CN102007612B - 发光设备和使用该发光设备的显示设备 - Google Patents
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Abstract
一种发光设备包括:包括被配置为发射在第一色域中包括的第一等级的光的第一发光二极管芯片的第一发光装置;和包括被配置为发射在第一色域中包括的第二等级的光的第二发光二极管芯片的第二发光装置,其中所述第一等级不同于所述第二等级。另外,相对于彼此地布置第一和第二发光装置从而由第一发射装置发射的光与由第二发光装置发射的光混合以形成与第一和第二等级不同的第三等级的光。
Description
技术领域
本公开涉及一种发光设备和一种使用该发光设备的显示设备。
背景技术
发光二极管(LED)在很多领域中正在变得普遍。例如,小型电子装置例如计算器、数字手表等使用LED。在一些应用中例如在显示器、指示器和照明中业正在使用发射白色的LED。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的在于提供一种包括发射目标颜色的多等级发光装置的发光设备和一种包括该发光设备的显示设备。
本发明的另一个目的在于提供一种包括多个发光装置的发光设备和相应的显示器,其中至少一个发光装置具有不同于目标等级或者目标色度的等级。
本发明的再一个目的在于提供一种通过混合来自不同等级的装置的光而实现目标等级的发光设备和相应的显示器。
技术方案
一个实施例提供一种发光设备,包括:包括被配置为发射在第一色域中包括的第一等级的光的第一发光二极管芯片的第一发光装置;和包括被配置为发射在第一色域中包括的第二等级的光的第二发光二极管芯片的第二发光装置,所述第一等级不同于所述第二等级,其中彼此相关地布置第一和第二发光装置使得由第一发射装置发射的光与由第二发光装置发射的光混合以形成与第一和第二等级不同的第三等级的光。
一个实施例提供一种显示设备,包括:发光设备,该发光设备包括具有被配置为发射在第一色域中包括的第一等级的光的第一发光二极管芯片的第一发光装置,和具有被配置为发射在第一色域中包括的第二等级的光的第二发光二极管芯片的第二发光装置,所述第一等级不同于所述第二等级,并且其中第一和第二发光装置彼此相对地布置在板上,使得由第一发射装置发射的光与由第二发光装置发射的光混合以形成与第一和第二等级不同的第三等级的光;被配置为显示信息的显示面板;和被置于显示面板和发光设备之间并且被配置为引导由发光设备发射的、具有第三等级的光入射到显示面板的后表面的光学部件。
根据在下文中给出的详细说明,本发明进一步的适用范围将变得明显。然而,应该理解,详细说明和具体实例,虽然指示本发明的优选实施例,但是是仅仅通过示意给出的,因为根据本详细说明,对于本领域技术人员而言,在本发明的精神和范围内的各种改变和修改将变得明显。
有益效果
在根据本发明的实施例的发光设备中,以多等级由至少一种类型的LED芯片配置了多个发光装置。
而且,当多个一种类型的LED芯片被置于发光设备的发光装置中时,可以以多等级配置该多个一种类型的LED芯片。还能够利用多等级的发光装置实现目标色度。
此外,根据实施例的发光装置能够被应用于光源例如移动终端、便携式计算机和广播装置的前光和/或后光、以及照明装置例如街灯、内部照明装置等。
另外,第一发光二极管芯片能够具有与第二发光二极管芯片相同的峰值波长但是包括另外的磷光体层以改变峰值波长。因此,能够使用磷光体层改变第一发光二极管芯片的等级。
附图说明
图1是示意根据本发明第一实施例的发光装置的侧截面视图;
图2是图1的发光装置的平面视图;
图3是示意根据本发明第二实施例的发光设备的概观;
图4是示意根据本发明第三实施例的发光设备的概观;
图5是关于根据本发明的实施例的多等级发光装置示意国际照明委员会(CIE)色坐标的曲线图;
图6是示意根据本发明第四实施例的发光设备的概观;
图7是示意根据本发明第五实施例的发光设备的概观;
图8是示意根据本发明第六实施例的显示设备的概观;
图9是示意根据本发明第七实施例的显示设备的概观;
图10是示意制造根据本发明第八实施例的发光设备的方法的流程图;
图11是示意根据本发明第八实施例的发光设备的CIE实验室色空间的图表;
图12是根据本发明第八实施例在平面上表示CIE实验室色空间的图;
图13是示意在根据本发明第八实施例的发光设备的CIE实验室空间中的多等级的曲线图;
图14是在制造根据本发明第九实施例的发光设备的方法中示意发光设备的光亮度水平的等级的概观;并且
图15是示意制造根据本发明第十实施例的发光设备的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本公开的实施例,其实例在附图中被示意出。
图1是示意发光装置100的侧截面视图,并且图2是根据本发明第一实施例的发光装置100的平面视图。如在图1和2中所示,发光装置100包括封装体110、腔115、多个引线电极131和132和多个发光二极管芯片120、122和124。
封装体110可以由硅材料、陶瓷材料、树脂材料等形成。例如,封装体110可以由硅、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、液晶聚合物(LCP)等形成。封装体110还可以以单层或者多层基板结构形成或者可以通过注塑形成。
另外,具有开口的腔115在封装体110的上部上形成,并且可以具有一定形状,该形状是具有特定曲率的中空杯子或者凹形管子。腔115的表面的形状还可以例如是圆形的或者多边形的。在一些情形中腔115还不能够被形成(例如,当在封装体的顶表面上形成LED时)。
另外,如在图1中所示,腔115的侧表面113向外倾斜以向开口方向反射入射光。此外,平行地穿过封装体110的多个引线电极131和132被置于腔115的底部上。该多个引线电极131和132的端部还被用作封装体110的外部电极135和136。
当观察侧视图或者顶视图构造时,外部电极135和136还朝向封装体110的前端面S1或者后端面S2弯曲。此外,可以以引线框架类型、金属薄膜类型和PCB(印刷电路板)类型形成该多个引线电极131和132。在下文中,将作为实例描述引线框架类型。
另外,该多个发光二极管芯片120、122和124被附到引线电极131和132之一,并且能够使用布线126而被连接到引线电极131和132。还可以选择性地使用例如布线接合、管芯接合或者倒装接合安装发光二极管芯片120、122和124。
此外,发光二极管芯片120、122和124可以串联或者并联地连接该多个引线电极131和132。引线电极131和132的图案数目也可以根据以上接合方法而改变。而且,发光二极管芯片120、122和124可以选择性地包括使用III-V族元素的化合物半导体,例如AlInGaN、InGaN、GaN、GaAs、InGaP、AlInGaP、InP和InGaAs制造的半导体发光装置。
发光二极管芯片120、122和124还可以由蓝色LED芯片、黄色LED芯片、绿色LED芯片、UV LED芯片、琥珀色LED芯片和蓝绿色LED芯片形成。还可以改变置于腔115中的发光二极管芯片120、122和124的数目和类型。此外,该多个发光二极管芯片120、122和124可以是发射不同颜色的芯片或者发射相同颜色的芯片。
另外,如在图1中所示,树脂材料150在腔115中形成,并且可以是透明材料例如硅或者环氧树脂。树脂材料150的表面还可以是平坦的、凹形的或者凸形的。还能够将透镜置于树脂材料150上,并且能够将至少一种类型的荧光物质添加到树脂材料150。此外,置于树脂材料150上的透镜可以根据它的功能或者光分散要求而具有各种形状。
发光装置100还使用该多个发光二极管芯片120、122和124发射目标光(例如,白光)。还可以使用至少一种类型的LED芯片实现发光装置100。然而,LED芯片的数目不受限制。此外,白光发射装置可以由互补色(红色/绿色/蓝色)LED芯片形成,或者可以由蓝绿色LED芯片和琥珀色LED芯片形成。
另外,发光装置100的等级是基于色坐标、主要波长或者峰值波长而分类LED芯片120、122和124的光学性质的区域,或者可以是基于色度和/或亮度而分类发光装置100的光学性质的区域。
下面,图3是示意根据本发明第二实施例的发光设备102的概观。在全部的其余说明中还将参考图1和2。
参考图3,发光设备102包括发光装置100和101。图2示意两个发光装置100和101但是可以使用更多的发光装置。还以多等级而非单一等级设置发光装置100和101。更加详细地,单一等级意味着在发光装置100和101中包括相同类型的LED芯片,例如蓝色LED芯片的峰值波长和色坐标(即,芯片具有相同等级)。即,相同等级代表相同的峰值波长或者相同的色坐标。在下文中,将基于作为芯片等级的峰值波长给出解释。
由于制造条件和环境,从晶圆制造的LED芯片可能并不总是具有相同的恒定峰值波长。例如,蓝色LED芯片可能被制造为具有从大约450到大约455nm的峰值波长。因此,以1nm为单位将波长分类成五个等级,例如450nm、451nm、452nm、453nm、454nm和455nm。即,以多等级分类五个LED芯片。而且,在多等级中,主要波长可以具有大约1nm或者更大的差异,或者可以是相互不同的。主要波长还可以被定义为当基于任意光源的色坐标从消色差的色坐标绘制延伸线时在CIE色坐标上出现的波长。
而且,在相关技术的发光设备(例如,BLU组或者LED阵列模块)中的蓝色LED芯片使用单一等级。即,在一个产品中使用的LED芯片对于每一个发光装置仅仅具有五个峰值波长(例如,大约450nm到大约455nm)中的一个等级(例如,453nm)。在单一等级发光装置中,通过分类蓝色LED芯片、绿色LED芯片和红色LED芯片而调节国际照明委员会(CIE)的目标色度(即,目标色度等级)Lxy。由于使用单一等级,相关技术的发光设备还具有降低的芯片产量和组件产量的限制。
在本发明的实施例中,发光设备102混合多等级发光装置100和101以发射具有在色度图表上的目标色坐标分布的光。即,在多等级中,第一发光装置100的第一LED芯片具有不同于第二发光装置101的第二LED芯片的色度等级。例如,当第一发光二极管芯片是蓝色LED芯片时,第一发光装置100的第一蓝色LED芯片(例如,大约454nm的峰值波长)和第二发光装置101的第二蓝色芯片(例如,大约452nm的峰值波长)在蓝色区域上处于不同的等级中。第一蓝色LED芯片和第二蓝色LED芯片之一存在于在目标等级外的色度等级上。
此外,通过混合第一发光装置100的第一光分布C11和第二发光装置101的第二光分布C12的颜色,发光设备102能够发射具有目标色坐标分布的光。而且,发光装置100和101可以包括多等级LED芯片。例如,RGB颜色LED芯片中的至少一个可以是多等级芯片(例如,蓝色LED芯片),而非单一等级芯片。可以因此利用多等级发光装置100和101实现在色度图表上的目标色坐标分布(或者目标色度等级)。
另外,即使目标色度等级是不同于发光装置的等级,第一和第二发光装置100和101中的至少一个也进行颜色混合以发射具有目标色坐标分布或者特定无色坐标的光。因此,提高了发光装置的使用率。
下面,图4是示意根据本发明第三实施例的发光设备的概观。参考图4,发光设备106包括发光装置103、104和105。发光装置103、104和105也以多色度等级而被置于目标区域上。而且,以多等级设置至少一个有色LED芯片。
另外,发光装置103、104和105可以属于目标色度等级或者与之相邻等级。发光装置103、104和105也被布置成通过混合由不同的LED发射的光而发射目标光。此外,当发光装置103、104和105包括蓝色LED芯片时,蓝色LED芯片具有不同的等级(例如,分别地454nm、454nm和455nm的峰值波长)。除了蓝色LED芯片之外,还能够以不同的等级设置红色LED芯片和/或绿色LED芯片。这也适用于其它实例。
发光装置103、104和105的光分布C21、C22和C23被相互混合以发射具有在色度图表上的目标色坐标分布的光。因此,通过使用偏离目标色度等级的发光装置103、104和105中的至少一个,提高了LED芯片和发光装置的使用率。
更加具体地,发光设备可以混合多等级发光装置以发射具有在CIELxy区域中的目标色度分布的光。例如,如果五等级蓝色LED芯片、单一等级绿色LED芯片和单一等级红色LED芯片被混合,则发光装置可以发射具有目标色度等级的光。
而且,在本发明的实施例中,通过混合n(2≥n)等级发光装置而配置目标色度等级。即,能够通过混合具有基于目标色度等级的对称关系和/或彼此互补色关系的发光装置产生目标色度等级。这可以被定义为多等级发光装置组合。
当n(2≥n)等级发光装置被组合时,可以包括属于目标色坐标分布的等级以及偏离目标色坐标分布的等级(或者相邻等级)。当多个发光装置被组合时,还可以组合具有为对称关系或者互补色关系的等级的发光装置。因此,通过组合多等级发光装置,发光设备能够发射具有目标色坐标分布的光。
此外,一种发光设备还能够包括并不影响目标色坐标分布的目标色度或者目标等级的发光装置。因此,通过在具有多等级的多个发光装置中包括至少一个LED芯片,本发明的实施例提高了LED芯片的使用率。
下面,图5是关于根据本发明的实施例的多等级发光装置示意CIE色坐标的曲线图。参考图5,发光装置的光学性质(亮度和色度)在CIE X和CIE Y坐标上的区域G1中广泛地分布。此外,多等级发光装置在色坐标上广泛地分布。
还通过置放具有多等级的至少一种类型的LED芯片(例如,蓝色LED芯片)实现了广阔的色坐标分布。另外,通过测量三个颜色发光装置获得了分布区域G1。例如,X1、X2和X3分别地是大约0.42、0.44和0.46,并且Y1和Y2分别地是大约0.385和0.425。还可以使用其它数值。
此外,用于分类多等级的标准可以是色坐标差异。更加详细地,色坐标差异通过细分通过测量各个发光装置的光学分布性质而获得的分布区域G1上的亮度和色度的范围而分类多等级。在分布区域G1当中,能够被再生成类似的颜色的区域变成目标等级E。此外,目标等级可以被定义为目标色度等级或者目标色坐标分布。
另外,分布区域G1的等级A1、A2、B1、B2和E中的每一个可以被分类成类似地由人类视觉感知的区域。而且,在将相关技术的单一等级仅仅用于目标等级发光装置的同时,多等级是在整个区域G1的等级A1、A2、B1、B2和E当中的不同等级的发光装置的组合。因此,与当使用相关技术的单一等级时相比,组件的使用率得到大得多的提高。
还可以通过选择性地组合在目标等级E和与之相邻的等级A1、A2、B1和B2中包括的发光装置而配置多等级。例如,具有互补色关系的A2/A1等级发光装置和B1/B2等级发光装置可以被组合。而且,经过目标等级的A1/B1/B2、A1/A2/B1、A1/A2/B2和B1/B2/A2等级发光装置可以被组合。还可以使用以上组合设定目标色度,并且目标等级装置可以被包括在多等级中。
另外,用于组合成多等级的标准包括对于色度和/或亮度这两者加以考虑地设定由CIE实验室(考虑人类视觉感的色空间)基于色差ΔE(0<ΔE≤5)设定的一个等级。在设定的等级当中,位于不同的色空间处的等级被组合。
下面,图6是示意根据本发明第四实施例的发光设备109的概观。与以上实施例的那些相同的部分的说明将不予重复。参考图6,发光设备109包括多等级的第一和第二发光装置107和108。
如所示那样,第一发光装置107包括LED芯片120A和122A,和在封装体110的腔115中具有荧光物质的树脂材料150。此外,第二发光装置108包括LED芯片120B和122A,和在封装体110的腔115中具有荧光物质的树脂材料150。
第一发光装置107和第二发光装置108还能够被作为白光发射装置实现。发光设备109使用具有多等级的、第一发光装置107的第一LED芯片120A和第二发光装置108的第二LED芯片120B。第一发光装置107的第一和第二LED芯片120A和122A还能够是具有多等级的发射相同颜色光的芯片,例如,蓝色LED芯片。第一发光装置108的第一和第二LED芯片120B和122A还能够是具有多等级的发射相同颜色光的芯片,例如,蓝色LED芯片。
在封装体110的腔115中模制的树脂材料150还能够包括至少一种荧光物质。在一个实施例中,可以响应于蓝色LED芯片添加黄色荧光物质。因此,通过组合多等级LED芯片120A和120B、单一等级LED芯片122A以及荧光物质151作为多等级发光装置108和109,发光设备109能够发射具有目标色度的光。虽然在该实施例中作为实例描述了两个发光装置,但是根据布置位置和混合颜色区域,可以在多等级组中包括三个或者更多个发光装置。
下面,图7是示意根据本发明第五实施例的发光设备的概观。以前的构件的说明将不予重复。参考图7,发光设备202包括具有多等级的第一和第二发光装置200和201。此外,在例如由硅形成的封装体210中实现第一和第二发光装置200和201。
此外,在第一发光装置200中,发光二极管芯片220、222和224通过布线和/或晶片接合方法而被电连接到腔215的引线电极213和215。在第二发光装置201中,发光二极管芯片220A、222和224通过布线和/或晶片接合方法而被电连接到腔215的引线电极213和215。还可以通过布线、晶片或者倒装方法安装芯片。
另外,发光装置200和201使用多个发光芯片220、220A、222和224的组合发射白光。即,发光设备202能够使用多等级发光装置200和201实现目标色度等级。而且,虽然在该实施例中作为实例描述了两个发光装置,但是根据布置位置和混合颜色区域,可以在多等级组中包括三个或者更多发光装置。
下面,图8是示意根据本发明第六实施例的显示设备300的概观。参考图8,显示设备300包括发光模块302、反射板351、光学引导板353、光学片355和显示面板357。发光模块302还包括板301和多等级发光装置310和311。
此外,如所示那样,多等级的第一和第二发光装置310和311被交替地置于发光模块302上。板301还可以是刚性或者柔性板。而且,在发光模块302中,第一和第二发光装置310和311可以包括多个LED芯片,例如,红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片。
在一个实例中,红色LED芯片使用具有相同波长(例如,大约610nm)的芯片,绿色LED芯片使用具有相同波长(例如,大约530nm)的芯片,并且蓝色LED芯片使用具有不同峰值波长的芯片。因此,可以通过使用在第一发光装置310中的、具有大约454nm的波长的LED芯片和在第二发光装置311中的、具有大约455nm的波长的LED芯片配置多等级。
另外,蓝色LED芯片能够为多等级以大约1nm或者大约2nm的单位产生波长从大约440nm到大约460nm的蓝光。绿色LED芯片能够为多等级以大约1nm或者大约2nm的单位产生波长从大约525nm到大约535nm的绿光,并且红色LED芯片能够为多等级以大约1nm或者大约2nm的单位产生波长从大约615nm到大约630nm的红光。因此,可以通过向第一和第二发光装置310和311选择性地应用这些等级而配置多等级。
此外,发光模块302可以将两个发光装置310和311分组成多等级,或者可以将三个或者更多发光装置分组成多等级,由此以预定的间隔布置它们。例如,第一发光装置310和第二发光装置311可以被交替地布置,或者第一和第二装置310和311之一可以被连续地布置。从多等级的第一和第二发光装置310和311发射的颜色还被组合以产生目标色度等级。
另外,光学引导板353被置于发光设备302的一侧上,并且反射板351被置于光学引导板353下面。光学片355还被置于光学引导板353之上。此外,光学引导板353可以由PC或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料形成。还可以使用其它适当的材料。
因此,从发光设备302发射的光进入光学引导板353,光学引导板353将来自发光设备302的入射光引导到总区域,以发射光作为面光源。反射板351反射从光学引导板353泄漏的光,并且光学片355扩散/集中来自光学引导板353的入射光,并且将光照射到显示面板357。
而且,光学片355可以包括扩散片、水平和竖直棱镜片以及亮度增强膜中的至少一种。另外,扩散片还扩散入射光,水平和竖直棱镜片将入射光集中在显示区域上,并且亮度增强膜均衡亮度分布。
此外,显示面板357(例如能够是LCD面板)包括彼此相对的第一和第二基板、以及在第一和第二基板之间介入的液晶层。还可以以滤色器阵列基板实现第一基板,并且可以以TFT阵列基板实现第二基板,或者反过来。另外,可以修改显示面板357的结构。而且,能够将偏振板附到显示面板357的表面。
下面,图9是示意根据本发明第七实施例的显示设备400的概观。参考图9,显示设备400包括发光模块402、底盖451、光学片455和显示面板457。发光模块402、底盖451和光学片455还用作光单元450。
此外,底盖451包括向上打开的模块接收器453,同时模块接收器453的侧表面是倾斜的。另外,以模块图案实现发光模块402,并且至少一个发光模块402被置于底盖451中的模块接收器453的底表面上。还在板401上将多等级发光装置410和411交替地置于发光模块402中。
另外,发光模块402可以包括可以被交替地或者成组地置放的、具有不同等级的三个或者更多发光装置。还能够通过以预定周期置放发光装置实现目标色度。此外,多等级发光装置可以被添加到或者被修改,并且发光装置的数目不受限制。多个发光装置410和411还可以被交替地置放,可以彼此相对地定位,或者可以被以锯齿形图案置放。
另外,光学片455可以包括扩散片、水平和竖直棱镜片以及亮度增强膜中的至少一种。扩散片扩散入射光,水平和竖直棱镜片将入射光集中在显示区域上,并且亮度增强膜均衡亮度分布。
此外,显示面板457例如LCD面板包括彼此相对的第一和第二基板,以及在第一和第二基板之间介入的液晶层。可以以滤色器阵列基板实现第一基板,并且可以以TFT阵列基板实现第二基板,或者反过来。还可以修改显示面板357的结构。还可以将偏振板附到显示面板357的表面。
而且,在该实施例中,CIB实验室空间中的等级色度是根据色度和亮度,即,LED组件的光学性质设定的,并且每一个等级基于CIB实验室空间中的色度而被分类。通过基于基准颜色(例如,白色)区域中的等级组合彼此互补和/或对称的关系的颜色感觉的LED组件,所分类的等级设置目标色度。
下面,图10是示意制造根据本发明第八实施例的发光设备的方法的流程图。参考图10,通过测量发光装置的光学性质,例如,亮度和色度产生CIE Lxy色空间的分散(S101和S102)。
此外,如在图11中所示,CIE Lxy色空间是通过在X、Y和Z的三维空间中绘制三基色即红色、绿色和蓝色的曲线而获得的色度图表。例如,CIE Lxy色空间代表每一个多等级发光装置的光分散。在此情形中,L是代表亮度的轴线,并且xy代表作为x和y的二维平面坐标的色度。
然后,从CIE Lxy色空间产生实验室空间的波动分散(S105)。即,考虑人类光感地,CIE Lxy色空间的分散特征被转换成CIE实验室的波动分散。然后对CIE实验室色空间中的亮度和色度这两者加以考虑地基于实验室配置等级(S107)。在此情形中,为每一个等级设定色差范围ΔE。此外,能够从三维空间距离数值计算是实验室空间的色差的ΔE。当发光装置的等级被配置时,能够通过在已配置等级当中组合多等级发光装置而配置发光设备(S109)。
因此,参考图11,L是通过将辉度数值转换成人在发光装置的CIE实验室色空间中感觉到的光亮度而获得的。在图11中,ab的+a是红色程度、ab的+b是绿色程度、b是黄色程度,并且-b是蓝色程度。
此外,图12是在平面上表示CIE实验室色空间的曲线图。如所示那样,L*在竖直轴线上代表光亮度,并且-a*和+a*代表色度,它们被包括于水平平面空间中。而且,正数值+a*越高,则红色程度越高。相反,负数值-a*越高,则蓝色程度越高,并且正数值+b*越高,则黄色程度越高。相反,负数值-b*越高,则蓝色程度越高。另外,CIE实验室色空间的中心是无色的,并且ΔEab*代表在实验室空间的三维空间中的两个点之间的距离,即,色差。
另外,计算L、a*和b*的公式能够被表达成以下等式1:
等式1
其中L*是光亮度,a*是红色-绿色的数值,并且b*是黄色-蓝色的数值。Yn、Xn和Zn代表白色的三色激励值,并且X、Y和Z是色坐标。
而且,能够从
获得色差数值。
另外,色度数值ΔE对于每一个等级代表在两个点之间的距离并且色差数值ΔE对于每一个等级可以具有范围0<ΔE≤5。而且,在单色图像的情形中,人的ΔE感觉范围可以具有2到3色差,并且对于复杂图像,最大可感觉范围可以具有5到6色差。即,如果色差较小,则通过人类视感,图像可以看起来更加均匀。
下面,图13是示意在根据本发明的实施例的发光设备的CIE实验室空间中的多等级的图。参考图13,CIE实验室色空间的波动分散利用光学性质而被细分成等级。等级分类标准还可以根据与目标色度类似的色度和亮度而被分类成各种阶段。此外,根据发光装置的发光性质例如亮度和色度而将等级分类。
另外,已分类等级的目标等级W是可以被再生成类似的颜色的基准颜色(例如,白色)的等级。还示出围绕目标等级W置放的相邻等级1到8。因此,目标等级W和相邻等级1到8可以被定义为用于多等级的可用等级。
而且,在距每一个区域的中心的相同距离D内的范围可以被定义为一个等级,并且可用等级的数目可以随着每一个等级的距离D而改变。例如,1到8的每一个等级W的色差能够被设为ΔE=±3距离D,并且每一个等级的色差ΔE可以具有范围0<ΔE≤5。而且,如果色差ΔE降低,则可用等级的距离D增加,但是可用等级的数目降低。如果色差ΔE增加,则可用等级的距离D降低,但是可用等级的数目增加。此外,可用等级的数目能够被改变为4、8、16、32等。
另外,当发光装置的等级被配置时,可以通过在已配置等级当中组合多等级发光装置而配置发光设备。在选择多等级时,属于围绕目标等级的对称区域的等级的发光装置可以被组合。例如,分别地,可以组合在图13的波动分散中的等级3和7、等级1和5和等级2和6。还可以组合属于与目标等级相邻的等级的发光装置。例如,分别地,可以组合在图13的波动分散中的等级3、4和8;等级2、4和8;等级2、5和8;以及等级1、5和8。可以进一步组合属于目标等级的发光装置。
因此,根据本发明的实施例的发光设备能够通过按照如上所述的等级配置来组合多等级发光装置而实现目标色度。根据一个实施例,通过组合细分光亮度水平的光亮度等级,以及组合关于颜色的可用等级,能够配置发光设备。
下面,图14是在制造根据本发明第九实施例的发光设备的方法中示意发光装置的光亮度水平的等级的概观。参考图14,根据发光装置的光亮度的等级的配置被划分成多阶段。当发光装置的光亮度水平具有从90到100的范围时,在90和100之间的十个水平可以被细分成特定的阶段(例如,三个阶段)。例如,当光亮度水平被划分成三个阶段(L-1、L-2和L-3)时,该三个阶段的光亮度水平可以与可用等级组合。
更加具体地,在三个阶段的光亮度水平(L-1、L-2和L-3)和在图13中描述的九个可用等级W以及1到8的组合中,存在27种情形。发光设备然后能够通过使用不同的情形选择性地组合多等级而发射目标色度。而且,被划分成三个水平的光亮度水平可以被应用于所有的可用等级。例如,可以组合具有光亮度水平L-1的发光装置和关于色度的两个可用等级的发光装置以实现目标色度。即,可以通过组合关于色度的可用等级和关于光亮度的等级的发光装置而配置发光设备。
下面,图15是示意制造根据本发明第十实施例的发光设备的方法的流程图。参考图15,通过探测每一个LED芯片的光学性质参数例如峰值波长PW、半高全宽(FWHM)、强度而产生光学分散(opticaldispersion)(S111)。而且,LED芯片可以是红色LED芯片、绿色LED芯片或者蓝色LED芯片。
另外,通过三个性质参数,即,PW、FWHM和强度的组合而在每一个芯片上实现了所有的可用情形。即,通过对于每一个LED芯片通过三个性质参数的组合应用高斯函数而实现了所有的可用情形。然后,波动分散通过从CIE Lxy空间转换到CIE实验室空间而得以产生,通过红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片的组合而得以模拟(S113和S115)。
接着,在CIE实验室空间中配置每一个装置的等级(S117),并且具有与基准颜色区域(例如,白色)类似的等级的情形的数目得以确定(S119)。而且,每一个等级通过色差ΔE的计算而设置范围。即,根据在CIB实验室色空间中的色差ΔE的范围设定可用等级。在可用等级当中,具有与基准颜色区域(例如,白色)类似的等级的(两个或者更多)组合情形的数目得以确定。然后,通过组合具有已组合等级的发光装置而实现目标色度(S121)。
因此,在根据本发明的实施例的发光设备中,以多等级由至少一种类型的LED芯片配置多个发光装置。而且,当多个一种类型的LED芯片被置于发光设备的发光装置中时,可以以多等级配置该多个一种类型的LED芯片。由多等级的发光装置还能够实现目标色度。
此外,根据实施例的发光装置能够被应用于光源例如移动终端、便携式计算机和广播装置的前光和/或后光以及照明装置例如街灯、内部照明装置等。
另外,第一发光二极管芯片能够具有与第二发光二极管芯片相同的峰值波长但是包括另外的磷光体层以改变峰值波长。因此,能够使用磷光体层改变第一发光二极管芯片的等级。
虽然已经参考其优选实施例具体地示出并且描述了本发明,但是在不偏离如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下,可以在形式和细节方面实现各种改变。而且,优选实施例应该仅仅在描述性的意义上得以考虑而非用于限制的意图。因此,本发明的范围不是由本发明的具体说明书而是由所附权利要求限定的,并且在所述范围内的所有差别将被理解成包括于本发明中。
在本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“实例实施例”等的任何引用意味着结合该实施例描述的具体特征、结构或者特性被包括于本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现这种短语并不是必要地全部参考相同实施例。此外,当结合任何实施例描述具体特征、结构或者特性时,这是表明,与其它实施例相结合地实现这种特征、结构或者特性是在本领域技术人员的范围内的。
一个实施例的技术特征能够被选择性地应用于另一实施例而不受限于每一个实施例。
虽然已经参考其多个示意性的实施例描述了实施例,但是应该理解,本领域技术人员能够设计将落入本公开原理的精神和范围内的多个其它修改和实施例。更加具体地,在本公开,附图和所附权利要求的范围内,在主题组合布置的构件和/或布置方面,各种变化和修改是可能的。除了在构件和/或布置中的变化和修改,对于本领域技术人员而言,可替代的使用也将是明显的。
工业适用性
根据一个实施例的发光装置能够被应用于光源例如移动终端、便携式计算机和广播装置的前光和/或后光以及照明装置例如街灯、内部照明装置等。
Claims (15)
1.一种发光设备,包括:
第一发光装置,所述第一发光装置包括被配置为发射在第一色域中包括的第一等级的光的第一发光二极管芯片;和
第二发光装置,所述第二发光装置包括被配置为发射在所述第一色域中包括的第二等级的光的第二发光二极管芯片,所述第一等级不同于所述第二等级,
其中彼此相关地布置所述第一和第二发光装置,使得由所述第一发光装置发射的光与由所述第二发光装置发射的光混合以形成与所述第一和第二等级不同的第三等级的光,
其中所述第一和第二等级中的至少一个是从所述第三等级偏离的等级,
其中由所述第一发光二极管芯片发射的所述第一等级的光具有与由所述第二发光二极管发射的所述第二等级的光不同的峰值波长,
其中所述第一和第二发光二极管芯片包括发射具有不同峰值波长的蓝光的蓝色LED芯片,
其中,以用于具有所述第一和第二等级的多等级的1nm或者2nm的单位将所述蓝色LED芯片分类为具有从440nm到460nm的峰值波长的蓝光,
其中基于所述第一和第二发光二极管芯片的峰值波长和色坐标分布中的至少一种而分类所述第一和第二等级。
2.根据权利要求1的发光设备,其中所述第一发光二极管芯片是具有大约454nm的峰值波长的LED芯片,以及所述第二发光二极管芯片是具有大约455nm的峰值波长的LED芯片,或者
其中,所述第一发光二极管芯片是具有大约452nm的峰值波长的LED芯片,以及所述第二发光二极管芯片是具有大约454nm的峰值波长的LED芯片。
3.根据权利要求1或2的发光设备,进一步包括:
第三发光装置,所述第三发光装置包括被配置为也发射在所述第一色域中包括的第四等级的光的第三发光二极管芯片,
其中彼此相关地布置所述第一、第二和第三发光装置使得由所述第一、第二和第三发光装置发射的光混合以形成所述第三等级的光。
4.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一发光装置进一步包括具有与所述第一发光二极管芯片的所述第一等级相同或者类似的等级的至少一个其它的发光二极管芯片;和/或
其中所述第二发光装置进一步包括具有与所述第二发光二极管芯片的所述第二等级相同或者类似的等级的至少一个其它的发光二极管芯片。
5.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一发光装置进一步包括被配置为发射与所述第一发光二极管芯片不同的颜色的至少一个发光二极管芯片,
其中至少一个发光二极管芯片包括红色LED芯片和/或绿色LED芯片。
6.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一和第二等级是色度等级并且所述第三等级对应于目标色度等级。
7.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一和第二发光装置进一步包括:具有相同峰值波长的红色LED芯片和具有相同峰值波长的绿色LED芯片。
8.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第三等级的光是白色的等级。
9.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一和第二等级中的至少一个是与所述第三等级相邻的等级、关于所述第三等级彼此相对的等级、和关于所述第三等级具有互补色关系的等级。
10.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一和第二发光装置被交替地布置于板上,使得由所述第一发光装置发射的光与由所述第二发光装置发射的光混合以形成所述第三等级的光,
其中所述第三等级的光是白色的等级。
11.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一和第二发光装置中的每个包括腔和形成在所述腔中的树脂材料,其中所述第一和第二发光二极管芯片设置在所述腔中。
12.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一等级和所述第二等级以互补色关系存在或者在围绕所述第三等级相对的区域中存在。
13.根据权利要求1或2的发光设备,其中所述第一和第二发光装置在相同的腔中或者在分开的腔中形成,并且包括覆盖所述第一和第二发光装置的荧光物质树脂材料。
14.根据权利要求6的发光设备,其中,在所述第一和第二色度等级中,在国际照明委员会(CIE)实验室空间中色度ΔE的范围是0<ΔE≤5,并且ΔE代表在所述实验室空间中的两个点之间的距离。
15.一种显示设备,包括:
根据权利要求1或2所述的发光设备;
被配置为显示信息的显示面板;和
光学部件,所述光学部件被置于所述显示面板和所述发光设备之间,并且被配置为引导由所述发光设备发射的、具有所述第三等级的光入射到所述显示面板的后表面。
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