專利名稱：顏色調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的顏色調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
基于發(fā)光二極管(LED)的照明設(shè)備日益用于各種各樣的光照和信令應(yīng)用。LED相對(duì)于諸如白熾燈和熒光燈之類的傳統(tǒng)光源提供了優(yōu)勢(shì)，包括長(zhǎng)壽命、高流明效能、低工作電壓和流明輸出的快速調(diào)制。高效的高功率LED經(jīng)常基于藍(lán)光發(fā)射InGaN材料。為了產(chǎn)生基于LED的具有希望的顏色(例如白色)輸出的照明設(shè)備，可以提供通常稱為磷光體的適當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，該材料將LED發(fā)射的光的部分轉(zhuǎn)換成較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光以便產(chǎn)生具有希望的光譜特性的光的組合。 用于基于藍(lán)色LED的設(shè)備中以便發(fā)射白色光的適當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的一個(gè)實(shí)例是摻鈰釔鋁石榴石(YAG:Ce)?；贚ED磷光體的照明設(shè)備的一個(gè)缺點(diǎn)在于，在設(shè)備的功能斷開(kāi)狀態(tài)下，磷光體的顏色可以清晰可見(jiàn)。例如，YAG:Ce具有明顯的淡黃色外觀。由于在許多應(yīng)用中，斷開(kāi)狀態(tài)下光源的彩色外觀是不希望的，因而開(kāi)發(fā)了若干技術(shù)以產(chǎn)生在斷開(kāi)狀態(tài)下具有中性的(例如白色或者稍帶白色的)外觀的基于LED的照明設(shè)備。W02008/044171中公開(kāi)了一種這樣的技術(shù)，該文獻(xiàn)描述了一種包括LED和磷光體層的光照設(shè)備。該光照設(shè)備進(jìn)一步包括用于在功能斷開(kāi)狀態(tài)下向LED提供殘余電流的構(gòu)件。作為在光照設(shè)備的功能斷開(kāi)狀態(tài)下流經(jīng)LED 的殘余電流的結(jié)果，LED產(chǎn)生的微量光比反射的外界光更亮，并且因而LED將對(duì)于人眼看起來(lái)具有中性色。然而，在本領(lǐng)域中存在對(duì)于改進(jìn)的發(fā)光設(shè)備的需要，所述改進(jìn)的發(fā)光設(shè)備在功能斷開(kāi)狀態(tài)下具有白色或中性外觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題中的至少一些，并且提供一種可以在斷開(kāi)狀態(tài)下降低發(fā)光設(shè)備的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的彩色外觀的顏色調(diào)節(jié)裝置。在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種顏色調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括
第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其被設(shè)置成接收從顏色調(diào)節(jié)裝置外部的觀看位置入射的外界光， 并且能夠?qū)⒌谝徊ㄩL(zhǎng)范圍的外界光轉(zhuǎn)換成第二波長(zhǎng)范圍的光和/或反射所述第二波長(zhǎng)范圍的外界光，所述第二波長(zhǎng)范圍為可見(jiàn)光譜的一部分；以及
互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其被設(shè)置成接收外界光并且能夠?qū)⑺鐾饨绻獾牟糠洲D(zhuǎn)換成與所述第二波長(zhǎng)范圍互補(bǔ)的互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光，并且被設(shè)置成允許所述第二波長(zhǎng)范圍和所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光混合，
從而由所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料反射和/或發(fā)射的所述第二波長(zhǎng)范圍的光在朝著所述觀看位置離開(kāi)顏色調(diào)節(jié)裝置時(shí)與所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光混合，離開(kāi)顏色調(diào)節(jié)裝置的光具有基本上在黑體線附近的色點(diǎn)，因此，從而看起來(lái)彩色較少，即優(yōu)選地為中性，例如稍帶白色的或者白色的。因此，當(dāng)暴露于外界光時(shí)，用于通過(guò)轉(zhuǎn)換LED發(fā)射的藍(lán)色光而獲得白色光的磷光體的顏色從外部不可見(jiàn)，或者至少不那么可見(jiàn)。顏色調(diào)節(jié)裝置可應(yīng)用于基于不同磷光體的LED，這些LED包含藍(lán)色磷光體、橙色/琥珀色磷光體、紅色磷光體或者綠色磷光體，這通過(guò)在每種情況下添加適當(dāng)?shù)幕パa(bǔ)色(波長(zhǎng)范圍)而實(shí)現(xiàn)。利用依照本發(fā)明的顏色調(diào)節(jié)裝置，無(wú)需附加的散射材料用于給出較少彩色的斷開(kāi)狀態(tài)外觀的目的，這可以導(dǎo)致效率提高，因?yàn)榭梢越档陀捎诮油顟B(tài)下的散射而損失的光量。例如，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可能能夠?qū)⒏哌_(dá)420nm的，例如從250nm至420nm，比如從350nm至420nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的外界光轉(zhuǎn)換成所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光。有利的是，可以使用適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料將UV或深藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成任何可見(jiàn)光波長(zhǎng)。使用UV吸收互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，它可以向顏色調(diào)節(jié)裝置的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和任何其他結(jié)構(gòu)或者包括顏色調(diào)節(jié)裝置的照明設(shè)備的任何結(jié)構(gòu)提供保護(hù)以免受UV光。典型地，互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍可以為從400nm至500nm。第一波長(zhǎng)范圍可以為從300nm至520nm，例如為從420nm至480nm。此外，第二波長(zhǎng)范圍可以為從490nm至780nm。顏色調(diào)節(jié)裝置可以包括包含所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的第一域(例如層)以及包含所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的互補(bǔ)域(例如層)。因此，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以在空間上分開(kāi)，這可以降低第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料重新吸收由互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料發(fā)射的互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的風(fēng)險(xiǎn)。這樣的重新吸收可能降低互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的顏色調(diào)節(jié)效果。因此，通過(guò)將第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料設(shè)置在分開(kāi)的域中，較少量的互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色調(diào)節(jié)效果。上面描述的互補(bǔ)域可以進(jìn)一步包括散射元件，這可以提高顏色調(diào)節(jié)裝置的顏色調(diào)節(jié)效果。例如，例如散射層形式的散射域可以設(shè)置在經(jīng)由互補(bǔ)域延伸到第一域的入射外界光的路徑上，使得入射外界光首先到達(dá)互補(bǔ)域，隨后到達(dá)散射域，并且最后到達(dá)第一域。由于某些散射材料(例如TiO2)可能與互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料競(jìng)爭(zhēng)光吸收，因而可能優(yōu)選的是將互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域設(shè)置成使得外界光在進(jìn)入散射材料之前進(jìn)入該域。通過(guò)這種方式，可以更有效地利用互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。在本發(fā)明的實(shí)施例中，顏色調(diào)節(jié)裝置可以包括多個(gè)具有不同散射性質(zhì)的散射域。 因此，可以調(diào)整對(duì)于顏色調(diào)節(jié)效果的散射貢獻(xiàn)，并且可以有效地循環(huán)利用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料發(fā)射的光。顏色調(diào)節(jié)裝置可以進(jìn)一步包括二向色反射器，該反射器可以設(shè)置在經(jīng)由所述互補(bǔ)域延伸到所述第一域的入射外界光的路徑上，使得入射外界光首先到達(dá)所述互補(bǔ)域，隨后到達(dá)所述二向色反射器，并且最后到達(dá)所述第一域。二向色反射器的存在可以增大由互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換的光量。此外，通過(guò)保護(hù)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以及散射層(當(dāng)存在時(shí))免受外界UV光，二向色反射器可以避免或降低UV引起的損害和/或提高第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和 /或散射層的性能。互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括無(wú)機(jī)磷光體材料，優(yōu)選地包括BAM磷光體。互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以是微粒(particulate)材料。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇顆粒尺寸，可以適應(yīng)性調(diào)節(jié)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料在散布于粘合劑(binder)或載體材料中時(shí)對(duì)光散射的貢獻(xiàn)。
可替換地，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括有機(jī)材料。商業(yè)熒光材料可容易獲得。有機(jī)分子可以溶解到載體材料中并且因而不對(duì)光散射產(chǎn)生貢獻(xiàn)，這可以改進(jìn)光提取。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備，該照明設(shè)備包括諸如LED或固態(tài)激光二極管之類的半導(dǎo)體發(fā)光元件以及如這里所描述的顏色調(diào)節(jié)裝置，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件用于發(fā)射所述第一波長(zhǎng)范圍的光。典型地，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以設(shè)置在從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件到所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的光路上，使得在照明設(shè)備的接通狀態(tài)下，半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)射的光在到達(dá)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之前到達(dá)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。通過(guò)這樣將互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料設(shè)置在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料“之上”或“之外”，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料不阻擋從LED發(fā)射且預(yù)期由第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料接收的光的通過(guò)。因此，實(shí)現(xiàn)了接通狀態(tài)下第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的有效使用。此外，如果互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是吸收UV的，那么它可以向半導(dǎo)體發(fā)光元件以及第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料提供保護(hù)以免受UV輻射。此外，當(dāng)?shù)谝缓突パa(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的各自吸收波長(zhǎng)范圍至少部分地重疊 (即互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料吸收范圍至少部分地覆蓋所述第一波長(zhǎng)范圍)時(shí)，將互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料設(shè)置在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之外可以進(jìn)一步降低第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的不希望的斷開(kāi)狀態(tài)顏色發(fā)射和/或顏色反射。例如，各種不同的磷光體材料可能在光譜的藍(lán)色部分而且也在光譜的UV部分具有吸收帶。吸收外界UV的互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料將防止第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的 UV激發(fā)以及不希望的顏色的隨后的重新發(fā)射。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件以及所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料中的至少一個(gè)相互隔開(kāi)地設(shè)置。例如，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以與半導(dǎo)體發(fā)光元件隔開(kāi)，或者只有互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和半導(dǎo)體發(fā)光元件相互隔開(kāi)。這種遠(yuǎn)程配置有利于通過(guò)使用鄰近發(fā)光元件的高反射表面循環(huán)利用由磷光體向后朝半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)射的光。典型地，所述照明設(shè)備可以是在其接通狀態(tài)下發(fā)射白色光的照明設(shè)備，所述白色光即具有基本上在黑體線附近的色點(diǎn)的光。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述照明設(shè)備可以進(jìn)一步包括附加的光源，優(yōu)選地包括附加的諸如LED之類的半導(dǎo)體發(fā)光元件，所述附加的光源在用于發(fā)射第一波長(zhǎng)范圍的光的所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的斷開(kāi)狀態(tài)下向互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料提供從250nm至420nm的波長(zhǎng)范圍的光以便轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光。因此，即使外界光在互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的吸收波長(zhǎng)范圍內(nèi)而不是在所述第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)缺乏，也仍然可以獲得可接受的顏色調(diào)節(jié)效果。應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明涉及權(quán)利要求書中記載的特征的所有可能的組合。


現(xiàn)在，將參照示出本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其他方面。圖1示出了包括依照本發(fā)明實(shí)施例的顏色調(diào)節(jié)裝置的照明設(shè)備；
圖2示出了 CIE 1931 χ, _7色度空間，其中標(biāo)記了分別代表依照本發(fā)明實(shí)施例的所述第一波長(zhǎng)范圍的光和所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的位置；以及
圖3示出了包括依照本發(fā)明實(shí)施例的顏色調(diào)節(jié)裝置的照明設(shè)備； 圖4示出了包括依照本發(fā)明實(shí)施例的顏色調(diào)節(jié)裝置的照明設(shè)備。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的有利實(shí)施例。如圖所示，各層和區(qū)域的尺寸出于圖示的目的而被夸大，并且因而被提供來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的一般結(jié)構(gòu)。圖1中示出了包括依照本發(fā)明實(shí)施例的顏色調(diào)節(jié)裝置的照明設(shè)備。照明設(shè)備1包括LED 2形式的半導(dǎo)體光源，該光源設(shè)置在襯底3上并且通過(guò)常規(guī)方式(未示出)連接到電源。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4被設(shè)置成接收由LED 2發(fā)射的所述第一波長(zhǎng)范圍的光的至少一部分并且發(fā)射第二 (不同)波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光。此外，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6設(shè)置在入射外界光到第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的路徑上。最后，散射域7在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之間且圍繞LED 2而提供。LED 2可以是任何類型的常規(guī)LED，例如包括用于產(chǎn)生光的p_n結(jié)的無(wú)機(jī)LED。然而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，半導(dǎo)體光源可以是任何其他固態(tài)源，例如固態(tài)激光器。LED 2在操作中適于發(fā)射至少第一波長(zhǎng)范圍的光。典型地，半導(dǎo)體發(fā)光元件可以適于發(fā)射300-520nm， 例如350-500nm，比如400_500nm以及特別地420_480nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的光。這樣的半導(dǎo)體發(fā)光元件的實(shí)例包括基于InGaN、GaN和AlInGaN或S^e的LED。LED 2可以是倒裝芯片薄膜LED封裝?？商鎿Q地，它也可以是生長(zhǎng)襯底(典型地為藍(lán)寶石)仍然存在于LED之上(在η側(cè))的倒裝芯片設(shè)備，在這種情況下，可以將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料沉積在所述生長(zhǎng)襯底上。此外，可以使用將絲焊(wire-bond)連接用于頂部電極的LED， 在這種情況下，施加到LED 2上的任何波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料都可以適當(dāng)?shù)剡m于允許焊線(bond wire)的通過(guò)。為了發(fā)射希望的顏色的光，例如白色光，圖1的照明設(shè)備包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料 4，該第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被設(shè)置成接收由LED 2發(fā)射的所述第一波長(zhǎng)范圍的光的至少一部分，并且在照明設(shè)備的光出射方向上發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4吸收接收的光中的至少一些并且隨后重新發(fā)射第二(不同)波長(zhǎng)范圍的光。LED 2和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4典型地被選擇成使得得到的離開(kāi)照明設(shè)備1的所述第一和第二波長(zhǎng)范圍的光的混合物被感知為具有希望的顏色，例如白色。典型地，為了實(shí)現(xiàn)白色光，當(dāng)LED發(fā)射的所述第一波長(zhǎng)范圍為 420-480nm時(shí)，第二波長(zhǎng)范圍可以為470_800nm，例如490_780nm (YAG: Ce的發(fā)射范圍)或者 470-710nm (LuAGCe 的發(fā)射范圍)。適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的實(shí)例包括也稱為磷光體的無(wú)機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料?？梢栽诒景l(fā)明實(shí)施例中典型地與藍(lán)色LED組合使用的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的實(shí)例是摻雜鈰的釔鋁石榴石(Y3Al5O12:Ce3+，也稱為YAG:Ce)。作為鈰的替換物，諸如鋱(Tb)或銪(Eu)之類的另一種適當(dāng)?shù)脑乜梢杂米鲹诫s劑。此外，例如在乙仏1，6(1)5012:(^3+中，部分鋁可以用釓(6(1)或鎵(Ga)代替，其中更多的Gd導(dǎo)致黃色發(fā)射的紅移。通過(guò)入射光(典型地為藍(lán)色光)的不完全轉(zhuǎn)換，混合的光可以是白色的，并且因而用Gd代替可以提供更暖的白色發(fā)射。依照本發(fā)明實(shí)施例的可以用于第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的磷光體材料的其他實(shí)例包括具有淡綠色的發(fā)射的镥鋁石榴石LuAG:Ce，公式為L(zhǎng)u3Al5O12 = Ce3+,其中可以實(shí)現(xiàn)類似的摻雜劑或Al替換物。可以通過(guò)部分轉(zhuǎn)換將淡綠色的發(fā)射與藍(lán)色混合成帶綠色的白色。 通常，適當(dāng)?shù)陌l(fā)光材料可以包括具有通用公式(LUl_x_y_a_bYxGdy) 3 (Al1^zGaz) 5012 CeaP rb的鋁石榴石磷光體，其中0<x<l，0<y<l，0<z彡0. l，0<a彡0. 2并且0<b彡0. 1。
此外，可以使用由光源激發(fā)的其他磷光體材料，例如氧氮化物磷光體，比如摻雜銪 (Eu)的SrSi2Op2或BaSi2Op2或CaSi2O諷，或者氮化物磷光體，比如摻雜銪的鋇鍶硅氮化物 (Ba, SiO2Si5N8或者摻雜銪的鈣鋁硅氮化物。通常，適當(dāng)?shù)陌l(fā)光材料可以包括(SrnBACEghSihAlaNhC^EUz2+，其中0彡a<5， 0<x^ 1并且0<z ( 1，例如發(fā)射紅色范圍內(nèi)的光的Sr2Si5N8: Eu2+。其他適當(dāng)?shù)陌l(fā)光材料可以包括通用公式為(Sr^CabBae) SixNyOz: Eua2+ (a=0. 002-0. 2，b=0. 0-0. 25，c=0. 0-0. 25，x=l. 5-2. 5，y=l. 5-2. 5，z=l. 5-2. 5)的材料。在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，代替發(fā)射所述第一波長(zhǎng)的光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的是， 照明設(shè)備可以包括發(fā)射比所述第一波長(zhǎng)范圍更短的波長(zhǎng)范圍的光的半導(dǎo)體發(fā)光元件以及被設(shè)置成接收該半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)射的光且適于將該光轉(zhuǎn)換成所述第一波長(zhǎng)范圍的光的附加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。因此，上面描述的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料接收的第一波長(zhǎng)范圍的光可能來(lái)源于所述附加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。例如，代替藍(lán)光發(fā)射LED的是，可以使用UV發(fā)射LED與UV吸收和藍(lán)光發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的組合。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4被設(shè)置成接收LED 2發(fā)射的光的至少一部分。在圖1所示的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4施加到LED 2之上。例如，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4可以燒結(jié)成陶瓷部件并且形成適當(dāng)?shù)男螤?，例如具有與LED 2近似相同的表面面積，且借助于結(jié)合層(bonding layer)(未示出)附接到LED。可替換地，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以散布于粘合劑材料(例如環(huán)氧樹脂或硅樹脂)中，并且使用例如電泳沉積而沉積在LED之上?？商鎿Q地，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以設(shè)置在相距LED的一定距離處，從而形成所謂的遠(yuǎn)程磷光體布置，這將在下面參照?qǐng)D3詳細(xì)地描述。在這樣的布置中，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以接收多個(gè)LED源發(fā)射的所述第一波長(zhǎng)范圍的光。適合用于施加到LED之上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的粘合劑材料的實(shí)例包括硅樹脂、聚酰亞胺、倍半硅氧烷或溶膠-凝膠型材料，其形成硅酸鹽、硅酸甲酯或者苯基硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)。適合供遠(yuǎn)程磷光體使用的粘合劑材料的實(shí)例包括聚丙烯酸酯/丙烯酸樹脂(例如PMMA)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯)和硅樹脂。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的色貌可能由以下所述產(chǎn)生i)將從照明設(shè)備1外部的觀看位置入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4上的外界光的部分(例如外界光的藍(lán)色成分的部分和/或UV成分的部分)轉(zhuǎn)換成該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的發(fā)射波長(zhǎng)范圍的光， )由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料選擇性地反射和/ 或后向散射發(fā)射波長(zhǎng)范圍的外界光，和/或iii)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的轉(zhuǎn)換/反射和半導(dǎo)體光源或基座設(shè)備的反射的組合(尤其是在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料處于透明或半透明陶瓷形式的情況下)。 例如，YAG:Ce可以將400-520nm的波長(zhǎng)范圍的外界光轉(zhuǎn)換成490-780nm的光，并且也部分地反射整個(gè)范圍400-800nm內(nèi)的波長(zhǎng)的光。結(jié)果，YAGiCe材料具有黃色外觀。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以使用能夠?qū)⑼饨绻廪D(zhuǎn)換成與第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料發(fā)射和/或反射的光互補(bǔ)的光的附加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料以便在照明設(shè)備的斷開(kāi)狀態(tài)下避免或者中和或者至少減少第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的不希望的可見(jiàn)顏色。因此，圖1中所示的本發(fā)明的實(shí)施例包括這樣的顏色調(diào)節(jié)裝置，該顏色調(diào)節(jié)裝置包括被設(shè)置成將外界光轉(zhuǎn)換成與第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料 4發(fā)射的第二波長(zhǎng)范圍互補(bǔ)的互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6。因此，在照明設(shè)備 1的斷開(kāi)狀態(tài)下，如上所述由第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4發(fā)射和/或反射第二波長(zhǎng)范圍的光，并且由互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6發(fā)射互補(bǔ)互波長(zhǎng)范圍的光，使得得到的總的發(fā)射的和/或反射的光的組合因而降低波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的彩色外觀。結(jié)果因而可以是白色或者稍帶白色的外觀，即具有基本上在黑體線10 (參見(jiàn)圖2)附近的色點(diǎn)。然而，在一些情況下，可能不必實(shí)現(xiàn)完全白色的外觀，并且因而彩色外觀的降低可能就足夠了。此外，出于效率的原因，可能希望的是保持稍帶彩色的外觀?！肮狻北硎綰V和可見(jiàn)電磁輻射?！巴饨绻狻北硎緛?lái)源于依照本發(fā)明的照明設(shè)備的周圍環(huán)境的UV和可見(jiàn)輻射。因此， 外界光可以來(lái)源于自然的和人造的光源?！盎パa(bǔ)光”或“互補(bǔ)波長(zhǎng)(范圍)”通常表示一定顏色的光，該光在以適當(dāng)?shù)谋壤c所述第二波長(zhǎng)范圍的光混合時(shí)，產(chǎn)生具有基本上在黑體線10附近的色點(diǎn)的中性色(白色或者稍帶白色的)。為了說(shuō)明互補(bǔ)光的概念，圖2示出了 CIE 1931 χ, _7色度空間，其中標(biāo)記了分別代表由YAG:Ce材料(第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的實(shí)例)(Pl)發(fā)射的和由互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(P2)發(fā)射的光的位置Pl和P2。取決于互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光(這里為藍(lán)色光)的量與第二波長(zhǎng)范圍的光(這里為淡黃色光)的量之比，獲得由沿著所述位置之間的直線的位置代表的光混合。應(yīng)當(dāng)指出的是，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇能夠在斷開(kāi)狀態(tài)下將外界光轉(zhuǎn)換成在與第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的發(fā)射/反射的顏色混合時(shí)提供希望的顏色的波長(zhǎng)范圍的光的附加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，顏色調(diào)節(jié)裝置的原理也可以用于在包含磷光體的照明設(shè)備的斷開(kāi)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)任何希望的顏色，該照明設(shè)備在其接通狀態(tài)下發(fā)射白色光或者任何特定顏色的光。在這樣的情況下， 這種附加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的特征可以與這里針對(duì)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料描述的特征相同或相應(yīng)。優(yōu)選地，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6能夠?qū)V或近UV光轉(zhuǎn)換成較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。例如，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可能能夠吸收300nm至420nm的，例如大約350nm至380nm的波長(zhǎng)范圍的光，并且重新發(fā)射400-750nm的，典型地400-500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。此外，利用顏色調(diào)節(jié)裝置觀察的顏色減少效果將取決于入射光分布。例如，如果互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料適于僅僅將UV光轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光并且外界入射光中存在很少的或者不存在UV光，那么如果互補(bǔ)層也是透明的，則不會(huì)實(shí)現(xiàn)令人滿意的顏色調(diào)節(jié)效果。然而，如果互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是散射的，那么仍然可以實(shí)現(xiàn)令人滿意的顏色調(diào)節(jié)效果。此外，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可能能夠透射具有比所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍更長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光，例如由第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4發(fā)射的轉(zhuǎn)換光?；パa(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以以這樣的量存在，該量適于使得離開(kāi)設(shè)備的所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的強(qiáng)度與離開(kāi)設(shè)備的所述第二波長(zhǎng)范圍的光的強(qiáng)度匹配，從而得到的離開(kāi)顏色調(diào)節(jié)裝置的所述第二和互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的組合具有希望的降低的彩色外觀，例如基本上為白色或者稍帶白色的，即具有黑體線10上或附近的色點(diǎn)。離開(kāi)設(shè)備的互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的強(qiáng)度可以與離開(kāi)設(shè)備的第二波長(zhǎng)范圍的光的強(qiáng)度近似相同。通過(guò)這樣使互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的量適應(yīng)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的將外界光轉(zhuǎn)換成所述第二波長(zhǎng)范圍和/或?qū)⒌诙ㄩL(zhǎng)范圍的外界光反射到光出射方向上的能力，獲得得到的光組合，其中既不是第二波長(zhǎng)范圍的光的強(qiáng)度，也不是離開(kāi)照明設(shè)備的互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的強(qiáng)度占主導(dǎo)，從而既不是第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的顏色，也不是互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的顏色可以明顯地辨別。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的量可以通過(guò)調(diào)節(jié)層厚度、微粒濃度或分子溶解轉(zhuǎn)換材料濃度或者摻雜劑濃度而適應(yīng)性地調(diào)節(jié)?；パa(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6被設(shè)置成接收外界光以便在光出射方向上發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的光，使得在斷開(kāi)狀態(tài)下離開(kāi)照明設(shè)備1的光為所述第二波長(zhǎng)范圍和所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的混合物。因此，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的功能可以依賴于外界光照條件。在本發(fā)明的實(shí)施例中，照明設(shè)備可以包括包含所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的第一域 (例如層)以及包含所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的互補(bǔ)域(例如層)。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料因而可以包含在分開(kāi)的域中。在其中第一波長(zhǎng)范圍和互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍重疊的實(shí)施例中，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的空間分離可以降低第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料重新吸收和轉(zhuǎn)換互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料發(fā)射的光的風(fēng)險(xiǎn)。因此，有利的是，將第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料設(shè)置在分開(kāi)的域中可以避免或者至少降低互補(bǔ)光的任何不希望的重新吸收，并且因而可以提高互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的效果。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4可以設(shè)置在從LED 2到互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的光路中。因此，在可以為白色照明設(shè)備的照明設(shè)備1的接通狀態(tài)下，由LED 2產(chǎn)生的所述第一波長(zhǎng)范圍的光典型地到達(dá)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4，其中所述光的部分被吸收且隨后作為所述第二波長(zhǎng)范圍的(即轉(zhuǎn)換的)光而重新發(fā)射，并且所述光的部分被透射。然而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)范圍的基本上所有所述光都可以由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4轉(zhuǎn)換。因此，離開(kāi)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的光是所述第一波長(zhǎng)范圍的光和所述第二波長(zhǎng)范圍的光的混合物。離開(kāi)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的光的混合物隨后到達(dá)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6，光透射通過(guò)該互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料并且可選地被散射。所述第一和第二波長(zhǎng)范圍的光的混合物然后可以離開(kāi)照明設(shè)備1。例如，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6可以設(shè)置在照明設(shè)備1的光出射窗口中。本發(fā)明的互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以是無(wú)機(jī)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，例如磷光體，或者是有機(jī)熒光材料，例如基于有機(jī)物的光學(xué)光亮劑(也稱為熒光增白劑，F(xiàn)WA)。適當(dāng)?shù)臒o(wú)機(jī)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的一個(gè)實(shí)例是摻銪BAM型磷光體，例如 BaMgAlltlO17:Eu。這樣的BAM磷光體對(duì)于與作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的YAG:Ce材料組合使用是特別有利的，因?yàn)樗梢詫V或近UV光轉(zhuǎn)換成400-520nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，該光典型地在大約450nm處具有峰值發(fā)射。適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)熒光材料的實(shí)例包括4，4’ -雙(苯并惡唑-2-基)二苯乙烯 (4, 4' -bis (benzoxazol-2-yl) stilbene)(商業(yè)名稱 UVITEX 0Β-0ΝΕ) ；2_ 二苯基硫代雙 (5-叔丁基-1，3-苯并惡唑)(2-thiophenediylbis(5-tert-butyl-l, 3-benzoxazole)) (商業(yè)名稱UVITEX 0B)和六鈉-2，2，-[次亞乙烯基雙[3-磺酸-4，1-(亞苯基)亞氨基 W-( 二乙氨基)_1，3，5-三嗪-4，2-二基]亞氨基]]雙(苯-1，4-二磺酸鹽)(hexasod ium-2, 2，-[vinylenebis[3-sulfonato-4, 1-phenylene)imino[6-(dietylamino)-1, 3, 5_t riazine-4, 2-diyl] imino] ]bis (benzene-1, 4-disulphonate))及其混合物，其特別地用于與作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的YAG:Ce材料組合使用。此外，也可以使用有機(jī)染料材料，例如咕噸染料、惡嗪染料、花青染料、若丹明、香豆素、聚對(duì)乙烯撐、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3) 或者4-( 二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(ρ-二甲基氨基苯乙烯)-4H-吡喃(4-dicyanomethy lene-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyrene)-4H-pyran) (DCM)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以對(duì)發(fā)射和/或透射的光提供光散射效果。典型地，當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為具有100nm-15Mffl的范圍內(nèi)的平均顆粒尺寸的微粒時(shí)，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以對(duì)光的散射產(chǎn)生貢獻(xiàn)。光的散射可以提高接通狀態(tài)下離開(kāi)照明設(shè)備1的光的均勻性，并且可以對(duì)降低斷開(kāi)狀態(tài)下照明設(shè)備的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的彩色外觀產(chǎn)生貢獻(xiàn)。通常，具有小于IOOnm的平均顆粒尺寸的微粒互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料不會(huì)顯著地對(duì)光的散射產(chǎn)生貢獻(xiàn)。微粒也可以散布在其中微?；旧喜簧⑸涞南嗨普凵渎实恼澈蟿┲??？商鎿Q地，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以是宏觀固體，例如燒結(jié)的陶瓷部件。在這樣的部件中，可以包含若干孔隙以便提供散射功能，和/或可以包含附加的散射顆粒。互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6可以是可選地散布在載體或粘合劑材料中的微粒材料?；パa(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的平均顆粒尺寸(直徑)于是可以在從IOnm至大約15ΜΠ1的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，l"15Mffl的范圍內(nèi)的平均顆粒尺寸可能是優(yōu)選的。然而，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，具有小于IOOnm的直徑的通常不對(duì)光的散射產(chǎn)生貢獻(xiàn)的顆?？赡苁莾?yōu)選的。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇顆粒尺寸，可以適應(yīng)性調(diào)節(jié)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料在散布于粘合劑或載體材料中時(shí)對(duì)光散射的貢獻(xiàn)?？商鎿Q地，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以可溶解于載體或粘合劑材料中，所述粘合劑材料例如上面參照第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料描述的那些粘合劑材料。當(dāng)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料溶解于粘合劑材料中時(shí)，它通常不對(duì)光的散射產(chǎn)生貢獻(xiàn)。在照明設(shè)備1的斷開(kāi)狀態(tài)下，LED 2不產(chǎn)生光。入射到照明設(shè)備1上的外界光可以到達(dá)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6，并且入射外界光的部分(例如近UV光)可以被吸收并且隨后作為所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光而重新發(fā)射，而外界光的部分可以被互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6透射并且可選地散射?；パa(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6發(fā)射的光的至少一部分可以離開(kāi)照明設(shè)備1。此外，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6透射的外界光的部分可以到達(dá)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4，其中該光的一部分 (典型地為所述第一波長(zhǎng)范圍的光)被吸收并且作為所述第二波長(zhǎng)范圍的光而重新發(fā)射，而第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的入射光至少部分地被反射。由第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4發(fā)射的光的至少一部分可以離開(kāi)照明設(shè)備1。因此，在斷開(kāi)狀態(tài)下離開(kāi)照明設(shè)備1的光可以是所述第一和互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的混合物。如上所述可選地散布于粘合劑材料中的互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6可以設(shè)置為層，該層可以與包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的層分開(kāi)。當(dāng)?shù)谝徊ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6 包含在分開(kāi)的層中時(shí)，可能優(yōu)選的是包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的層設(shè)置在從LED到包括互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的層的光路上。所述分開(kāi)的層可以彼此鄰近地提供，或者它們可以由諸如透明層(例如透明膠粘劑)、散射層或空氣間隙之類的隔離層分開(kāi)?？商鎿Q地或者此外，在其中諸如硅樹脂之類的包括散布于其中的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的粘合劑材料施加到LED 2之上的本發(fā)明實(shí)施例中，粘合劑材料可以進(jìn)一步包括互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的至少一部分。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述顏色調(diào)節(jié)裝置可以除了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之外還包括散射域。如圖1中所示，散射域7可以在LED 2和第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4之上且至少部分地圍繞它們而提供。在從觀察者到第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的視線上提供的散射域可以降低第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的顏色的可見(jiàn)性。散射域也可以改進(jìn)光的分布。例如，可以在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4與互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6之間提供散射材料。適當(dāng)?shù)纳⑸洳牧系膶?shí)例是顆粒分散物，其包括二氧化鈦(TiO2，包括銳鈦礦和金紅石及其混合物)、氧化鋁(A1203)、硅石(Si02)、氧化鋯(Zr02)、 氧化釔( )和硫化鋅(ZnS)以及其中兩個(gè)或更多的混合物。這樣的散射顆粒的尺寸可以為100nm-15Mffl，典型地為200nm-lMffl。這些顆?？梢陨⒉加谶m當(dāng)?shù)恼澈蟿┲校稣澈蟿┛梢灶愃朴诳梢杂糜诨パa(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的粘合劑?？商鎿Q地或者此外，散射域也可以包括散射孔隙，例如通常存在于燒結(jié)的散射陶瓷層(例如散射氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化釔或氧化鋯)中的那些散射孔隙，或者它可以包括在晶界處散射的多晶材料，例如致密燒結(jié)的氧化
ο散射域可以高度散射，以便基本上是反射的。在這樣的配置中，散射層的高反射率部分可以僅僅覆蓋第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的部分，典型地僅僅覆蓋側(cè)面。此外，所述顏色調(diào)節(jié)裝置可以包括具有不同散射程度的散射域；例如第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的橫向側(cè)面處的高度散射 (反射)的域以及第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的頂部表面處的稍微散射(漫射)的域。高度散射的側(cè)面也將高程度地反射入射外界光并且因而可以在斷開(kāi)狀態(tài)下增大照明設(shè)備的中性顏色反射比，而接通狀態(tài)下產(chǎn)生的光未被嚴(yán)重阻擋并且因而仍然可以實(shí)現(xiàn)顯著的光提取，當(dāng)側(cè)面面積與頂面面積相比相對(duì)較小時(shí)，尤其如此。側(cè)面反射器可以幫助消除未被第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換的第一波長(zhǎng)范圍的光到側(cè)面的光泄漏，或者通過(guò)半導(dǎo)體發(fā)光元件與第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之間存在的結(jié)合層泄漏的光或來(lái)自發(fā)光元件側(cè)面的光到所述側(cè)面的光泄漏。因此，反射側(cè)面發(fā)射可以幫助提高顏色-角度均勻性。下面參照?qǐng)D4更詳細(xì)地描述了包括多個(gè)散射域的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出的是，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料本身可以具有散射性質(zhì)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，尤其是互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料也可以提供如上所述的散射功能。圖3中示出了基于遠(yuǎn)程磷光體布置的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，照明設(shè)備1包括如上面參照?qǐng)D1所描述的設(shè)置在襯底3上的LED 2，并且進(jìn)一步包括包含設(shè)置在相距LED 2的一定距離處的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的第一域4。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4可以例如通過(guò)空氣間隙與LED 2分開(kāi)。因此，該實(shí)施例代表一種遠(yuǎn)程磷光體布置。典型地，LED與第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之間的距離可以為0. 5mm-200mm。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4可以散布于諸如丙烯酸脂粘合劑之類的粘合劑材料中并且涂敷到箔上或者噴涂到襯底上，所述襯底例如彎曲襯底，比如玻璃外殼。然后，可以將包括所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的層的箔或襯底設(shè)置在相距 LED的一定距離處。遠(yuǎn)程磷光體配置允許通過(guò)使用照明設(shè)備的內(nèi)壁(未示出)和/或具有高反射率的反射表面的襯底3而高效地循環(huán)利用光。此外，在圖3所示的實(shí)施例中，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包含在分開(kāi)的域6中，該分開(kāi)的域位于第一域4的背離LED的側(cè)面。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以定位成靠近LED，例如沉積到LED上， 并且互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以位于相距LED的一定距離處。在其中散射層7對(duì)于互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料適于吸收的波長(zhǎng)的光可透射的本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，散射層可以設(shè)置在互補(bǔ)域6之上，即設(shè)置在朝著互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的入射外界光的路徑上。例如，氧化鋁散射顆粒不吸收近UV光，從而允許部分的近UV光透射。在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，所述顏色調(diào)節(jié)裝置可以包括多個(gè)散射域(例如層)， 這些散射域具有不同的散射性質(zhì)。圖4中示出了這樣的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例，其中如上面參照?qǐng)D3所描述的在包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的第一域與包括互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的互補(bǔ)域之間提供散射層71。散射層71可以是漫射的。此外，在LED 2的每側(cè)提供至少一個(gè)散射域 72。散射域72可以是至少部分地包圍LED 2的一個(gè)域。散射域可以比散射層72更加反射， 例如高度反射的。此外，如上所述，散射層71可以設(shè)置在互補(bǔ)域6之上，即設(shè)置在朝著互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的入射外界光的路徑上?？商鎿Q地，互補(bǔ)域6可以是散射的。例如，互補(bǔ)域6可以除了互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之外還包括如上所述的散射顆粒，和/或它可以包括散射結(jié)構(gòu)，例如孔隙。因此，互補(bǔ)域6可以執(zhí)行漫射散射功能，并且因而可以省略單獨(dú)的層71?？蛇x地，互補(bǔ)域6可以被設(shè)置成覆蓋散射域72。由于一些散射材料(例如二氧化鈦)可以吸收UV和/或近UV光，因而散射材料(當(dāng)存在時(shí))可能與互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料競(jìng)爭(zhēng)外界光的UV和/或近UV成分，從而導(dǎo)致互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光的減少的發(fā)射。為了避免在使用UV/近UV吸收散射材料時(shí)競(jìng)爭(zhēng)UV和/或近UV光， 可以將互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料設(shè)置在入射外界光的朝散射材料延伸的路徑上。因此，外界光將在到達(dá)散射材料之前到達(dá)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。因此，如圖3中所示，可以在包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的層與包括互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料6的層之間提供散射層7?？蛇x地，這些層中的任何兩個(gè)可以由基本上透明的層(例如襯底或結(jié)合層)分開(kāi)或者由這些層之間存在的空氣間隙分開(kāi)。不吸收近UV光的散射材料的一個(gè)實(shí)例是氧化鋁。在本發(fā)明的實(shí)施例中，照明設(shè)備可以被設(shè)計(jì)用于代替常規(guī)的燈泡并且可以具有燈泡形外殼。典型地，在這樣的實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以設(shè)置在相距LED的一定距離處，例如施加到外殼內(nèi)側(cè)(即外殼面向LED的側(cè)面)的至少一部分上。然后，可以在外殼的相反側(cè)面或外側(cè)施加互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料因此可以由外殼分開(kāi)，該外殼典型地為玻璃襯底。在還有其他的實(shí)施例中，照明設(shè)備可以是聚光燈類型。因此，準(zhǔn)直器可以存在于半導(dǎo)體發(fā)光元件上，其將光定向到出射窗口并且準(zhǔn)直該光通量。典型地，在這樣的實(shí)施例中， 第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以設(shè)置在相距LED的一定距離處，例如設(shè)置在照明設(shè)備的光出射窗口中。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以例如施加到透射板或外殼的內(nèi)側(cè)?；パa(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料也可以在與第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相同的側(cè)面、優(yōu)選地在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與透射板或外殼之間或者在透射板或外殼的相對(duì)側(cè)施加到透射板或外殼上。在本發(fā)明的實(shí)施例中，照明設(shè)備可以包括二向色反射器，該二向色反射器能夠反射UV光和/或近UV和/或紫外/深藍(lán)色，例如波長(zhǎng)短于430nm的光，并且能夠透射更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。因此，二向色反射器為充當(dāng)長(zhǎng)通濾光器的干涉濾光器?？梢哉{(diào)整且優(yōu)化二向色濾光器從透射切換到反射的波長(zhǎng)以便匹配互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的吸收特性和第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料/ LED組合的發(fā)射特性。當(dāng)存在二向色反射器時(shí)，互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料優(yōu)選地設(shè)置在二向色反射器的外側(cè)， 即二向色反射器背離LED 2的一側(cè)。互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以直接設(shè)置在二向色反射器上。 因此，第一次通過(guò)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料期間未被轉(zhuǎn)換的入射外界UV光將被反射回來(lái)并且因而具有另一次被轉(zhuǎn)換的機(jī)會(huì)。因此，二向色反射器的使用可以增加由互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換的光量。此外，通過(guò)保護(hù)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和散射層(當(dāng)存在時(shí))以免受外界UV光，二向色反射器可以避免或降低UV引起的損害和/或提高第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或散射層的性能。在本發(fā)明的實(shí)施例中，特別是在第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為完全轉(zhuǎn)換磷光體，即轉(zhuǎn)換第一波長(zhǎng)范圍的基本上所有的入射光的磷光體時(shí)，二向色層也可以反射互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的至少一部分的光。這種磷光體的一個(gè)實(shí)例是紅色發(fā)射磷光體。通過(guò)反射具有互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的外界光成分，二向色反射可以對(duì)依照本發(fā)明實(shí)施例的顏色調(diào)節(jié)裝置的顏色調(diào)節(jié)效果產(chǎn)生貢獻(xiàn)。然而，在包括藍(lán)色LED和黃色發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的白色發(fā)射照明設(shè)備中，優(yōu)選地二向色反射器可以反射高達(dá)大約430nm的波長(zhǎng)的光，但是基本上透射更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，以便不降低設(shè)備的接通狀態(tài)發(fā)射效率以及接通狀態(tài)顏色調(diào)節(jié)效果。二向色濾光器功能取決于光的入射角，并且濾光器從反射切換到透射的波長(zhǎng)因而將隨著與法線的角度偏差增大而移向更低的波長(zhǎng)。歸因于更大的角度下路徑長(zhǎng)度/吸收長(zhǎng)度更長(zhǎng)，這與在更大的角度下透射的藍(lán)色光相比，可以在更大的程度上幫助部分地抑制在接通狀態(tài)下可以被第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料透射的法線附近的過(guò)量藍(lán)色光。因此，二向色反射器也可以增強(qiáng)接通狀態(tài)的顏色-角度關(guān)系。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，有源照明可以用于提供由互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光。例如，如果要轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的外界光成分(例如UV光)稀少，那么附加的光源可以用于發(fā)射該特定波長(zhǎng)范圍的光，例如UV光。因此，例如具有UV光的互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的有源照明導(dǎo)致互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光量增加。所述附加的光源可以是附加的LED。典型地，該附加的光源在LED 2斷開(kāi)時(shí)接通。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，照明設(shè)備可以包括置于照明設(shè)備的光出射窗口處的透鏡。該透鏡可以是平面透鏡，例如菲涅爾透鏡類型。該透鏡可以收集設(shè)備發(fā)射的相當(dāng)部分的角度光分布，并且將該光聚焦到預(yù)定義的更窄的角度范圍，以便對(duì)光進(jìn)一步準(zhǔn)直。這種配置在薄的閃光LED模塊中可能是所希望的，以便對(duì)于諸如用于移動(dòng)電話或攝影機(jī)的照相機(jī)閃光燈之類的應(yīng)用或者對(duì)于這樣的應(yīng)用中的視頻閃光目的實(shí)現(xiàn)小的閃光燈。通常，使用標(biāo)準(zhǔn)YAG: Ce材料的白色LED設(shè)備發(fā)射可以被感知為“冷”的白色光，即其具有相對(duì)較高的相關(guān)色溫T。。在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)更暖的白色外觀(相對(duì)較低的T。)，可以使用雙磷光體系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少兩種不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料而不是單一的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。例如，可以使用例如陶瓷層形式的YAG:Ce材料與施加于其上的例如作為涂層的附加紅色發(fā)射磷光體的組合，作為上面描述的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。在該實(shí)例中，LED 發(fā)射的藍(lán)色光的部分于是透射通過(guò)磷光體疊層，其中光的部分由原始YAG:Ce磷光體轉(zhuǎn)換成黃色，并且光的部分由所述附加磷光體轉(zhuǎn)換成紅色。于是，總體的發(fā)射光可以具有更暖的黃色外觀，例如橙色狀。因此，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括至少兩種不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料， 其可以堆疊成不同的域或?qū)?，或者在單個(gè)域或?qū)又谢旌?。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明絕不限于上面描述的優(yōu)選實(shí)施例。相反地，許多修改和變化都可能處于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。例如，在照明設(shè)備中，可以包括多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件，例如LED陣列。在這樣的實(shí)施例中，顏色調(diào)節(jié)裝置或者其部分可以覆蓋多個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件。
權(quán)利要求
1.一種顏色調(diào)節(jié)裝置，包括第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(4)，其被設(shè)置成接收從顏色調(diào)節(jié)裝置外部的觀看位置入射的外界光，并且能夠?qū)⒌谝徊ㄩL(zhǎng)范圍的外界光轉(zhuǎn)換成第二波長(zhǎng)范圍的光和/或反射所述第二波長(zhǎng)范圍的外界光，所述第二波長(zhǎng)范圍為可見(jiàn)光譜的一部分；以及互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)，其被設(shè)置成接收外界光并且能夠?qū)⑺鐾饨绻獾牟糠洲D(zhuǎn)換成與所述第二波長(zhǎng)范圍互補(bǔ)的互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光，并且被設(shè)置成允許所述第二波長(zhǎng)范圍和所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光混合，從而由所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(4)反射和/或發(fā)射的所述第二波長(zhǎng)范圍的光在朝著所述觀看位置離開(kāi)顏色調(diào)節(jié)裝置時(shí)與所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光混合，離開(kāi)顏色調(diào)節(jié)裝置的光具有基本上在黑體線(10)附近的色點(diǎn)。
2.依照權(quán)利要求1的顏色調(diào)節(jié)裝置，其中所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)能夠?qū)⒏哌_(dá)420nm 的，例如從250nm至420nm以及特別地從350nm至420nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的外界光轉(zhuǎn)換成所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光，和/或所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍為從400nm至500nm。
3.依照權(quán)利要求1或2的顏色調(diào)節(jié)裝置，包括包含所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(4)的第一域，例如層，以及包含所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)的互補(bǔ)域，例如層。
4.依照權(quán)利要求3的顏色調(diào)節(jié)裝置，其中所述互補(bǔ)域附加地包括散射元件。
5.依照權(quán)利要求3的顏色調(diào)節(jié)裝置，其中諸如散射層之類的散射域(7，71)設(shè)置在經(jīng)由所述互補(bǔ)域延伸到所述第一域的入射外界光的路徑上，使得入射外界光首先到達(dá)所述互補(bǔ)域，隨后到達(dá)所述散射域(7，71)，并且最后到達(dá)所述第一域。
6.依照權(quán)利要求3-5中任何一項(xiàng)的顏色調(diào)節(jié)裝置，包括多個(gè)具有不同散射性質(zhì)的散射域(71，72)。
7.依照權(quán)利要求3-6中任何一項(xiàng)的顏色調(diào)節(jié)裝置，包括二向色反射器，所述二向色反射器優(yōu)選地設(shè)置在經(jīng)由所述互補(bǔ)域延伸到所述第一域的入射外界光的路徑上，使得入射外界光首先到達(dá)所述互補(bǔ)域，隨后到達(dá)所述二向色反射器，并且最后到達(dá)所述第一域。
8.依照前面的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的顏色調(diào)節(jié)裝置，其中所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6) 包括無(wú)機(jī)磷光體材料，優(yōu)選地包括BAM磷光體。
9.依照權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)的顏色調(diào)節(jié)裝置，其中所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)包括有機(jī)材料。
10.依照前面的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的顏色調(diào)節(jié)裝置，其中所述第一波長(zhǎng)范圍為從 300nm至520nm，例如為從420nm至480nm，和/或所述第二波長(zhǎng)范圍為從490nm至780nm。
11.一種照明設(shè)備，包括至少一個(gè)用于發(fā)射所述第一波長(zhǎng)范圍的光的半導(dǎo)體發(fā)光元件 (2)以及依照權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的顏色調(diào)節(jié)裝置。
12.依照權(quán)利要求11的照明設(shè)備，其中所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(4)設(shè)置在從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件(2)到所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)的光路上，使得在照明設(shè)備(1)的接通狀態(tài)下，半導(dǎo)體發(fā)光元件(2)發(fā)射的光在到達(dá)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)之前到達(dá)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料⑷。
13.依照權(quán)利要求11或12的照明設(shè)備，其中所述半導(dǎo)體發(fā)光元件(2)以及所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(4)和所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)中的至少一個(gè)相互隔開(kāi)地設(shè)置。
14.依照權(quán)利要求11-13中任何一項(xiàng)的照明設(shè)備，其中所述照明設(shè)備(1)在其接通狀態(tài)下發(fā)射具有基本上在黑體線(10)附近的色點(diǎn)的光。
15.依照權(quán)利要求11-14中任何一項(xiàng)的照明設(shè)備，進(jìn)一步包括附加的光源，優(yōu)選地包括附加的半導(dǎo)體發(fā)光元件，所述附加的光源在用于發(fā)射第一波長(zhǎng)范圍的光的所述半導(dǎo)體發(fā)光元件(2)的斷開(kāi)狀態(tài)下向所述互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(6)提供從250nm至420nm的波長(zhǎng)范圍的光以便轉(zhuǎn)換成所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光。
全文摘要
公開(kāi)了一種顏色調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括i)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其被設(shè)置成接收外界光，并且能夠?qū)⒌谝徊ㄩL(zhǎng)范圍的外界光轉(zhuǎn)換成第二波長(zhǎng)范圍的光和/或反射所述第二波長(zhǎng)范圍的外界光，所述第二波長(zhǎng)范圍為可見(jiàn)光譜的一部分；以及ii)互補(bǔ)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其被設(shè)置成接收外界光并且能夠?qū)⑺鐾饨绻獾牟糠洲D(zhuǎn)換成與所述第二波長(zhǎng)范圍互補(bǔ)的互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光，并且被設(shè)置成允許所述第二波長(zhǎng)范圍和所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光混合；從而由所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料反射和/或發(fā)射的所述第二波長(zhǎng)范圍的光與所述互補(bǔ)波長(zhǎng)范圍的光在朝著觀看位置離開(kāi)顏色調(diào)節(jié)裝置時(shí)混合，離開(kāi)顏色調(diào)節(jié)裝置的光從而看起來(lái)彩色較少，即具有基本上在黑體線附近的色點(diǎn)。本發(fā)明因此允許至少部分地消除或中和基于半導(dǎo)體磷光體的光源的不希望的彩色外觀。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK102356480SQ201080012562
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者J. B. 雅格特 H. 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司