全譜發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置包括：固態(tài)光源(101)，用于發(fā)射初級(jí)光(L1)；以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件(102)，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件包括多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域(102a，102b，102c等)，用于將初級(jí)光轉(zhuǎn)換為次級(jí)光(L2)，每個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域從而提供全光輸出頻譜中的子范圍，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域中的至少一些被布置為陣列且包括量子點(diǎn)，其中不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域包括具有不同的次級(jí)光發(fā)射范圍的量子點(diǎn)，從而提供全光輸出頻譜的不同子范圍，并且其中由每個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域提供的子范圍與另一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域所提供的至少一個(gè)另一子范圍部分重疊或者，與其鄰接。通過(guò)在不同的域中，優(yōu)選在一平面內(nèi)，布置具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換性能的材料，可避免次級(jí)發(fā)光的重吸收。
【專利說(shuō)明】全譜發(fā)光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用量子點(diǎn)作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的固態(tài)發(fā)光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在照明新產(chǎn)品的研發(fā)中，一直致力于設(shè)計(jì)一種產(chǎn)生全頻譜的光源，例如包括所有 可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的光輸出。還存在一種針對(duì)具有連續(xù)頻譜的光源的需求，該光源在各種相關(guān) 色溫（CCT)處給出黑體輻射。這種全譜照明是一種具有平滑的強(qiáng)度頻譜的白色光，而沒(méi)有 驟然的尖峰或驟降。該需求是基于這樣的認(rèn)知，即日光是最好的光線，連續(xù)全頻譜人造光次 之。連續(xù)全頻譜有很多聲稱的好處，例如，全頻譜照明可以提高色彩的感知，提高視覺(jué)清晰 度，改善情緒，提高生產(chǎn)力，提高心理意識(shí)，增加銷售量，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，提高光療法在治 療季節(jié)性情感障礙（SAD)和改善睡眠障礙時(shí)的效果，提高學(xué)生的學(xué)些成績(jī)，促進(jìn)體內(nèi)維生 素 D的合成，并能減少齲齒的發(fā)生。
[0003] 聲稱全頻譜的多種白熾燈，諸如熒光T12燈，可在市場(chǎng)上獲得。然而，這些白熾燈 的頻譜仍呈現(xiàn)尖峰或突降。另外，聲稱全頻譜的白熾燈相對(duì)較為耗能。
[0004] 發(fā)射不同顏色光的LED燈（不含磷光體）可用來(lái)獲得期望的CCT和CRI。然而，通 過(guò)直接發(fā)射獲得的頻譜具有極大尖峰且突起很嚴(yán)重，參見(jiàn)圖13。使用直接LED，不可能產(chǎn)生 全頻譜照明。使用不同的直接LED另一個(gè)缺點(diǎn)在于，每一個(gè)LED需要不同的驅(qū)動(dòng)電流。此 夕卜，由于不同LED光源的不同溫度依賴性，這將要求根據(jù)溫度調(diào)整針對(duì)至少一些LED的電 流。
[0005] 使用磷光體轉(zhuǎn)換的發(fā)光二極管（LED)，也很難獲得沒(méi)有尖峰和/或突降的全頻譜 光。在磷光體轉(zhuǎn)換的LED中，為了獲得白光，將藍(lán)光部分地轉(zhuǎn)變?yōu)辄S、橙、紅光。然而，利用 磷光體轉(zhuǎn)換的發(fā)光二極管的頻譜往往示出具有突降的尖峰頻譜。圖12所示為藍(lán)色LED頻 譜，其已分別通過(guò)黃澀磷光體和紅磷光體而部分轉(zhuǎn)變?yōu)辄S光和紅光，以便獲得3000K的CCT 和90的顯色性（CRI)的白光。利用傳統(tǒng)的有機(jī)和無(wú)機(jī)磷光體（寬波帶發(fā)射器）難以填滿 這個(gè)頻譜的間隙以獲得連續(xù)的全黑體輻射。
[0006] US 2005/0135079提出一種用于閃速存儲(chǔ)器模塊的LED裝置，該閃速存儲(chǔ)器模塊 可以較之前閃速存儲(chǔ)器模塊產(chǎn)生更高的CRI。這種裝置包括：產(chǎn)生初級(jí)光的光源和包括散 布在基體材料中的多個(gè)量子點(diǎn)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換蓋層。量子點(diǎn)可以被選擇為具有不同的次級(jí)發(fā)射 波長(zhǎng)，以便產(chǎn)生來(lái)自發(fā)光裝置的寬發(fā)射頻譜。在一些實(shí)施方式中，將量子點(diǎn)和傳統(tǒng)的磷光體 材料結(jié)合在一起。然而，該文獻(xiàn)中描述的這種裝置的缺點(diǎn)在于，次級(jí)光的重吸收可能導(dǎo)致效 率降低，這使得變得難以對(duì)期望的頻譜進(jìn)行細(xì)調(diào)。
[0007] 因而，在本領(lǐng)域存在對(duì)于改進(jìn)的全譜光源的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目標(biāo)是解決該問(wèn)題，并提供一種可產(chǎn)生連續(xù)頻譜光輸出的發(fā)光裝置。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這個(gè)和其他目標(biāo)通過(guò)一種發(fā)光裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述發(fā)光裝 置包括：
[0010]-固態(tài)光源，適用于發(fā)射初級(jí)光。
[0011]-波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件，被配置為接收所述初級(jí)光，且包括多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域，所述多個(gè)波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域包括用于將初級(jí)光轉(zhuǎn)換為次級(jí)光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，每個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域提供全光輸出 頻譜的子范圍，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域中至少一些被設(shè)置為陣列，典型地像素陣列，且包括量 子點(diǎn)，其中不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域包括具有不同的次級(jí)光發(fā)射范圍的量子點(diǎn)，從而提供全光輸出 頻譜的子范圍，其中由每個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域提供的子范圍與另一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域提供的至少一個(gè)另 一子范圍重疊設(shè)置，或者與其至少是連續(xù)的鄰接的。
[0012] 該發(fā)光裝置產(chǎn)生更加連續(xù)的頻譜，而具有更小或者沒(méi)有突降。通過(guò)在不同域中布 置具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性的材料，優(yōu)選地在平面中，次級(jí)發(fā)射的重吸收可以得以避免。
[0013] 通常情況下，全光輸出頻譜的強(qiáng)度與相應(yīng)黑體輻射頻譜的偏離在任何波長(zhǎng)處均不 超過(guò)20%，所述黑體輻射頻譜對(duì)應(yīng)于500K至10000K范圍內(nèi)的黑體溫度。"相應(yīng)黑體輻射頻 譜"是指在450-610nm的范圍內(nèi)最適合的發(fā)光裝置的光輸出頻譜的黑體頻譜。黑體頻譜應(yīng) 當(dāng)對(duì)應(yīng)于在500?1000k范圍內(nèi)某處的黑體溫度。
[0014] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域一起提供了包括在從400nm至800nm的范圍 內(nèi)的所有波長(zhǎng)的次級(jí)光。這種全頻譜對(duì)很多應(yīng)用和用途均是有益的，如上所示。
[0015] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，每一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域包括一種類型的量子點(diǎn)。
[0016] 此外，在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)域包括寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，該寬波段發(fā) 射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料提供光輸出頻譜寬的子范圍，且選自無(wú)機(jī)磷光體材料和有機(jī)磷光體材料。 該寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以選自包括釔鋁石榴石（YAG)、镥鋁石榴石（LuAG)、BSSN和 ECAS的組中的無(wú)機(jī)磷光體材料。備選地，寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料也可以是有機(jī)磷光體，例 如二萘嵌苯衍生物。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，包括量子點(diǎn)的至少一個(gè)域提供了如下子范圍， 該子范圍與由寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料提供的子范圍部分或者完全重疊。包括量子點(diǎn)的所 述域與寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相比，至少在重疊區(qū)域提供了強(qiáng)度更高的次級(jí)光。
[0017] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，包括寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的域是磷光體層，所述包 括量子點(diǎn)的域的陣列作為另一層提供，典型地布置在從固態(tài)光源到磷光體層之間的光路徑 中。
[0018] 在本發(fā)明的本發(fā)明的實(shí)施方式中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件包括至少八種不同類型的量子 點(diǎn)，提供至少8種子范圍。每種類型的量子點(diǎn)優(yōu)選地包含在單獨(dú)的區(qū)域。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在所述發(fā)光裝置中使用的量子點(diǎn)具有半高全寬為50nm 或者更?。▋?yōu)選地在40nm或者以下）的發(fā)射頻譜。優(yōu)選地，使用的所有量子點(diǎn)均具有這種 窄發(fā)射頻譜。
[0020] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，由光源所發(fā)射的初級(jí)光完全通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件而被轉(zhuǎn) 換。這樣，在發(fā)光裝置中不存在初級(jí)光。備選地，在其他的實(shí)施中，由光源所發(fā)射的初級(jí)光 可以僅部分地通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件而被轉(zhuǎn)換，所述初級(jí)光的未轉(zhuǎn)換部分提供光輸出頻譜的子 范圍，也就是說(shuō)，其能夠逸出所述發(fā)光裝置。
[0021] 所述發(fā)光裝置進(jìn)一步可以包括屏蔽部件，該屏蔽部件布置在固態(tài)光源和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 部件之間的光路徑中。該屏蔽部件能夠阻止光源發(fā)射的光到達(dá)至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域。因此， 通過(guò)阻止至少一個(gè)子范圍發(fā)射，可以通過(guò)去除特定的波長(zhǎng)來(lái)調(diào)諧發(fā)射頻譜。
[0022] 典型地，發(fā)光裝置的固態(tài)光源是發(fā)光二極管（LED)或者激光二極管。初級(jí)光可以 在在從200nm到460nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。
[0023] 在另一方面中，本發(fā)明是關(guān)于一種照明設(shè)備，包括此處描述的發(fā)光裝置，這種照明 設(shè)備能適用于任何所需的應(yīng)用，例如家庭或者專業(yè)室內(nèi)環(huán)境的通用照明，裝飾性照明，或者 光治療應(yīng)用。
[0024] 在另一方面中，本發(fā)明涉及多個(gè)量子點(diǎn)的用途，所述多個(gè)量子點(diǎn)具有不同的次級(jí) 光發(fā)射范圍，用于提供連續(xù)的全光輸出頻譜。
[0025] 需要指出的是，本發(fā)明涉及在權(quán)利要求書(shū)中記載的特征的所有可能的組合。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 現(xiàn)在將參考示出本發(fā)明的實(shí)施方式的附圖，對(duì)本發(fā)明的這一和其他方面進(jìn)行更詳 細(xì)的說(shuō)明。
[0027] 圖la為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)光裝置的示例性發(fā)射頻譜和黑體輻射頻 譜（被指示為B)的示圖。
[0028] 圖lb為示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的全輸出頻譜⑶和黑體輻射頻譜⑶的示 圖。
[0029] 圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)光裝置的量子點(diǎn)吸收頻譜的示圖。
[0030] 圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括像素化（pixlilated)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件的 發(fā)光裝置的示意側(cè)視圖。
[0031] 圖4為像素化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件的俯視圖。
[0032] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括像素化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件和分離裝置的發(fā)光裝 置的示意側(cè)視圖。
[0033] 圖6a_b為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的量子點(diǎn)單獨(dú)或者與傳統(tǒng)的寬波段發(fā)射磷光體 結(jié)合的全發(fā)射頻譜的示圖。
[0034] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)光裝置的示意側(cè)視圖。
[0035] 圖8為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)光裝置的發(fā)射頻譜的示圖。
[0036] 圖9a為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括像素化波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件和屏蔽部件的發(fā)光裝 置的示意側(cè)視圖。
[0037] 圖9b為圖9a所示器件的發(fā)射頻譜圖
[0038] 圖10a-10b為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件和電可控屏蔽部件的 發(fā)光裝置的示意側(cè)視圖。
[0039] 圖11為包括光混合室的發(fā)光裝置的側(cè)視截面圖。
[0040] 圖12為示出傳統(tǒng)磷光體轉(zhuǎn)換LED的典型輸出頻譜的示圖。
[0041] 圖13為示出包括多種不同顏色LED的傳統(tǒng)發(fā)光裝置的典型輸出頻譜的示圖。
[0042] 如圖中所示，出于說(shuō)明的目的，圖中各層和區(qū)域的尺寸被放大并提供以示出本發(fā) 明的實(shí)施方式的總體結(jié)構(gòu)。相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件。

【具體實(shí)施方式】
[0043] 將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加充分的描述，其中示出了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施 方式。然而本發(fā)明以不同形式來(lái)具體實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)該被解釋為局限于此處陳述的實(shí)施方式。相 反，這些實(shí)施方式是出于徹底性和完整性而給出的，其全面向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)了本發(fā) 明的范圍。
[0044] 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用固態(tài)光源的發(fā)光裝置，例如UV，紫外線和藍(lán)色LED，以及多 個(gè)量子點(diǎn)，可能獲得連續(xù)的全黑體輻射頻譜。
[0045] 圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的通過(guò)發(fā)光裝置能夠獲得的頻譜。該 圖示出作為波長(zhǎng)（λ)函數(shù)的強(qiáng)度。第一個(gè)波峰（從左邊起）代表最短的可見(jiàn)光波長(zhǎng)，紫外 線，其來(lái)源于光源（初級(jí)光）或來(lái)源于量子點(diǎn)。另外的波峰是量子點(diǎn)（次級(jí)光）發(fā)射的結(jié) 果。每種量子點(diǎn)的發(fā)射帶寬很窄，在圖1中示出為明顯的波峰。為了僅通過(guò)使用量子點(diǎn)實(shí) 現(xiàn)連續(xù)的全黑體輻射，使用具有局部重疊發(fā)射波段的多種類型的量子點(diǎn)。
[0046] 圖lb示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的全光輸出頻譜S的示例。該頻譜還示出了黑 體輻射頻譜B?？梢钥闯?，在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)，典型地在400nm至800nm的范圍，該發(fā)光裝置的 全輸出頻譜類似黑體輻射。在給定波長(zhǎng)為\3處，黑體輻射具有強(qiáng)度^，來(lái)自發(fā)光裝置的發(fā) 射具有強(qiáng)度1 2。通常情況，12并未偏離L超出20%，即0.8*1 。因此，發(fā)光 裝置的發(fā)射頻譜中的大的高強(qiáng)度突降得以避免，發(fā)射因此近似全黑體輻射。
[0047] 在本文使用時(shí)，表述"連續(xù)頻譜"是指類似于黑體輻射器的發(fā)射頻譜（強(qiáng)度為波長(zhǎng) 的函數(shù)）的發(fā)射頻譜。對(duì)于給定黑體溫度的黑體頻譜是平滑的曲線。"近似"此處意指對(duì)于 疊加在黑體線上的頻譜，在任何波長(zhǎng)處強(qiáng)度不應(yīng)偏離超過(guò)20%，優(yōu)選地不超過(guò)10%。這樣 的頻譜因此被稱為連續(xù)頻譜，并且沒(méi)有明顯的突降或者尖峰。
[0048] 雖然圖1只顯示了來(lái)自于量子點(diǎn)的八個(gè)發(fā)射波峰（或七個(gè)波峰如果第一個(gè)波峰來(lái) 源于光源的話），可以預(yù)見(jiàn)的是，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，光輸出頻譜可以包含更低或更高 數(shù)目的量子點(diǎn)發(fā)射波峰。任何尺寸的量子點(diǎn)均具有半高全寬在30nm至60nm范圍內(nèi)的光分 布。每個(gè)發(fā)射最大值的位置可以在電磁頻譜中的任意位置，但是優(yōu)選在400nm至800nm之 間的某處。為了提供連續(xù)的發(fā)射頻譜，典型地使用至少8種發(fā)射波峰，但在本發(fā)明的實(shí)施方 式中，可以存在例如十個(gè)或更多波峰，諸如12個(gè)發(fā)射波峰或更多。更高數(shù)目的發(fā)射波峰產(chǎn) 生更加連續(xù)的頻譜，即甚至近似黑體線的頻譜。
[0049] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，少于8個(gè)發(fā)射波峰仍然能提供連續(xù)的頻譜，例如在所需 的頻譜并非需要覆蓋從400到800nm的整個(gè)范圍而應(yīng)僅僅覆蓋其一部分的情況下。
[0050] 半高全寬或"FWHM"是指在作為波長(zhǎng)函數(shù)的強(qiáng)度曲線的峰值強(qiáng)度一半處的波長(zhǎng)范 圍的寬度。
[0051] 在此處使用時(shí)，通過(guò)"寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料"或"寬波段發(fā)射磷光體材料"來(lái) 意指具有超過(guò)l〇〇nm的FWHM的發(fā)射頻譜的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
[0052] 與寬波段發(fā)射材料相比，任意特定尺寸的量子點(diǎn)典型地具有在30_60nm(例如 30-50nm)范圍內(nèi)的半高全寬（PWHM)的光分布。例如，綠色量子點(diǎn)發(fā)射器可以發(fā)射FWHM小 于50nm的光，F(xiàn)WHM更優(yōu)選地小于40nm，最優(yōu)選地小于30nm。
[0053] 然而在本發(fā)明的實(shí)施方式中，可以至少使用不具有重疊發(fā)射波峰的量子點(diǎn)。
[0054] 量子點(diǎn)和量子棒是具有僅幾納米的寬度或直徑的小半導(dǎo)體材料晶體。當(dāng)其被入 射光激發(fā)時(shí)，量子點(diǎn)發(fā)出顏色由晶體的尺寸和材料決定的光。因此特定顏色的光可以通過(guò) 調(diào)整點(diǎn)的尺寸來(lái)產(chǎn)生。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，量子點(diǎn)至少可以在一個(gè)方向上具有在1至 lOnm范圍內(nèi)的尺寸。作為量子點(diǎn)的替代物，可以使用量子棒，其可以具有在1至lOnm范圍 內(nèi)的寬度和長(zhǎng)達(dá)1mm或更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
[0055] 圖2是示出各個(gè)量子點(diǎn)的吸收頻譜的示圖。可以看出，吸收范圍典型地重疊。紅色 發(fā)光量子點(diǎn)通常具有最寬的吸收范圍。具有在可見(jiàn)光范圍內(nèi)發(fā)射的大多數(shù)已知量子點(diǎn)是基 于帶殼的鎘硒化物（CdSe)，諸如硫化鎘（CdS)和硫化鋅（ZnS)。還能夠使用不含鎘的量子 點(diǎn)，如銦磷化物（InP)，和銅銦硫化物（CuInS2)和/或銀銦硫化物（AgInS2)。由于窄發(fā)射 波段，量子點(diǎn)示出飽和色。此外，該發(fā)光顏色可通過(guò)調(diào)整量子點(diǎn)的大小來(lái)調(diào)整。在本領(lǐng)域中 已知的任何類型的量子點(diǎn)均可以在本發(fā)明中使用，只要它具有適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性。例如， 在本發(fā)明的實(shí)施方式，可以使用包括CdSe、InP、CuInS2或AgInS2的量子點(diǎn)。然而，基于環(huán) 境安全的環(huán)境擔(dān)憂的原因，優(yōu)選使用無(wú)鎘量子點(diǎn)或者至少具有非常低的鎘含量的量子點(diǎn)。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置在圖3示意性示出。發(fā)光裝置100包括用于發(fā)射初級(jí)光L1 的固態(tài)光源101和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件102,該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件102布置在自光源的光輸出方向，以 便接收初級(jí)光L1和以及將其一部分轉(zhuǎn)換成次級(jí)光L2。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件102包括多個(gè)域102a， 102b，102c等。這些域中至少有一些域包含量子點(diǎn)，并形成以陣列布置的不同平面內(nèi)區(qū)域。 該陣列可以是二維的，形成了矩陣。域的陣列布置可以被稱為本發(fā)明的上下文中的"像素排 列"或"像素化布置"。因此這種結(jié)構(gòu)的單個(gè)域可以稱為"量子點(diǎn)像素"。典型地，一個(gè)像素 包含一種類型的量子點(diǎn)，其具有特定的次級(jí)發(fā)射波長(zhǎng)。例如，光源可以是UV LED，域102a可 以包含將由光源所發(fā)射的初級(jí)UV光轉(zhuǎn)換成400-440nm(紫色）的次級(jí)光的量子點(diǎn)，域102b 將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成440-460nm (藍(lán)紫色），域102c將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成460-480nm (藍(lán)澀），域102d 將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成490-530納米（藍(lán)綠色），域102e將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成530-560nm(黃綠色）， 域102f將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成570-620nm(黃/橙色），域102g將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成620-700nm(橙 色），域102h將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成700-750納米（紅色）。域102a-h可以以任何順序或圖案布 置。
[0057] 每個(gè)子范圍（由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域提供）與由另一波長(zhǎng)變換域提供的至少一個(gè)其它子范 圍如果不重疊的話，也至少是鄰接的。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，使用多達(dá)16個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域， 其包含具有不同發(fā)射特性的量子點(diǎn)，不同的域可以發(fā)射不同子范圍的光，如表1所示。
[0058] 表1.示例實(shí)施例的子范圍
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)光裝置（100)，適用于提供全光輸出頻譜，包括： 固態(tài)光源（101)，適用于發(fā)射初級(jí)光（L1);以及 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件（102)，被配置為接收所述初級(jí)光，且包括多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域（102a，102b， 102c，102d，102e，102f，102g，102h)，所述多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域包括將初級(jí)光轉(zhuǎn)換成次級(jí)光（L2) 的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，每個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域由此提供所述全光輸出頻譜的子范圍， 其中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域中的至少一些被布置為陣列且包括量子點(diǎn)，其中不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換域包括具有不同的次級(jí)光發(fā)射范圍的量子點(diǎn)，從而提供所述全光輸出頻譜的不同子范 圍，并且其中由每個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域提供的子范圍與由另一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域提供的至少一個(gè)另一子 范圍部分重疊，或者與其鄰接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述全光輸出頻譜的強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)的黑體輻 射頻譜相比，在任何波長(zhǎng)處的偏離均未超過(guò)20%，所述黑體輻射頻譜對(duì)應(yīng)于范圍從500K到 10000K的黑體溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域一起提供包括從400nm到 800nm范圍的所有波長(zhǎng)的次級(jí)光。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，每個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域包括一種類型的量子點(diǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，至少一個(gè)域包括寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料， 所述寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料提供所述光輸出頻譜的寬子范圍，并且從無(wú)機(jī)磷光體材料及 有機(jī)磷光體材料中選擇。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，其中包括量子點(diǎn)的至少一個(gè)域提供與由寬 波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料所提供的子范圍部分或完全重疊的子范圍，包括量子點(diǎn)的所述域提 供了與所述寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相比強(qiáng)度更高的次級(jí)光。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，包括至少8種不同類型的量子點(diǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包括具有如下發(fā)射的量 子點(diǎn)，所述發(fā)射具有50nm或更小的半高全寬（FWHM)，優(yōu)選40nm或更小。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，包括寬波段發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的域是磷光 體層，并且包括量子點(diǎn)的所述域的陣列被作為另一層提供。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，由所述光源發(fā)出的所述初級(jí)光完全由所述 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域轉(zhuǎn)換。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，由所述光源發(fā)出的所述初級(jí)光僅部分由所 述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域轉(zhuǎn)換，并且所述初級(jí)光未被轉(zhuǎn)換的部分提供所述光輸出頻譜的子范圍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，進(jìn)一步包括屏蔽部件（104)，所述屏蔽部件布置 在從所述固態(tài)光源到所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換部件之間的路徑中，且能夠阻止所述光源發(fā)射的光到達(dá) 至少一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換域。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述固態(tài)光源是發(fā)光二極管（LED)或者激 光二極管，并且所述初級(jí)光位于從200nm到460nm的范圍內(nèi)。
14. 一種照明設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置。
15. 多個(gè)量子點(diǎn)的用途，所述多個(gè)量子點(diǎn)具有不同次級(jí)光發(fā)射范圍，用于提供連續(xù)的全 光輸出頻譜。
【文檔編號(hào)】H01L33/50GK104303324SQ201380018705
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月5日
【發(fā)明者】R·A·M·?？嗣诽? T·范博梅爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司