別是在距離bbl(黑體軌跡)約15sdcm(顏色匹配的標(biāo)準(zhǔn)偏差)以內(nèi),特別在距離bbl約10sdcm以內(nèi),甚至更特別在距離bbl約5sdcm以內(nèi)。
121、特別地,在實(shí)施例中,控制系統(tǒng)可以被配置為控制系統(tǒng)光的顯色指數(shù)、相關(guān)色溫和mder值中的一者或多者。
122、光產(chǎn)生系統(tǒng)可以是以下中的一部分或可應(yīng)用于其中:辦公室照明系統(tǒng)、家庭應(yīng)用系統(tǒng)、商店照明系統(tǒng)、家庭照明系統(tǒng)、重點(diǎn)照明系統(tǒng)、聚光照明系統(tǒng)、劇院照明系統(tǒng)、光纖應(yīng)用系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、自發(fā)光顯示系統(tǒng)、像素化顯示系統(tǒng)、分段顯示系統(tǒng)、警告標(biāo)志系統(tǒng)、醫(yī)療照明應(yīng)用系統(tǒng)、指示標(biāo)志系統(tǒng)、裝飾照明系統(tǒng)、便攜式系統(tǒng)、汽車應(yīng)用、(室外)道路照明系統(tǒng)、城市照明系統(tǒng)、溫室照明系統(tǒng)、園藝照明、數(shù)字投影或lcd背光。光產(chǎn)生系統(tǒng)(或燈具)可以是光通信系統(tǒng)或消毒系統(tǒng)的一部分或可應(yīng)用于其中。
123、在另一方面,本發(fā)明還提供了一種包括本文所定義的光產(chǎn)生系統(tǒng)的燈或燈具。燈具還可以包括外殼、光學(xué)元件、百葉窗等。燈或燈具還可以包括包封光產(chǎn)生系統(tǒng)的外殼。燈或燈具可以包括外殼中的光窗或外殼開口,系統(tǒng)光可以通過該光窗或外殼開口而從外殼中逸出。在另一方面,本發(fā)明還提供了一種包括本文所定義的光產(chǎn)生系統(tǒng)的投影設(shè)備。特別地,投影設(shè)備或“投影儀”或“圖像投影儀”可以是將圖像(或移動(dòng)圖像)投影到表面(諸如例如,投影屏幕)上的光學(xué)設(shè)備。投影設(shè)備可以包括一個(gè)或多個(gè)如本文所述的光產(chǎn)生系統(tǒng)。因此,在一個(gè)方面,本發(fā)明還提供了一種照明設(shè)備,該照明設(shè)備選自包括本文所定義的光產(chǎn)生系統(tǒng)的燈、燈具和投影儀設(shè)備的組。照明設(shè)備可以包括外殼或載體,該外殼或載體被配置為容納或支撐光產(chǎn)生系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)元件。